第三节实验：研究平抛运动

1、孝义市实验中学教案备课人：年 月 日科目物理单元五总课时：1第1 课时课题第三节实验：研究平抛运动教材 分析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。学情分析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。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

2、究，掌握科 学认识物理规律的方法。三维 教学 目标知识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、会用平抛运动规律解答有关问题。能力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“等效代换”正交分解”的思想方法。情感通过重复多次实验，进行共性分析、归纳分类，达到鉴别结论的教育目的，冋时 还能进行理论联系实际的教育。重点1、平抛运动的特点和规律。2 、学习和借鉴本节课的研究方法。难点平抛运动的规律学法 指导探究、讲授、讨论、练习教具 准备平抛运动演示仪、平抛竖落仪教学过程课堂 整体

3、构思 设计教 学 过 程（教学环节、教师活动、学生活动）教学过程：（一）引入新课做曲线运动的物体其速度方向是怎样的？质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。在什么情况下物体会做曲线运动 ？当物体所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上时, 物体做曲线运动。包括速度的合成与分解、位移的合成与分解、加速度的合成与 分解。在合成与分解的过程中必须遵循平行四边形定则。（二）新课教学一、抛体运动设计意图及教学补充演示实验以任意角度向空中抛出一个粉笔头 粉笔头的运动轨迹是曲线，它做的是曲线 运动。在抛体运动中有一种特殊情况，即物体被抛出 6. 3-1时的初速度方向沿水平方向，我们把这样的抛

4、体运动称为平抛运 动。根据抛体运动初速度的方向我们还可以对抛体运动进行如下分类:初速度竖直向上，竖直上抛运动初速度竖直向下：竖直下抛运动初速度与水平面成正角：斜上抛运动初速度与水平面成负角；斜下抛运动nMp我们这节课的任务就是探究平抛运动的规律。匚卡冲二、平抛运动竖直方向的运动规律:IX演示实验Iit用平抛运动演示仪演示平抛运动宀图 6.3-2设计意图及教学补充孝义市实验中学教案教 学 过 程（教学环节、教师活动、学生活动）用小锤打击弹簧金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时月球被松开，自由下落. A、B两球同时开始运动。A球在金属片的打击下获得水平初速度后只在重力作用下运动，所以做的是平抛

5、运动。B球被松开后没有任何初速度且只受到重力 的作用，因此做的是自由落体运动。A、B两个小球从同一高度同时开始运动，又同时落地，这说明了 A球在竖直方向上的分运动的性质和B球的运动性质是一样的.B球做的是自由落体运动。结论：平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。三、平抛运动水平方向的运动规律1 、按照以下步骤准备实验装置（1）将平抛运动实验器置于桌面，装好乎抛轨道，使轨道的抛射端处于水平位置。调节调平螺丝，观察重垂线或气泡水准，使面板处于竖直平面内，卡好定位板，装置如图6. 3 3所示。接球档板调平嗾迪汽泡水屣记录面扳用6. 3-3图札4（2）将描迹记录纸衬垫一张复写纸或打字蜡纸，紧贴记

6、录面板用压纸板固定在面板上，使横坐标x轴在水平方向上，纵坐标 y轴沿竖直方向向下（若用白纸，可事先用铅笔在纸上画出 x、y坐标轴线）, 并注意使坐标原点的位置在乎抛物体（钢球）的质心（即球心）离开轨道处。（3）把接球挡板拉到最上方一格的位置。2、将定位板定在某一位置固定好.钢球紧靠定位板释放， 球沿轨道向下运动，以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出。教学过程(教学环节、教师活动、学生活动)设计意图及 教学补充3、下落的钢球打在向面板倾斜的接球挡板上，冋时在面板上留下一个印迹点。4、再将接球挡板向下拉一格，重复上述操作方法， 打出第一个印迹点，如此继续下拉接球挡板，直至最低点，即可得到平抛的钢

7、球卜落时的一系列迹点。5、变更定位板的位置，即可改变钢球乎抛的初速度，按上述实验操作方法，便可打出另一系列迹点。6、取下记录纸，将各次实验所记录的点分别用平滑曲线连接起来，即可得到以不同的初速度做平抛运动的轨迹图线。如图6. 3 4所示注意：1 、为了保证实验精度，必须保证记录面板处于竖直平面内，使平抛轨道的平面靠近板面。2 、安放记录纸时，要使坐标原点与抛体的抛出点重合，这样才能正确地确定抛体运动轨迹的起始点，从而确定轨迹上任意点的 X、y坐标。师：获得了平抛运动的轨迹图象我们就可以从中知道平抛运动的水平位移.现在我们从得到的几条轨迹中选出一条来进行研究.我们现在所面临的问题是如何知道水平分

8、运动所发生的时间这个问题我们可以通过运动的等时性来考虑。生：前面我们已经得出了平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，根据等时性原理我们知道水平分运动和竖直分运动是同时发生的，所以可以通过竖直分速度来找相等的时间间隔。师：具体如何来实现呢 ？生：根据自由落体运动的位移公式x=1/2gt 2我们可以得出，在相邻相等的时间间隔内物体所发生的位移之比为1 : 3: 5:：(2n+1)，那么我们就可以从坐标系中的纵轴上选取长度分别为h、3h、5h的相邻的线段，即选取纵坐标分别为h、4h、9h的三个点。例如选择5、20、45这几个点。如图6. 35所示，在平抛的轨迹上找出纵坐标与之相对应的点孝义市实验中学教

9、案教学过程（教学环节、教师活动、学生活动）设计意图及 教学补充这些点所对应的横坐标即为平抛运动的水平分运动在相邻相等的时间间隔里所达到的位置。师：这样我们就找出了水平分运动在相邻相等的时间间隔内所发生的位移，观察这些水平分位移，可以得到什么规律?生：这些水平分位移都近似相等。师：由此我们可以得出什么结论 ？生：平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。结论：平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。师：这样我们就通过运动的合成与分解探究出了平抛运动在水平和竖直方向上的运动规律，下面我们来看一个例题。例题：一架老式飞机在高出地面0.81 km的高度，以2.5X10 2km几的速度水平飞行，为了使飞机上投下的

10、炸弹洛在指定的目标，应 该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹？不计空气阻力。分析：对于这道题我们可以从以下几个方面来考虑：（1）从水平飞行的飞机上投下的炸弹，做什么运动？为什么？（做的是平抛运动.炸弹在没有脱离飞机时与飞机具有相冋的水 平速度。脱离飞机后这一速度并不消失，这时炸弹只受重力作用且 具有水平初速度，所以做平抛运动 ）（2）炸弹的这种运动可分解为哪两个什么样的分运动？（可以分解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）要想使炸弹投到指定的目标处，你认为炸弹洛地前在水平方向通过的距离与投弹时飞机离目标的水平距离之间有什么关系？（炸弹落地前在水平方向通过的距离与投弹时飞机离目标的水平距离应该相等）讨论与交流1飞机在投递货物或实施轰炸的时候，应该在目标的什么位置开始投放货物或炸弹？教学过程（教学环节、教师活动、学生活动）教本节课我们学习的主要内容是：学1 什么是平抛运动？初速度方向为水平方向的抛体运动叫做平抛运动.2 平抛运动水平和竖直两个方向上的分运动分别是