平抛运动实验教案

【www.guakaob.com--教案】

平抛运动实验教案(一)
平抛运动实验教学设计

《探究平抛物体的运动》教学设计

设计思路：

本课将在学生原有知识结构的基础上，通过体验和经历，构建关于平抛运动的新知识，探究平抛运动的特点、规律以及处理方法。

本课将以探究为主线充分重视情景、问题、体验、合作、自主、交流，既有实验现象的观察，又有分析、推理的的过程；还要将实验现象与分析、推理结合起来，探究平抛运动在竖直方向和水平方向的运动的规律，给学生提供了广阔的动手、动脑和发挥才智的天地。

教材分析：

平抛运动是一种重要的运动，这不仅是知识的深化和扩展，更重要的是能力的培养和提高。平抛运动比直线运动复杂，不容易直接研究它的速度、位移等的变化规律，需要将它分解成较简单的运动来研究。

本节专门研究一种简单的曲线运动：平抛运动。考虑到问题的难度，基本的探究在教师的引导下进行。尽管如此，它仍然包含了探究的要素，如提出问题、猜想与假设等。这部分教材与过去教学时的内容有了本质的区别,对实验的分析不是书本上写出的，而是要由学生自己做出。

学情分析：

本节为高中新课程物理必修②中的一节探究课，需要探究的内容多，方法较全面，结合了理论推理和实验证实双方面。是在学生学习了直线运动规律、牛顿运动规律和运动合成与分解之后的具体应用实例，也是这些知识的迁移和综合应用。

本节学习内容重点应落实在“探究”上而不是“规律”上，课堂教学过程以探究为主要线索。让学生体验掌握化曲为直，化繁为简处理曲线运动的基本策略与手段。我们志在调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表述。培养学生探究性学习的能力、观察思考分析、处理数据的能力。

教学目标：

（一）知识与技能

1、 知道平抛运动的特点是：

（1）初速度方向为水平方向 （2）只受重力作用 （3）运动轨迹是曲线。

2、理解平抛运动可以分解成：水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动，并且这两个分运动互不影响。

（二）过程与方法

1、体会平抛运动规律的探究过程，体会运动的合成和分解在探究平抛运动规律中的应用。

2、 通过观察演示实验，概括出平抛运动的特点。培养学生观察，分析能力。通过理论猜测，自己动手实验验证，使学生对探究过程有感性的认识。

3、利用已知的直线运动规律来研究复杂的曲线运动，渗透物理学中"化繁为简"的思想。

（三）情感、态度与价值观

1、培养对科学的好奇心和求知欲，乐于探究，体验探究自然规律的艰辛与喜悦。

2、培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识，用于探究与日常生活有关的物理问题。

3、培养主动与他人合作的精神和将自己的见解与他人交流的愿望，培养团队精神。

教学重点：

1、学会自然科学的一般研究方法，体验平抛运动规律的科学探究过程。

2、平抛运动的特点和规律。

教学难点：

1、平抛运动的研究方法：可以用两个简单的直线运动来等效替代。

2、平抛运动规律的探究过程。

教学方法：

演示、引导，实验探究，讨论、交流。

教学用具：

平抛运动演示器，多媒体等

教学过程：

（一）引入新课

上节课我们学习了运动的合成与分解，知道了可以把复杂的运动分解成简单的直线运动来处理。这节课我们将使用这种思路来研究一个复杂的运动：平抛运动。

（二）教学过程

一．平抛运动

演示：让小球沿桌面滑下。分析小球在空中的运动。(曲线运动)

教师提问：小球脱离桌面的时候具有水平方向的初速度，为什么会做曲线运动呢？

小结：物体做曲线运动的条件

教师提问：是不是只受重力？

（师生共同总结）

1．

2． 平抛运动定义： 平抛运动的条件：

二．平抛运动的规律

教师引导：平抛运动是一种曲线运动，自然比直线运动要复杂一些，我们能否将它化为简单的直线运动来研究呢？可以相互讨论。

（学生讨论，总结，找到研究比较复杂的运动的方法：运动的分解） 学生发表见解：可以把运动分解到水平方向和竖直方向来研究。

教师提问：平抛运动的物体水平和竖直各做什么运动呢？我们首先可以做这样一个假设！我们如何通过实验来证实一下？（学生讨论）

3．实验设计

（1）竖直方向：

（提示：设计思路，比较法，比较竖直方向的运动和自由落体是否一致。） 学生提出设想：可以用两个小球，让一个小球做平抛运动，一个做自由落体运动，看他们是否同时落地。

教师演示：介绍实验装置:：平抛竖落仪并说明其用法 （多媒体展示） （设计意图：作出科学猜想，然后验证猜想，对学生进行科学方法教育。）

【实验探究】

〖比较实验法：〗斜槽末端水平，当一个A球从斜槽滑出轨道时具有水平方向的初速度，同时推开开关铁丝使B球松开，自由下落。A、B两球同时开始运动。

师：先来分析两个小球做的分别是什么运动。

生：A球滑出轨道时获得水平初速度后只在重力作用下运动，【平抛运动实验教案】

所以做的是平抛运动。B球被松开后没有任何初速度。且只受到重力的作用，因此做的是自由落体运动。

师：现在观察两球的运动情况，看两球是否同时落地。

师：开始实验。看是否同时下落。（由于下落速度很快，不太容易观察到同时下落。）

师：A、B两个小球从同一高度同时开始运动，又同时落地，这说明了什么问题啊?

生：这说明了A球在竖直方向上的分运动的性质和B球的运动性质是一样的。B球在竖直方向上做的是自由落体运动。

师：换一个高度释放A球，看是否还是同时下落。

生：同时下落

师：跟刚才有什么不同呢？

生：落地点不同了。因为水平初速度不同。

A球水平初速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动。

教师活动：帮助总结、点评实验结论：

物体在做平抛运动的过程中，沿竖直方向的运动效果为自由落体运动。 （设计意图：通过实验探究，得出平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。培养学生实验观察能力和学习探究未知规律的兴趣。）

（2）水平方向：

师：研究完竖直方向上的运动，我们再来看水平方向上的分运动。

根据运动的独立性我们知道水平方向上的运动不会受到竖直方向的运动影响。水平方向的运动我们猜测是匀速直线运动，匀速直线运动的规律是怎样的？

生：在相等的时间内通过的位移相等。

师：要获得水平方向的位移，我们首先得得到平抛运动

的轨迹。那么怎么描绘出轨迹呢？

生：探讨实验方案的选择，分组动手实验。

（探究实验一定要让学生亲自动手，在实践中培养学生的求知欲望，激发学生的探究未知规律的动机。这比学到具体知识更重要。）

汇总讨论结果，我们将采用以下方案来获得：

1．按照以下步骤准备实验装置

(1)将平抛运动实验器置于桌面，装好平抛轨道，使轨道的抛射端处于水平位置。调节调平螺丝，观察重垂线，使面板处于竖直平面内，装置如图所示。 (2)将白纸衬垫一张复写纸，紧贴记录面板用夹子固定在面板上，以斜槽末端为坐标原点，根据重垂线定下y坐标轴线，实验完成后取下白纸再作出x坐标轴线

(3)把接球挡板拉到较上方的位置。

2．钢球紧靠定位板释放，球沿轨道向下运动，以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出。

3．下落的钢球打在向面板倾斜的接球挡板上，同时在面板上留下一个印迹点。

4．再将接球挡板向下拉一小段，重复上述操作方法，打出第二个印迹点，如此继续下拉接球挡板，直至最低点，即可得到平抛的钢球下落时的一系列迹点。

5．变更定位板的位置，即可改变钢球平抛的初速度，按上述实验操作方法，便可打出另一系列迹点。

6．取下记录纸，将各次实验所记录的点分别用平滑曲线连接起来，即可得到做平抛运动的轨迹图线。

师：获得了平抛运动的轨迹图象我们就可以从中知道平抛运动的水平位移。现在我们从得到的几条轨迹中选出一条来进行研究。

师：我们现在所面临的问题是如何知道水平方向相等的时间。这个问题我们可以通过运动的等时性来考虑。

生：前面我们已经得出了平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，根据等时性原理我们知道水平分运动和竖直分运动是同时发生的，所以可以通过竖直方向来找相等的时间间隔。

师：具体步骤如何?

生：平抛运动在竖直方向上的分运动是自由

落体运动，竖直的位移公式h=1/2gt2。因此，

（2）如上图所示，过A、B、C等点作竖直

线与横轴相交。可得到各点的水平位移x1、x2、

x3等。

（3）测量x1、x2、x3等的大小。

师：下面请同学们按照实验步骤，描绘出平抛的轨迹。在轨迹上标注出数据。

平抛运动实验教案(二)
5.4 实验：研究平抛运动(教案)

5.4 实验：研究平抛运动

【教学目标】

1．通过实验定量研究平抛运动。

2．通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神，培养学生的团队合作精神

【教学重难点】

1．控制变量法的使用

2．如何提出实验方案并使实验方案合理可行

【课时分配】1课时

【教具准备】斜槽轨道、小球、木板、白纸、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔

【教学设计】

课前预学

1.如图所示，闪光照片记下了作平抛运动的小球的四个位置Ｏ、

Ａ、Ｂ、C.其中Ｏ为抛出点，ＯＤ为竖直线，闪光间隔时间为1/30

ｓ.求:(1)小球从O运动到C所需时间；(2)小球在这段时间内的竖

直位移；(3)小球抛出时的初速.

2.结合已学平抛运动的规律，根据现有实验条件，思考设计如何测量平抛运动的轨迹是否为抛物线、计算平抛运动的初速度。

3.某同学根据平抛运动原理设计粗测玩具手枪弹丸的发射速度v0的实验方案，实验示意图如图所示，已知没有计时仪器。

（1）实验中需要的测量器材是 ；

（2）用玩具手枪发射弹丸时应注意 ；

（3）实验中需要测量的量是 ；

（4）计算公式 。

（5）用一张印有小方格的纸记录手枪弹丸的轨迹,小方格的边长L=1.25cm.若弹丸在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则其平抛的初速度的计算式为v0＝______(用L、g表示),其值是 .(取g=10m/s2)

二.预学中的疑难问题【平抛运动实验教案】

1.2. 3课内互动

（一）导入新课

对比实验法：将与平抛运动的初速度相同的水平匀速直线运动和平抛运动的水平分运动对比，将同时发生的自由落体运动和平抛运动的竖直方向的分运动对比；（较理想化，对实验条件要求苛刻，舍弃）

轨迹研究法：描出平抛运动的轨迹，建立起水平、竖直的直角坐标系。根据对平抛运动情况的猜测，假定物体在水平方向做匀速直线运动，确定运动时间相等的一些点的坐标，研究物体在竖直方向运动的位移随时间的变化规律，证实或验证猜测。

（二）进行新课

一、提出问题：(1)如何得到平抛运动的轨迹？

（2）如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线？

（3）根据实验数据如何计算平抛运动的初速度？

二、制定计划与设计实验

问题1:如何确保初速度水平

问题2:实验中需要多次描点，如何保证轨迹的一致性？

问题3：在实验中需要测哪些物理量？需要用到什么器材？

小组讨论、阅读教材、交流，汇总设计的方案。

方案（1）：利用斜面小槽等器材，让钢球从斜槽上滚下，冲过水平槽飞出后做平抛运动

方案（2）：用数码相机记录平抛运动的轨迹

方案（3）：将装满水的饮料瓶倒置，在瓶塞内插入两根细管，其中一根弯成水平向外喷水

由于器材有限，以方案(1)来做探究实验，方案(2)(3)有条件的同学可以课后进行 实验装置：

实验方法：

以小钢球为实验对象，使其从确定位置滑下获得初速度（思考斜槽的摩擦力对平抛运动有无影响）。建立水平、竖直的直角坐标系，通过描绘平抛运动的轨迹研究水平和竖直两个方向的位移时间关系，获得各分运动的确切情况。

实验器材和步骤：

（1）实验器材：斜槽轨道、小球、木板、白纸、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。

（2）实验步骤：

① 安装斜槽轨道，使其末端 ；

② 固定木板上的坐标纸，使木板保持 状态，小球的运动轨迹与板面

，

坐标纸方格横线呈水平方向；

③ 以斜槽末端为坐标原点沿 画出y轴；

④ 让小球从斜槽上适当的高度由静止释放，用铅笔记录小球做平抛运动经过的位置； ⑤ 重复步骤④ ，在坐标纸上记录多个位置；

⑥ 在坐标纸上作出x轴，用 连接各个记录点，得到平抛运动的轨迹；

（3）实验过程注意事项：

① 保证斜槽末端的切线水平，方木板竖直且与小球下落的轨迹平面平行，并使小球运动时靠近木板，但不接触；

② 小球每次都从斜槽上 滚下；

③ 小球做平抛运动的起点不是槽口的端点，应是小球在槽口时球的重心在木板的水平投影点；

④ 小球在斜槽上开始滚下的位置要适当，以便使小球运动由木板的左上角到右下角。

三、分组实验：

老师巡回指导，参与到各小组的实验中。根据不同小组的情况，给予不同的指导。

图像法（图像处理技巧）

由图可见竖直方向位移与水平方向位移的关系图线为曲线，很难看出它们之间的关系，提示学生化曲为直的思想，做出竖直方向位移与水平方向位移的平方之间的关系图,可见y与x2成正比。

五、误差分析

（三）课堂小结

(1)回顾实验中的注意点

(2)对学生的实际操作情况进行点评

课后提升

1. 关于平抛运动，下列说法正确的是（ ）

A. 平抛运动是匀变速运动

B. 平抛运动是变加速运动

C. 任意两段时间内加速度相同

D. 任意两段相等时间内速度变化相同

2. 在图所示的装置中，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等。将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验结果是两小铁球同时到达E处，发生碰撞。增加或者减小轨道M的高度，只改变小铁球P到达桌面时速度的竖直方向分量的大小，再进行实验，结果两小铁球总是发生碰撞。

试分析回答该实验现象说明了什么?

3. 在做“探究平抛运动”的实验时，让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上 。

A. 调节斜槽的末端保持水平

B. 每次释放小球的位置必须不同

C. 每次必须由静止释放小球

D. 记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降

E. 小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触

F. 将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

4. 下列哪些因素会使“探究平抛物体的运动”实验的误差增大?（ ）

A. 小球与斜槽之间有摩擦

B. 安装斜槽时其末端不水平

C. 建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点

D. 根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点D较远

5. 如图所示，在高空中有四个小球，在同一位置同时以速率v向上、向下、向左、向右被射出，经过1s后四个小球在空中的位置构成的正确图形是（ ）

6. 在一次“飞车过黄河”的表演中，汽车在空中飞经最高点后，在对岸着地，已知汽车

从最高点至着地点经历时间约0.8s，两点间的水平距离为30m，忽略空气阻力，则：

（1）最高点与着地点间的高度差约为 m。

（2）汽车在最高点时的速度约为 m／s（取g=10m／s2）。

（3）某记者从侧面用照相机通过多次曝光，拍摄到汽车在经过最高点以后的三幅运动照片如图所示，相邻两次曝光时间间隔相等，已知汽车长度为L，则（ ）

A. 从左边一幅照片可推算出汽车的水平分速度大小

B. 从左边一幅照片可推算出汽车曾经到达的最大高度

C. 从中间一幅照片可推算出汽车的水平分速度大小，汽车曾经到达的最大高度（此时汽车刚落地）

D. 根据实验测得的数据从下边一幅照片可推算出汽车水平分速度大小

7. 如图所示，小球在斜面上的A点以水平速度v0抛出，斜面的倾角为θ，设斜面足够长，问：（1）自抛出起经多长时间小球离斜面最远?（2）小球落地点B距A点多远？

8. 如图所示，从高为H的A点平抛一物体，其水平射程为2s。在A点正上方高为2H的B点以同方向抛出另一物体，其水平射程为s，二物的轨迹在同一竖直面内，且都从同一个屏M的顶端擦过，求屏的高度。

9. 小球作平抛运动的轨迹如图所示，yl=15 cm，y2=25cm，EF=10cm，求小球抛出点的坐标和初速度大小。

平抛运动实验教案(三)
实验：研究平抛运动学案

海南省海口市第十四中学高中物理必修二学案：第五章 曲线运

动 3 实验：研究平抛运动

班级_________ 组别_________ 座号_________ 姓名_________

一、实验目的

1.描绘平抛运动的轨迹。

2.通过平抛运动的轨迹研究平抛运动的特点。

3.根据平抛运动的轨迹判断平抛运动为抛物线运动。

4.根据平抛运动的轨迹求平抛运动的初速度。

二、实验原理

平抛运动可以看做是两个分运动的合运动：一个是水平方向的匀速直线运动，另一个是竖直方向的自由落体运动。令小球做平抛运动，利用描迹法描出小球的运动轨迹，即小球做平抛运动的曲线，建立坐标系。测出曲线上某一点的坐标x和y，根据重力加速度g的数值，利用公式 求y

1gt2，出小球的飞行时间t，再利用公式x=v0t，求出小球的水平分速度

2

v小球做平抛运动的初速度。 即为 0

三、实验器材

斜槽、铁架台、木板、小球、图钉、铅笔、刻度尺、三角板、重垂线、能水平喷出细水柱的饮料瓶等。 四、实验过程

参考案例一：用如图所示装置完成实验实验步骤及数据处理

1.安装实验器材。

2.检验斜槽的末端是否水平,坐标纸上的竖线是否竖直。

3.在坐标纸上建立直角坐标系。

4.从一固定位置无初速度释放小球,描点。

5.根据描出的小球运动轨迹计算小球的初速度。

6.根据实验获得的平抛轨迹判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。

参考案例二：利用水平喷出的细水柱显示平抛运动的轨迹

1.实验步骤

(1)将饮料瓶装上水，瓶口插上两根两端开口的细管，其中一根开口水平，水平端为喷嘴。

(2)将饮料瓶倒置固定，让水从喷嘴喷出。

(3)将透明胶片竖直放置，在透明胶片上描出水流的轨迹。

2.数据处理：在轨迹上选取几个不同的点，用刻度尺和三角板测出

它们的坐标x和y，根据平抛运动的特点代入公式中，求得初速度。

参考案例三：用频闪照相法探究平抛运动频闪照相是指每隔一定时

间对同一物体进行一次照相,并将其位置呈现在同一张底片上的技

术。

先观察频闪照片,分析两个小球在竖直方向上的运动情况：它们

在同一时间内下落的高度相同，验证了平抛运动的竖直分运动是自

由落体运动；再测量知平抛小球在相等时间里通过的水平距离相同，

从而证明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，且竖直方向的分

运动不影响水平方向的分运动。

五、探究思考与讨论

1.探究实验装置及操作

(1)若采用“参考案例一”，为什么要求斜槽末端水平？怎样证明斜槽末端水平?

(2)若采用“参考案例一”，为什么小球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下？

(3)实验过程中，若采用“参考案例一”，小球运动轨迹是怎样描出的？

(4)若采用“参考案例二”，如图，为什么在瓶中

要插入另一根细直管？其作用是什么？

2.探究实验数据处理

(1)若采用“参考案例一”，怎样建立坐标系？怎样确定坐标原点？

(2)如何判断平抛运动的轨迹是否为抛物线？

(3)怎样根据描出的运动轨迹计算平抛运动的初速度？

【知识点拨】

1.实验注意事项

(1)做第一个案例实验时要注意：①斜槽末端要水平。②每次都使小球在斜槽上从同一位置滚下。③每次都使小球由静止开始滚下。④描点时应记录小球球心的位置。⑤用平滑的曲线连接各点，不能用折线连接各点。

2.“参考案例一”的误差来源

若实验采用的是“参考案例一”实验，误差主要来源于以下几方面：(1)斜槽末端不严格水平,导致小球的运动不是严格的平抛运动;(2)确定小球的位置时不准确；(3)测量轨迹上各点坐标时不准确；(4)小球从斜槽上滚下的初速度不为0。

六、典例分析

1、实验原理、步骤的理解

【典例1】在“研究平抛物体的运动”的实验中，可以描绘物体做平抛运动的轨迹和求物体的平抛初速度。实验简要步骤如下：

A.让小球多次从_______位置由静止滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置。

B.安装好器材，注意斜槽末端水平和平板竖直，记下斜槽末端O点和过O点的竖直线。检测斜槽末端水平的方法是________。

C.测出曲线上某点的坐标x、y，用v0=________算出该小球的平抛初速度。实验需要对多个点求v0的值，然后求它们的平均值。

D.取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴，以垂直竖直线的方向为x轴建立坐标系，用平滑曲线画出平抛轨迹。

(1)上述实验步骤的合理顺序是________(只排列序号即可)。

(2)补充完整实验步骤。

2、实验数据的处理

【典例2】(2012·扶沟高一检测)在研究小球平抛运动的实验中，某同学只记录了A、B、C 三个点而忘了抛出点的位置，今取A为坐标原点，建立了如图所示的坐标系，平抛轨迹上 三点的坐标值图中已标出，g=10 m/s2，则：

(1)小球由A运动到B所用的时间为_______s；

(2)小球平抛的初速度为_______m/s；

(3)小球经过B点时的速度大小为_______m/s；

(4)小球水平抛出点的坐标为x＝ _______cm，y＝ _______cm。

【解析】(1)A、B，B、C的水平位移相等，故A到B与B到C的时间

相等，根据竖直方向上Δy=gT2得，

Ty0.1 s。 g

(2)小球平抛的初速度 0

0.400.40(3)小球在B点竖直方向的速度 vBy m/s

2.0 m/s，

2T0.2

则B点的速度 v/s/s。B

(4)小球在A点竖直方向的速度vAy=vBy-gT=2.0 m/s-10×0.1 m/s=1.0 m/s，

从抛出点到A点的时间

vAy1.0t s0.1 s， g10

则小球水平抛出点的坐标x=-v0t=-1.0×0.1 m=-0.1 m=-10 cm，

x0.1v m/s1.0 m/s。T0.1

1212ygt100.1 m0.05 m5 cm。

22

答案：(1)0.1 (2)1.0 (3) (4)-10 -5

七、课后达标·训练

1．(2012·怀宁高一检测)在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、铁架台、白纸之外，下列器材中还需要的是( )

A.秒表 B.天平 C.重垂线 D.刻度尺

2.(2012·会昌高一检测)在“研究平抛物体的运动”的实验中，以下说法正确的是( )

A．使用密度大、体积小的钢球

B．尽可能减小钢球与斜槽间的摩擦

C．每次让小球从同一高度滚下

D．斜槽末端必须保持水平

3．(2012·永康高一检测)(1)下面是通过描点法画小球平抛运动轨迹的一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上__________________。

A．通过调节使斜槽的末端切线保持水平

B．每次释放小球的位置必须相同

C．记录小球位置用的凹槽每次必须严格等距离下降

D．每次必须由静止释放小球

E．小球运动时不应与木板上的白纸相接触

F．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将

线

(2)在“研究平抛物体的运动”的实验中，得到的轨迹如图所示，其中O点为平抛运动的起点。根据平抛运动的规律及图中给出的数据，可计算出小球平抛的初速度v0=________m/s。

4.(2012·揭阳高一检测)如图是小球做平抛运动的闪光照片，图中每个小方格的边长都是L=0.54 cm。已知闪光时间是T=

2点连成折1s，那么重力加速度的计算公式为g=_______，其值是30_______m/s，小球的初速度的计算公式为v0=_______，其值是_______m/s，小球通过A点

时的速率是_______m/s。(结果保留两位有效数字)

5．请根据“研究平抛运动”实验的目的及要求回答下列问题：

(1)在实验中，让小球多次从斜槽上同一位置由静止滚下，在白纸上依次记下小球的位置，就可描出小球运动的轨迹，某甲和某乙得到的记录纸分别如图甲、乙所示，从图中明显地看出：甲的实验错误是__________________________。

(2)某同学在做该实验时，忘了记录抛出点，但他在竖直墙上准确记录了抛物线轨迹的一部分，如图丙所示(O点不是抛出点)，x轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度大小是_______m/s，抛出点的坐标为x=______cm，y=_______cm。(g取10 m/s)

6.在做“研究平抛物体的运动”的实验时，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，用如图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的平面垂直，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹B；又将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再得到痕迹C。若测得木板每次后移距离x= 20.00 cm，A、B间距离y1 =4.70 cm，B、C间距离y2=14.50 cm。(g取9.80 m/s)

根据以上直接测量的物理量推导出小球初速度的计算公式为v0=_______(用题中所给字母表示)。小球初速度值为________m/s。 22

平抛运动实验教案(四)
平抛运动教案

平抛运动教案

团陂高中 谢大庆

教学目标 知道平抛运动的概念和运动规律

会运用平抛运动规律解决简单的物理问题

培养学生实验操作能力和分析问题的能力

教学重难点 平抛运动的概念和运动规律

教学过程

一、引入新课

问题：你们知道在奥运会上为中国获得第一枚金牌的是谁吗？

答案：1984年的洛山矶23届奥运会上射击运动员许海峰

问题：50米汽手枪射击比赛中，射击运动员沿水平方向瞄准靶心，开枪后子弹能击中靶心吗？

答案：不能，子弹在空中并不做直线运动，竖直方向要下降一定高度。 动画演示：子弹在空中运动的情形

二、平抛运动

1、 定义：将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力的作用下所做的运动，叫做平抛运动。

说明：子弹运动速度很大，空气阻力不能忽略，但在高中阶段可以近似地把它当成平抛运动来处理。

问题：平抛运动的轨迹为什么是曲线？

答案：因为平抛运动初速度不为零且与重力有一个夹角（成900）

三、探究平抛运动规律

1、 探究平抛运动的处理方法

动画演示：一个物体在做平抛运动

分析：做平抛运动的物体，既要沿水平方向运动，又要竖直下落；利用前面所学运动合成与分解的知识，把平抛运动看成是水平方向的直线运动和竖直方向的直线运动合成的。

问题：水平方向的分运动：__________________________________________ 竖直方向的分运动：__________________________________________ 答案：水平方向的分运动：匀速直线运动（因为水平方向不受外力）

竖直方向的分运动：自由落体运动（因为竖直方向初速度为零，只受重力作用）

2、 验证假设

① 同学们请看课本P86验证竖直分运动实验部分和P87平抛运动和自由落体运动的频闪照片。

② 图5—16所示验证竖直分运动实验部分我们可以动手演示。实验时可以改变平抛演示仪离地面的高度，多做几次。

问题：做这个实验有什么要求？要注意观察什么现象？

答案：A、B两球要同时从同一高度开始运动；注意听A、B两球落地声音是否一致。

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问题：A、B两球总是同时落地说明什么？

答案：平抛物体在竖直方向确实是自由落体运动。

动画模拟演示平抛运动，加强印象

[结论]：水平分运动：匀速直线运动

竖直分运动：自由落体运动

四、平抛运动规律

1、 速度公式

水平分速度 vxv0

竖直分速度 vygt

t时刻的（合）速度的大小和方向

vt

tanvy

vxgt v0

2、 位移公式

水平分位移 xv 0t

竖直分位移 y12gt 2

t时刻的（合）位移的大小和方向

sygt x2v0tan

问题：试求出竖直分位移y与水平分位移x的关系：

22v0g22yx 或 xy 2v0g

3、 平抛运动的轨迹是：一条抛物线

五、课堂练习

1、 质量为m的小球离地面高度h处做平抛运动，落地时水平位移为x，重力加速度为g。试根据题中已知条件，可以求出那些物理量？

解答 ：设小球在空中运动的时间为

h = gt2/2 ①

t

x = v0t ②

→平抛运动在空中运动的时间由落地高度决定

由①②解得

v0 vygt→这是测平抛运动初速度的方法

③

小球落地时速度大小为v，方向与水平方向夹角为β

vvh tanyv0x/2

x 2→ PM与X轴的交点M的横坐标为

小球落地时位移大小为s，方向与水平方向夹角为α

s tany x

2、 10米汽手枪射击比赛中，射击运动员沿水平方向瞄准靶心，忽略空气阻力，假设子

弹出枪口速度为v0 =400m/s，重力加速度g=9.8m/s2.

试求：①开枪后子弹击中靶的位置与距离靶心的距离d；

②若射击距离改为50m，其它条件不变，子弹击中靶的情况。

解答：①忽略空气阻力，子弹在空气中做平抛运动，

由d12gt xv 0t2

gx2

解得：d2 2v0

代入v0=400m/s，x =10m，解得d =3.1mm

②代入v0=400m/s，x =50m，解得d =7.8cm

讨论：①距离近，偏差很小，直线性好基本上不考虑竖直方向的影响

②距离远，偏差较大，要提高成绩要改用枪速更大的气步枪。

平抛运动实验教案(五)
平抛运动教案(

平抛运动

齐市八中 栾艳敏 设计思路

本课将在学生原有知识结构的基础上，通过体验和经历，构建关于平抛运动模型的新知识，探究平抛运动的特点、规律以及处理方法。 本课将以探究为主线充分重视情景、问题、体验、合作、自主、交流，既有实验现象的观察，又有分析、推理的的过程。还要将实验现象与分析、推理结合起来，探究平抛运动在竖直方向和水平方向的运动的规律，既有学生的实验设计过程，又有教师的演示过程，实验手段上既传统的仪器演示实验，又有自制仪器。【平抛运动实验教案】

教材分析

平抛运动是一种重要的运动，这不仅是知识的深化和扩展，更重要的是能力的培养和提高。平抛运动比直线运动复杂，不容易直接研究它的速度、位移等的变化规律，需要将它分解成较简单的运动来研究。 学情分析

本节为高中新课程物理必修②第五章第二节的内容，需要探究内容多方法较全面，结合了理论推理和实验证实双方面。是在学生学习了直线运动规律、牛顿运动规律和运动合成与分解之后的具体应用实例，也是这些知识的迁移和综合应用。

教学三维目标

(一)知识与技能目标

1.知道平抛运动的特点是初速度方向为水平方向，只在竖直方向受重力

作用，运动轨迹是抛物线。

2.理解平抛运动可以看作水平的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动，并且这两个运动互不影响。

3.会用平抛运动规律解答有关问题。

(二)过程与方法目标

体会平抛运动规律的探究过程，体会运动的合成和分解在探究平抛运动规律中的应用。

(三)情感态度与价值观目标

1．通过重复多次实验，进行共性分析、归纳分类，达到鉴别结论的教育目的。

2．通过实验探究教学，并进行有效的理论联系实际，激发学习兴趣和求知的欲望。以此渗透刻苦学习、勤奋工作精神的美德教育。 教学重点

1．学会自然科学的一般研究方法，体验平抛运动规律的科学探究过程。

2．平抛运动的特点和规律。

教学难点

平抛运动的研究方法——可以用两个简单的直线运动来等效替代。 教学策略与手段

教师演示、引导，学生实验探究，讨论、交流学习成果。

教具准备：平抛运动演示仪、平抛竖落仪、平抛水平分解仪、多媒体辅助教学课件等

教学过程

新课导入

引入：粉笔头从桌面边缘水平飞出，观察粉笔头在空中做什么运动,这种运动具有什么特点，本节课我们就来学习这个问题。

（一）平抛运动

1、定义：将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动，叫做平抛运动。

举例：用力打一下桌上的小球，使它以一定的水平初速度离开桌面，小球所做的运动就是平抛运动，并且我们看见它做的是曲线运动。 师：请大家注意观察平抛运动的轨迹，发现它是一条曲线。由此我们可以得出这样一个结论；平抛运动在竖直方向上的分速度是越来越快的，但这个分速度到底是如何变化的，我们还是不清楚。现在请大家来分析做平抛运动的物体在竖直方向上的受力情况。

生：在竖直方向上只受到重力的作用。

师：想一下我们前面学过的运动形式有没有只在重力作用下实现的?

生：做自由落体运动的物体只受重力的作用。

师：既然竖直方向上只受重力的作用，与物体做自由落体运动的条件相同，根据我们上节课学的分运动的独立性原理知道，分运动在各自的方向上遵循各自的规律，我们能得出什么样的结论呢? 生：平抛运动竖直方向上的分运动有可能是自由落体运动。

师：既然我们有了这样的猜想，为了验证它的正确性，我们来做下面这个实验：

（设计意图：作出科学猜想，然后验证猜想，对学生进行科学方法教育。）

2、平抛运动的特点

（1）从受力情况看：

竖直的重力与速度方向有夹角，作曲线运动。

b．水平方向不受外力作用，是匀速运动，速度为V0。

c. 竖直方向受重力作用，没有初速度，加速度为重力加速度g，是自由落体运动。

总结：做平抛运动的物体，在水平方向上由于不受力，将做匀速直线运动；在竖直方向上物体的初速度为0，且只受到重力作用，物体做自由落体运动。加速度等于g

【实验探究】

〖对比实验法：〗如右图所示，用小锤打击弹簧金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落。A、B两球同时开始运动。 师：先来分析两个小球做的分别是什么运动。

生：A球在金属片的打击下获得水平初速度后只在重力作用下运动，所以做的是平抛运动。B球被松开后没有任何初速度。且只受到重力的作用，因此做的是自由落体运动。

师：现在观察两球的运动情况，看两球是否同时落地。

（实验观察技巧：）这个地方教给大家一个判断两球是否同时落地的小技巧。那就是不要用眼睛看，而是用耳朵听，两个

小球落地后会不止蹦一下，我们只听它们落地的第一声响。

如果我们只听到一声响，说明两个小球同时落地，如果听到

两个落地声，说明两个小球先后落地。在做实验之前我们先来听一下一个小球落地的声音。

(拿一个和实验用的小球一样的球让其做自由落体运动，让学生仔细听其落地的声音。以便判断实验中的落地声)

师：同学们听到几个落地声啊?

生：一个。

师：A、B两个小球从同一高度同时开始运动，又同时落地，这说明了什么问题啊?

生：这说明了A球在竖直方向上的分运动的性质和B球的运动性质是一样的。B球做的是自由落体运动。

师：由这一次实验我们就能下这样的结论吗?有没有可能我们设置的这个高度是一个特殊的高度，它正好满足自由落体下落的时间和平抛运动时间相等呢?或者说因为我们打击力度的原因，使A球获得的初速度刚好满足这一条件呢?

生：有。

师：那我们应该如何来解决呢?

生：多次改变小球下落的高度与打击的力度，重复这个实验。 学生活动：

①请学生代表做实验，改变高度和打击力度来击打A球。

②其他同学注意观察A球、B球的运动特点。

教师活动：提醒学生观察现象（或听落地的声音）

①A球和B球落地的先后。

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