3.实验：探究平抛运动的特点（表格式教学设计）物理人教版必修第二册

年级

高一年级

学科

物理

教师

课题

第3节 实验：探究平抛运动的特点

教学

目标

物理观念

建立平抛运动是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合成这一核心观念。

科学思维

掌握运动的合成与分解方法，能运用“化曲为直”的思想将复杂的曲线运动分解为两个简单的直线运动进行分析。

科学探究

能够设计并操作实验（如频闪照相法、描迹法等）来探究平抛运动的规律，并学会通过轨迹分析水平和竖直两个方向上的运动特点。

科学态度

与责任

在实验中培养严谨求实的科学态度，认识到实验在物理规律探索中的重要作用，并了解平抛运动规律在实际生活中的应用。

教学重难点

教学重点：

明确平抛运动的研究方法，学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹。

教学难点：

能够设计实验方案，掌握平抛运动轨迹的获取过程和方法。

教学过程

教师活动

学生活动

教学引入

观察与思考：

(1)在标枪、篮球和铅球比赛时，当标枪、篮球和铅球抛出后，它们各自运动的轨迹有何特点？

(2)如果忽略空气阻力的影响，那么标枪、篮球和铅球的分别受到哪些力的作用？

(3)观察水平抛出的粉笔的运动轨迹；

(4)如果忽略空气阻力的影响，那么粉笔受到哪些力的作用？

学生观看思考物体运动特点和受力特点

学生观看思考粉笔运动特点和受力特点

新课讲授  一、抛体运动和平抛运动

1．抛体运动：以一定的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力的作用，这时的运动叫作抛体运动。

2．平抛运动：初速度沿水平方向的抛体运动就叫作平抛运动。

①条件: 初速度沿水平方向；忽略空气阻力，只受重力。

②性质：匀变速曲线运动

学生识记记录

新课讲授  二、实验思路

思考与讨论：

(1)平抛运动的轨迹是曲线，比较复杂。目前我们比较熟悉的直线运动，根据我们已经学习的运动合成与分解的知识，我们是否将平抛运动也加以分解，并且分解为两个较为简单的直线运动呢？

(2)根据平抛运动速度特点和受力特点，你认为分解为哪两个方向的分运动比较合适？

(3)根据你的判断和分析，你认为你刚刚分解的这两个方向上，物体分别做什么样的运动？

【要点总结】

1.研究方法：(1)建立平面直角坐标系；(2)化曲为直，将运动进行分解。

2.分解方向：水平方向和竖直方向分解平抛运动

3.理论猜想：

思考与讨论:

(1)我们如何研究平抛运动的思路我们清楚了，那么我们如何在水平方向和竖直方向上去验证我们对平抛运动的猜想呢？

(2)你是否可以设计一个实验方案来实现这个目的？说一说你的实验方案和大家分享一下。

学生思考讨论

学生思考讨论

学生识记记录

学生思考讨论实验方案

新课讲授  三、进行实验

方案一：频闪照相

观看视频，回答以下问题：

1.现象分析：

(1)在水平方向上，平抛运动在通过相等的时间内前进的距离相同，即水平

学生观看视频

方向上的运动是匀速直线运动。

(2)在竖直方向上，两球运动经过相等的时间，下落相同的高度，即在竖直方向上的运动是相同的，都是自由落体运动。

2.建系与数据测量：

(1)以抛出点小球球心位置为坐标原点，建直角坐标系。

(2)数据测量和记录

思考与讨论：

(1)通过测量数据是否可以验证物体所做平抛运动的轨迹是抛物线？

(2)根据平抛运动水平方向和竖直方向的运动特点，由x=v0t和两个方程，是否可以推导出相应的抛物线方程？试试看，如果可以，说明了什么？

(3)根据你推导得到的平抛运动轨迹方程，结合测量数据，你是否可以求出平抛运动的初速度？

【例题1】用频闪照相的方法研究A、B两球的运动，如图所示是它们运动过程的频闪照片。仅从照片上看，相邻竖直线之间的距离相等，相邻水平线之间的距离不相等，据此，可以认为（　A　）

A．A小球在水平方向做匀速运动 

B．A小球在水平方向做匀加速运动

C．A小球在竖直方向做匀速运动 

D．A小球在竖直方向做匀加速运动

学生直观观察两球在两个方向的运动特点

学生分组实验、记录数据

学生思考讨论并回答

学生练习拓展