人教版高中物理必修2第五章曲线运动3.实验：研究平抛运动教案(2)

1、高中物理必修2实验：研究平抛运动教案教学目标1、知识与技能(1)知道平抛运动的特点是初速度方向水平，只有竖直方向受重力作用，运 动轨迹是抛物线；(2)知道平抛运动形成的条件；(3)理解平抛运动是匀变速运动，其加速度为 g;(4)会用平抛运动规律解答有关问题。2、过程与方法(1)在知识教学中应同时进行科学研究过程教育，本节课以研究平抛物体运 动规律为中心所展开的课堂教学，应突出一条研究物理科学的一般思想方法的主 线：观察现象一初步分析一猜测实验研究一得出规律一重复实验一鉴别结论一 追求统一。(2)利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动，渗透物理学“化曲 为直” “化繁为简”的方法及“等效代

2、换”正交分解”的思想方法；(3)在实验教学中，进行控制的思想方法的教育：从实验的设计、装置、操 作到数据处理，所有环节都应进行多方面实验思想的教育，”实验的精髓在于控 制”的思想，在乎抛物体实验中非常突出。如装置中斜槽末端应保持水平的控制 木板要竖直放置的控制；操作上强调小球每次都从斜槽同一高度处由静止开始释 放的控制；在测量小球位置时对实验误差的控制等。3、情感、态度与价值观(1)通过重复多次实验，进行共性分析、归纳分类，达到鉴别结论的教育目 的，同时还能进行理论联系实际的教育。(2)在理解平抛物体运动规律是受恒力的匀变速曲线运动时应注意到“力与 物体运动的关系”。这方面的问题，我国东汉的王

3、充 (公元2797年)历尽心血 三十年写成论衡一书，全书三十卷八十五篇约三十万字，已有精辟论述，以 此渗透爱国主义教育和刻苦学习、勤奋工作精神的美德教育。教学重难点1、教学重点：平抛运动的特点和规律；学习和借鉴本节课的研究方法。2、教学难点：平抛运动的规律。教学工具多媒体、板书教学过程一、实验目的1 .用实验的方法描出平抛运动的轨迹.2 .判断平抛运动的轨迹是否为抛物线.3 .根据平抛运动的轨迹求其初速度.二、实验原理1 .利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹.2 .建立坐标系，如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具有y=ax2的形 式（a是一个常量），则轨迹是一条抛物线.三、实验器材斜槽、小球

4、、方木板、铁架台、坐标纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻 度尺.四、实验步骤1 .安装调平将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上， 具末端伸出桌面外，轨道末端切线 水平，如图所示.2 .建坐标系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， 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 .确定球的位置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，然后让小球

5、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.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.五、数据处理1 .计算初速度在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点一一 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=2（1）gt2和乂”0上求出小球做平抛运动的初速度 v0,最后算出v0的平 均值.2 .验证轨迹是抛物线抛物线的数学表达式为y=ax2,将某点（如B点）的坐标x、y代入上式求出

6、 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 标近似都成立，则说明所描绘的曲线为抛物线.六、误差分析1 .斜槽末端没有调水平，小球离开斜槽后不做平抛运动.2 .确定小球运动的位置时不准确.3 .量取轨迹上各点坐标时不准确.七、注意事项1 .实验中必须调整斜槽末端的切线水平(检验是否水平的方法是：将小球放 在斜槽末端水平部分，将其向两边各轻轻拨动一次，看其是否会加速或减速运 动).2 .方木板必须处于竖直平面内，固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖 直.3 .小球每次必须从斜槽上同一位置滚下.4 .坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时球心在木板上的投影点.5 .小

7、球开始滚下的位置高度要适中，以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左 上角一直到达右下角为宜.6 .在轨迹上选取离坐标原点。点较远的一些点来计算初速度.八.典例剖析1 .实验器材、实验操作例1、(1)在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、 图钉之外，下列器材中还需要的是.A.游标卡尺 B.秒表 C.坐标纸 D.天平 E.弹簧测力计 F.重垂线(2)实验中，下列说法正确的是()A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下B.斜槽轨道必须光滑C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些D.斜槽轨道末端可以不水平【答案】(1)C、F(2)A、C2 .实验数据的处理例2.

8、在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格 的边长L=1.25 cm若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度v0=(用L、g表示)，其值是.(g取9.8 m/s2)3 .实验创新设计例3.请你由平抛运动原理设计测量弹射器射出弹丸的初速度的实验方法， 提供的实验器材：弹射器(含弹丸，见图)，铁架台(带有夹具)，刻度尺.(1)画出实验示意图.(2)在安装弹射器时应注意.(3)实验中需要测量的量有(并在示意图中用字母标出) .(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等，在实验中采取的方 法是.(5)初速度的计算公式：.【答案】(1)由平抛运

9、动的实验原理，可知使弹丸做平抛运动，通过测量下落高度可求出运动时间，再测出水平位移可求出其做平抛运动的初速度，故实验示意图如图所示.(2)为保证弹丸初速度沿水平方向，弹射器必须保持水平 .(3)应测出弹丸下落的高度y和水平射程x,如图所示.(4)在不改变高度y的条件下进行多次实验测量水平射程 x,然后求水平射 程x的平均值，以减小误差.课后小结本节课主要内容包括：4 .研究平抛运动在竖直方向是自由落体运动；5 .研究平抛运动在水平方向是匀速直线运动；6 .设计实验获得平抛运动的轨迹.7 .实验的原理、器材、步骤和注意事项8 .对学生的实际操作进行点评板书第三节探究平抛运动的规律1、抛体运动(1)条件：具有一定的初速度；忽略空气阻力；只受重力的作用(