平抛运动实验

1、 实验：研究平抛运动尊敬的评委、老师，大家好！今天我说课的题目是实验：研究平抛运动，本节是人教版高中物理必修2第五章的第三节。本节实验既要验证结果，还要注重分析思路和方法的渗透，重视学生对物理现象的深入观察和对物理规律的亲身体验。做好本节实验，不仅仅能够巩固已学过的处理曲线运动的方法，更重要的是能够培养学生分析问题、解决问题的能力。而对于平抛运动和类平抛运动的考察，在每年的高考中也几乎是必不可少的。因此，本节实验的地位非常重要。下面我重点来说一下我的教学过程一、设置情景，引入新课大家是否还记得这一款曾经风靡一时的网络游戏呢？在游戏中，游戏者必须不断的调整小鸟的飞行轨迹，直至击中目标，才能过关，

2、。观看视频后，提出问题：图中小鸟的运动轨迹是平抛运动的抛物线吗？这样设计的目的是：在一开始就迅速抓住学生的注意力.从而引入新课。二、新课教学实验目的1描绘出平抛物体的运动轨迹；判断平抛运动的轨迹是否为抛物线；掌握根据轨迹求初速度的方法。通过实验目的可以看出，要完成本节实验，必须先描绘出平抛运动的轨迹，而平抛物体在空中的运动一瞬即逝，优美的曲线随即成为历史。（一）交流讨论，确定方案提出问题：我们如何得到平抛物体的运动轨迹？请学生阅读课本所给的三种方案并分组讨论，说明三种方案是如何记录平拋物体的运动轨迹的，哪种方案最简单？（投影讨论）这样设计的目的是：调动学生探究的积极性，培养学生语言表达能力，问

3、题分析能力，合作交流能力。教师总结：方案一采用描迹法确定小球的平抛运动轨迹；方案二采用径迹法确定水流的平抛运动轨迹；方案三采用照相法确定小球的平抛运动轨迹。但三种方案相比较，方案二所用实验器材最少，从而引导学生，本堂课我们将选择方案二来完成实验。（二）演示方案在这里，我按照课本的要求，采用饮料瓶和玻璃细管制作了这一演示装置，而根据课本的介绍，在水面下降到A处之前的一段时间内，可以获得稳定的细水柱。那么事实到底怎样呢？请大家观察：教师当场演示，发现：当把塑料瓶倒置过来后，随着进气泡不断进入瓶内，出水口水流出现抖动，无法获得稳定的细水柱。通过这一课本结论和实验结论的对比，很自然的就可以激发学生的认

4、知冲突，调动学生探究的积极性，从而培养学生的动手意识和探究意识。很显然，这样的装置是无法完成实验的，必须要进行改进。从而引导学生进入到改进方案环节。（三）改进方案在现有的基础上，如何对方案进行改进呢？我们必须先找到前面现象的原因。鼓励学生，积极动脑：找出问题产生的原因。学生发言之后，教师总结：进气泡虽然可以维持瓶内压强大致不变，但同时进气泡破裂又会导致瓶内的压强发生突变，使水流抖动。基于以上原因，为了获得不抖动的水流，我们可以将进气管去掉，并将瓶子底部剪掉。（当堂演示）此时，出现了一个新的问题：随着敞口瓶内的液面下降，出水口处的压强也在变化,从而引起喷水速度的变化，使水流轨迹发生变化，怎么办？

5、分析原因可知;此时水流的速度变化主要是因为瓶内的水面高度在逐渐减小，只要维持瓶内的水面高度不变就可以得到稳定的水流。而要解决这一问题，增加一个补水的装置即可。但随之而来又会出现一个新的问题，补水速度过快会使液面上升，补水过慢会使液面下降。为了解决这一问题，我又在敞口瓶的上端设置了一个溢水口，从而保证液面高度不变，维持出水口压强不变，进而获得稳定的水流。我把这种改进后的方法称之为“溢水控速喷水法”。解决了出水稳定的问题后，就不得不提完成本节实验的另外一个重要问题了，既然研究的是平抛运动，那么如何保证出水口水平呢？根据生活中常见的气泡式水平仪。在这里，我利用小药瓶自制了一个水平仪，并将它和出水口用

6、胶水固定在平木板上，用它来调整出水口水平。那么我们又该如何记录水流轨迹呢？而为了方便轨迹记录和读数方便，我又用PC板制作了一个专门的坐标纸。而在PC板用笔描绘水流的轨迹并不容易，所以我们采用“插针法”来记录水流的轨迹!至此，师生共同完成了对本实验的改进和设计。在这一环节，要利用问题，紧紧抓住学生的思维，培养学生分析问题和解决问题的能力。而通过对塑料瓶、玻璃管的利用，唤醒学生变废为宝的意识，对学生进行价值观的教育。（四）展示装置、分析评价接下来，教师展示改进后的装置，让学生对比原实验装置展开讨论，评价分析改进后装置的实验原理和优点。（五）实验操作、亲身感受评价完毕后，请两名学生上台现场操作实验，

7、其他同学在下面认真的观看。1、如图所示按改进方案安装好仪器，从下到上依次固定出水口、喷水瓶、补水瓶；2、利用自制水平仪，调整喷水口水平。3、利用重锤线将坐标纸调整到竖直方向；4、打开夹子开始实验，利用插针法记录下水流的轨迹。插针时，提醒学生几点：一是沿水流方向由远及近插针，以免先插近处时会档住水流；二是动作要快，以免水位下降过快，一旦水面下降到溢水口以下，会造成水流速度的改变，引起误差；三是插针时视线要和坐标纸垂直，不要插歪；四是为了方便读数，可取水平位移间隔相等的位置插针。【设计意图】：在这一环节，师生共同参与实验，见证轨迹的记录过程，体会物理之美，仪器之美。4、数据处理、拓展提升（1）请一

8、个同学上台读出大头针坐标数据。（读数图片）教师利用计算机将数据展示在大屏幕上。（由于时间关系，在这里我使用的是之前实验所获得的一组数据。）教师利用计算机excle拟合出坐标数据对应的曲线，让学生在坐标纸上描点连线，获得运动轨迹。（图片）从而完成本节实验的第一个实验目的。（2）如何证明该轨迹为平抛运动的抛物线呢？根据已获得的运动轨迹，观察其形状，请学生猜想，并初步得出结论，其轨迹与抛物线类似，但是否为平抛运动的抛物线仍需证明。根据上节课的例题2可知，平抛运动轨迹上各点的y和x坐标之间应该具有的关系由于平抛运动的初速度不变，故让学生从轨迹上选出几点坐标数据计算出各自的a值，如果在误差允许的范围内，

9、a值相等，从数学知识可知：该轨迹为平抛运动的抛物线。教师再利用之前拟合出的曲线，拟合出所对应的函数公式。该公式为一元二次函数，下面我们用函数公式来分析实验误差，根据证明可知：二次项系数是由平抛的初速度决定的，一次项系数不为零说明初速度方向不沿水平方向，实验时没有把喷水口调到水平理想状态，常数项不为零说明喷水口与坐标原点不吻合，但可以看出a远大于b、c,在误差允许的范围内可把b、c看成零忽略不计。从而得出y=日”，证明该轨迹为平抛运动的抛物线，从而完成该实验的第二个实验目的。【设计意图】：学生通过描点画图感受获得轨迹的过程，通过计算验证该轨迹为抛物线感受数学和物理规律联系之奇妙。最后的计算机拟合结果更加深了学生对平抛运动的理解。（4）如何求解平抛物体的初速度？而根据前面分析结论可知：ga=可以利用前面得到的a值计算出水流的初速度。也根据已获得的平抛运动物体的运动轨迹，选几组轨迹上的x、y坐标，利用x=v.t,完成本实验的第三个试验目的。【设计意图】：利用多种方法求解初速度，拓宽学生的解题思路；利用平抛运动规律解决实际问题，从而巩固上节课所学知识。（5）研究平抛运动时的注意事项和误差分析误差分析读取坐标数据时带来的读数误差；利用插针法确定细水柱的位置时不够准确；喷水口没有完全调水平及出水口与坐标原点不完全重合。注意事项1在液面下降到溢水口之前，要完