2024-2025學年高中物理第五章曲線運動3實驗：研究平拋運動4教案新人教版必修2

PAGE1-時間2024課型新授課課時1課時教學目標學問與技能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. 設計試驗來驗證這個結(jié)論，加強感官印象，加深對平拋運動特點的理解。3. 能夠設計試驗得到物體做平拋運動的軌跡，能夠?qū)ζ綊佭\動軌跡進行探討得到結(jié)論。4. 能夠通過對平拋運動軌跡的探討計算平拋運動物體的初速度。過程與方法5. 通過對試驗過程的探究，駕馭探討平拋運動規(guī)律的方法。6. 通過自行設計試驗驗證平拋運動的規(guī)律，體驗試驗探究的過程。情感看法與價值觀7. 通過試驗探究教學，并進行有效的理論聯(lián)系實際，激發(fā)學習愛好和求知的欲望。以此滲透刻苦學習、勤奮工作精神的美德教化。8. 通過自己的設計和操作得出結(jié)論，增加學生的自信念和成就感，促進學生更好的學習重點難點重點1. 如何設計試驗。2. 如何處理試驗數(shù)據(jù)。3. 通過試驗處理結(jié)果加深對平拋運動的理解教學難點試驗設計及數(shù)據(jù)處理中的困難教法探究、講授、探討、試驗教具多媒體課件、平拋運動試驗器教學過程設計教材處理師生活動[新課導入]師：在上節(jié)課的學習中我們通過理論探討了解到平拋運動可以分解水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。本節(jié)課我們的學習目標就是通過設計試驗來驗證我們通過理論分析得到的結(jié)論是否正確。[新課教學]一、通過試驗獲得平拋運動軌跡師：剛才的演示試驗中，我們進行的都是定性的視察，假如要定量地對平拋運動進行探討，我們首先必需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，我這里供應一種方法方方法:用描跡法斜面、小槽、小球等試驗儀器(試驗室最常用的一種方法)一.試驗原理：平拋運動可以看成是兩個分運動的合成：一個是水平方向的勻速直線運動，其速度等于平拋物體的初速度；另一個是豎直方向的自由落體運動。利用有孔的卡片確定做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，測出曲線任一點的坐標x和y，利用就可求出小球的水平分速度，即平拋物體的初速度。試驗留意事項：⑴斜槽末端的切線必需水平。⑵用重錘線檢驗坐標紙上的豎直線是否豎直。⑶以小球靜止在斜槽末端小球中心投影點為坐標原點。⑷在斜槽末端懸掛重錘線，先以重錘線方向確定y軸方向，再用直角三角板畫出水平線作為x軸，建立直角坐標系。⑸每次小球應從斜槽上的同一位置由靜止起先下滑。邀請學生幫忙演示試驗二、對平拋運動軌跡的探討 師：通過試驗我們手頭上已經(jīng)有了好幾條平拋運動的軌跡了，依據(jù)平拋運動的軌跡我們能得出平拋運動水平方向勻速，豎直方向自由落體這樣的結(jié)論嗎？怎樣推斷？ 生：能，依據(jù)理論假如物體做平拋運動，則任一時刻物體的坐標應當為（，），并且得到平拋運動的軌跡方程，對于一個確定的平拋運動，是一個常量，所以平拋運動物體任一時刻的位置坐標x、y應當滿意。我們在得到的平拋運動軌跡上任選幾個點，測量出坐標，看y與x2的比值是否是一個常量。假如是，說明物體做的是平拋運動。試驗數(shù)據(jù)分析：例1.在做“探討平拋運動”的試驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡，為了能較精確地描繪運動軌跡，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(diào)整使斜槽的末端保持水平B．每次釋放小球的位置必需不同C．每次必需由靜止釋放小球D．記錄小球位置用的木條(或凹槽)每次必需嚴格地等距離下降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例2.如圖所示，在探討平拋運動時，小球A沿軌道滑下，離開軌道末端（末端水平）時撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)S，被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落。變更整個裝置的高度H做同樣的試驗，發(fā)覺位于同一高度的A、B兩球總是同時落地。該試驗現(xiàn)象說明白A球在離開軌道后ABABSHBB.水平方向的分運動是勻加速直線運動C.豎直方向的分運動是自由落體運動D.豎直方向的分運動是勻速直線運動加固：二位同學依據(jù)不同的試驗條件，進行了探究平拋運動規(guī)律的試驗：(1)甲同學采納如圖甲所示的裝置．用小錘擊打彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開自由下落，視察到兩球同時落地，變更小錘打擊的力度，即變更A球被彈出時的速度，兩球仍舊同時落地，這說明__________________________________________。(2)乙同學采納如圖乙所示的裝置．兩個相同的弧形軌道M、N，分別用于放射小鐵球P、Q，其中N的末端可看作與光滑的水平板相切，兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調(diào)整電磁鐵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．現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小球能以相同的初速度v0同時分別從軌道M、N的末端射出。試驗可視察到的現(xiàn)象應是_____________________．僅僅變更弧形軌道M的高度，重復上述試驗，仍能視察到相同的現(xiàn)象，這說明_______________________________。例3.如圖甲所示是探討平拋運動的試驗裝置，圖乙是試驗后在白紙上描出的軌跡和所測數(shù)據(jù)：（1）在圖甲上標出O點及Ox、Oy軸，并說明這兩條坐標軸是如何作出來的．（g=9.8m/s2）______________________________________________________（2）說明判別槽口切線是否水平的方法．_____________________________________________________（3）依據(jù)圖中數(shù)據(jù)，求此平拋運動的初速度V0=__________．加固：在探討平拋運動的試驗中，讓小球多次從斜槽上滾下，在白紙上依次登記小球的位置，某甲和某乙得到的記錄紙分別如圖所示，從圖中明顯看出甲的試驗錯誤是_______________________________________.乙的試驗錯誤是_______________________________________.例4.如圖為某小球做平拋運動時，用閃光照相的方法獲得的相片的一部分,圖中背景方格的邊長為5cm，g=10m/s2，則（1）小球平拋的初速度vo=m/s（2）小球過A點的速率vA=m/s例5.在“探討平拋運動”試驗中，某同學只記錄了小球運動途中的A、B、C三點的位置，取A點為坐標原點，則各點的位置坐標如圖所示，當g＝10m/s2時，下列說法正確的是（） A．小球拋出點的位置坐標是（0，0） B．小球拋出點的位置坐標是（-10，-5） C．小球平拋初速度為2m/s D．小球平拋初速度為1m/s例6.利用手頭的常用儀器，粗略測定玩具手槍子彈射出時的初速度。除玩具手槍外，所給的測量儀