1、5.4 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方向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。（二）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。（三）情感、态度与价值观通过实验探究平抛运动的规律，激发学习兴趣，增强求知的欲望。教学重点平抛运动规律的探究过程。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。教学方法教师演示、引导，学生实验探究，讨论、交流学习成果。教学工具平
2、抛竖落仪，铁架台，饮料瓶，空圆珠笔芯，平板，图钉，多媒体等。教学过程一、创设情景 引入新课1.视频展示：身边的抛体运动现象。以生活的实例为载体，培养学生热爱生活的思想感情，并激发学生的学习兴趣和求知欲。2.导入新课，我们研究最简单的抛体运动平抛运动。二、平抛运动1.概念：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。2.分析：物体初速度:水平方向。 受力:只受重力。忽略空气阻力的影响。（理想化模型）3.性质：匀变速曲线运动。三、平抛运动的研究方法通过视频观看，同学描述其运动轨迹。问题：我们怎么来研究平抛运动呢，我们只学过一些有限的直线运动，那么我们怎么样利用有
3、限的知识来解决这个问题呢？学生：利用运动合成与分解的方法来解决。教师：也就是我们可以化曲为直，那么我们怎样来分解平抛运动呢？学生讨论回答：水平方向：匀速直线运动 竖直方向：自由落体运动教师：这是我们的猜想，那么我们一起来设计实验来验证这个猜想吧。竖直方向的规律：1实验装置如图所示 平抛竖落仪介绍实验做法：第一步，旋开手柄帽，取出钢球；第二步，将弹簧片扳向仪器右侧，用扳机头部勾住，同时将一枚钢钢球卡在弹簧片与托板上的挡片之间，将另一枚钢球放在托盘的凹窝上；第三步，右手持一起手柄，是托盘大致呈水平位置，按下扳机。操作试验教师：提醒学生观察现象：两个小球做的分别是什么运动。听到几个落地声啊? 学生：
4、学生描述实验现象。一个落地声，可知两球同时到达地面。一球做自由落体运动，一球做平抛运动。教师：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?学生：这说明了 A 球做的是自由落体运动； B 球（作平抛运动）在竖直方向上的分运动的性质和 A 球（自由落体运动）的运动性质是一样的。教师总结：由落地声可知两球同时到达地面，表明平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。水平方向的规律：教师：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。学生：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。 教师
5、：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?学生：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。在平抛运动中，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。教师：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。学生：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。教师：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
6、用以下方案来获得：让水平喷出的细水流显示平抛运动轨迹，在水流后面竖直放置一有坐标纸的玻璃板，用彩笔描出水流的轨迹。注意：(1)将坐标纸固定在面板上，使横坐标 x 轴在水平方向上，纵坐标 y 轴沿竖直方向向下，并注意使坐标原点的位置在水流出口处。（2）为了保证实验精度，必须保证记录面板处于竖直平面内，使水流靠近板面。要使坐标原点与水流的出口点重合，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。2教师：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。现在我们从得到轨迹来进行研究。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
7、运动的等时性来考虑。学生：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。教师：具体如何来实现呢?学生：根据自由落体运动的位移公式 x=1/2gt2 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
8、邻相等的时间间隔里所达到的位置。教师：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?学生：这些水平分位移都近似相等。教师：由此我们可以得出什么结论?学生：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。教师点评实验。总结平抛运动可以分解为水平方向为匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。四、练习如图所示，在研究平抛运动时，小球 A 沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关 S，被电磁铁吸住的小球 B 同时自由下落。改变整个装置的高度 H 做同样的实验，发现位于同一高度的 A、B 两球总是同时落地，
9、该实验现象说明了 A 球在离开轨道后（ ）A、水平方向的分运动是匀速直线运动。B、水平方向的分运动是匀加速直线运动。C、竖直方向的分运动是自由落体运动。D、竖直方向的分运动是匀速直线运动。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。教学反思：验证平抛运动在竖直方向可以分解为自由落体运动，用到的实验仪器是学生用生活中的饮料瓶，空笔芯制作的，激发学生兴趣和求知欲；但也存在不少问题，如直管过短导致水喷出的速度不稳定，画运动轨迹时，板不竖直等，以后在教学中应不断引导学生去思考这些问题，有意识的培养学生的思维能力和动手能力。
