3. 探究平抛运动的特点(表格式教学设计)物理教科版必修第二册

2025-11-20
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精品

资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 高中物理教科版必修第二册
年级 高一
章节 3. 探究平抛运动的特点
类型 教案-教学设计
知识点 平抛运动
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 DOCX
文件大小 1.05 MB
发布时间 2025-11-20
更新时间 2025-11-25
作者 微信用户
品牌系列 上好课·上好课
审核时间 2025-11-20
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来源 学科网

摘要:

该高中物理教学设计聚焦平抛运动的定义、性质及分解规律,通过滑翔机投递礼物视频导入,联系曲线运动条件,搭建旧知到新知的学习支架,引导学生理解匀变速曲线运动特点。 突出实验探究与科学思维融合,用平抛竖落仪验证竖直自由落体,描迹法结合频闪照片分析水平匀速,融入现代技术(二维传感器)培养科学态度,配套例题与误差分析提升科学探究能力,助力教师高效教学,学生深化物理观念。

内容正文:

3.探究平抛运动的特点(表格式教学设计) 年级 高一年级 学科 物理 教师 课题 3.探究平抛运动的特点 教学 目标 物理观念 1. 知道平抛运动的定义、条件及其匀变速曲线运动的性质。2. 理解平抛运动可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. 掌握通过实验探究平抛运动特点(轨迹、水平/竖直方向分运动规律)的方法。 科学思维 1. 体验“化曲为直”、等效替代的科学方法,将复杂的曲线运动分解为简单的直线运动进行研究。2. 通过对频闪照片、实验轨迹的数据分析,培养学生的逻辑推理、归纳和科学论证能力。 科学探究 1. 能通过观察生活现象和实验,提出关于平抛运动特点的猜想。2. 熟悉并能操作“平抛竖落仪”和“描迹法”等实验,会通过图像法、公式法判断轨迹是否为抛物线。3. 能分析实验误差,并提出改进方案。 科学态度 与责任 1. 通过实验探究,培养严谨求实的科学态度和合作精神。2. 认识现代技术(如频闪照相、二维传感器)在物理研究中的应用,感受科技进步对科学探究的推动作用。 教学 重难点 1. 平抛运动的定义与性质。 2. 平抛运动的分解方法。 3. 通过实验探究平抛运动在水平和竖直方向的分运动规律。 4. 理解平抛运动分解的合理性(独立性原理)。 5. 实验数据的处理与误差分析 教学过程 教师活动 学生活动 教学引入 教师:(展示教材图1-3-1滑翔机投递礼物或播放相关视频。)请问:当滑翔机水平飞行经过目标正上方时投下礼物,礼物为何没有落在目标正下方? 学生:这是一种特殊的曲线运动。 教师:我们把这种具有水平初速度,只受重力作用运动称为平抛运动。今天我们就来共同探究平抛运动的特点。 学生讨论并回答问题 新课讲授 一、平抛运动的定义与性质 教师: (展示教材图1-3-1滑翔机投递礼物)同学们,请看这个情景。设想一下,如果你是滑翔机上的乘客,在好友住宅正上方释放礼物,礼物会落在哪里? 学生:可能会落在住宅正下方吧? 教师:但实际情况是,礼物并没有落在正下方。这是为什么呢?请大家回顾一下我们学过的曲线运动条件。 学生:物体做曲线运动的条件是合外力方向与速度方向不在同一直线上。礼物有水平向前的初速度,又受到竖直向下的重力,所以它不会直线下落,而是做曲线运动。 教师:分析得非常到位!这种特殊的曲线运动,就是我们今天要研究的平抛运动。根据刚才的分析,尝试给平抛运动下个定义? 学生:物体被水平抛出后,只在重力作用下的运动。 教师:总结得很好!我们看书上的精确定义:(投影展示)物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气的阻力,物体只在重力作用下所做的运动,叫作平抛运动。 谁能举几个生活中的例子? 学生:水平扔出的纸飞机、运动员水平扣出的排球…… 教师:很好。那么,请大家再思考:平抛运动的受力情况有什么特点?它的加速度呢? 学生:只受重力,所以加速度就是重力加速度g,大小和方向都不变。 教师:加速度恒定的运动,我们称之为什么运动? 学生:匀变速运动! 教师:对!所以,我们可以得出结论:平抛运动是匀变速曲线运动。请大家把定义和这个重要性质记下来。 学生: (跟随教师引导,观察情境,回顾旧知,参与互动问答。尝试归纳定义,列举实例,分析受力与加速度,最终明确平抛运动的定义和“匀变速曲线运动”的性质。) 1. 【2023·浙江省联考改编】关于平抛运动,下列说法正确的是( ) A. 平抛运动是一种非匀变速曲线运动 B. 平抛运动的加速度方向时刻在改变 C. 做平抛运动的物体,在任意相等的时间内速度的变化量相同 D. 平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀减速直线运动 答案: C 解析: * A选项错误:平抛运动只受重力,加速度恒为重力加速度g,因此是匀变速曲线运动。 * B选项错误:平抛运动的加速度为重力加速度,方向竖直向下,恒定不变。 * C选项正确:由于加速度恒定,根据 Δv = gΔt,在任意相等的时间间隔Δt内,速度的变化量Δv(包括大小和方向)都相同,方向均竖直向下。 * D选项错误:平抛运动在竖直方向的初速度为零,仅受重力,应分解为竖直方向的自由落体运动(匀加速直线运动),而非匀减速直线运动。 2. 【2022·东北三省三校一模改编】一个物体在光滑水平面上以速度v做匀速直线运动。当该物体突然获得一个垂直于v的恒定加速度后,关于物体接下来的运动,描述最准确的是( ) A. 物体一定做平抛运动 B. 物体一定做匀加速直线运动 C. 物体一定做曲线运动,且是匀变速曲线运动 D. 物体可能做直线运动,也可能做曲线运动 答案: C 解析: * 物体初速度v方向与加速度a方向垂直,且加速度a恒定。这与平抛运动的初速度和受力(加速度)特征相似。 * A选项不准确:平抛运动特指初速度水平、且仅受重力(加速度竖直向下)的运动。此题中加速度是“垂直于v的恒定加速度”,未特指为重力,且运动平面是“光滑水平面”,不一定是重力场,故不能武断地称为平抛运动,但其运动性质与平抛运动相同。 * B选项错误:合外力(加速度)与初速度方向不共线,物体不可能做直线运动。 * C选项正确:由于合外力(加速度)恒定,且与初速度不共线,物体必然做匀变速曲线运动。这是对这类运动最本质和准确的描述。 * D选项错误:加速度与初速度不共线,轨迹一定是曲线。 3. 【2021·全国甲卷改编】“香蕉球”是足球比赛中精彩的进球方式。足球运动员踢出“香蕉球”时,足球在空中的运动可视为不计空气阻力的斜上抛运动。若考虑空气阻力的影响,则足球( ) A. 上升阶段与下落阶段运动的时间相等 B. 在最高点的速度为零 C. 在空中的运动轨迹仍然是对称的 D. 在空中的运动不再是匀变速曲线运动 答案: D 解析: *本题考察理想模型与实际情况的区别,以及匀变速运动的判定。 *A选项错误:不计空气阻力时,上升和下落时间才相等。考虑空气阻力后,上升阶段阻力与重力同向,加速度大于g;下落阶段阻力与重力反向,加速度小于g。导致上升时间短于下落时间。 *B选项错误:不计空气阻力时,最高点速度为零。考虑空气阻力后,足球在最高点仍具有水平方向的速度。 *C选项错误:由于空气阻力的影响,轨迹不再对称。 *D选项正确:匀变速运动的条件是合外力恒定,即加速度恒定。一旦考虑空气阻力,阻力随速度变化,合外力(重力与阻力的矢量合)不再恒定,加速度也就变化。因此,足球的运动是变加速曲线运动,而不是匀变速曲线运动。这有助于学生理解平抛运动(匀变速)作为一种理想化模型的成立条件(忽略空气阻力)。 学生讨论并回答问题 新课讲授 二、探究平抛运动的特点——实验探究 教师:平抛运动的轨迹是一条曲线,比较复杂。我们之前学过一种研究复杂运动的好方法,是什么? 学生:运动的合成与分解! 教师:没错!“化曲为直”。那我们猜想一下,平抛运动可以分解为哪两个方向上的简单运动呢? 学生:水平方向和竖直方向。 教师:很好。那你们猜猜,这两个方向的分运动分别是什么性质的运动?说说理由。 学生:水平方向没有力,应该是匀速直线运动。竖直方向只受重力,初速度为零,应该是自由落体运动。 教师:很棒的猜想!但这毕竟是猜想,需要实验来验证。我们先来探究竖直方向的分运动。大家看这个仪器(展示平抛竖落仪图或实物),它叫平抛竖落仪。A球被水平打出去做平抛运动,同时B球从同一高度被释放做自由落体运动。大家注意看(演示或播放视频),发生了什么? 学生:两个球同时落地!只听到一次撞击声。 教师:这个现象说明了什么? 学生:说明A球在竖直方向上的运动情况,和B球的自由落体运动是一样的!它们下落的高度相同,时间也相同。 教师:所以,我们的实验结论是? 学生:平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。 教师:验证了竖直方向,那水平方向呢?我们如何探究它是否是匀速直线运动?这需要知道物体在不同时刻的位置,也就是需要得到它的? 学生:运动轨迹。 教师:对!我们来看第二种实验方案——描迹法(展示教材图1-3-3)。关键步骤是什么?怎样才能保证小球做的是平抛运动? 学生:斜槽末端一定要水平。 教师:对!怎么检验是否水平? 学生:把小球放在末端,看它是否静止。 教师:很好。还有呢?为什么每次都要从同一位置由静止释放小球? 学生:为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同,这样轨迹才一样,描的点才准。 教师:我们通过这个方法在白纸上得到一系列点,用平滑曲线连接就得到了轨迹。现在,轨迹有了,我们怎么分析水平方向是不是匀速呢?大家看这个轨迹和坐标纸(投影轨迹图)。我们已经知道竖直方向是自由落体运动,根据公式h=gt²/2,如果我们在轨迹上取几个点,使得它们之间的什么相等? 学生:时间间隔相等! 教师:怎么找时间间隔相等的点?竖直方向位移有什么特点? 学生:自由落体运动在连续相等时间内的位移比是1:3:5… 教师:对!我们可以根据这个比例,在轨迹上找到时间间隔相等的点A、B、C、D……然后,我们测量什么呢? 学生:测量AB、BC、CD……在水平方向上的距离。 教师:对!如果这些距离……? 学生:如果相等,就说明水平方向是匀速直线运动! 教师:因此,我们的实验结论就是:平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动。 这样,我们就通过实验验证了最初的猜想。 1.某研究小组利用频闪照相技术探究平抛运动规律时,将自由落体运动与平抛运动类比得出运动规律与结论.两小球运动的频闪照片如图所示.拍摄时,光源的频闪频率为10 Hz,a球从A点水平抛出的同时,b球从B 点开始下落,照片上的小方格为相同的正方形.重力加速度g取10m/82,不计阻力.根据照片显示的信息,下列说法中正确的是() A.只能确定b球的运动是自由落体运动 B.不能确定a球沿竖直方向的运动是自由落体运动 C.a球在水平方向做匀加速直线运动 D.可以确定a球的运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成 答案:D 解析:不计阻力,b球从B点开始下落的运动是自由落体运动,分析a球在竖直方向的运动,每次闪光a球下落的距离与b球下落的距离相同,因此a 球在竖直方向的运动与b球的运动相同,都是自由落体运动;由于每次闪光的时间间隔相同,在水平方向上,在相等时间间隔内a球的水平位移相等,则a球在水平方向上做匀速直线运动,故选项D 正确 2.某同学用如图甲、乙所示装置研究平抛运动的特点. (1)在图5-3-5甲所示的实验中,用小锤击打弹性金属片后,P球沿水平方向抛出,做平抛运动,同时Q球被释放,做自由落体运动.分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,多次重复实验.发现两个小球总是同时落地,该现象说明________. (2)在图乙所示的实验装置中,钢球从斜槽M上释放,飞出后做平抛运动.在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板N,钢球飞出后落在挡板上.实验前,先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上.钢球落到挡板上后,就会挤压复写纸,在白纸上留下印迹.上下调节挡板,多次实验,就会在白纸上记录钢球运动轨迹上的多个位置.最后用平滑曲线将这些印迹连接起来,就可得到钢球平抛运动的轨迹.图丙所示即为得到的一条轨迹,取抛出点为坐标原点O建立直角坐标系,在轨迹上取A、B、C三个点,相邻两点间的水平和竖直距离分别为 x1, y1 ; x2,y2 ; x3,y3 . ①本实验在操作过程中应注意的事项有________.(至少写出两条) ②根据图甲实验的结论,取A、B、C三个点时在竖直方向上应满足________,若水平方向上满足________,说明________. 答案: (1) 平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动 (2) ①斜槽轨道末端水平、小球从同一位置由静止释放 ② y1:y2:y3 = 1:3:5 x1 = x2 = x3 平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动 解析: (1)沿水平方向弹出的小球和自由下落的小球同时落地,可知平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动. (2)①为了能画出平抛运动轨迹,首先要保证小球做的是平抛运动,所以斜槽轨道不一定要光滑,但末端必须是水平的,同时要让小球每次都从同一位置由静止释放,这样才能找到同一运动轨迹上的几个点. ②根据图甲的结论可知,平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,根据连续相等时间内,位移之比为 1:3:5: ……,可知取A、B、C三个点时,在竖直方向上应满足 y1:y2:y3 = 1:3:5 ,若水平方向上满足 x1 = x2 = x3 ,则说明平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动. 拓展: (1)实验中应保持斜槽末端的切线水平,如何判断斜槽末端的切线水平? (2)斜槽与小球间存在摩擦力,此摩擦力是否对实验结果造成影响?为什么? 答:(1)将小球轻放在斜槽末端的任意位置,若小球静止不动,则认为斜槽末端的切线水平.(2)不造成影响.因为每次小球从同一位置由静止释放后受该摩擦力的影响相同,因此每次小球做平抛运动的初速度都相同,所以该摩擦力不会对实验结果造成影响. 3.如图所示的实验装置,可用来研究平抛物体的运动. (1)关于实验过程中的一些做法,以下合理的有______. A.安装斜槽,使其末端切线保持水平 B.调整木板,使之与小球下落的竖直面平行 C.每次小球应从同一位置由静止释放 D.用折线连接描绘的点得到小球的运动轨迹 (2)某同学在实验操作时发现,将小球轻轻放在斜槽末端时,小球能自动滚下.他应该如何调整:____________________. 答案:(1)ABC (2)调节斜槽末端使其切线水平 解析:(1)为了保证小球做平抛运动,斜槽末端必须水平,A正确;小球在竖直平面内做平抛运动,所以坐标纸应在竖直平面内,而坐标纸固定在木板上,所以木板应该与小球下落的竖直面平行,B正确;为使小球每次抛出时速度一样,则每次应从同一位置释放小球,C正确;连线时应用平滑的曲线将坐标纸上尽可能多的点连接起来,D错误. (2)小球能自动滚下,说明斜槽末端切线不水平,因此应调节斜槽末端使其切线水平. 学生讨论并回答问题 新课讲授 三、现代技术运用 教师:除了我们刚才用的传统方法,现代技术也让我们的探究更方便、更精确。比如,我们可以用频闪照相(展示教辅图5-3-1),或者用手机录像后合成“频闪照片”(展示教材图1-3-5),甚至使用更先进的二维运动传感器(展示教材图1-3-6及原理图)。这些技术能直接、精确地记录下运动轨迹和每时刻的位置,方便我们进行定量分析。现在,我们回过头来思考一下我们的实验。为了减小误差,我们在操作时需要注意什么?小组讨论一下。 学生:斜槽末端一定要调水平,这是最重要的。 学生:小球每次要从同一高度由静止释放。 学生:坐标纸要竖直固定,用重垂线校检。 学生:取点要多一些,用平滑曲线连接,不要连成折线。 教师:大家总结得非常全面!那么,你们还能不能开动脑筋,对我们这个实验提出一些改进方案或者新的创意呢? 学生:(可能的回答)可以用一个能喷出细墨水的装置代替小球;可以用摄像头追踪软件自动画轨迹…… 教师:非常好的想法!科技的发展就是为了让我们能更好地探索世界。希望大家不仅能掌握知识,更能拥有创新的思维。 学生: 【了解频闪照相、传感器等现代技术手段,感受科技进步。参与小组讨论,总结减小实验误差的注意事项(如末端水平、同一位置释放、木板竖直、描点平滑等)。开放思考,提出可能的实验改进方案或新方法,进行交流分享。】 课 堂 练 习 1. (多选)在探究平抛运动的特点时,可以选用如图所示的各种装置,则以下说法正确的是() A. 选用装置甲研究平抛物体的竖直分运动时,应用眼睛看B、C两球是否同时落地 B. 选用装置乙并要获得稳定的细水柱显示平抛运动的轨迹时,竖直管上端A一定要低于水面 C. 选用装置丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹时,每次不一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球 D. 除上述装置外,还可以用数码相机每秒拍摄15帧钢球做平抛运动的照片以获得平抛运动的轨迹 答案:BD 解析:本题实质是考查用各种装置研究平抛运动时要注意的事项。分析问题时要从实验原理、实验步骤出发,寻找正确、合理的选项。 选用装置甲研究平抛运动的竖直分运动时,应该用听声音的方法判断小球是否同时落地,选项A错误;竖直管的上端A应低于水面,这是因为竖直管与空气相通,A处的压强始终等于大气压强,不受瓶内水面高低的影响,因此A处在水面下时,可以得到稳定的细水柱,选项B正确;只有每次从同一高度由静止释放钢球,钢球做平抛运动的初速度才相同,选项C错误;获得钢球做平抛运动时每秒15帧的照片的方法就等同于做平抛运动实验时在方格纸上描点的方法,同样可以获得平抛运动的轨迹,选项D正确。 2.. 在“探究平抛运动规律”的实验中用图甲所示装置可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下: - A. 让小球多次从斜槽上的同一位置滚下,在一张印有小方格(图中未画出)的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置,如图乙中所示的 A、B、C、D。 - B. 按图甲所示安装好器材,注意斜槽末端______,记下小球在槽口时球心在纸上的水平投影点 O 和过 O 点的竖直线。 - C. 取下白纸以 O 为原点,以竖直线为 y 轴,以小球抛出时初速度的方向为 x 轴建立平面直角坐标系,用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹。 - (1) 完成上述步骤,将正确的答案填在横线上。 - (2) 上述实验步骤的合理顺序是______。 - (3) 图乙所示的几个实验点中,实验点 B 偏差较大的原因可能是______。 - A. 小球滚下的高度较其他几次高 - B. 小球滚下的高度较其他几次低 - C. 小球在运动中遇到了其他几次没有遇到的阻碍 - D. 小球开始滚下时,实验者已给它一个初速度 答案:(1)切线水平 (2)BAC (3)BC 解析:(1)为了确保小球做平抛运动,斜槽末端切线应水平. (2)实验操作中要先安装仪器,然后进行实验操作,故实验顺序为BAC (3)分析实验点B可知,位置靠下,说明小球平抛的初速度较小,可能是小球滚下的高度较其他几次低,也可能是小球在运动中遇到了其他几次没有遇到的阻碍,故B、C正确,A、D错误 3. 某同学设计了一个研究平抛运动的实验,实验装置示意图如图甲所示. A是一块水平木板,在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(甲图中的P_0P_0'、P_1P_1'、…),槽间距离均为d. 把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上,实验时依次将B插入A板的各插槽中,每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放. 每打完一点后,把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d. 实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点如图乙所示. (1) 实验前应对实验装置反复调节,直到______为止. 每次让小球从同一位置由静止释放,是为了______. (2) 每次将B板向纸面内侧平移距离d,是为了______. (3) 在图乙中绘出小球做平抛运动的轨迹. 答案:(1)斜轨末端水平 保证小球每次射出时初速度相同(2)使板上的x坐标能表示小球的水平位移 (3)如图所示 解析:(1)小球每次抛出后,应做轨迹相同的平抛运动,所以实验前要反复调节实验装置,使斜轨末端水平,每次从同一位置由静止释放小球,是为了使小球每次运动的初速度相同。(2)每次B板插入后一槽中会使小球的水平位移增加d,所以每次将B板向纸面内侧平移d,就可以对应水平位移的变化, 使B板上的x坐标能表示水平位置的变化. (3) 用平滑曲线连接各点,可得轨迹如图所示 4.同学们用如图5-3-16所示的实验装置来研究平抛运动图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板,M 板上部有一个圆弧形的轨道,P为最高点,0为最低点,0点处的切线水平,N板上固定有很多圆环,将小球(可视为质点)从P点由静止释放后0点飞出,无阻碍地通过各圆环中心,落到底板上.以0点为坐标原点,过0点的水平切线方向为x轴方向,竖直向下为y轴方向,把各个圆环的中心投影到N板上,即得到小球的运动轨迹 (1) 已知P,处的圆环中心距0点的水平距离和竖直距离分别为和y,P2处的圆环中心距0点的水平距离和竖直距离分别为和y,且y2=4y如果已知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同,在此前提下,如果=2x,则说明小球在水平方向做运动 (2) 把P,点的坐标(x,)代入y=ax²,求出常数a;把P2点的坐标(2,%2)代人y=ax,求出常数a2;...;把P. 点的坐标(x,,。)代人y=ax²,求出常数a..如果在实验误差允许的范围内,有a1=a2=...=an,说明该小球的运动轨迹是一条 答案:(1)匀速直线(2)抛物线 解析:(1)由题意可知2=41,如果已知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同,根据运动学公式可知,小球到达P处的时间是到达P2处的时间的一一半,如果x2=2x1,则说明小球在水平方向做匀速直线运动. (2)如果在实验误差允许的范围内,有a1=a2=……=an,说明小球运动轨迹上的各点都满足函数关系y=ax^2,根据数学知识可知,该运动轨迹是一条抛物线 5.(2021·全国乙卷)某同学利用图5-3-17(a)所示装置研究平抛运动的规律,实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔0.05s发出一次闪光,某次拍摄后得到的照片如图(b)所示(图中未包括小球刚离开轨道的影像).图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板,纸板与小球轨迹所在平面平行,其上每个方格的边长为5cm,该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图(b)中标出, 完成下列填空:(结果均保留两位有效数字) (1)小球运动到图(b)中位置A时,其速度的水平分量大小为 m/s,竖直分量大小为 m/s; (2)根据图(b)中数据可得,当地重力加速度的大小为 m/ s 答案 (1)1.0 2.0 (2)9.7 解析 (1) 小球在水平方向做匀速运动,通过A点时速度的水平分量大小为 v_{Ax} = (L/T) = (0.05/0.05){m/s} = 1.0m/s 。小球在竖直方向做自由落体运动,加速度恒定,因做匀加速直线运动的物体在某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,故通过A点时小球速度的竖直分量大小为 v_{Ay} = (8.6 + 11.0)/(0.05×2) × 10^{-2}m/s ≈ 2.0 m/s 。 (2) 小球在竖直方向做匀加速直线运动,根据 \Delta y = gT^2 ,可得 g = (y3 + y4 - (y1 + y2))/((2T)^2) = ((13.4 + 11.0) - (6.1 + 8.6))/(0.1^2) × 10^{-2} m/s^2 = 9.7 m/s^2 。 课 堂 小 结 本节课从如何研究复杂的曲线运动入手,学习为什么要运用“化曲为直”的思想,将平抛运动分解为两个直线运动,并比较合运动与分运动之间的等效、等时、独立关系;在探究平抛运动的具体规律时引入实验探究(如平抛竖落仪、描迹法),使学生对平抛运动的特点和研究方法有了更为深入、系统的认识。 板 书 设 计 3. 探究平抛运动的特点 平抛运动:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,仅受重力作用的运动。 一、平抛运动的特点 性质:是加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动。 研究方法:运用运动的合成与分解思想,“化曲为直”。 分运动性质: 水平方向:匀速直线运动。 竖直方向:自由落体运动。 二、实验探究 探究竖直方向运动(平抛竖落仪): 现象:平抛小球与自由落体小球同时落地。 结论:平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。 探究水平方向运动与运动轨迹(描迹法): 操作要点:斜槽末端水平;小球从同一位置由静止释放。 结论:水平方向位移相等,为匀速直线运动;轨迹为抛物线。 作业 布置 1. 完成教材课后作业:“练习与应用” 2. 配套同步作业 教学反思 1.本节课的一个重要思想方法是“化曲为直”的等效替代思想。运动的合成与分解是解决复杂曲线运动问题的关键,在高中物理后续学习抛体、圆周乃至天体运动时都具有基础性作用,需要引导学生深入理解其矢量性和独立性,以便能够熟练迁移运用。 2.如果能够通过“平抛竖落仪”和“描迹法”等实验让学生切实掌握平抛运动的规律,可以帮助学生进一步体会物理学通过理想化模型和科学探究揭示自然规律的精妙,这对培养学生严谨求实的科学态度、增强运用数学工具处理实际问题的能力,以及树立探索物理世界的信心具有积极作用。 / 学科网(北京)股份有限公司 $

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