5.3实验：探究平抛运动的特点 教学设计-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

5.3实验：探究平抛运动的特点 课题 实验：探究平抛运动的特点 单元 5 学科 物理 高一年级 【教材分析】 本节课所采用的教材是人教版高中物理必修2第五章第3节的内容。 本节内容是通过实验探究平抛运动的规律，它既是前一节运动的合成与分解方法的具体实践应用，也是后一节抛体运动的规律得出的前提，更是学生自主设计、探索的好素材，在本章中有着重要的地位。学生会用合成与分解的方法分析抛体运动；能分别以物体在水平方向和竖起方向的位移为横坐标和纵坐标，描绘做抛体运动的物体的轨迹。要求学生知道平抛运动的受力特点；知道用实验方法得到平抛运动轨迹的方法；理解确定平抛运动在水平方向做匀速直线运动、竖直方向做自由落体运动所用的方法；知道水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的独立性和同时性；体会研究曲线运动的基本方法。 【教学目标与核心素养】 一、教学目标 1．知道什么是平抛及物体做平抛运动的条件。 2．知道抛体运动只受重力作用 3．探究平抛运动在水平方向上是匀速直线运动和竖直方向自由落体运动，并且这两个运动互不影响。 二、核心素养 物理观念：理解平抛运动可以看成水平的匀速直线运动与竖直方向上的自由落体运动的合成，并且这两个分运动互相独立。 科学思维：经历不同层次的现察与分析，培养学生的观察能力，综合分析能力 科学探究：科学探究：利用生活中实际问题引入，创设矛盾所在，提出问题，结合平抛仪实验，动画，平抛与自由落体运动对比的频闪照片，逐步加深对平抛运动的认识．并根据实验结果在教师引导下分析平抛运动的处理方法一一运动的分解，根据已有的知识找出平抛运动的规律。 科学态度与责任：科学态度与责任：通过观察、实验及探究、交流与讨论等学习活动，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。 【教学重点】 平抛运动在水平方向是匀速直线运动和在竖直方向是自由落体运动。 【教学难点】 平抛运动在水平方向是匀速直线运动和在竖直方向是自由落体运动的实验探索过程。 【教学过程】 教学环节 教师活动 学生活动 导入新课 一、抛体运动 首先请同学们观看视频 视频1：运动员投篮。 视频2：投掷飞镖。 视频3：运动员打羽毛球。 视频中的篮球、飞镖以及羽毛球都是做抛体运动，那这些物体的运动有什么共同点呢？都把物体抛出去了，还有呢，这些物体受到什么力？从而我们可以得到抛体运动的定义：以一定的初速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力的作用，这时的运动叫抛体运动。然而任何物体在空气中肯定会受到空气阻力，所以抛体运动是一种理想模型。 观看视频，得到抛体运动的定义 讲授新课 二、平抛运动定义 抛体运动有很多种，竖直上抛，竖直下抛，斜抛运动，以及平抛运动。可见抛体运动之所以不同取决于初速度方向，当初速度沿水平方向时物体就做平抛运动，比如沿水平方向飞出去的小球，以及从水平吸管流出来的水流。 那同学们能不能根据这两个物体总结出平抛运动的定义？以一定的初速度将物体水平抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力作用的运动。 从定义中我们也可以得到物体做平抛运动的条件？ 从刚才的学习我们可以看到平抛运动的轨迹是曲线，我们应该用什么方法来研究它？ 把平抛运动分解到哪两个方向？为什么？ 根据受力情况，你认为平抛运动在水平方向和竖直方向分别做什么运动？ 为了验证我们的猜想，下面我们通过实验来进行探究。 三、探究平抛运动的特点 1、探究竖直方向 这里有个仪器叫做平抛竖落仪，上面挂着两个小球 （1） 实验步骤 ①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。 ②A、B两球同时开始运动。观察两球的运动轨迹，注意倾听它们落地的声音。 ③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。 思考讨论：通过实验你观察到那些现象，这一现象说明什么问题？ （2）实验现象 ①实验现象无论A球的初速度多大，它总是与B球同时落地。 ②A球水平抛出时的速度愈大，它飞出的水平距离也就愈远。 视频：平抛运动与自由落体分运动的等时性。 （3）实验结论 ①平抛运动的下落时间与它自由落体分运动的时间相等。 ②平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，水平方向速度的大小不影响平抛运动在竖直方向上的运动。 2. 探究水平方向 （1）实验器材 斜槽、白纸、图钉、方木板、钢球、刻度尺、重锤、细线、三角板、铅笔、铁架台。 （2）实验步骤 接下来，我们探究水平方向，此时需要另外一个仪器，平抛运动演示仪，首先我们在白板上固定一张复写纸和一张白纸，将小球从轨道释放，小球离开轨道以后做平抛运动,小球落到挡板上后就会挤压复写纸，在白纸上留下印记，（边讲边演示）同学们，小球挤压复写纸一次，我们只能获得一个印记，