2024-2024学年新教材人教版必修第二册 第五章 第三节 实验：探究平抛运动的特点 教案

第五章 抛体运动

实验：探究平抛运动的特点 教学设计

科目 物理 课题 实验：探究平抛运动的特点 教学目标与 核心素养 一．知识与技能 1.通过实验探究，初步掌握平抛运动问题的处理方法； 2.掌握频闪照相法、滴水法、描点法等探究实验的常用方法； 3.通过实验，探究并认识平抛运动的规律； 二．过程与方法 1.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； 课时 1课时 2.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，在乎平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静止开始释放的控制；在测量小车位置时对实验误差的控制等。 三．情感态度与价值观 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，同时还能进行理论联系实际的教育。 2.在理解平抛物体运动规律是受恒力的匀变速曲线运动时应注意到“力与物体运动的关系”。 教学重、 难点 教学教学重点：1、平抛运动的特点和规律； 18.学习和借鉴本节课的研究方法。 教学难点：1、平抛运动的规律。 教具：平抛运动演示仪、平抛竖落仪等. 1

准备 教师活动 （1）导入新课： 前几节课我们学习了曲线运动的相关知识以及研究曲线运动的基本方法-运动的合成与分解。那我们先来回顾一下： 学生活动 设计意图 教 学 过 程 【教师提出问题】 ①做曲线运动的物体其速度的方向是怎样的？ ②在什么情况下物体会做曲线运动？ ③运动的合成与分解包含哪几个方面的内容？ ④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？ 好了，我们已经了解了通过运动的合成与分解能够研究曲线运动的规律，现在这节课，我们通过实验来研究一种生活中常见的曲线运动-平抛运动。 质点在某一点的速度方向 ，沿曲线在这一点的切线方向 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 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 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 通过对前面曲线运动和运动的合成与分解的回顾，开启本节课的学习-实验：探究平抛运动的特点 2

（2）讲授新课： （1）抛体运动

【教师引导实验】抛体运动 教师以任意角度向空中抛出一个粉笔头。请同学们观察粉笔头的运动轨迹： 【教师提问】粉笔头的运动性质？ 粉笔头的受力情况？ 粉笔头的运动轨迹是曲线 演示实验，提，它做的是曲线运动 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。） 高学生的观察能力和学习的兴趣 【教师引导】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。 【教师提问】生活中有哪些物体的运动与我们生活中有：足球比赛中刚才实验中的粉笔头情况相似？ 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。 【教师总结】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 3

向我们还可以对抛体运动进行如下分类： （1）初速度竖直向上：竖直上抛运动 （2）初速度竖直向下：竖直下抛运动 （3）初速度与水平面成正角：斜上抛运动 （4）初速度与水平面成负角；斜下抛运动 了解抛体运动的各种分类 知道抛体运动，加深对抛体运动的理解 是匀变速曲线 运动，知道抛体运动的多种分类 在竖直方向上只受到重力的作用 （2）平抛运动竖直方向的运动规律 【教师引导实验】用平抛运动演示仪演示平抛运动 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。 【教师提问】平抛运动的物体在竖直方向上的受力情况？ 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？ 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。 平抛运动竖直方向上的分运动有可能是自由落体运动 【教师回答】正是由于有空气阻力的影响，物 体下落得才有快有慢。同学们想想看，如果没有空气阻力的影响，也就是在一个没有空气的空间里，物体只受重力，从静止开始下落的情况是什么样子呢？ 【教师引导实验】 4

A球在金属片的打击下获 通过实验的自主探究了解平抛运动竖直方 得水平初速度后只在重力【教师提问】如图所示，用小锤打击弹簧金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时月球被松开，自由下落，A、B两球同时开始运动。先来分析两个小球做的分别是什么运动？ 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 理解判断实验规律 【教师提问】现在观察两球的运动情况，看两球是否同时落地？ 提示：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) 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。 【教师提问】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？ 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，多次改变小球下落的高度 5