粤教版 (2019)必修 第二册第三节 平抛运动第1课时教案及反思

这是一份粤教版 (2019)必修 第二册第三节 平抛运动第1课时教案及反思，共6页。教案主要包含了实验目的，实验原理与设计，实验器材，实验步骤，数据分析，得出结论，其他实验设计等内容，欢迎下载使用。

教学目标
1. 知道抛体运动和平抛运动，知道用运动分解的方法研究平抛运动。
2. 知道平抛运动的条件及相应的控制方法，会用获得位置的方法确定多个点，并描绘平抛运动的轨迹。
3. 会根据平抛运动的轨迹，研究平抛运动水平和竖直运动的特点。
4. 通过探究平抛运动特点的实验，了解科学探究中获取及处理数据的方法。
教学重难点
教学重点
探究平抛运动特点的整体实验过程
教学难点
探究平抛运动特点的实验设计、探究平抛运动特点的数据处理
教学准备
平抛运动演示器
教学过程
新课引入
教师设问：回顾上节课所学内容。一个物体运动过程的分运动是否会相互影响？一个物体运动过程的分运动与合运动的关系是否满足平行四边形定则？
学生活动：思考老师所提问题，然后集体回答。
教师口述：上节课，我们在探究分运动之间是否会相互影响时，应用了在一定高度将小球水平抛出的实例。在实验中，我们发现小球的运动轨迹是相似的，我们这节课就来研究这类运动。
讲授新课
教师活动：讲解平抛运动的概念。
将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，仅在重力作用下物体所做的运动称为平抛运动。
一、实验目的
教师口述：上节课我们将平抛运动竖直方向上的分运动与自由落体运动的小球作对比，看到它们同时下落，就已经达到了我们上节课的实验目的。想要进一步地了解平抛运动的规律，还需要更深一步地探究。这也是我们这节课的实验目的。
二、实验原理与设计
教师设问：我们应从何处入手探究平抛运动的规律或特点呢？
学生活动：学生小组讨论老师所提问题，然后小组代表发言。
教师活动：理答。
根据运动的合成与分解规律，将物体的运动分解开来，分别研究物体的分运动不失为可行的方法。
根据力与运动的关系，小球在运动的过程中，在水平方向上不受力，只受竖直向下的重力。因此我们分别研究物体在水平方向和竖直方向的分运动。
三、实验器材
F-
F-

在一块竖直放置的平板上固定着两个相同的弧形轨道A和B，用于发射钢球。两弧形轨道出口处水平，其上分别安装了一个电磁铁C和D。在轨道A出口处有一个碰撞开关S，可控制电磁铁E电源的通断。
从轨道A射出的钢球做平抛运动，从轨道B射出的钢球做匀速直线运动，从电磁铁E释放的钢球做自由落体运动。
四、实验步骤
4.1 研究平抛运动水平方向分运动的特点
(1)使电磁铁C和D分别相对各自轨道出口水平线处于相同高度。把两个钢球分别吸在电磁铁C、D上。切断电源，使两个钢球以相同的初速度同时水平射出。
(2)改变电磁铁C、D与各自轨道出口水平线的相对高度，并确保高度相等。
(3)多次重复以上步骤。观察实验现象，并分析平抛运动水平方向分运动的特点。
4.2 研究平抛运动竖直方向分运动的特点
(1)把两个钢球分别吸在电磁铁C、E上，并确保电磁铁E上的钢球与轨道A出口处于同一高度释放轨道A的钢球。钢球在水平出口处碰撞开关S，切断电磁铁E的电源，使钢球从电磁铁E处释放。
(2)改变电磁铁E的位置，让其从N向M移动。
(3)多次重复以上步骤。观察实验现象，并分析平抛运动竖直方向分运动的特点。
五、数据分析
当电磁铁C、D上的钢球同时释放时，两个钢球分别做平抛运动和匀速直线运动，并最终发生碰撞这表明做平抛运动的钢球在水平方向上的分运动是匀速直线运动。
当同时释放电磁铁C、E上的钢球时，两个钢球分别做平抛运动和自由落体运动，并最终同样发生碰撞这表明做平抛运动的钢球在竖直方向上的分运动是自由落体运动。
六、得出结论
平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动，在竖直方向的分运动是自由落体运动。
七、其他实验设计
教师活动：展示频闪摄影的图片。
教师设问：用频闪摄影可不可以研究平抛运动的规律？如果不能，为什么？如果可以，应怎样研究。
学生活动：学生之间讨论老师所提问题，然后举手回答。
教师活动：理答。
由于频闪摄影的时间间隔是固定的，故直接分别测量相邻两个点之间的距离在竖直方向上和水平方向上的投影即可。
若在某一方向上，相邻点的位移差为0，则在这个方向上做的是匀速直线运动。
若在某一方向上，相邻点的位移差是一个不为0的常数，则在这个方向上的运动为匀变速直线运动。
典题剖析
例1 用平抛仪做“探究平抛运动的特点”实验。
(1)以下哪些操作可能引起实验误差________(多选)。
A．安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平
B．确定Oy轴时，没有用重锤线
C．斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦
D．每次从轨道同一位置释放小球
(2)某同学用一张印有小方格的纸记录小球的运动轨迹，小方格的边长L＝1.25 cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0＝________(用L、g表示)，其值是________ m/s(取g＝9.8 m/s2)。小球在b点的速率是________ m/s(保留两位有效数字)。
答案：(1)AB (2) 0.70 0.88
解析：(1)安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平，小球不能做平抛运动，会引起实验误差，故A正确；确定Oy轴时，没有用重锤线，会引起实验误差，故B正确；斜槽不光滑对实验没有影响，只要让小球从斜槽的同一位置由静止释放，保证初速度相等即可，故C、D错误。
(2)在竖直方向上，根据Δy＝L＝gT2，解得

由题意得物体的初速度为

联立以上两式代入数据解得v0=0.70 m/s。
由题意得b点的竖直分速度为

根据平行四边形定则知

代入数据解得vb=0.88 m/s。
课堂小结