新教材物理人教版 必修第二冊教案《53實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)》

新教材物理人教版（2019）必修第二冊《5.3實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)》教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)：（一）知識與技能1．知道拋體運(yùn)動和平拋運(yùn)動，知道用運(yùn)動分解的方法研究平拋運(yùn)動。2.會用實(shí)驗(yàn)的方法描繪平拋運(yùn)動的軌跡。3．會根據(jù)平拋運(yùn)動的軌跡，研究平拋運(yùn)動水平和豎直分運(yùn)動的特點(diǎn)。4．了解科學(xué)探究中獲取數(shù)據(jù)及處理數(shù)據(jù)的辦法。（二）過程與方法1．理解平拋運(yùn)動可以看成水平的勻速直線運(yùn)動與豎直方向上的自由落體運(yùn)動的合成，并且這兩個分運(yùn)動互相獨(dú)立。2．通過學(xué)生的動手實(shí)驗(yàn)，將感性認(rèn)識和理解性思維相結(jié)合，使學(xué)生獲得成功的體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。3．利用已知的直線運(yùn)動的規(guī)律來研究復(fù)雜的曲線運(yùn)動，滲透物理學(xué)“化曲為直”“化繁為簡”的方法及“等價交換”“正交分解”的思想方法。（三）情感態(tài)度與價值觀1．經(jīng)歷不同層次的現(xiàn)察與分析，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，綜合分析能力2．通過觀察、實(shí)驗(yàn)及探究、交流與討論等學(xué)習(xí)活動，培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實(shí)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。教學(xué)重難點(diǎn)：重點(diǎn)：1．平拋運(yùn)動實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、裝置、操作及數(shù)據(jù)處理。難點(diǎn)：1．平拋運(yùn)動在水平方向是勻速直線運(yùn)動和在豎直方向是自由落體運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)探索過程。教學(xué)過程：一、導(dǎo)入新課：平拋運(yùn)動有什么特點(diǎn)？二、講授新課： 1．平拋運(yùn)動【動圖展示】【教師提問】這幾個物體的運(yùn)動有什么特點(diǎn)呢？拋出后物體的受力情況如何？【學(xué)生回答】都是曲線運(yùn)動；忽略空氣阻力，拋出后物體只受重力的作用?！窘處熖釂枴繛槭裁次矬w的軌跡是曲線？【學(xué)生回答】物體的初速度與重力不在一條直線上。【教師引導(dǎo)】以上幾個物體的運(yùn)動就是拋體運(yùn)動。你能總結(jié)拋體運(yùn)動的定義嗎？【討論總結(jié)】拋體運(yùn)動：以一定的速度將物體拋出，在空氣阻力可以忽略的情況下，物體只受重力的作用，這時的運(yùn)動叫做拋體運(yùn)動?！窘處熖釂枴渴裁词瞧綊佭\(yùn)動？【操作演示】水平桌面上的小球被碰后，以一定的水平初速度離開桌面后所做的運(yùn)動軌跡?！窘處熆偨Y(jié)】平拋運(yùn)動：初速度方向?yàn)樗椒较虻膾侒w運(yùn)動叫做平拋運(yùn)動。【教師提問】做平拋運(yùn)動的條件是什么？【學(xué)生回答】①初速度沿水平方向；②只受重力的作用?！舅伎加懻摗科綊佭\(yùn)動的性質(zhì)是什么？【討論總結(jié)】2．實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)思路按照把復(fù)雜的曲線運(yùn)動分解為不同方向上兩個相對簡單的直線運(yùn)動的思路，把平拋運(yùn)動看作是在豎直方向的分運(yùn)動和水平方向的分運(yùn)動的合運(yùn)動。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)【思考討論】如何通過實(shí)驗(yàn)方法獲得平拋運(yùn)動軌跡？方案一：頻閃照相法1．實(shí)驗(yàn)器材頻閃照相機(jī)、鉛筆、刻度尺、三角板?！居^看視頻】用頻閃照相研究平拋運(yùn)動2．實(shí)驗(yàn)步驟（1）固定相機(jī),利用相機(jī)的連拍功能,使其每隔一定時間拍一張照片。（2）使小球從水平桌面上飛出,在小球后面放置帶方格的黑板做背景。（3）利用軟件將多張照片合成同一幅照片。①以平拋初位置為原點(diǎn)，建立平面直角坐標(biāo)系.②用刻度尺度量各個小球的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo).③分析數(shù)據(jù)，得到水平分運(yùn)動和豎直分運(yùn)動規(guī)律.④得出平拋運(yùn)動規(guī)律.時間（秒）1234…．．水平距離255075100．…．．豎直距離5204580．…．．3．?dāng)?shù)據(jù)分析結(jié)合表格和圖象可知，在水平方向上小球在每秒通過的路程都為25m即：相同時間內(nèi)通過的路程相等，所以在水平方向上做的是勻速運(yùn)動；在豎直方向上小球相同時間內(nèi)通過的路程分別為：5m、15m、25m……即為：1：3：5……，符合自由落體運(yùn)動的規(guī)律，所以在豎直方向上做的是自由落體運(yùn)動。4．實(shí)驗(yàn)結(jié)論水平方向分運(yùn)動的特點(diǎn)：在水平方向上做勻速直線運(yùn)動。豎直方向分運(yùn)動的特點(diǎn)：在豎直方向上做自由落體運(yùn)動。5．注意事項(xiàng)（1）確保相機(jī)靜止不動。（2）背景和小球之間的反差要大。（3）確保拍攝照片清晰。方案二：描跡法步驟1：探究平拋運(yùn)動豎直分運(yùn)動的特點(diǎn)1．實(shí)驗(yàn)器材平拋運(yùn)動演示裝置、小錘、兩球完全相同的小球。2．實(shí)驗(yàn)步驟①用小錘擊打彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，做平拋運(yùn)動，同時B球被釋放，自由下落，做自由落體運(yùn)動。②A、B兩球同時開始運(yùn)動。觀察兩球的運(yùn)動軌跡，注意傾聽它們落地的聲音。③分別改變小球距地面的高度和小錘擊打的力度，多次重復(fù)這個實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有什么變化?！居^看視頻】平拋運(yùn)動與自由落體分運(yùn)動的等時性?！舅伎加懻摗客ㄟ^實(shí)驗(yàn)?zāi)阌^察到那些現(xiàn)象，這一現(xiàn)象說明什么問題？【師生總結(jié)】3．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無論A球的初速度多大，它總是與B球同時落地。②A球水平拋出時的速度愈大，它飛出的水平距離也就愈遠(yuǎn)。4．實(shí)驗(yàn)結(jié)論①平拋運(yùn)動的下落時間與它自由落體分運(yùn)動的時間相等。②平拋運(yùn)動在豎直方向上是自由落體運(yùn)動，水平方向速度的大小不影響平拋運(yùn)動在豎直方向上的運(yùn)動。步驟2：探究平拋運(yùn)動水平分運(yùn)動的特點(diǎn)1．實(shí)驗(yàn)器材斜槽、白紙、圖釘、方木板、鋼球、刻度尺、重錘、細(xì)線、三角板、鉛筆、鐵架臺。2．實(shí)驗(yàn)原理（1）根據(jù)步驟1得出的平拋運(yùn)動在豎直方向分運(yùn)動的規(guī)律，確定相等的時間間隔。（2）看相等的時間間隔內(nèi)水平分位移，進(jìn)而確定水平分運(yùn)動的規(guī)律。3．實(shí)驗(yàn)步驟（1）安裝調(diào)整斜槽：將描跡記錄紙襯墊一張復(fù)寫紙，緊貼記錄面板用壓紙板固定在豎直面板上，在木板的左上角固定斜槽，并使其末端保持水平;（2）調(diào)整木板：用懸掛在槽口的鉛垂線把木板調(diào)整到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直面平行且靠近，固定好木板；（3）確定坐標(biāo)軸：把小球放在槽口處，用鉛筆記下小球在槽口時球心在木板上的水平投影點(diǎn)O，O即為坐標(biāo)原點(diǎn)，再利用鉛垂線在紙上畫出通過O點(diǎn)的豎直線，即y軸，過O點(diǎn)垂直y軸畫出x軸;（4）調(diào)整接球擋板：把接球擋板拉到最上方一格的位置。（5）確定小球釋放點(diǎn)：選擇一個小球在斜槽上合適的位置由靜止釋放，以一定的初速度由軌道的平直部分水平拋出。（6）描繪運(yùn)動軌跡：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(diǎn)。再將接球擋板向下拉一格，重復(fù)上述操作方法，打出第二個印跡點(diǎn)，如此繼續(xù)下拉接球擋板，直至最低點(diǎn)，即可得到平拋的鋼球下落時的一系列跡點(diǎn)。4．注意事項(xiàng)（1）應(yīng)保持斜槽末端的切線水平，釘有坐標(biāo)紙的木板豎直，并使小球的運(yùn)動靠近坐標(biāo)紙但不接觸；（2）小球每次必須從斜槽上同一位置無初速度滾下，在斜槽上釋放小球的高度應(yīng)適當(dāng)，使小球以合適的水平初速度拋出，其軌跡在坐標(biāo)紙的左上角到右下角間分布，從而減小測量誤差；（3）坐標(biāo)原點(diǎn)（小球做平拋運(yùn)動的起點(diǎn)）不是槽口的端點(diǎn)，應(yīng)是小球在槽口時球心在木板上的水平投影點(diǎn)。5．?dāng)?shù)據(jù)分析判斷平拋運(yùn)動的軌跡是不是拋物線如圖所示，在x軸上作出幾個等距離的點(diǎn)A1、A2、A3、…，把線段OA1的長度記為l，則OA2＝2l，OA3＝3l，由A1、A2、A3、…向下作垂線，與軌跡的交點(diǎn)記為M1、M2、M3….。如果軌跡的確是一條拋物線，M1、M2、M3….各點(diǎn)的y坐標(biāo)與x坐標(biāo)間應(yīng)有y=ax2的形式（a是一個待定的常量）6．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：平拋運(yùn)動在水平方向上是勻速直線運(yùn)動，豎直方向的速度大小不影響平拋運(yùn)動在水平方向的運(yùn)動。練習(xí)：見ppt【板書設(shè)計(jì)】5.3實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)一、平拋運(yùn)動將物體用一定的初速度沿水平方向拋出，且只在重力作用下所做