物理：5.4《实验：研究平抛运动》导学案(新人教版必修二)

第一篇：物理：5.4《实验：研究平抛运动》导学案(新人教版必修二)

四、实验：研究平抛运动

【要点导学】

1．平抛运动

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.条件：初速度水平；仅受重力。

特点：由于速度方向与受力方向不在一条直线上，故平抛运动是曲线运动，又受力恒定，所以平抛运动是匀变速曲线运动。

注意：不要认为曲线运动就一定不是匀变速运动，其实物体是否做匀变速运动是由合外力或加速度是否恒定决定的，平抛运动加速度恒为重力加速度g，根据

Δv=gΔt，做平抛运动的物体在相等时间内速度的变化是相等的。2．理论探究

(1)平抛运动是一复杂的运动，如何来探究这个复杂运动的规律呢？根据运动合成与分解的思想，可将一个复杂的运动简化为简单的运动去认识，可将平抛运动分成水平方向和竖直方向的直线运动。

(2)从力的独立作用原理出发分析物体的运动，可知，平抛运动的物体在水平方向上不受力的作用，应做匀速直线运动，在竖直方向初速为零，只受重力，应做自由落体运动。

3．实验探究

(1)设置与分运动等效的条件进行对比实验 ①与平抛运动的物体同时自由下落的物体对比。

实验1 如图1所示，用小锤打击弹性金属片，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。

观察两球是否同时落地。如果同时落地，说明什么问题？

多次改变小球距地面的高度和打击的力度，重复这个实验。如果每次都同时落地，说明什么问题？

实验观察到，改变小球距地高度和打击力度，两球总是同时落地，说明两者在竖直方向的运动相同，即都是自由落体运动。

②与平抛运动的物体初速度相同的匀速直线运动对比。

实验2 在如图2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。

试分析该实验现象说明了什么?

解析 将P铁球在水平方向上的运动，在不同竖直高度的情况下与Q铁球对比，发现P、Q两球总是相遇，P球水平方向上的运动不因P球在竖直方向运动的时间长短而改变，总是和在水平面上匀速运动的Q球有完全相同的运动情况，所以本实验说明了:①平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动；②平抛运动的物体在竖直方向上的分运动，不影响水平方向上的分运动，分运动各自具有独立性。

(2)描绘平抛运动的轨迹，建立水平、竖直的直角坐标系，通过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。

描迹法探究平抛运动规律的实验器材和步骤

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.实验步骤：

① 安装斜槽轨道，使其末端保持水平；

② 固定木板上的坐标纸，使木板保持竖直状态，小球的运动轨迹与板面平行，坐标纸方格横线呈水平方向；

③ 以斜槽末端为坐标原点沿铅垂线画出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，用平滑的曲线连接各个记录点，得到平抛运动的轨迹；

⑦ 在轨迹上取几个点，使这些点在水平方向间距相等，研究这些点对应的纵坐标y随时间变化的规律。

运用此轨迹，若已知水平方向上的运动特点，可分析竖直方向上的运动特点，若已知竖直方向上的运动特点，可分析水平方向上的运动特点。比如，若在竖直方向上物体做初速度为零的匀加速运动，必然是连续相等的时间内位移之差Δy等于常数，即Δy=gΔt2，从物体抛出计时，连续相等的时间内的位移yⅠ、yⅡ……之比为1∶3∶5∶„∶(2n-1)。

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同一位置滚下；

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上的水平投影点；

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

【范例精析】

例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

解析 本题要把好平抛运动是匀变速曲线运动及速度的矢量性，平抛运动的物体只受重力作用，故a=g，即做匀变速曲线运动，A选项正确，B选项不对，C选项正确。由匀变速运动公式△v=g△t，得任意相等的时间内△v相同，D正确。

例2 如图所示，是同时开始运动的平抛运动和自由落体运动物体的闪光照片，由此照片，你能得出什么结论?

解析 从闪光照片中可以测出，平抛运动的小球，在相等时间内的水平位移总相等，所以，它的水平分运动为匀速直线运动，平抛运动的小球和自由下落的小球总是在同一水平线上，说明它们在同一段时间的竖直位移总是相等的，即平抛运动的竖直分运动跟自由落体运动遵循相同的规律，所以，平抛运动的竖直分运动为自由落体运动。

【能力训练】

1．研究平抛物体的运动，在安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是（B）

A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小 B．保证小球飞出时，初速度水平

C．保证小球在空中运动的时间每次都相等 D．保证小球运动的轨道是一条抛物线

2．用描迹法探究平抛运动的规律时，应选用下列各组器材中的哪一组（D）A．铁架台，方木板，斜槽和小球，秒表，米尺和三角尺，重锤和细线，白纸和图钉，带孔卡片 B．铁架台，方木板，斜槽和小球，天平和秒表，米尺和三角尺，重锤和细线，白纸和图钉，带孔卡片

C．铁架台，方木板，斜槽和小球，千分尺和秒表，米尺和三角尺，重锤和细线，白纸和图钉，带孔卡片

D．铁架台，方木板，斜槽和小球，米尺和三角尺，重锤和细线，白纸和图钉，带孔卡片

3．关于平抛物体的运动，下列说法中正确的是(A)A．物体只受重力的作用，是a＝g的匀变速运动

B．初速度越大，物体在空中运动的时间越长 C．物体落地时的水平位移与初速度无关 D．物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关

4．从同一高度以不同的速度水平抛出的两个物体落到地面的时间(C)A．速度大的时间长 B．速度小的时间长

C．落地时间—定相同 D．由质量大小决定

5．物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向的分速度vy(取向下为正)随时间变化的图线是(D)

6．在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，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_____。ACE

A．通过调节使斜槽的末端保持水平B．每次释放小球的位置可以不同 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

7．试根据平抛运动原理设计“测量弹射器弹丸出射初速度”的实验方案，提供的实验器材为弹射器(含弹丸，见图)、铁架台(带有夹具)、米尺。

(1)画出实验示意图；

(2)在安装弹射器时应注意________________；

(3)实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出)为_________________；(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等，在实验中应采取的方法是_____________________________________；

(5)计算公式为______________。

(1)实验示意图如图所示(2)弹射器必须保持水平

(3)弹丸下降高度y和水平射程x(4)在不改变高度y的条件下进行多次实验，测量水平射程x，得出平均水平射程x

8．一小球在高0.8m的水平桌面上滚动，离开桌面后着地，着地点与桌边水平距离为1 m，求该球离开桌面时的速度？2.5m/s

9．距离地面1000m高处的飞机，以100m/s的速度沿水平直线飞行时，在飞机上每隔2s向外放出—重物，空气阻力和风的影响不计，当第5个重物离开飞机时，求：

(1)相邻的两重物在空中的水平距离；

(2)在竖直方向上编号为5、4、3、2、1的5个重物距离飞机的距离．(1)水平距离为零(2)0 20m 80m 180m 320m

第二篇：高中物理 5.4实验：研究平抛运动教案 新人教版必修2

第四节 实验：研究平抛运动

教学目标：

（一）知识与技能

1、知道平抛运动的特点是初速度方向水平。只有竖直方向受重力作用，运动轨迹是抛物线。

2、知道平抛运动形成的条件。

3、理解平抛运动是匀变速运动．其加速度为g。

4、会用平抛运动规律解答有关问题。

（二）过程与方法

1、在知识教学中应同时进行科学研究过程教育，本节课以研究平抛物体运动规律为中心所展开的课堂教学，应突出一条研究物理科学的一般思想方法的主线：

观察现象→初步分析→猜测实验研究→得出规律→重复实验→鉴别结论→追求统一。

2、利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动，渗透物理学“化曲为直”“化繁为简”的方法及“等效代换”正交分解”的思想方法。

3、在实验教学中，进行控制的思想方法的教育：从实验的设计、装置、操作到数据处理，所有环节都应进行多方面实验思想的教育。“实验的精髓在于控制”的思想，在乎抛物体实验中非常突出．如装置中斜槽末端应保持水平的控制；木板要竖直放置的控制；操作上强调小球每次都从斜槽同一高度处由静止开始释放的控制；在测量小球位置时对实验误差的控制等。

（三）情感、态度与价值观

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，同时还能进行理论联系实际的教育。教学重点：

1、平抛运动的特点和规律。

2、学习和借鉴本节课的研究方法。教学难点：

平抛运动的规律 教学方法：

探究、讲授、讨论、练习教学用具：

平抛运动演示仪、平抛竖落仪 教学过程：

（一）引入新课

师：前面我们学习了曲线运动的相关知识以及研究曲线运动基本方法——运动的合成与分解，在学习新课之前我们先来回顾一下。

做曲线运动的物体其速度方向是怎样的? 生：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。

师：在什么情况下物体会做曲线运动? 生：当物体所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。

师：运动的合成与分解包含哪几个方面的内容? 生：包括速度的合成与分解、位移的合成与分解、加速度的合成与分解。

师：在合成与分解的过程中遵循什么样的规律? 生：必须遵循平行四边形定则。

师：合运动和分运动之间以及各个分运动之间存在什么关系呢? 生：合运动和分运动所经历的时间一定是相同的，这是等时性原理；各个分运动之间是相互独立、互不影响的，这是独立性原理。

师：说了这么多，我们也仅仅是从理论上了解了通过运动的合成与分解能够研究曲线运动的规律，但我们还没有把这一理论应用到实际的曲线运动中来检验一番，所以这节课我们就来完成这一项任务，通过运动的合成与分解来研究一种生活中常见的运动——平抛运动。

（二）新课教学

一、抛体运动 [演示实验] 以任意角度向空中抛出一个粉笔头.师：请同学们观察粉笔头的运动轨迹,判断它的运动性质。

生：粉笔头的运动轨迹是曲线，它做的是曲线运动。

师：分析它的受力情况。

生：受到竖直向下的重力和与运动方向相反的空气阻力的作用。

师：实际上在这种情况下，空气阻力非常小，一般情况下我们不考虑．这里我们就认为粉笔头只受到重力的作用(如图6．3—l所示)．现在请大家考虑一下，生活中有哪些物体的运动与我们刚才实验中的粉笔头情况相似? 生：足球比赛中被球员踢起来在空中飞行的足球；乒乓球比赛中被球拍打出去的乒乓球；被运动员扔出去的铁饼、标枪、铅球等师：可以看出，生活中有许多这种运动的例子．从这些例子中我们可以看出，所有这些物体都是以一定的初速度被抛出，忽略空气阻力，在只受重力的情况下做曲线运动，我们把这种运动称为抛体运动。

在抛体运动中有一种特殊情况，即物体被抛出时的初速度方向沿水平方向，我们把这样的抛体运动称为平抛运动。

根据抛体运动初速度的方向我们还可以对抛体运动进行如下分类：

初速度竖直向上，竖直上抛运动

初速度竖直向下：竖直下抛运动

初速度与水平面成正角：斜上抛运动

初速度与水平面成负角；斜下抛运动

我们这节课的任务就是探究平抛运动的规律。

二、平抛运动竖直方向的运动规律 [演示实验] 用平抛运动演示仪演示平抛运动

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 [演示实验] 如图6．3—2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，同时月球被松开，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。

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。

师：现在我们来改变高度和打击力度重新来做这个实验，来听落地的声音。

生：两个小球仍然同时落地。

师：这说明了什么问题? 生：平抛运动在竖直方向上的分运动就是自由落体运动。

结论：平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。

三、平抛运动水平方向的运动规律

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。先来分析做平抛运动的物体在水平方向上的受力情况。生：做平抛运动的物体只受重力作用，重力的方向是竖直向下的，所以物体在水平方向上不受力。

师：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。再根据牛顿第一定律我们能得出什么样的结论啊? 生：根据牛顿第一定律我们知道，如果一个物体处于不受力或受力平衡状态，它将静止或做匀速直线运动．在乎抛运动中，物体水平方向上不受力，并且水平方向上有一个初速度，所以物体在水平方向上应该是匀速直线运动。

师：那我们应该怎样来验证这个猜想呢?大家可以从匀速直线运动的特点出发来考虑这个问题。

生：匀速直线运动的特点是速度大小不变，位移均匀地增加。因此我们只要能证明在相等的时间内发生的水平位移相等就可以了。

师：要进行这样的验证，我们首先面临的问题就是如何得到平抛运动的轨迹图象．我们可以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，装好乎抛轨道，使轨道的抛射端处于水平位置。调节调平螺丝，观察重垂线或气泡水准，使面板处于竖直平面内，卡好定位板，装置如图6．3—3所示。

(2)将描迹记录纸衬垫一张复写纸或打字蜡纸，紧贴记录面板用压纸板固定在面板上，使横坐标x轴在水平方向上，纵坐标y轴沿竖直方向向下(若用白纸，可事先用铅笔在纸上画出x、y坐标轴线)，并注意使坐标原点的位置在乎抛物体(钢球)的质心(即球心)离开轨道处。

(3)把接球挡板拉到最上方一格的位置。

2、将定位板定在某一位置固定好．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格，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，即可改变钢球乎抛的初速度，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，即可得到以不同的初速度做平抛运动的轨迹图线。如图6．3—4所示 注意：

1、为了保证实验精度，必须保证记录面板处于竖直平面内，使平抛轨道的平面靠近板面。

2、安放记录纸时，要使坐标原点与抛体的抛出点重合，这样才能正确地确定抛体运动轨迹的起始点，从而确定轨迹上任意点的x、y坐标。

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．我们现在所面临的问题是如何知道水平分运动所发生的时间．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，所以可以通过竖直分速度来找相等的时间间隔。

师：具体如何来实现呢? 生：根据自由落体运动的位移公式x=1/2gt我们可以得出，在相邻相等的时间间隔内物体所发生的位移之比为1：3：5：„：(2n+1)，那么我们就可以从坐标系中的纵轴上选取长度分别为h、3h、5h的相邻的线段，即选取纵坐标分别为h、4h、9h的三个点。例如选择5、20、45这几个点。如图6．3—5所示，在平抛的轨迹上找出纵坐标与之相对应的点，这些点所对应的横坐标即为平抛运动的水平分运动在相邻相等的时间间隔里所达到的位置。

师：这样我们就找出了水平分运动在相邻相等的时间间隔内所发生的位移，观察这些水平分位移，可以得到什么规律? 生：这些水平分位移都近似相等。师：由此我们可以得出什么结论? 生：平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。结论：平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。

2师：这样我们就通过运动的合成与分解探究出了平抛运动在水平和竖直方向上的运动规律，下面我们来看一个例题。

例题：一架老式飞机在高出地面0.81 km的高度，以2.5Xl0km几的速度水平飞行，为了使飞机上投下的炸弹落在指定的目标，应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹?不计空气阻力。

分析：对于这道题我们可以从以下几个方面来考虑：(1)从水平飞行的飞机上投下的炸弹，做什么运动?为什么?(做的是平抛运动．炸弹在没有脱离飞机时与飞机具有相同的水平速度。脱离飞机后这一速度并不消失，这时炸弹只受重力作用且具有水平初速度，所以做平抛运动)(2)炸弹的这种运动可分解为哪两个什么样的分运动?(可以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)要想使炸弹投到指定的目标处，你认为炸弹落地前在水平方向通过的距离与投弹时飞机离目标的水平距离之间有什么关系?(炸弹落地前在水平方向通过的距离与投弹时飞机离目标的水平距离应该相等)[讨论与交流l 飞机在投递货物或实施轰炸的时候，应该在目标的什么位置开始投放货物或炸弹?

（三）课堂小结：

本节课我们学习的主要内容是：

1．什么是平抛运动?初速度方向为水平方向的抛体运动叫做平抛运动． 2．平抛运动水平和竖直两个方向上的分运动分别是什么运动? 水平方向是匀速直线运动；竖直方向是自由落体运动．

（四）布置作业 问题与练习1、2

第三篇：5.3： 实验：研究平抛运动教案

实验:研究平抛运动教学设计

旧教材先是探究平抛运动的规律，再安排抛体运动规律.本教材做了调整：

先学习抛体运动规律，再研究平抛运动.这样更具合理性：从牛顿运动定律的观点以及运动的合成与分解思想出发，从一维情景转向二维情景，使认识上不断发展，层层深入，知识容易发生迁移.再安排实验，学生心中有实验目的，有的放矢，能够合理地自己设计实验过程.本课程的实验设计要解决两个问题：一是 描绘平抛运动的轨迹;二是根据运动轨迹求平抛物体的初速度 教学重点

1． 描绘平抛运动的轨迹.2． 根据运动轨迹求平抛物体的初速度.教学难点

准确得到平抛运动的轨迹.课时安排

1课时 三维目标 知识与技能

1.通过实验探究得到平抛运动轨迹 2.验证得到的轨迹是不是抛物线 3.根据运动轨迹求平抛物体的初速度 过程与方法

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.情感态度与价值观

1.通过实验探究平抛运动的规律，让学生积极参与课堂活动，设疑、解疑、探求规律，使学生始终处于积极探求知识的过程中，达到最佳的学习心理状态.2.充分利用多媒体辅助教学、演示仪器和自制器材，激发学习兴趣，增强求知的欲望.课前准备

平抛实验仪、多媒体课件.教学过程

复习导入

复习旧知

1.平抛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运动.xv0t2.平抛运动的规律(1)12yat2vxv0(2)vygt22vvvxy

我们今天用实验的方法研究平抛运动.推进新课

一．研究实验原理

问题1.如何得到物体做平抛运动的轨迹？

通过提问学生，总结以下方法能得到平抛运动的轨迹

教师讲解平抛运动实验器及其构造。

问题2.如何保证小球做的是平抛运动且轨迹不变呢？

学生：若保证小球做平抛运动且轨迹不变，需要保证斜槽末端水平，且每次都从同一点释放小球

问题3.平抛运动中重垂线的作用是什么？

确定y轴和坐标原点

问题

4、怎样判断得到的轨迹是不是抛物线？ 引导学生思考，让学生上黑板展示

由公式y=1/2gt及x=v0t,两式联立消去t,得y=gx2/2v02 若从轨迹中得到的数据满足上式，说明轨迹是抛物线

问题5.怎样求平抛物体的初速度？ 引导学生思考，让学生上黑板展示 由公式y=1/2gt2

及x=v0t，v0x由轨迹测出x,y,代入公式求出v0

g 2y

二、展示实验步骤

a)安装实验器材；

b)检验斜槽的末端是否水平，坐标纸上的竖线是否竖直； c)在坐标纸上建立直角坐标系；

d)从一固定位置无初速度释放小球，描点； e)根据描出的小球运动轨迹计算小球初速度；

f)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。实验要求：1.描出的小球运动轨迹 2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线

3.根据描出的小球运动轨迹计算小球初速度；

三、学生分组实验，处理实验数据

教师帮组学生分析数据

四、展示其他描绘平抛运动轨迹的方法 参考案例：

(1)倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中一根弯成水平，且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴.水从喷嘴中射出,在空中形成弯曲的细水柱显示了平抛运动的轨迹.设法把它描在背后的纸上就能进行分析处理了.插入瓶中的另一根细管的作用,是保持从喷嘴射出水流的速度,使其不随瓶内水面的下降而减小.这是因为该管上端与空气相通,A处水的压强始终等于大气压,不受瓶内水面高低的影响.因此,在水面降到A处以前的很长一段时间内,都可以得到稳定的细水柱.描绘水柱平抛运动轨迹用坐标纸做背景，坐标纸边长为30—35 cm,坐标格每边长取2—3 cm,坐标格可以直接画在透明胶片上.在坐标格上描绘水柱的运动轨迹的方法:坐标格在描绘平抛曲线的背面,用碳素笔在胶片上点出6个以上的点,目光要与喷出的水柱在同一水平面上.描点的速度要快些,以免水面下降过多,使水柱轨迹发生变化.由于空气阻力的作用,水柱的轨迹会逐渐偏离平抛曲线,分析处理轨迹时,要取离喷口较近的一段曲线.竖直位移在6—7 cm以内的三个相等时间间隔内,水平位移大致能保持相等.（2）展示频闪照相研究平抛运动的视频资料

课堂训练（学案第四题）

某同学在做“研究平抛物体运动”的实验时忘记记下球做平抛运动的起点位置O，A为物体运动一段时间后的位置，根据图求出物体做平抛运动的初速度为多少？(g取10m／s2)

课堂小结

本节课主要内容包括： 1..设计实验获得平抛运动的轨迹

2.通过平抛运动的轨迹判断是不是抛物线 3.通过轨迹求平抛运动的初速度 布置作业

教材“问题与练习”第1、2题.板书设计

4.实验:研究平抛运动

1..设计实验获得平抛运动的轨迹

2.通过平抛运动的轨迹判断是不是抛物线 3.通过轨迹求平抛运动的初速度

设计点评

本节课的设计以学生主动参与、探究创新为主线的教学模式.就是在课堂教学中，以教师为主导，以学生为主体，把主动权交给学生，使学生主动参与到课堂中来，并鼓励学生从各个不同的角度发现问题、提出问题，培养学生的创新精神.“探究式教学”过程中，充分发挥学生学习的自主性，引导学生利用实验等主动发现问题，主动搜集、分析有关信息和资料，主动建构良好的认识结构.使学生受到科学方法的训练，培养学生的观察能力和实验能力，学会自主学习，具有创新意识.

第四篇：4 实验：研究平抛运动实用教案

4实验：研究平抛运动

学习目标

1、知道常见的几种获取平抛运动轨迹的方法；

2、掌握判断平抛运动的轨迹是不是抛物线方法；

3、会根据平抛运动的轨迹计算平抛物体的初速度； 学习重点难点: 由实验理论分析探究平抛运动轨迹、初速度。知识回顾

1、平抛运动的定义： ；

2、条件： ；

3、特点： ；

新课教学

一、常见的几种获取平抛运动轨迹的方法：学生自主学习课本14页参考案例

①

②

③

二、实验原理

平抛运动可以看作是两个分运动的和运动；一个水平方向的____________，其速度等于平抛物体运动的________；另一个是竖直方向的___________，通过实验确定作平抛运动的小球运动时的若干不同位置，然后描出运动轨迹，测出曲线上任一点的坐标，利用公式_________

和__________

就可求出小球的水平分速度，即平抛物体的速度v0=__________.三、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.四、实验步骤

描绘平抛运动的轨迹，建立水平、竖直的直角坐标系，通过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。

实验步骤：

1.安装斜槽轨道，使其末端保持水平；

检查斜槽末端部分是否水平的方法。

2.固定木板上的坐标纸，使木板保持竖直状态，小球的运动轨迹与板面平行，坐标纸方格横线呈水平方向；

检验坐标纸是否竖直的方法：。

3.建立直角坐标系xoy：以小球做平抛运动的起点0为坐标原点，从坐标原点0画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴。

确定坐标原点o的方法是： 4．让小球由斜槽的某一固定位置自由滚下，由0点开始做平抛运动。先用眼睛粗略地估计小球在某一x值处(如x=1 cm或2 cm等)的y值，然后用铅笔尖指着这个位置，让小球从原释放处开始滚下，看是否与铅笔尖相碰，如此重复数次，较准确地确定小球通过的这个位置，并在坐标纸上记下这一点。

5．依次改变x值，用与(4)同样的方法确定小球通过其他各点的位置。

6．取下坐标纸，用刻度尺过0点画出y轴和z轴[当第(3)步未进行时]，将(4)(5)中所描出的各点用平滑曲线连接起来，这就画出了小球做平抛运动的轨迹曲线(所画曲线可不通过个别偏差大的点，但必须保持曲线平滑，不允许出现凹陷处)。

五、实验过程注意事项：（1）固定斜槽时，必须注意使通过斜槽末端点的切线保持水平，以使小球离开斜槽后做平抛运动。

(2)木板必须处在竖直面内，与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，使小球的运动靠近图纸但不接触。

(3)在斜槽上设定位卡板，使小球每次都从定位卡板所确定的同一位置由静止开始滚下，以保证重复实验时，小球做平抛运动的初速度相等。(4)应在斜槽上适当的高度处释放小球，使小球能以适当的水平速度抛出，其运动轨迹由图板左上角到右下角。这样可以充分利用坐标纸，减小测量误差。

（5）由平抛运动方程求小球平抛的初速度时，应在平抛轨迹上选取离坐标原点0较远的点的坐标数据来进行计算，这样既便于测量又减小了误差。

六、数据处理

1，思考如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线；

2、如何计算平抛物体的初速度？

七、误差分析

(1)安装斜槽时，其末端切线不水平，造成小球并非做平抛运动，测量的数据不准确。

(2)建立直角坐标系时，误以斜槽末端端口位置为坐标原点(实际上应以末端端口上的小球球心位置为坐标原点)。

(3)小球每次从槽上开始滚下的位置不相同，使得平抛初速度不相同。

八、当堂检测

1．有关“研究平抛物体运动”的实验中，小球在斜槽水平出口处的位置如图所示，所谓末端的切线的起点O，即坐标水平轴的原点应该是()A．A点 B．B点

C．C点 D．D点

2．安装实验装置的过程中，斜槽装置末端的切线必须是水平的，这样做的目的是（）

A．保证小球运动的轨迹是一条抛物线

B．保证小球飞出时的速度不太大，也不太小 C．保证小球飞出时，初速度水平

D．保证小球在空中运动的时间都相等

3．在“研究平抛物体运动”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则下列说法错误的是

A．小球平抛的初速度不同

B．小球每次做不同的抛物线运动

C．小球在空中运动的时间每次均不同

D．小球通过相同的水平位移所用时间均不同

4、在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，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．通过调节使斜槽的末端保持水平B．每次释放小球的位置可以不同 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 5.在做“研究平抛运动”实验中，引起实验误差的原因是（）①安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平②确定Oy轴时，没有用重垂线

③斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦 ④空气阻力对小球运动有较大影响

A.①③ B.①②④ C.③④ D.②④

6.在“研究平抛运动”的实验中，如果实验时忘记记下斜槽末端的位置，描出如图5-3-11所示的小球离开槽口后的一段轨迹，y轴的方向为竖直方向，其中O为坐标原点，g取10 m/s2,则：（1）小球平抛的初速度为______________；

（2）小球运动到A点时的速度为__________；

（3）小球抛出点的坐标为____________.7.某同学做平抛物体运动的实验时，不慎未定好原点，只画了竖直线，而且只描出了平抛物体的后一部分轨迹，如图所示，依此图加一把刻度尺，如何计算出平抛物体的初速度v0?

8、给你一个米尺和玩具手枪，请你测量玩具手枪子弹射出枪口的速度

(1)实验原理：

(2)实验步骤：

(3)计算子弹速度的公式：

9、如图所示, 一个学生在做研究平抛物体运动的实验时, 用描点法在纸上画出了如图所示的一段曲线, 但是他只在纸上画出了初速度 的方向Ox, 而忘了记下斜槽轨道末端的位置.请利用图中给出的曲线和Ox水平轴的方向, 测量出必要的数据, 计算出这个平抛运动的初速度.10、在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图3中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为V0=______（用L、g表示），其值是______（取g=9.8m/s2）。

第五篇：高中物理《实验 研究平抛运动》教学设计 新人教版必修2

物理必修二《5.4 实验：研究平抛运动》教学设计（第二课时）

★教学目标

1.知道平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。2.设计实验来验证这个结论，加强感官印象，加深对平抛运动特点的理解。3.能够设计实验得到物体做平抛运动的轨迹，能够对平抛运动轨迹进行研究得到结论。

4.能够通过对平抛运动轨迹的研究计算平抛运动物体的初速度。★教学重点

A.如何设计实验。B.如何处理实验数据。

C.通过实验处理结果加深对平抛运动的理解

三、通过实验获得平抛运动轨迹 师：刚才的演示实验中，我们进行的都是定性的观察，如果要定量地对平抛运动进行研究，我们首先必须设法描绘物体做平抛运动的轨迹。师：为了获得平抛运动的轨迹，我这里提供几种方法供同学们自己选择

方法1：用水流研究平抛物体的运动

如图，倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中一根弯成水平，且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴。水从喷嘴中射出，在空中形成弯曲的细水柱，它显示了平抛运动的轨迹。设法把它描在背后的纸上就能进行分析处理了。

插入瓶中的另一根细管的作用，是保持从喷嘴射出水流的速度不变，使其不随瓶内水面的下降而减小。这是因为该管上端与空气相通，A处水的压强始终等于大气压，不受瓶内水面高低的影响。因此，在水面降到A处以前的很长一段时间内，都可以得到稳定的细水柱。

方法2:用数码照相机或数码摄像机记录平抛运动的轨迹

数码相机大多具有摄像功能，每秒钟拍摄约15帧照片。可以用它拍摄小球从水平桌面

飞出后做平抛运动的几张连续照片。如果用数学课上画函数图象的方格黑板做背景，就可以根据照片上小球的位置在方格纸上画出小球的轨迹。方法3:斜面、小槽、小球等实验仪器(实验室最常用的一种方法)实验图如下：

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，观察重垂线或气泡水准，使面板处于竖直平面内，卡好定位板。

2、将描迹记录纸衬垫一张复写纸或打字蜡纸，紧贴记录面板用压纸板固定在面板上，使横坐标x轴在水平方向上，纵坐标y轴沿竖直方向向下(若用白纸，可事先用铅笔在纸上画出x、y坐标轴线)，并注意使坐标原点的位置在平抛物体(钢球)的质心(即球心)离开轨道处。

3、把接球挡板拉到最上方一格的位置。

4、将定位板定在某一位置固定好。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。

5、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。

6、再将接球挡板向下拉一格，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。

7、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。

8、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，即可得到以不同的初速度做平抛运动的轨迹图线。如图所示。

实验注意事项：

（１）必须保证记录面板处于竖直平面内，使平抛轨道的平面靠近板面。

（２）调节斜槽末端水平，使小球飞出时的速度是水平方向。可将小球放于此处调节到小球不会左右滚动即可。

（３）贴坐标纸时，可以用重锤线帮助完成，使重锤线与坐标纸的一条线重合，则这条线就是纵坐标。

（４）坐标原点是斜槽末端处小球球心的位置。（５）每次从同一高度无初速释放小球。

（６）选取轨迹上离原点较远的点来测量x,y的值可减小误差。描点时，应使视线与所描的点齐平。