5.4 实验：研究平抛运动(教案)

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1、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1/30ｓ.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

2、，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

3、的疑难问题1.2.3.课内互动10（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

4、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

5、（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10，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

6、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。提示学生将实验数据记录在表格中：坐标记录xy12345四、数据处理图像法（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

7、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10C.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

8、、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