新教材物理人教版 必修第二册教案《53实验：探究平抛运动的特点》

新教材物理人教版（2019）必修第二册《5.3实验：探究平抛运动的特点》教学设计1．通过具体生活情景中开展探究活动，知道平抛运动的特点及运动轨迹。2．引导学生经历探究过程，知道平抛形成的条件。3．通过探究、理解平抛运动的规律，会用平抛运动规律解决实际问题。重点1．平抛运动的规律2．化曲为直、化繁为简、先分解后合成等物理方法的渗透。难点平抛运动的规律及探究。教师要求教学课件、平抛运动演示仪、平抛竖落仪学生要求预习新课、观察生活现象一、导入新课生活中有一类特别的曲线运动，就像马路上的洒水车洒出的水，从洒水口水平喷出的水流，经过一段时间后落在马路上。我们管这种运动叫作“平抛运动”。上节课我们学习了如何研究曲线运动规律，同学们可以用研究曲线运动的方式来研究一下平抛运动。二、新课教学【教师】同学之间讨论一下平抛运动的定义、特点和性质。（一）平抛运动1．定义：以一定的初速度沿水平方向将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力的作用，这样的抛体运动，叫作平抛运动。2．特点：（1）初速度方向为水平。（2）不计阻力，只受重力作用。（3）运动轨迹是曲线．3．性质：加速度恒为g的匀变速曲线运动。（二）实验思路【教师】下面我们通过实验来探究物体做平抛运动的特点。在实验开始前，请思考：平抛运动与我们之前研究的直线运动的显著区别是什么？如何用实验来研究平抛运动的特点？【学生】平抛运动的轨迹是曲线，可以分解成两个方向的直线运动，比直线运动复杂。【教师】分析运动可以从受力分析上找线索。【学生】我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动。【教师】根据对平抛物体的受力分析，你对物体在水平方向和竖直方向的运动规律有怎样的猜想？【学生】平抛运动可以看作是在竖直方向的分运动和水平方向的分运动的合运动。如果这两个分运动研究清楚了，平抛运动的规律自然就清楚了。【教师】下面我们就按这样的思路进行实验与分析。（三）进行实验步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点根据生活现象引导学生猜想：平抛运动在竖直方向做什么运动？实验探究：实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。A，B两球同时开始运动。观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后（可以根据落地声音判断两小球的落地是否同时）。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，记录实验现象有什么变化。从这个实验看，平抛运动在竖直方向的分运动是什么运动？【教师活动】展示实验的频闪图片【学生】平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动。步骤2：探究平抛运动水平分运动的特点【教师】小球水平方向做什么运动呢？【学生】如果我们能够得到平抛运动的轨迹，利用前面探究得出的平抛运动竖直分运动的特点，就可以分析得出平抛运动在水平方向分运动的特点。【教师】根据所给的器材，怎样得到钢球做平抛运动的轨迹？【教师】在如图所示的装置中，下面有四个调平螺丝，在做实验前要调平螺丝，使重锤与底座上的标记对齐，保证仪器处于竖直平面内。调节斜槽M末端水平。钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动。【教师】在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板N，钢球飞出后，落到挡板上。实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球落到倾斜的挡板上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹。如何记录平抛运动的轨迹？【学生】上下调节挡板N，通过多次实验，在白上记录钢球所经过的多个位置。最后，用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨迹。【教师】根据步骤1得出的平抛运动在竖直方向分速度随时间变化的规律，怎样得到水平分运动的规律？【学生】设法确定相等的时间间隔。再看相等的时间内水平分运动的位移，进而确定水平分运动的规律。【教师】为了研究平抛运动的特点，我们可以根据竖直方向的自由落体运动确定相同的间隔时间，根据公式，将t=1s、2s、3s．．．分别代入公式，求出相应时刻的竖直位移，在所得的平滑曲线上找到对应的点A、B、C．．．，再找出对应的水平位移根据水平位移之间的关系判断水平方向上的运动状态。步骤3：数据分析根据所记录的数据以及相邻小球时间间隔相等的特点，分析小球在水平方向分运动的特点，然后再按照这个办法，分析小球在竖直方向分运动的特点。实验结论：平抛运动可分解为水平方向上的分运动是匀速直线运动，竖直方向上的分运动是自由落体运动。三、课堂小结这节课我们通过实验，探究了平抛运动在水平方向和竖直方向上的分速度，知道平抛运动是加速度恒为g的匀变速曲线运动。四、作业设计完成教材第13页练习题。1．平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速运动；②竖直方向做自由落体运动。在“研究平抛运动”实验中，如图所示，用小锤打击弹性金属片，球就水平飞出，同时球被松开做自由落体运动，改变小锤的打击力度，两球总能同时落到地面，这个实验（）A．只能说明上述规律中的第①条B．只能说明上述规律中的第②条C．不能说明上述规律中的任何一条D．能同时说明上述两条规律2．三个同学根据不同的实验装置，进行了“探究平抛运动的规律”的实验．（1）甲同学采用如图1所示的装置．用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明__________．（2）乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到小球做平抛运动的照片．小球在平抛运动中的几个位置如图2中的所示，图中每个小方格的边长．则小球经过b点时的速度大小_________m/s．（，结果保留三位有效数字）（3）丙同学采用如图3所示的装置．关于该实验方法，下列选项中与误差无关的是_______．A．槽与小球间有摩擦 B．槽未端切线不水平C．小球每次自由滚下时，木板的高度不同 D．小球每次自由滚下的位置不同参考答案：1．B2．（1）平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动（2）1．25（3）A第3节实验：探究平抛运动的特点1．定义：以一定的初速度沿水平方向将物体抛出，在