高中物理新课标人教版必修2优秀教案： 实验：研究平抛运动（5篇）

第一篇：高中物理新课标人教版必修2优秀教案： 实验：研究平抛运动

实验:研究平抛运动

整体设计

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：一是研究平抛运动在竖直方向的运动规律;二是研究平抛运动在水平方向的运动规律，为此要设法画出平抛曲线.教学重点

平抛运动规律的探究过程.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.验证平抛运动的特点是水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动.2.通过实验探究得到平抛运动轨迹.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

平抛竖落仪、平抛实验仪、自制水柱平抛装置、自制电磁控制打击装置、数码相机、坐标格、多媒体课件.教学过程

导入新课

情景导入

教师介绍自制电磁控制打击装置：将子弹装入能发射的固定在板前的玩具手枪，固定板后电磁铁与电源相连，控制电路通断的两根金属丝搭在枪口处，带有衔铁的玩具被吸在电磁铁上，枪口与玩具在同一水平面，发射的子弹断开搭在一起的两根金属丝，吸在电磁铁上的玩具同时下落，子弹总是击中玩具，这说明什么问题？ 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.抛运动轨迹？ 实验探究

1.描绘平抛运动轨迹 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)利用实验室的斜面小槽等器材.钢球从斜槽上滚下,冲过水平槽飞出后做平抛运动.每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下,钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的.在竖直的白纸上,要首先确定小球做平抛运动的起点位置,同时在起点位置确定水平、竖直方向的坐标轴,然后再设法用铅笔描出小球经过的位置,通过多次实验,在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置,连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹.可以把笔尖放在小球可能经过的位置,如果小球能够碰到笔尖就说明位置找对了.确定小球位置,还可以用较厚的纸片开一个宽度比小球直径略大一些的长方形孔,沿长方形一个短边翻折成直角.实验过程中,设法让小球从方孔中穿过,从而记下小球通过的位置.（3）记录小球运动轨迹的白纸也可以用坐标纸,纸的大小视所用的木板或平抛实验器的面积大小而定,每个方格的边长取2—3 cm.实验前印好坐标纸,实验时坐标轴分别为水平方向和竖直方向,坐标原点与小球抛出点重合.小球抛出后在坐标纸前运动,选好纵坐标,目光平视观察小球在纵坐标的什么位置经过,然后用铅笔在该位置画一个小圆圈记录这个位置.依次观察记录若干个小球经过纵坐标轴的位置.这种方法描点时比较方便准确.上面的方法是用眼观察记录小球的位置,需要多次操作,并且每次都要使小球从斜面小槽同一高度落下.还可以用数码相机或数码摄像机,利用它们得到小球从水平桌面飞出后做平抛运动的几张连续照片,从照片中读出小球在坐标纸上对应的位置,再在坐标纸上记录画出轨迹.问题：要研究平抛运动的物体在水平方向是否为匀速直线运动,需要测量几段相等的时间间隔内物体在水平方向上的位移,看看这些位移是否相等.怎样利用得到的轨迹确定相等的时间间隔,找到平抛运动物体对应的位置? 2.水平方向的运动规律

(1)调节木板高度,使木板上表面与小球离开水平桌面时的球心的距离为某一确定值y;(2)让小球从斜面上某一位置A无初速释放;(3)测量小球在木板上的落点P1与重垂线之间的距离x1;(4)调节木板高度,使木板上表面与小球离开水平桌面时的球心的距离为某一确定值4y;(5)让小球从斜面上同一位置A无初速释放;(6)测量小球在木板上的落点P2与重垂线之间的距离x2;(7)比较x1、x2,若2x1=x2,则说明小球在水平方向做匀速直线运动.2.解答:改变墙与重垂线之间的距离x,测量落点与抛出点之间的竖直距离y,若2x1=x2,有4y1=y2,则说明小球在水平方向做匀速直线运动.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：高中物理平抛运动教案 新人教版必修2

《平抛运动》教学设计

【教材分析】：

本节课选自上海科学技术出版社出版高级中学课本物理（三年级用书）中《平抛运动》，这节课是本单元的重点，是对《运动的合成》以及有关知识的综合运用，学好本节课对加深理解运动学有关知识是非常重要的。

【学情分析】：

我们学校是一所农村中学，学生的基础和学力都很差，能够从简单的知识讲起再逐步加深，让学生在成功中培养学习的兴趣，提高学生的学力。所以本节课通过实验引导学生学习习近平抛运动的有关知识，加深对运动的合成的理解。

【教学目标】： 1.知识与技能：

（1）研究并认识平抛运动是一种匀变速曲线运动和做平抛运动的条件。

（2）理解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自由落体运动的两个分运动。

（3）掌握平抛运动分解方法，推导平抛运动规律并会运用平抛运动规律解答相关问题。2.过程与方法：

（1）观察演示实验，得出平抛运动的特点。培养学生观察，分析能力。

（2）利用已掌握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”的等效替代的方法。3.情感态度价值观：

（1）培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。

（2）培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。

【教具】：“平抛运动和自由落体运动演示器”； 小球2个；小木槌；多媒体系统。【重点、难点】：

1.重点是研究平抛物体的特点和运动规律。

2.平抛运动为什么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，这一结

用心

爱心

专心

论怎么得到的。这是难点也是重点。【教学过程】：

一、新课引入：

（一）复习回顾：

1.小球自由落体运动特点和规律；

2.物体做曲线运动的条件。

（二）观察实验：

用小木槌打击放在桌上的小球，叫学生观察小球离开桌面的运动轨迹是怎样的？用多媒体演示平抛运动轨迹，让学生比较学习过的几种曲线得出：平抛运动的轨迹是抛物线，并解释数学上为什么把这种曲线叫做抛物线。

二、新课研究：

（一）平抛条件：让学生分析上面实验中小球的受力，最后由学生得出：

（1）物体初速度沿水平方向

（2）物体只受重力。

（二）平抛特点：

（1）受力：只受重力。

（2）运动：是a=g的匀变速曲线运动，加速度a的方向竖直。

（三）分解平抛运动：

1.先理论分析：因为加速度方向是竖直的，所以只改变竖直方向的速度，如果把平抛运动分解：水平方向的分运动为匀速直线运动，竖直方向分运动为自由落体运动。引导学生自己分析，主要从力和运动的关系入手得出结论。2.再实验验证：

（1）验证竖直方向分运动为自由落体：

a.介绍“平抛竖落仪”的仪器结构和使用方法以及实验目的。b.动手做实验2次，叫学生观察和听声音。

c.问：从同时平抛和自由下落的两个小球又同时落地的事实，你可以得到什么结论？ d.学生答：小球Ａ在竖直方向的运动是自由落体运动．

用心

爱心

专心

e.问：我们得出这样的结论正确吗？请分析这两个小球的加速度。

f.学生答：同时做平抛运动和自由落体运动的两个小球，落地时只听到一个声音，说明它们在空中运动的时间是相同的；而两小球又是从同一高度开始运动的，它们在竖直方向上都作匀变速运动且位移相同．可见，两小球在竖直方向上运动的加速度必相同，都是重力加速度ｇ． 所以小球Ａ在竖直方向上的运动是自由落体运动．

（2）再验证水平方向分运动为匀速直线运动：

利用平抛演示仪来研究，先介绍仪器结构和使用方法，并实验得到平抛运动轨迹图。引导学生根据平抛运动的竖直分运动是自由落体运动的规律，在轨迹图的竖直轴上按1︰3︰5︰…的比例作出时间间隔相等的一系列点B1、B2、B3、…，并在轨迹上作出竖直分位移是OB1、OB2、OB3、…的点1、2、3、…，再由点1、2、3、…，向水平轴Ox作垂线，与Ox轴分别交于A1、A2、A3、…，通过尺测量OA1、A1A2、A2A3、…，是否相等，可以证实平抛物体运动的水平分运动是不是匀速直线运动。

3.再板书：1）水平方向：匀速直线运动x=v0t；

2）竖直方向：自由落体运动y=

1gt。22

三、知识应用：

（一）例题：某人从19.6m高的平台上以20m/s的水平速度抛出一小球，求：

（1）小球在抛出0.5s末的速度。（2）小球在抛出0.5s末的位移。

（3）小球何时落地，以及落地时的水平位移。

（教师引导学生解答本题并讨论。）

（二）讨论：

1.平抛物体的落地时间是由什么因素决定的？能写出它的计算式吗？ 2.平抛物体在某一时刻的速度如何计算？

四、知识巩固：练习和作业（略）。

用心

爱心

专心

第四篇：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。

第五篇：高中物理《平抛运动》教学案例必修2

《平抛运动》教学案例

[教材分析] 学习习近平抛运动之前，学生接触到的都是直线运动，平抛运动比直线运动复杂，不容易直接研究它的运动规律，就需要将它分解为简单的直线运动来研究。教学时可结合平抛运动演示仪和频闪照片，使学生能认识到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自由落体运动，利用实验事实得出结论，能给学生留下更深的印象。[三维目标]

一、知识与技能：

1、知道什么是平抛运动

2、理解平抛运动可以分为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。且这两个方向上的运动互不影响。

3、掌握平抛运动的规律，会处理简单的问题。

二、过程与方法：

1、通过实验、频闪照片，完全由感性认识到理性认识，培养观察能力和分析能力。

2、渗透物理学研究方法的教育。认识平抛运动的处理方法是从复杂到简单，先分解再合成，这个规律是物理学研究的重要方法。

3、发挥教学工具的作用，提高运用数学解决问题的能力

三、情感、态度与价值观

1、在物理教学中使学生受到相信科学、热爱科学的教育。

2、培养学生学习科学的兴趣及实事求是的科学态度。

3、激发学生积极的学习兴趣和勇于探索的精神。[教学重点]平抛运动的特点和规律 [教学难点]平抛运动的规律

教学过程

[复习导入] 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． 物体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：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：对于曲线运动，我们通常会如何处理？

生：把它分解为两个方向的运动来研究，两个分运动的共同效果与合运动效果是一样的。[新课]

一、什么是平抛运动

用心

爱心

专心

1、充分感知现象，在此基础上进行大致分类。

第一步是观看飞机投弹的录像，观察水平管子中射出水流的运动，观察桌面上滚下的小球的运动，观察水平抛出的纸团的运动。

第二步是区分类别，将值得一起研究的运动归为一类。

2、求同寻异。对归在一起的几种运动进行分析，既找不同点，又寻相同点。例如不同点为：运动速度不同，物体大小和质量不同，下落高度不同，所受重力不同，所受空气阻力不同等，相同点均为曲线运动，轨迹相似，初速度均水平。（渗透了多角度分析的思想方法）

3、运用理想化方法，忽略次要因素，重新认识相同点。例如，前述几种运动中空气阻力是次要因素，将其忽略。

4、寻找模型本质上的共同点。忽略空气阻力以后，从运动和力这一层面我们可以找到初速度方向水平，只受重力作用，加速度均为g这些相同点，从功与能角度，我们可以找到在运动过程中只有重力做功，机械能守恒这些相同点。

给出平抛运动的定义：

物体以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

5、综合表象。平抛运动与自由落体，平抛运动与水平匀速运动，频闪照片等。最后舍弃具体细节特征,概括形成反映平抛运动这一运动模型本质特征的表象。例如，虽然物体有大有小，重力有大有小，但重力加速度不变，虽然初速度有大有小，下落高度不同，这些可以影响轨迹的长短和形状，但运动的性质仍然相同。

引导学生观察，平抛运动是由水平方向和竖直方向两个方向上的运动合成的，那就分别研究这两个方向上的运动。

（1）从理论上猜想小球在竖直方向上的运动

师：物体运动和受力情况是联系在一起的。

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 由于平抛运动的小球在竖直方向上初速度为零，只受重力作用，应该做自由落体运动。（2）实验探究竖直方向上的运动

演示课本P55《实验与探究——研究平抛运动》

用心

爱心

专心

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A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。

(拿两个相同的小球，在不同高度下落，让学生仔细听其落地的声音，再让小球在相同高度下落，让学生听其落地声音)

（演示如图6．3—2所示的实验）

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情况和B球的运动情况是一样的．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。

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．（3）用频闪照片加紧深学生对平抛运动的理解

给学生播放频闪照片，让学生更加清楚地认识到平抛运动的小球在竖直方向上的运动与自由落体小球的运动相同。

（4）从理论上分析小球在水平方向上的运动规律

师：研究完竖直方向上的运动，我们再来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

用心

爱心

专心

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．

（5）让学生通过频闪照片更加清晰地认识到小球在水平方向上是做匀速直线运动 相邻两个小球之间的时间间隔一样，相邻两个小球之间的水平位移是一样，说明了水平方向上的

得出结论：平抛运动可以分解为沿水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

二、研究模型遵循的规律。平抛运动的速度公式，位移公式等。

平抛运动的规律：

引导学生观察频闪照片，得出位移规律和速度规律。

1、位移规律：

既然做平抛运动的物体水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，那么： 水平方向上的位移：xv0t 竖直方向上的位移：y12gt 2所以平抛运动的轨迹是抛物线 在t时间内合位移的大小：s设s与x轴的夹角为，则

1(v0t)2(gt2)2 212gty2gttan

xv0t2v0水平位移和竖直位移的运动时间是一样的，但是平抛运动过程经历的时间完全由抛出点到落地点的竖直高度确定，与抛出时初速度的大小无关。轨迹方程：

用心

爱心

专心

由xv0t可得t121x212x，代入ygtyg()x 222v02v0v0所以平抛运动的轨迹是一条抛物线

2、速度规律：

水平分速度：vxv0 竖直分速度：vygt

t时刻平抛物体的速度大小和方向：vt(vx)2(vy)2 设vt与v0夹角为，则tan

vyvxgt v0

三、运用模型解决实际问题。

一架装载抗洪救灾物资的飞机，在距地面500m的高处，以80m/s的水平速度飞行，为了使救援物资准确投中地面目标，如果你是飞行员，你应该在距目标水平距离多远的地方投出物资？（不计空气阻力，g10m/s）

解：由于不计空气阻力，物资在离开水平飞行的飞机后仍保持与飞机相同的速度在水平方向上做匀速直线运动，由于竖直方向无初速度，而且只受重力作用，因此离开飞机的物资在竖直方向做自由落体运动。

物资在空中飞行的时间t取决于竖直高度。

由于H2122H2500gt得ts10s 2g10设投出物资处距目标的水平距离为s，由于物资在水平方向做匀速运动，则sv0t8010m800m

即飞行员应在距目标的水平距离为800m远的地方投出救援物资。

[练习] [小结]

用心

爱心

专心

本节课我们学习的主要内容是：

1．什么是平抛运动。．

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．

3、平抛运动的位移规律和速度规律

[析书设计]

三、平抛运动

一.、什么是平抛运动

1、定义：物体以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 受力情况：只受重力作用

2、分运动：水平方向的分运动为匀速直线运动

竖直方向上的分运动是自由落体运动．

二、平抛运动的规律

1、位移规律：

水平方向上的位移：xv0t 竖直方向上的位移：y12gt 2在t时间内合位移的大小：s设s与x轴的夹角为，则

1(v0t)2(gt2)2 212gty2gttan

xv0t2v02、速度规律： 水平分速度：vxv0

用心

爱心

专心

竖直分速度：vygt

t时刻平抛物体的速度大小和方向：vt(vx)2(vy)2

vyvgtv x0用心

爱心 专心 设vt与v0夹角为，则tan