第一篇：物理：5.4《實驗：研究平拋運動》導學案(新人教版必修二)

四、實驗：研究平拋運動

【要點導學】

1．平拋運動

定義：將物體用一定的初速度沿水平方向拋出，不考慮空氣阻力，物體只在重力作用下所做的運動.條件：初速度水平；僅受重力。

特點：由于速度方向與受力方向不在一條直線上，故平拋運動是曲線運動，又受力恒定，所以平拋運動是勻變速曲線運動。

注意：不要認為曲線運動就一定不是勻變速運動，其實物體是否做勻變速運動是由合外力或加速度是否恒定決定的，平拋運動加速度恒為重力加速度g，根據

Δv=gΔt，做平拋運動的物體在相等時間內速度的變化是相等的。2．理論探究

(1)平拋運動是一復雜的運動，如何來探究這個復雜運動的規律呢？根據運動合成與分解的思想，可將一個復雜的運動簡化為簡單的運動去認識，可將平拋運動分成水平方向和豎直方向的直線運動。

(2)從力的獨立作用原理出發分析物體的運動，可知，平拋運動的物體在水平方向上不受力的作用，應做勻速直線運動，在豎直方向初速為零，只受重力，應做自由落體運動。

3．實驗探究

(1)設置與分運動等效的條件進行對比實驗 ①與平拋運動的物體同時自由下落的物體對比。

實驗1 如圖1所示，用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向拋出，同時B球被松開，自由下落，A、B兩球同時開始運動。

觀察兩球是否同時落地。如果同時落地，說明什么問題？

多次改變小球距地面的高度和打擊的力度，重復這個實驗。如果每次都同時落地，說明什么問題？

實驗觀察到，改變小球距地高度和打擊力度，兩球總是同時落地，說明兩者在豎直方向的運動相同，即都是自由落體運動。

②與平拋運動的物體初速度相同的勻速直線運動對比。

實驗2 在如圖2所示的裝置中，兩個相同的弧形軌道M、N，分別用于發射小鐵球P、Q ；兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調節電磁鐵C、D的高度，使AC=BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等。

將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小鐵球能以相同的初速度v0同時分別從軌道M、N的下端射出。實驗結果是兩小鐵球同時到達E處，發生碰撞。增加或者減小軌道M的高度，只改變小鐵球P到達桌面時速度的豎直方向分量的大小，再進行實驗，結果兩小鐵球總是發生碰撞。

試分析該實驗現象說明了什么?

解析 將P鐵球在水平方向上的運動，在不同豎直高度的情況下與Q鐵球對比，發現P、Q兩球總是相遇，P球水平方向上的運動不因P球在豎直方向運動的時間長短而改變，總是和在水平面上勻速運動的Q球有完全相同的運動情況，所以本實驗說明了:①平拋運動的物體在水平方向做勻速直線運動；②平拋運動的物體在豎直方向上的分運動，不影響水平方向上的分運動，分運動各自具有獨立性。

(2)描繪平拋運動的軌跡，建立水平、豎直的直角坐標系，通過研究水平和豎直兩個方向的位移時間關系，獲得各分運動的確切情況。

描跡法探究平拋運動規律的實驗器材和步驟

實驗器材：斜槽軌道、小球、木板、白紙、圖釘、鉛垂線、直尺、三角板、鉛筆等.實驗步驟：

① 安裝斜槽軌道，使其末端保持水平；

② 固定木板上的坐標紙，使木板保持豎直狀態，小球的運動軌跡與板面平行，坐標紙方格橫線呈水平方向；

③ 以斜槽末端為坐標原點沿鉛垂線畫出y軸;

④ 讓小球從斜槽上適當的高度由靜止釋放，用鉛筆記錄小球做平拋運動經過的位置；

⑤ 重復步驟4，在坐標紙上記錄多個位置；

⑥ 在坐標紙上作出x軸，用平滑的曲線連接各個記錄點，得到平拋運動的軌跡；

⑦ 在軌跡上取幾個點，使這些點在水平方向間距相等，研究這些點對應的縱坐標y隨時間變化的規律。

運用此軌跡，若已知水平方向上的運動特點，可分析豎直方向上的運動特點，若已知豎直方向上的運動特點，可分析水平方向上的運動特點。比如，若在豎直方向上物體做初速度為零的勻加速運動，必然是連續相等的時間內位移之差Δy等于常數，即Δy=gΔt2，從物體拋出計時，連續相等的時間內的位移yⅠ、yⅡ……之比為1∶3∶5∶?∶(2n-1)。

實驗過程注意事項：

① 保證斜槽末端的切線水平，方木板豎直且與小球下落的軌跡平面平行，并使小球運動時靠近木板，但不接觸；

② 小球每次都從斜槽上同一位置滾下；

③ 小球做平拋運動的起點不是槽口的端點，應是小球在槽口時球的重心在木板上的水平投影點；

④ 小球在斜槽上開始滾下的位置要適當，以便使小球運動的軌跡由木板的左上角到右下角。

【范例精析】

例1 關于平拋運動，下列說法正確的是（）A．平拋運動是勻變速運動 B．平拋運動是變加速運動 C．任意兩段時間內加速度相同 D．任意兩段相等時間內速度變化相同

解析 本題要把好平拋運動是勻變速曲線運動及速度的矢量性，平拋運動的物體只受重力作用，故a=g，即做勻變速曲線運動，A選項正確，B選項不對，C選項正確。由勻變速運動公式△v=g△t，得任意相等的時間內△v相同，D正確。

例2 如圖所示，是同時開始運動的平拋運動和自由落體運動物體的閃光照片，由此照片，你能得出什么結論?

解析 從閃光照片中可以測出，平拋運動的小球，在相等時間內的水平位移總相等，所以，它的水平分運動為勻速直線運動，平拋運動的小球和自由下落的小球總是在同一水平線上，說明它們在同一段時間的豎直位移總是相等的，即平拋運動的豎直分運動跟自由落體運動遵循相同的規律，所以，平拋運動的豎直分運動為自由落體運動。

【能力訓練】

1．研究平拋物體的運動，在安裝實驗裝置的過程中，斜槽末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是（B）

A．保證小球飛出時，速度既不太大，也不太小 B．保證小球飛出時，初速度水平

C．保證小球在空中運動的時間每次都相等 D．保證小球運動的軌道是一條拋物線

2．用描跡法探究平拋運動的規律時，應選用下列各組器材中的哪一組（D）A．鐵架臺，方木板，斜槽和小球，秒表，米尺和三角尺，重錘和細線，白紙和圖釘，帶孔卡片 B．鐵架臺，方木板，斜槽和小球，天平和秒表，米尺和三角尺，重錘和細線，白紙和圖釘，帶孔卡片

C．鐵架臺，方木板，斜槽和小球，千分尺和秒表，米尺和三角尺，重錘和細線，白紙和圖釘，帶孔卡片

D．鐵架臺，方木板，斜槽和小球，米尺和三角尺，重錘和細線，白紙和圖釘，帶孔卡片

3．關于平拋物體的運動，下列說法中正確的是(A)A．物體只受重力的作用，是a＝g的勻變速運動

B．初速度越大，物體在空中運動的時間越長 C．物體落地時的水平位移與初速度無關 D．物體落地時的水平位移與拋出點的高度無關

4．從同一高度以不同的速度水平拋出的兩個物體落到地面的時間(C)A．速度大的時間長 B．速度小的時間長

C．落地時間—定相同 D．由質量大小決定

5．物體做平拋運動時，描述物體在豎直方向的分速度vy(取向下為正)隨時間變化的圖線是(D)

6．在做“研究平拋運動”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡，為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上_____。ACE

A．通過調節使斜槽的末端保持水平B．每次釋放小球的位置可以不同 C．每次必須由靜止釋放小球

D．記錄小球位置用的木條(或凹槽)每次必須嚴格地等距離下降 E．小球運動時不應與木板上的白紙(或方格紙)相接觸 F．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線

7．試根據平拋運動原理設計“測量彈射器彈丸出射初速度”的實驗方案，提供的實驗器材為彈射器(含彈丸，見圖)、鐵架臺(帶有夾具)、米尺。

(1)畫出實驗示意圖；

(2)在安裝彈射器時應注意________________；

(3)實驗中需要測量的量(并在示意圖中用字母標出)為_________________；(4)由于彈射器每次射出的彈丸初速度不可能完全相等，在實驗中應采取的方法是_____________________________________；

(5)計算公式為______________。

(1)實驗示意圖如圖所示(2)彈射器必須保持水平

(3)彈丸下降高度y和水平射程x(4)在不改變高度y的條件下進行多次實驗，測量水平射程x，得出平均水平射程x

8．一小球在高0.8m的水平桌面上滾動，離開桌面后著地，著地點與桌邊水平距離為1 m，求該球離開桌面時的速度？2.5m/s

9．距離地面1000m高處的飛機，以100m/s的速度沿水平直線飛行時，在飛機上每隔2s向外放出—重物，空氣阻力和風的影響不計，當第5個重物離開飛機時，求：

(1)相鄰的兩重物在空中的水平距離；

(2)在豎直方向上編號為5、4、3、2、1的5個重物距離飛機的距離．(1)水平距離為零(2)0 20m 80m 180m 320m

第二篇：高中物理 5.4實驗：研究平拋運動教案 新人教版必修2

第四節 實驗：研究平拋運動

教學目標：

（一）知識與技能

1、知道平拋運動的特點是初速度方向水平。只有豎直方向受重力作用，運動軌跡是拋物線。

2、知道平拋運動形成的條件。

3、理解平拋運動是勻變速運動．其加速度為g。

4、會用平拋運動規律解答有關問題。

（二）過程與方法

1、在知識教學中應同時進行科學研究過程教育，本節課以研究平拋物體運動規律為中心所展開的課堂教學，應突出一條研究物理科學的一般思想方法的主線：

觀察現象→初步分析→猜測實驗研究→得出規律→重復實驗→鑒別結論→追求統一。

2、利用已知的直線運動的規律來研究復雜的曲線運動，滲透物理學“化曲為直”“化繁為簡”的方法及“等效代換”正交分解”的思想方法。

3、在實驗教學中，進行控制的思想方法的教育：從實驗的設計、裝置、操作到數據處理，所有環節都應進行多方面實驗思想的教育。“實驗的精髓在于控制”的思想，在乎拋物體實驗中非常突出．如裝置中斜槽末端應保持水平的控制；木板要豎直放置的控制；操作上強調小球每次都從斜槽同一高度處由靜止開始釋放的控制；在測量小球位置時對實驗誤差的控制等。

（三）情感、態度與價值觀

通過重復多次實驗，進行共性分析、歸納分類，達到鑒別結論的教育目的，同時還能進行理論聯系實際的教育。教學重點：

1、平拋運動的特點和規律。

2、學習和借鑒本節課的研究方法。教學難點：

平拋運動的規律 教學方法：

探究、講授、討論、練習教學用具：

平拋運動演示儀、平拋豎落儀 教學過程：

（一）引入新課

師：前面我們學習了曲線運動的相關知識以及研究曲線運動基本方法——運動的合成與分解，在學習新課之前我們先來回顧一下。

做曲線運動的物體其速度方向是怎樣的? 生：質點在某一點的速度方向，沿曲線在這一點的切線方向。

師：在什么情況下物體會做曲線運動? 生：當物體所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一條直線上時，物體做曲線運動。

師：運動的合成與分解包含哪幾個方面的內容? 生：包括速度的合成與分解、位移的合成與分解、加速度的合成與分解。

師：在合成與分解的過程中遵循什么樣的規律? 生：必須遵循平行四邊形定則。

師：合運動和分運動之間以及各個分運動之間存在什么關系呢? 生：合運動和分運動所經歷的時間一定是相同的，這是等時性原理；各個分運動之間是相互獨立、互不影響的，這是獨立性原理。

師：說了這么多，我們也僅僅是從理論上了解了通過運動的合成與分解能夠研究曲線運動的規律，但我們還沒有把這一理論應用到實際的曲線運動中來檢驗一番，所以這節課我們就來完成這一項任務，通過運動的合成與分解來研究一種生活中常見的運動——平拋運動。

（二）新課教學

一、拋體運動 [演示實驗] 以任意角度向空中拋出一個粉筆頭.師：請同學們觀察粉筆頭的運動軌跡,判斷它的運動性質。

生：粉筆頭的運動軌跡是曲線，它做的是曲線運動。

師：分析它的受力情況。

生：受到豎直向下的重力和與運動方向相反的空氣阻力的作用。

師：實際上在這種情況下，空氣阻力非常小，一般情況下我們不考慮．這里我們就認為粉筆頭只受到重力的作用(如圖6．3—l所示)．現在請大家考慮一下，生活中有哪些物體的運動與我們剛才實驗中的粉筆頭情況相似? 生：足球比賽中被球員踢起來在空中飛行的足球；乒乓球比賽中被球拍打出去的乒乓球；被運動員扔出去的鐵餅、標槍、鉛球等師：可以看出，生活中有許多這種運動的例子．從這些例子中我們可以看出，所有這些物體都是以一定的初速度被拋出，忽略空氣阻力，在只受重力的情況下做曲線運動，我們把這種運動稱為拋體運動。

在拋體運動中有一種特殊情況，即物體被拋出時的初速度方向沿水平方向，我們把這樣的拋體運動稱為平拋運動。

根據拋體運動初速度的方向我們還可以對拋體運動進行如下分類：

初速度豎直向上，豎直上拋運動

初速度豎直向下：豎直下拋運動

初速度與水平面成正角：斜上拋運動

初速度與水平面成負角；斜下拋運動

我們這節課的任務就是探究平拋運動的規律。

二、平拋運動豎直方向的運動規律 [演示實驗] 用平拋運動演示儀演示平拋運動

師：請大家注意觀察平拋運動的軌跡，發現它是一條曲線．由此我們可以得出這樣一個結論；平拋運動在豎直方向上的分速度是越來越快的，但這個分速度到底是如何變化的我們還是不清楚．現在請大家來分析做平拋運動的物體在豎直方向上的受力情況．

生：在豎直方向上只受到重力的作用．

師：想一下我們前面學過的運動形式有沒有只在重力作用下實現的? 生：做自由落體運動的物體只受重力的作用．

師：既然豎直方向上只受重力的作用，與物體做自由落體運動的條件相同，根據我們上節課學的分運動的獨立性原理知道，分運動在各自的方向上遵循各自的規律，我們能得出什么樣的結論呢? 生：平拋運動豎直方向上的分運動有可能是自由落體運動．

師：既然我們有了這樣的猜想，為了驗證它的正確性，我們來做下面這個實驗 [演示實驗] 如圖6．3—2所示，用小錘打擊彈簧金屬片，金屬片把A球沿水平方向拋出，同時月球被松開，自由下落．A、B兩球同時開始運動。

師：先來分析兩個小球做的分別是什么運動。

生：A球在金屬片的打擊下獲得水平初速度后只在重力作用下運動，所以做的是平拋運動。B球被松開后沒有任何初速度．且只受到重力的作用，因此做的是自由落體運動。

師：現在觀察兩球的運動情況，看兩球是否同時落地。

這個地方教給大家一個判斷兩球是否同時落地的小技巧．那就是不要用眼睛看．而是用耳朵聽。兩個小球落地后會不止蹦一下，我們只聽它們落地的第一聲響。如果我們只聽到一聲響，說明兩個小球同時落地，如果聽到兩個落地聲，說明兩個小球先后落地。在做實驗之前我們先來聽一下一個小球落地的聲音。

(拿一個和實驗用的小球一樣的球讓其做自由落體運動，讓學生仔細聽其落地的聲音．以便判斷實驗中的落地聲)師：同學們聽到幾個落地聲啊? 生：一個。

師：A、B兩個小球從同一高度同時開始運動，又同時落地，這說明了什么問題啊? 生：這說明了A球在豎直方向上的分運動的性質和B球的運動性質是一樣的．B球做的是自由落體運動。

師：由這一次實驗我們就能下這樣的結論嗎?有沒有可能我們設置的這個高度是一個特殊的高度，它正好滿足自由落體下落的時間和平拋運動時間相等呢?或者說因為我們打擊力度的原因，使A球獲得的初速度剛好滿足這一條件呢? 生：有。

師：那我們應該如何來解決呢? 生：多次改變小球下落的高度與打擊的力度，重復這個實驗。

師：現在我們來改變高度和打擊力度重新來做這個實驗，來聽落地的聲音。

生：兩個小球仍然同時落地。

師：這說明了什么問題? 生：平拋運動在豎直方向上的分運動就是自由落體運動。

結論：平拋運動在豎直方向上的分運動是自由落體運動。

三、平拋運動水平方向的運動規律

師：研究完豎直方向上的運動，我們再來看水平方向上的分運動。先來分析做平拋運動的物體在水平方向上的受力情況。生：做平拋運動的物體只受重力作用，重力的方向是豎直向下的，所以物體在水平方向上不受力。

師：根據運動的獨立性我們知道水平方向上的運動不會受到豎直方向的運動影響。再根據牛頓第一定律我們能得出什么樣的結論啊? 生：根據牛頓第一定律我們知道，如果一個物體處于不受力或受力平衡狀態，它將靜止或做勻速直線運動．在乎拋運動中，物體水平方向上不受力，并且水平方向上有一個初速度，所以物體在水平方向上應該是勻速直線運動。

師：那我們應該怎樣來驗證這個猜想呢?大家可以從勻速直線運動的特點出發來考慮這個問題。

生：勻速直線運動的特點是速度大小不變，位移均勻地增加。因此我們只要能證明在相等的時間內發生的水平位移相等就可以了。

師：要進行這樣的驗證，我們首先面臨的問題就是如何得到平拋運動的軌跡圖象．我們可以采用以下方案來獲得：

1、按照以下步驟準備實驗裝置

(1)將平拋運動實驗器置于桌面，裝好乎拋軌道，使軌道的拋射端處于水平位置。調節調平螺絲，觀察重垂線或氣泡水準，使面板處于豎直平面內，卡好定位板，裝置如圖6．3—3所示。

(2)將描跡記錄紙襯墊一張復寫紙或打字蠟紙，緊貼記錄面板用壓紙板固定在面板上，使橫坐標x軸在水平方向上，縱坐標y軸沿豎直方向向下(若用白紙，可事先用鉛筆在紙上畫出x、y坐標軸線)，并注意使坐標原點的位置在乎拋物體(鋼球)的質心(即球心)離開軌道處。

(3)把接球擋板拉到最上方一格的位置。

2、將定位板定在某一位置固定好．鋼球緊靠定位板釋放，球沿軌道向下運動，以一定的初速度由軌道的平直部分水平拋出。

3、下落的鋼球打在向面板傾斜的接球擋板上，同時在面板上留下一個印跡點。

4、再將接球擋板向下拉一格，重復上述操作方法，打出第二個印跡點，如此繼續下拉接球擋板，直至最低點，即可得到平拋的鋼球下落時的一系列跡點。

5、變更定位板的位置，即可改變鋼球乎拋的初速度，按上述實驗操作方法，便可打出另一系列跡點。

6、取下記錄紙，將各次實驗所記錄的點分別用平滑曲線連接起來，即可得到以不同的初速度做平拋運動的軌跡圖線。如圖6．3—4所示 注意：

1、為了保證實驗精度，必須保證記錄面板處于豎直平面內，使平拋軌道的平面靠近板面。

2、安放記錄紙時，要使坐標原點與拋體的拋出點重合，這樣才能正確地確定拋體運動軌跡的起始點，從而確定軌跡上任意點的x、y坐標。

師：獲得了平拋運動的軌跡圖象我們就可以從中知道平拋運動的水平位移．現在我們從得到的幾條軌跡中選出一條來進行研究．我們現在所面臨的問題是如何知道水平分運動所發生的時間．這個問題我們可以通過運動的等時性來考慮。

生：前面我們已經得出了平拋運動的豎直分運動為自由落體運動，根據等時性原理我們知道水平分運動和豎直分運動是同時發生的，所以可以通過豎直分速度來找相等的時間間隔。

師：具體如何來實現呢? 生：根據自由落體運動的位移公式x=1/2gt我們可以得出，在相鄰相等的時間間隔內物體所發生的位移之比為1：3：5：?：(2n+1)，那么我們就可以從坐標系中的縱軸上選取長度分別為h、3h、5h的相鄰的線段，即選取縱坐標分別為h、4h、9h的三個點。例如選擇5、20、45這幾個點。如圖6．3—5所示，在平拋的軌跡上找出縱坐標與之相對應的點，這些點所對應的橫坐標即為平拋運動的水平分運動在相鄰相等的時間間隔里所達到的位置。

師：這樣我們就找出了水平分運動在相鄰相等的時間間隔內所發生的位移，觀察這些水平分位移，可以得到什么規律? 生：這些水平分位移都近似相等。師：由此我們可以得出什么結論? 生：平拋運動的水平分運動是勻速直線運動。結論：平拋運動的水平分運動是勻速直線運動。

2師：這樣我們就通過運動的合成與分解探究出了平拋運動在水平和豎直方向上的運動規律，下面我們來看一個例題。

例題：一架老式飛機在高出地面0.81 km的高度，以2.5Xl0km幾的速度水平飛行，為了使飛機上投下的炸彈落在指定的目標，應該在與轟炸目標的水平距離為多遠的地方投彈?不計空氣阻力。

分析：對于這道題我們可以從以下幾個方面來考慮：(1)從水平飛行的飛機上投下的炸彈，做什么運動?為什么?(做的是平拋運動．炸彈在沒有脫離飛機時與飛機具有相同的水平速度。脫離飛機后這一速度并不消失，這時炸彈只受重力作用且具有水平初速度，所以做平拋運動)(2)炸彈的這種運動可分解為哪兩個什么樣的分運動?(可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動)(3)要想使炸彈投到指定的目標處，你認為炸彈落地前在水平方向通過的距離與投彈時飛機離目標的水平距離之間有什么關系?(炸彈落地前在水平方向通過的距離與投彈時飛機離目標的水平距離應該相等)[討論與交流l 飛機在投遞貨物或實施轟炸的時候，應該在目標的什么位置開始投放貨物或炸彈?

（三）課堂小結：

本節課我們學習的主要內容是：

1．什么是平拋運動?初速度方向為水平方向的拋體運動叫做平拋運動． 2．平拋運動水平和豎直兩個方向上的分運動分別是什么運動? 水平方向是勻速直線運動；豎直方向是自由落體運動．

（四）布置作業 問題與練習1、2

第三篇：5.3： 實驗：研究平拋運動教案

實驗:研究平拋運動教學設計

舊教材先是探究平拋運動的規律，再安排拋體運動規律.本教材做了調整：

先學習拋體運動規律，再研究平拋運動.這樣更具合理性：從牛頓運動定律的觀點以及運動的合成與分解思想出發，從一維情景轉向二維情景，使認識上不斷發展，層層深入，知識容易發生遷移.再安排實驗，學生心中有實驗目的，有的放矢，能夠合理地自己設計實驗過程.本課程的實驗設計要解決兩個問題：一是 描繪平拋運動的軌跡;二是根據運動軌跡求平拋物體的初速度 教學重點

1． 描繪平拋運動的軌跡.2． 根據運動軌跡求平拋物體的初速度.教學難點

準確得到平拋運動的軌跡.課時安排

1課時 三維目標 知識與技能

1.通過實驗探究得到平拋運動軌跡 2.驗證得到的軌跡是不是拋物線 3.根據運動軌跡求平拋物體的初速度 過程與方法

體會平拋運動規律的探究過程，體會運動的合成和分解在探究平拋運動規律中的應用.情感態度與價值觀

1.通過實驗探究平拋運動的規律，讓學生積極參與課堂活動，設疑、解疑、探求規律，使學生始終處于積極探求知識的過程中，達到最佳的學習心理狀態.2.充分利用多媒體輔助教學、演示儀器和自制器材，激發學習興趣，增強求知的欲望.課前準備

平拋實驗儀、多媒體課件.教學過程

復習導入

復習舊知

1.平拋運動是水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動的合運動.?x?v0t?2.平拋運動的規律(1)?12y?at?2???vx?v0?(2)?vy?gt?22v?v?v?xy?

我們今天用實驗的方法研究平拋運動.推進新課

一．研究實驗原理

問題1.如何得到物體做平拋運動的軌跡？

通過提問學生，總結以下方法能得到平拋運動的軌跡

教師講解平拋運動實驗器及其構造。

問題2.如何保證小球做的是平拋運動且軌跡不變呢？

學生：若保證小球做平拋運動且軌跡不變，需要保證斜槽末端水平，且每次都從同一點釋放小球

問題3.平拋運動中重垂線的作用是什么？

確定y軸和坐標原點

問題

4、怎樣判斷得到的軌跡是不是拋物線？ 引導學生思考，讓學生上黑板展示

由公式y=1/2gt及x=v0t,兩式聯立消去t,得y=gx2/2v02 若從軌跡中得到的數據滿足上式，說明軌跡是拋物線

問題5.怎樣求平拋物體的初速度？ 引導學生思考，讓學生上黑板展示 由公式y=1/2gt2

及x=v0t，v0?x由軌跡測出x,y,代入公式求出v0

g 2y

二、展示實驗步驟

a)安裝實驗器材；

b)檢驗斜槽的末端是否水平，坐標紙上的豎線是否豎直； c)在坐標紙上建立直角坐標系；

d)從一固定位置無初速度釋放小球，描點； e)根據描出的小球運動軌跡計算小球初速度；

f)根據實驗獲得的平拋軌跡判斷平拋運動的軌跡是否為拋物線。實驗要求：1.描出的小球運動軌跡 2.判斷平拋運動的軌跡是否為拋物線

3.根據描出的小球運動軌跡計算小球初速度；

三、學生分組實驗，處理實驗數據

教師幫組學生分析數據

四、展示其他描繪平拋運動軌跡的方法 參考案例：

(1)倒置的飲料瓶內裝著水，瓶塞內插著兩根兩端開口的細管，其中一根彎成水平，且水平端加接一段更細的硬管作為噴嘴.水從噴嘴中射出,在空中形成彎曲的細水柱顯示了平拋運動的軌跡.設法把它描在背后的紙上就能進行分析處理了.插入瓶中的另一根細管的作用,是保持從噴嘴射出水流的速度,使其不隨瓶內水面的下降而減小.這是因為該管上端與空氣相通,A處水的壓強始終等于大氣壓,不受瓶內水面高低的影響.因此,在水面降到A處以前的很長一段時間內,都可以得到穩定的細水柱.描繪水柱平拋運動軌跡用坐標紙做背景，坐標紙邊長為30—35 cm,坐標格每邊長取2—3 cm,坐標格可以直接畫在透明膠片上.在坐標格上描繪水柱的運動軌跡的方法:坐標格在描繪平拋曲線的背面,用碳素筆在膠片上點出6個以上的點,目光要與噴出的水柱在同一水平面上.描點的速度要快些,以免水面下降過多,使水柱軌跡發生變化.由于空氣阻力的作用,水柱的軌跡會逐漸偏離平拋曲線,分析處理軌跡時,要取離噴口較近的一段曲線.豎直位移在6—7 cm以內的三個相等時間間隔內,水平位移大致能保持相等.（2）展示頻閃照相研究平拋運動的視頻資料

課堂訓練（學案第四題）

某同學在做“研究平拋物體運動”的實驗時忘記記下球做平拋運動的起點位置O，A為物體運動一段時間后的位置，根據圖求出物體做平拋運動的初速度為多少？(g取10m／s2)

課堂小結

本節課主要內容包括： 1..設計實驗獲得平拋運動的軌跡

2.通過平拋運動的軌跡判斷是不是拋物線 3.通過軌跡求平拋運動的初速度 布置作業

教材“問題與練習”第1、2題.板書設計

4.實驗:研究平拋運動

1..設計實驗獲得平拋運動的軌跡

2.通過平拋運動的軌跡判斷是不是拋物線 3.通過軌跡求平拋運動的初速度

設計點評

本節課的設計以學生主動參與、探究創新為主線的教學模式.就是在課堂教學中，以教師為主導，以學生為主體，把主動權交給學生，使學生主動參與到課堂中來，并鼓勵學生從各個不同的角度發現問題、提出問題，培養學生的創新精神.“探究式教學”過程中，充分發揮學生學習的自主性，引導學生利用實驗等主動發現問題，主動搜集、分析有關信息和資料，主動建構良好的認識結構.使學生受到科學方法的訓練，培養學生的觀察能力和實驗能力，學會自主學習，具有創新意識.

第四篇：4 實驗：研究平拋運動實用教案

4實驗：研究平拋運動

學習目標

1、知道常見的幾種獲取平拋運動軌跡的方法；

2、掌握判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線方法；

3、會根據平拋運動的軌跡計算平拋物體的初速度； 學習重點難點: 由實驗理論分析探究平拋運動軌跡、初速度。知識回顧

1、平拋運動的定義： ；

2、條件： ；

3、特點： ；

新課教學

一、常見的幾種獲取平拋運動軌跡的方法：學生自主學習課本14頁參考案例

①

②

③

二、實驗原理

平拋運動可以看作是兩個分運動的和運動；一個水平方向的____________，其速度等于平拋物體運動的________；另一個是豎直方向的___________，通過實驗確定作平拋運動的小球運動時的若干不同位置，然后描出運動軌跡，測出曲線上任一點的坐標，利用公式_________

和__________

就可求出小球的水平分速度，即平拋物體的速度v0=__________.三、實驗器材：斜槽軌道、小球、木板、白紙、圖釘、鉛垂線、直尺、三角板、鉛筆等.四、實驗步驟

描繪平拋運動的軌跡，建立水平、豎直的直角坐標系，通過研究水平和豎直兩個方向的位移時間關系，獲得各分運動的確切情況。

實驗步驟：

1.安裝斜槽軌道，使其末端保持水平；

檢查斜槽末端部分是否水平的方法。

2.固定木板上的坐標紙，使木板保持豎直狀態，小球的運動軌跡與板面平行，坐標紙方格橫線呈水平方向；

檢驗坐標紙是否豎直的方法：。

3.建立直角坐標系xoy：以小球做平拋運動的起點0為坐標原點，從坐標原點0畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸。

確定坐標原點o的方法是： 4．讓小球由斜槽的某一固定位置自由滾下，由0點開始做平拋運動。先用眼睛粗略地估計小球在某一x值處(如x=1 cm或2 cm等)的y值，然后用鉛筆尖指著這個位置，讓小球從原釋放處開始滾下，看是否與鉛筆尖相碰，如此重復數次，較準確地確定小球通過的這個位置，并在坐標紙上記下這一點。

5．依次改變x值，用與(4)同樣的方法確定小球通過其他各點的位置。

6．取下坐標紙，用刻度尺過0點畫出y軸和z軸[當第(3)步未進行時]，將(4)(5)中所描出的各點用平滑曲線連接起來，這就畫出了小球做平拋運動的軌跡曲線(所畫曲線可不通過個別偏差大的點，但必須保持曲線平滑，不允許出現凹陷處)。

五、實驗過程注意事項：（1）固定斜槽時，必須注意使通過斜槽末端點的切線保持水平，以使小球離開斜槽后做平拋運動。

(2)木板必須處在豎直面內，與小球運動軌跡所在的豎直平面平行，使小球的運動靠近圖紙但不接觸。

(3)在斜槽上設定位卡板，使小球每次都從定位卡板所確定的同一位置由靜止開始滾下，以保證重復實驗時，小球做平拋運動的初速度相等。(4)應在斜槽上適當的高度處釋放小球，使小球能以適當的水平速度拋出，其運動軌跡由圖板左上角到右下角。這樣可以充分利用坐標紙，減小測量誤差。

（5）由平拋運動方程求小球平拋的初速度時，應在平拋軌跡上選取離坐標原點0較遠的點的坐標數據來進行計算，這樣既便于測量又減小了誤差。

六、數據處理

1，思考如何判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線；

2、如何計算平拋物體的初速度？

七、誤差分析

(1)安裝斜槽時，其末端切線不水平，造成小球并非做平拋運動，測量的數據不準確。

(2)建立直角坐標系時，誤以斜槽末端端口位置為坐標原點(實際上應以末端端口上的小球球心位置為坐標原點)。

(3)小球每次從槽上開始滾下的位置不相同，使得平拋初速度不相同。

八、當堂檢測

1．有關“研究平拋物體運動”的實驗中，小球在斜槽水平出口處的位置如圖所示，所謂末端的切線的起點O，即坐標水平軸的原點應該是()A．A點 B．B點

C．C點 D．D點

2．安裝實驗裝置的過程中，斜槽裝置末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是（）

A．保證小球運動的軌跡是一條拋物線

B．保證小球飛出時的速度不太大，也不太小 C．保證小球飛出時，初速度水平

D．保證小球在空中運動的時間都相等

3．在“研究平拋物體運動”的實驗中，如果小球每次從斜槽滾下的初始位置不同，則下列說法錯誤的是

A．小球平拋的初速度不同

B．小球每次做不同的拋物線運動

C．小球在空中運動的時間每次均不同

D．小球通過相同的水平位移所用時間均不同

4、在做“研究平拋運動”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡，為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上_____。

A．通過調節使斜槽的末端保持水平B．每次釋放小球的位置可以不同 C．每次必須由靜止釋放小球

D．記錄小球位置用的木條(或凹槽)每次必須嚴格地等距離下降 E．小球運動時不應與木板上的白紙(或方格紙)相接觸

F．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線 5.在做“研究平拋運動”實驗中，引起實驗誤差的原因是（）①安裝斜槽時，斜槽末端切線方向不水平②確定Oy軸時，沒有用重垂線

③斜槽不是絕對光滑的，有一定摩擦 ④空氣阻力對小球運動有較大影響

A.①③ B.①②④ C.③④ D.②④

6.在“研究平拋運動”的實驗中，如果實驗時忘記記下斜槽末端的位置，描出如圖5-3-11所示的小球離開槽口后的一段軌跡，y軸的方向為豎直方向，其中O為坐標原點，g取10 m/s2,則：（1）小球平拋的初速度為______________；

（2）小球運動到A點時的速度為__________；

（3）小球拋出點的坐標為____________.7.某同學做平拋物體運動的實驗時，不慎未定好原點，只畫了豎直線，而且只描出了平拋物體的后一部分軌跡，如圖所示，依此圖加一把刻度尺，如何計算出平拋物體的初速度v0?

8、給你一個米尺和玩具手槍，請你測量玩具手槍子彈射出槍口的速度

(1)實驗原理：

(2)實驗步驟：

(3)計算子彈速度的公式：

9、如圖所示, 一個學生在做研究平拋物體運動的實驗時, 用描點法在紙上畫出了如圖所示的一段曲線, 但是他只在紙上畫出了初速度 的方向Ox, 而忘了記下斜槽軌道末端的位置.請利用圖中給出的曲線和Ox水平軸的方向, 測量出必要的數據, 計算出這個平拋運動的初速度.10、在研究平拋物體運動的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=1.25cm，若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖3中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式為V0=______（用L、g表示），其值是______（取g=9.8m/s2）。

第五篇：高中物理《實驗 研究平拋運動》教學設計 新人教版必修2

物理必修二《5.4 實驗：研究平拋運動》教學設計（第二課時）

★教學目標

1.知道平拋運動可以分解成水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。2.設計實驗來驗證這個結論，加強感官印象，加深對平拋運動特點的理解。3.能夠設計實驗得到物體做平拋運動的軌跡，能夠對平拋運動軌跡進行研究得到結論。

4.能夠通過對平拋運動軌跡的研究計算平拋運動物體的初速度。★教學重點

A.如何設計實驗。B.如何處理實驗數據。

C.通過實驗處理結果加深對平拋運動的理解

三、通過實驗獲得平拋運動軌跡 師：剛才的演示實驗中，我們進行的都是定性的觀察，如果要定量地對平拋運動進行研究，我們首先必須設法描繪物體做平拋運動的軌跡。師：為了獲得平拋運動的軌跡，我這里提供幾種方法供同學們自己選擇

方法1：用水流研究平拋物體的運動

如圖，倒置的飲料瓶內裝著水，瓶塞內插著兩根兩端開口的細管，其中一根彎成水平，且水平端加接一段更細的硬管作為噴嘴。水從噴嘴中射出，在空中形成彎曲的細水柱，它顯示了平拋運動的軌跡。設法把它描在背后的紙上就能進行分析處理了。

插入瓶中的另一根細管的作用，是保持從噴嘴射出水流的速度不變，使其不隨瓶內水面的下降而減小。這是因為該管上端與空氣相通，A處水的壓強始終等于大氣壓，不受瓶內水面高低的影響。因此，在水面降到A處以前的很長一段時間內，都可以得到穩定的細水柱。

方法2:用數碼照相機或數碼攝像機記錄平拋運動的軌跡

數碼相機大多具有攝像功能，每秒鐘拍攝約15幀照片。可以用它拍攝小球從水平桌面

飛出后做平拋運動的幾張連續照片。如果用數學課上畫函數圖象的方格黑板做背景，就可以根據照片上小球的位置在方格紙上畫出小球的軌跡。方法3:斜面、小槽、小球等實驗儀器(實驗室最常用的一種方法)實驗圖如下：

1、將平拋運動實驗器置于桌面，裝好平拋軌道，使軌道的拋射端處于水平位置。調節調平螺絲，觀察重垂線或氣泡水準，使面板處于豎直平面內，卡好定位板。

2、將描跡記錄紙襯墊一張復寫紙或打字蠟紙，緊貼記錄面板用壓紙板固定在面板上，使橫坐標x軸在水平方向上，縱坐標y軸沿豎直方向向下(若用白紙，可事先用鉛筆在紙上畫出x、y坐標軸線)，并注意使坐標原點的位置在平拋物體(鋼球)的質心(即球心)離開軌道處。

3、把接球擋板拉到最上方一格的位置。

4、將定位板定在某一位置固定好。鋼球緊靠定位板釋放，球沿軌道向下運動，以一定的初速度由軌道的平直部分水平拋出。

5、下落的鋼球打在向面板傾斜的接球擋板上，同時在面板上留下一個印跡點。

6、再將接球擋板向下拉一格，重復上述操作方法，打出第二個印跡點，如此繼續下拉接球擋板，直至最低點，即可得到平拋的鋼球下落時的一系列跡點。

7、變更定位板的位置，即可改變鋼球平拋的初速度，按上述實驗操作方法，便可打出另一系列跡點。

8、取下記錄紙，將各次實驗所記錄的點分別用平滑曲線連接起來，即可得到以不同的初速度做平拋運動的軌跡圖線。如圖所示。

實驗注意事項：

（１）必須保證記錄面板處于豎直平面內，使平拋軌道的平面靠近板面。

（２）調節斜槽末端水平，使小球飛出時的速度是水平方向。可將小球放于此處調節到小球不會左右滾動即可。

（３）貼坐標紙時，可以用重錘線幫助完成，使重錘線與坐標紙的一條線重合，則這條線就是縱坐標。

（４）坐標原點是斜槽末端處小球球心的位置。（５）每次從同一高度無初速釋放小球。

（６）選取軌跡上離原點較遠的點來測量x,y的值可減小誤差。描點時，應使視線與所描的點齊平。