高中物理人教版必修2教案：第五章 曲线运动 第3节 实验研究平抛运动

姓名，年级：时间：第3节实验：研究平抛运动学习目标：1。

通过实验的方法直观了解平抛运动的轨迹.2。

理解平抛运动的规律，并利用轨迹计算平抛运动的初速度．一、判断平抛运动的轨迹是不是抛物线[课本导读]预习教材第13页“判断平抛运动的轨迹是不是抛物线”部分,请同学们关注以下问题：1．实验中我们如何获得平抛运动的轨迹?2．抛物线的方程式?3．将轨迹上的点迹坐标做怎样的处理?[知识识记]1．实验步骤(1）安装调整①将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上,其末端伸出桌面外，轨道末端切线水平．②用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角，把木板调整到竖直位置,使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近．如图所示:(2)建坐标系：把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口（轨道末端）时球心所在木板上的投影点O,O点即为坐标原点，用重垂线画出过坐标原点的竖直线，作为y轴,画出水平向右的x轴．（3）确定小球位置①将小球从斜槽上某一位置由静止滑下，小球从轨道末端射出，先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值．②让小球由同一位置自由滚下，在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置，并在坐标纸上记下该点．③用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置．(4)描点得轨迹：取下坐标纸，将坐标纸上记下的一系列点用平滑曲线连起来，即得到小球平抛运动轨迹．2．数据处理(1）探究思路①在已经得到的平抛运动的轨迹曲线上，以抛出点为坐标原点建立直角坐标系，如图所示．②在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3、…，把线段OA1的长记为l，那么OA2＝2l、OA3＝3l、…，由A1、A2、A3、…向下作垂线，垂线与轨迹曲线的交点记为M1、M2、M3、…，如果轨迹曲线的确是一条抛物线，那么M1、M2、M3、…各点的y坐标与x坐标之间的关系应该具有y＝ax2的形式（a是一个待定的常量)．③用刻度尺测量某点的x、y两个坐标,代入y＝ax2中求出常量a，于是知道了代表这个轨迹曲线的一个可能的关系式．④测量其他几个点的x、y坐标，通过这些测量值来判断这条曲线是否为一条抛物线．（2)判断曲线是否为抛物线的方法①代数计算法：将某点(如M3点）的坐标（x，y)代入y ＝ax2求出常数a，再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立,若等式对各点的坐标都近似成立,则说明所描绘得出的曲线为抛物线．②图像法:建立y－x2坐标系,根据所测量的各个点的x 坐标值计算出对应的x2值,在坐标系中描点，连接各点看是否在一条直线上，若大致在一条直线上,则说明平抛运动的轨迹是抛物线．二、计算平抛物体的初速度[课本导读]预习教材第13页“计算平抛物体的初速度”部分，请同学们关注以下问题:1．平抛运动的水平方向是什么运动?2．平抛运动的时间只由什么决定？3．联立平抛运动水平和竖直两个方向的位移公式可以求得初速度吗？［知识识记]1．已知轨迹和抛出点在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点—-A、B、C、D、E、F，用刻度尺、三角板测出它们的坐标(x，y），并记录在下面的表格中，已知g值，利用公式y＝错误!gt2和x ＝v0t，求出小球做平抛运动的初速度v0，最后算出v0的平均值．2。

5.3 抛体运动的规律（学案）一、学习目标1.知道什么是抛体运动，什么是平抛运动。

知道平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g。

2.用运动的分解合成结合牛顿定律研究抛体运动的特点，知道平抛运动可分为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

3.能应用平抛运动的规律交流讨论并解决实际问题.在得出平抛运动规律的基础上进而分析斜抛运动。

掌握研究抛体运动的一般方法。

二、课前预习1、抛体运动：。

这是一个理想模型。

2、平抛运动：。

平抛运动是（“匀变速”或“非匀变速”）（“直线”或“曲线”）运动。

3、沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系，将平抛运动进行分解，则得到水平方向的运动规律是；竖直方向的运动规律是。

4、将一物体从高度h以速度v水平向右抛出，以出发点为坐标原点，沿水平向右为X正方向，竖直向下为Y正方向，则任一时刻t物体的位置坐标为，；该段时间t内的位移大小为为，与水平方向的夹角为；t时刻物体的速度大小为，速度方向与水平方向的夹角为；平抛运动的轨迹方程是；速度所在的直线方向与平抛运动轨迹是怎样的几何关系。

5、平抛运动落体时间由决定，水平方向的位移由决定。

6、速度方向的反向延长线与X轴的交点是。

7、斜抛运动：。

斜上抛运动是对称的：a．斜向上运动与斜向下运动的轨迹对称。

b．斜向上运动与斜向下运动的时间相等。

c．同一高度上的两点，速度大小相等，速度方向与水平线的夹角相同．8、坐标系的建立是任意的，不一定要沿水平和竖直方向，也不一定要建立直角坐标系，坐标系的建立应该是以研究问题方便为原则。

9、我们前面学习的运动学公式的适用范围不仅仅是匀变速直线运动，而是所有的匀变速运动。

[:学|科|网]三、经典例题例1、A、B两个物体质量分别为1kg、2kg，分别以初速度10m/s，5m/s 的速度从20m的高度水平抛出，不计空气阻力。

①AB两物体1秒末的位移大小分别为多少？与水平方向夹角多大？[:Z.xx.k]②1秒末AB的速度大小分别是多少？与水平方向夹角多大？③AB的落体时间哪个大？落地时它们的水平位移分别是多少？例2、一架飞机在高H处以0v匀速飞行，为使炸弹落在指定目标，则应在与目标水平距离多远的时候投弹？例3、一架飞机在空中一定高度匀速飞行，每隔一秒放一货物，则一段时间后，物体在空中的排列是什么图形？随时间变化，相邻两个货物之间的距离如何？落体后相邻货物的落地点间有什么关系？例4、一个小球从倾角为θ的斜面上A 点以水平速度V0抛出，不计空气阻力，它落到斜面上B 点所用的时间为多少？落到斜面上时速度大小方向如何？例5、以速度V0水平抛出一物体，当其竖直分位移与水平分位移相等时，此物体的（ ） A. 竖直分速度等于水平分速度 B. 瞬时速度为05vC.运动时间为g v 02D.运动的位移是g v 202[:学_科_网Z_X_X_K]v A例6、玩具枪管AB 对准小球C ，A 、B 、C 在同一水平线上，已知BC=100m ，当子弹射出枪口B 时，C 球自由落下，子弹出枪口的速度为50m/s 。

3．实验：探究平抛运动的特点一、实验目的1．会用实验的方法研究平抛运动的两个分运动。

2．学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹。

3．根据平抛运动的轨迹求平抛初速度。

二、实验思路1．把复杂的曲线运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动。

2．平抛运动的分解方法：(1)平抛运动的特点物体是沿着水平方向抛出的，在运动过程中只受到竖直向下的重力作用。

(2)分解方法分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动。

实验方案方案一：分别研究水平和竖直方向分运动的规律1．探究平抛运动竖直分运动的特点：【实验步骤】(1)如图，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。

(2)观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后。

(3)分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复实验，记录实验现象。

【数据收集与分析】根据A球与B球落地时间的先后，得出平抛运动竖直分运动的规律。

2．探究平抛运动水平分运动的特点：【实验步骤】(1)如图，钢球在斜槽M中从某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动(实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上)。

(2)钢球飞出后，落到挡板N上，在白纸上记录钢球此时的位置。

(3)上下调节挡板N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。

(4)用平滑的曲线把这些印迹连接起来，得到钢球做平抛运动的轨迹。

【数据收集与分析】根据平抛运动的轨迹，设法确定相等的时间间隔，再看相等的时间内水平分运动的位移，进而确定水平分运动的规律。

方案二：利用频闪照相法探究平抛运动的特点1．实验原理：数码相机每秒拍下小球做平抛运动时的十几帧或几十帧照片，将照片上不同时刻的小球的位置连成平滑曲线，便得到小球的运动轨迹，如图所示，由于相邻两帧照片间的时间间隔相等，只要测出相邻两帧照片上小球位置间的水平距离和竖直距离，就很容易判断平抛运动在水平方向和竖直方向的运动特点。

2．数据处理：(1)建立以抛出点为坐标原点，以小球水平抛出时的初速度方向为x轴正方向，以竖直向下为y轴正方向的直角坐标系。

§5.3实验：研究平抛运动【教材和学情分析】一、教材分析《平抛物体的运动》这节内容编排在学生学习了直线运动的规律和牛顿运动定律及《曲线运动》和《运动的合成与分解》这两节内容之后，它既符合学生由易到难，由简到繁的认识规律，又保持了知识的结构性、系统性。

二、学生分析1、高一学生认识事物的特点是：已经开始习惯抽象逻辑思维，但思维还常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象的来支持。

2、学生在没有学习本节知识之前，已经知道了牛顿运动定律、曲线运动、运动的合成与分解等概念和方法，但没有亲身体验过如何来具体的研究曲线运动。

本节课主要采用实验探究的教学模式，逐步引导学生认识事物的本质。

学生通过对实验中种种问题的探究，掌握科学认识物理规律的方法。

【教学目标】1、知识与技能（1）能描出平抛运动的轨迹。

（2）会计算平抛物体的初速度。

（3）结合运动分解的知识，明确两个分运动的特点。

（4）知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法；2、过程与方法通过学生设计实验，体会物理问题的探究思想和实验设计思想，了解设计实验的基本方法；体会并理解在平面上应用牛顿定律的方法3、情感、态度价值观（1）在上一节对平抛运动规律的学习的基础上，通过这一节学生的动手实验，将感性认识和理性思维相结合，使学生获得成功的体验，激发学生学习兴趣和求知的欲望；（2）鼓励学生去创新和实践，提倡多动脑、动手的创新精神，激发学生创新意识，培养学生创新意识和创新品德；【教学重点】平抛运动轨迹的描绘。

【教学难点】判断平抛运动的轨迹是不是抛物线以及计算平抛物体的初速度。

【教学方法】自主学习与实验探究相结合，加深对平抛运动的感性认识。

【教学过程】一、引入新课提问：你们旅游过吗？请一位同学描述某次旅游经过的主要地点。

板书学生所述地点图，用粉笔将这些点连起来，得到旅游路线图。

小结：两种轨迹图对应两种绘轨迹方法──粉笔的完整轨迹和旅游同学的由一系列点得到的旅游路线（轨迹）图。

实验：探究平抛运动的特点课题实验：探究平抛运动的特点单元5学科物理年级高一【教材分析】本节课所采用的教材是人教版高中物理必修2第五章第3节的内容。

本节内容是通过实验探究平抛运动的规律，它既是前一节运动的合成与分解方法的具体实践应用，也是后一节抛体运动的规律得出的前提，更是学生自主设计、探索的好素材，在本章中有着重要的地位。

学生会用合成与分解的方法分析抛体运动；能分别以物体在水平方向和竖起方向的位移为横坐标和纵坐标，描绘做抛体运动的物体的轨迹。

要求学生知道平抛运动的受力特点；知道用实验方法得到平抛运动轨迹的方法；理解确定平抛运动在水平方向做匀速直线运动、竖直方向做自由落体运动所用的方法；知道水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的独立性和同时性；体会研究曲线运动的基本方法。

【教学目标与核心素养】一、教学目标1．知道什么是平抛及物体做平抛运动的条件。

2．知道抛体运动只受重力作用3．探究平抛运动在水平方向上是匀速直线运动和竖直方向自由落体运动，并且这两个运动互不影响。

二、核心素养物理观念：理解平抛运动可以看成水平的匀速直线运动与竖直方向上的自由落体运动的合成，并且这两个分运动互相独立。

科学思维：经历不同层次的现察与分析，培养学生的观察能力，综合分析能力科学探究：科学探究：利用生活中实际问题引入，创设矛盾所在，提出问题，结合平抛仪实验，动画，平抛与自由落体运动对比的频闪照片，逐步加深对平抛运动的认识．并根据实验结果在教师引导思考3：你能总结抛体运动的定义吗？物体以一定的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力的作用，这时的运动叫作抛体运动；讲授新课一、平抛运动1．平抛运动将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，且只在重力作用下所做的运动。

做平抛运动的物体有什么特点呢？下面我们通过实验来探究物体做平抛运动的特点。

二、探究平抛运动的特点1．实验思路按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，把平抛运动看作是在竖直方向的分运动和水平方向的分运动的合运动。