人教版高中物理必修实验：研究平抛运动-优质课比赛一等奖

高中物理实验教学案例

题目：研究平抛运动

实验:研究平抛运动

旧教材先是探究平抛运动的规律，再安排抛体运动规律.本教材做了调整：

先学习抛体运动规律，再研究平抛运动.这样更具合理性：从牛顿运动定律的观点以及运动的合成与分解思想出发，从一维情景转向二维情景，使认识上不断发展，层层深入，知识容易发生迁移.再安排实验，学生心中有实验目的，有的放矢，能够合理地自己设计实验过程.

本课程的实验设计要解决两个问题：一是研究平抛运动在竖直方向的运动规律;二是研究平抛运动在水平方向的运动规律，为此要设法画出平抛曲线.

教学重点

平抛运动规律的探究过程.

教学难点

准确得到平抛运动的轨迹.

课时安排

1课时

三维目标

知识与技能

1.验证平抛运动的特点是水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动.

2.通过实验探究得到平抛运动轨迹.

过程与方法

体会平抛运动规律的探究过程，体会运动的合成和分解在探究平抛运动规律中的应用.

情感态度与价值观

1.通过实验探究平抛运动的规律，让学生积极参与课堂活动，设疑、解疑、探求规律，使学生始终处于积极探求知识的过程中，达到最佳的学习心理状态.

2.充分利用多媒体辅助教学、演示仪器和自制器材，激发学习兴趣，增强求知的欲望.

课前准备

平抛竖落仪、平抛实验仪、自制水柱平抛装置、自制电磁控制打击装置、数码相机、坐标格、多媒体课件.

教学过程 导入新课

情景导入

教师介绍自制电磁控制打击装置：将子弹装入能发射的固定在板前的玩具手枪，固定板后电磁铁与电源相连，控制电路通断的两根金属丝搭在枪口处，带有衔铁的玩具被吸在电磁铁上，枪口与玩具在同一水平面，发射的子弹断开搭在一起的两根金属丝，吸在电磁铁上的玩具同时下落，子弹总是击中玩具，这说明什么问题？

复习导入

复习旧知

1.平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动.

课时4 实验：研究平抛运动

1.用实验方法描绘出平抛物体的运动轨迹。

2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。

3.计算平抛物体的初速度。

一、判断平抛运动的轨迹是不是抛物线

如图5-10所示的某物体做平抛运动的轨迹，欲判断其轨迹是否为抛物线，只要从轨迹上任意取若干个点分别代入y=ax2，求得a为某一定值，即可验证平抛运动的轨迹为抛物线。

在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3…把线段OA1的长度记为l,那么OA2=2l、OA3=3l…由A1、A2、A3…向下作垂线，垂线与抛体轨迹的交点记为M1、M2、M3…如果轨迹的确是一条抛物线，那么M1、M2、M3…各点的y坐标与x坐标间的关系应该具有y=ax2的形式（a是一个待定的常量）。

其中OA1=l、OA2=2l、OA3=3l…这样做的目的是使y2= y1，y3= y1…这样代入y=ax2，可以方便求出a。

二、计算平抛物体的初速度

在后面案例介绍的几种方法中，如果要求不太高，可以忽略空气阻力的作用。这样，抛体在竖直方向上只受到重力的作用，因此它的加速度是常量，等于 。它的y坐标的变化符合匀加速运动的规律：y= 。于是，测量某点的下落距离，例如在M3点的下落距离y3(图5-10)，根据这个数据就可以算出抛体下落到这点所用的时间t3。为了得到抛体的初速度，还需测量 。计算的表达式为 。

★ 新知探究

一、实验原理（以教科书“参考案例1”为案例）

物体的平抛运动可以看做是两个方向的分运动的合成。一个是水平方向的

运动，另一个是竖直方向的 运动。

在竖直放置的木板上固定坐标纸，让小球做平抛运动，描出小球的运动轨迹；装置如图5-11所示。选定斜槽末端球心所在的点为坐标原点，初速度的方向为 轴的正方向，以竖直向下为 轴的正方向建立直角坐标系，测出轨迹曲线上某一点的坐标（x,y），根据两个分运动的特点，利用公式 ，求出小球的飞行时间。再利用公式 ，求出小球的水平分速度，即为小球做平抛运动的初速度，v0= (用x、y等量表示)。

高中物理平抛运动获奖教案

一、教学目标

1. 了解平抛运动的定义和特点。

2. 掌握平抛运动的基本公式和解题方法。

3. 能够应用平抛运动理论解决相关问题。

4. 培养学生的实验能力和创新思维。

二、教学重难点

1. 理解平抛运动的概念和特点。

2. 掌握平抛运动的基本公式和解题方法。

三、教学准备

1. 实验器材：停表、木块、测量尺、水平面。

2. 实验教材：平抛运动的实验数据。

3. 多媒体教学资源：相关平抛运动的视频教学资料。

四、教学过程

1. 引入：

通过展示一个小球从不同角度抛出后的轨迹，引导学生思考平抛运动的概念，并询问学生对平抛运动的了解。

2. 知识讲解：

讲解平抛运动的定义和特点，并介绍平抛运动的基本公式。通过实验教材，让学生自己进行实验，探究平抛运动的规律。

3. 实验操作：

让学生以小组形式，进行平抛运动实验，并记录实验数据。引导学生分析实验结果，验证平抛运动的规律。

4. 讲解解题方法：

通过讲解平抛运动的解题方法，指导学生如何应用平抛运动理论解决相关问题。同时，通过多个例题引导学生巩固所学知识。 5. 拓展应用：

引导学生应用平抛运动理论解决实际生活中的问题，激发学生对物理学习的兴趣。

6. 总结讨论：

让学生总结平抛运动的特点和规律，并展示他们在实验和解题中的优秀表现。同时，提出学习中的问题和困惑，引导学生深入思考。

五、课堂作业

1. 完成课堂练习题，巩固平抛运动的知识。

2. 自主选择一个实际问题，应用平抛运动理论进行分析和解决。

六、教学反思

本节课以实验为主线，通过引入、知识讲解、实验操作、解题方法讲解、拓展应用等环节，全面培养学生的实验能力和创新思维。在评价学生表现时，可以根据参与实验、解题能力、讨论表现等方面进行评分，以激励学生更好地学习和掌握平抛运动的知识。

引出课题：平抛运动（老师板书）。一、分析平抛运动的方法

问题情景一：如何处理平抛运动？

由学生口述：平抛运动是曲线运动，分析曲线运动常用分解的方法，故将平抛运动分解为水平方向和竖直方向的两个分运动进行研究。

二、平抛运动的规律

问题情景一：平抛运动的竖直方向的分运动有什么特点？

1.实验论证.(以教材上的实验为例)

(1)介绍实验装置：

(2)介绍实验做法

因弹簧片 C 受到小锤 D 的打ft，C 向前推动小钢 A 球具有水平初速度，使 A 做平抛运动，

同时（强调）松开小钢球 B，使 B 从孔中自由落下，做自由落体运动。

实验一：第一次用力ft打 C,注意听小球 B 和C 落地的声音是否是同一声？

实验二：用不同的力度ft打 C，并注意听每一次实验两小球落地的声音是不是同一声？

师生归纳： 两小球同时落地， 落地声为一声。说明平

抛运动在竖直方向的运动效果和自由 落体运动的是一样

的。

（设计意图：物理是一门以实验为基础的学科，实验的验证具有很强的说服力。通过学生自己动手操作实验、观察，让学生对所学习的问题形象、具体化，达到突出重点的目的，这样即发挥了教师的主导作用，又培养了学生的主体性与积极参与教学活动的意识。）

问题情景二：平抛运动的水平方向的分运动有什么特点？ 5.2 平抛运动

首先由小组长检查预习情况，然后汇总到黑板的表格中，师生根据表格的内容，总结出学生

存在的问题。 结合上节课课堂演示实验的结果以及数据，分析平抛运动水平方向的运动特点。问题 1 ：图片显示的三段运动时间有什么特点？

问题 2： 三段运动过程的水平位移相同说明平抛运动水平方向分运动有什么特点？

师生归纳：平抛运动的水平方向分运动为匀速直线运动。

（设计意图：通过提问与引导，让学生知道平抛运动的一些基本情况，为后面对平抛运动的分解做铺垫。）

问题情景三：依据牛顿运动定律分析为什么平抛运动在竖直方向的运动效果和自由 落体