探究平抛运动的特点 说课课件-2024-2025学年高一下学期物理教科版（2019）必修第二册

用VernierVideoPhysics视频分析软件探究平抛运动的特点一、教学目标

（1）掌握VernierVideoPhysics视频分析软件的使用方法，并得到平抛运动的轨迹。

（2）用Excel软件处理数据，掌握通过改变横坐标（或纵坐标）绘制图像，化曲线为直线，从而探究横、纵坐标函数关系的方法。（3）采用上述方法，探究平抛运动的轨迹是否为一条抛物线，并探究平抛运动的水平、竖直分运动的性质。二、实验器材

平抛运动演示仪、智能手机、ipad、下载VernierVideoPhysicsAPP软件（目前只有iphone和ipad版本）、拍摄用三脚架、电脑。三、实验设计思路

用手机“慢动作”方式拍摄小球做平抛运动的视频。并在平抛运动演示仪上贴上刻度尺，点击“Origin＆Scale”按钮设置画面长度转换比例，并设定坐标原点和坐标轴。

将视频导入软件，逐帧追踪、记录运动数据。

将数据导出，利用Excel软件处理数据，采用通过改变横坐标（或纵坐标）绘制图像，例如绘制y-x图像、

y-x2图像、y-x3图像……，化曲为直，探究横、纵坐标之间的函数关系。采用这种方法探究平抛运动的轨迹是否为抛物线，以及探究平抛运动的水平、竖直分运动的性质。四、实验创新点

用传统方法探究平抛运动的特点，需要进行重复的操作和繁琐的计算，而用VernierVideoPhysics视频分析软件探究平抛运动的特点，可以方便、快捷地得到图像和拟合表达式，且精确度高。

智能手机的普及，学生便有了探索自然的高科技“武器”，使得学生更乐于、更方便进行科学探究，会感觉科学就在身边。五、实验过程

（1）将手机设置为“慢动作”拍摄，速率设置为“32×960帧/秒”，即播放速率放慢32倍，相邻两帧的时间间隔为0.001046666s。

（2）调节平抛运动仪，使底座水平，斜槽末端水平。使用三脚架固定手机，让镜头正对方向与平抛运动竖直平面垂直。用手机“慢动作”方式拍摄小球做平抛运动的视频。

（3）用ipad打开VernierVideoPhysics视频分析软件，导入视频。点击“Origin＆Scale”按钮设置坐标系和画面长度比例。

（4）点击“Points”按钮将目标定位圆的十字准心移动至小球中心，点击圆心来标记此时小球的位置。移动缩放按钮，使小球刚好被目标定位圆的圆环包裹住。点击“Track”按钮，自动追踪小球的运动轨迹并记录相关数据。（5）导出数据，利用Excel软件分析数据，并进行表达式拟合。

①运动轨迹分析。x/my/m注意：y轴正方向竖直向上（5）导出数据，利用Excel软件分析数据，并进行表达式拟合。

结论：平抛运动的轨迹是一条抛物线。

①运动轨迹分析。x2/m2y/m注意：y轴正方向竖直向上

结论：平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，且水平速度v0=0.8669m/s。

②水平分运动分析。t/sx/m③竖直分运动分析。

结论：平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。

分析：

因为y-t2图像为一条近似过原点的倾斜直线，说明竖直分运动是初速度为零的匀加速直线运动。并且斜率绝对值近似为4.8642m/s2，即加速度a=9.7284m/s2。通过网上查询，绵阳重力加速度为9.7913m/s2，测量结果的相对百分误差为0.642％。t2/s2y/m六、实验效果评价

（1）将VernierVideoPhysics用于实验教学，实验过程可视性强，简化了一些繁琐的数据处理过程，提高了实验效率，并能有效的减小实验误差。

（2）智能手机的普及，提高了学生对物理实验的参与度和热情，让学生在实验过程中体验到用信息技术探究物理规律的方法和乐趣。

（3）实验误差分析。

②坐标的设置存在误差。让坐标原点尽可能设置在小球静止在斜槽末端端口时球心的位置，让y轴与重锤线平行，这样x轴就处于水平方向。

①斜槽末端不是严格意义的水平，会对实验产生误差。操作时，一定要让小球能静止在斜槽末端端口位置。

③画面尺寸比例的设置存在误差。用较长的刻度尺来设定比例，并采用放大屏