2020年人教版高中物理必修第二册教案:5.3实验:探究平抛运动的特点

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1、 课课 时时 教教 案案 第第 五五 单元单元 第第 1 1 案案 总总第第 案案 课题课题: 5.3 实验:探究平抛运动的特点 2020 年 月 日 教学目标 核心素养 科学思维:理解平抛实验的原理 科学思维:会处理实验数据,会求水平初速度 科学探究:能合理设计方案探究平抛运动规律 科学探究:会进行误差分析 教学重点 1. 平抛运动规律的探究过程 2. 初速度的求解 3. 平抛运动的特点 教学难点 1. 平抛运动的研究方法及规律的探究过程 2. 应用数学知识分析归纳平抛运动的轨迹,速度和位移的求解 3. 高考考点 课 型 实验课 教 具 平抛运动演示仪 教 法 教 学 过 程 教学环节 教师

2、活动预设 学生活动预设 课前复习: 1.曲线运动的物体速度方向如何确定。 2.物体做曲线运动的条件。 3.运动的合成和分解包括哪几个方面的内容。 合运动和分运动之 间有什么关系。 引入: 以上所学内容只是从理论上了解了运动的合成和分解方法能够 研究曲线运动的规律,但还没有把这一理论应用到实际的曲线 运动中去检验,所以本节课我们就利用合成和分解的方法来研 究生活中常见的一种运动平抛运动 教学环节 教师活动预设 学生活动预设 提出问题:什么是抛体运动,什么是平抛运动? 一、定义 1.抛体运动: 以一定的速度将物体抛出, 在空气阻力可以忽略的 情况下,物体只受重力作用,这种运动叫作抛体运动。 2.平

3、抛运动:物体沿水平方向抛出,只受重力作用的运动叫。 二、实验思路 .理论探究 1.运动性质:初速度为零,加速度为 g 的匀变速曲线运动。 曲线运动,速度和位移的方向时刻在变化,结合运动的合成和 分解,思考怎样把这种运动分解为先对简单的直线运动呢? 2.运动的分解; 水平方向:有初速度,不受力,可能是匀速直线运动 竖直方向:初速度为零,只受重力,可能是自由落体运动。 探究这两个方向的位移和速度随时间变化的规律,就可以得出 平抛运动的规律。 .实验探究 1.探究竖直方向的运动特点 如图,击打振片小球 A 沿水平方向抛出, 做平抛运动;小球 B 竖直下落,做自由落 体运动,分别改变小球距地面的高度和

4、击打 力度,多次重复这个实验,记录实验现象。 实验现象:A、B 两小球从相同高度,同 时开始运动,又同时落地。 实验结论:A 球在竖直方向上的分运动的运动性质和 B 球的 运动性质相同,是自由落体运动,所以平抛运动在竖直方向上 的分运动是自由落体运动。 2.探索水平方向的运动特点 如图, 完全相同的斜槽 M 和 N, 让小球从两槽相同高度同时由 静止释放, 小球 P 从槽末端飞出 后做平抛运动,小球 Q 从末端 阅读课本 P10上 部内容,认识平 抛运动, 。 依据定义, 学生可 以得出, 轨迹是曲 线, 只受重力, 所 以是加速度为 g 的匀变速曲线运 动。 学生阅读课本 P10 中部内容,

5、 回答分 解运动的方法。 培 养学生的推理能 力和分析问题的 能力。 实验结论可以引 导学生来得出来。 教学环节 教师活动预设 学生活动预设 离开后沿水平方向做匀速直线运动,多次改变释放位置,记录 实验现象:两小球同时从相同高度由静止释放,落地时 P 球 恰好落在 Q 球上。 实验结论:P 球在水平方向上的运动和 Q 的运动性质相同, 是匀速运动所以平抛运动在竖直方向上的运动是匀速直线运 动。 3.轨迹 水平方向: 0 xv t 竖直方向: 2 1 2 ygt 两式联立可得: 22 2 0 2 g yxkx v 轨迹为抛物线 综上可得:平抛运动是初速度为v0,加速度为 g 的匀变速曲线 运动,

6、轨迹是抛物线。 1.做平抛运动实验时,应注意如下三点: 在安装斜槽轨道时应注意: 。 在多次从静止释放小球时应注意: 。 建立坐标系时,应首先利用 画出 轴, 再画出与之垂直的 轴。 2.下面哪些因素会使本实验误差增大 ( BC) A.球与斜槽之间有摩擦; B.安装斜槽时其末端不水平; C.坐标原点不是平抛的起点; 3.在做 “研究平抛运动” 的实验时, 让小球多次沿同一轨道运动, 通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘 运动轨迹,下面列出了一些操作要求,你认为正确的是: ( ) 开阔学生生视 野,思考有没有 其它方案。提出 几种: 1:铅笔 描迹 2:喷水法 3: 频闪相机拍

7、 照 4:课本 P12 : 传感器、计算机 描绘 5:课本 P12图 5.3-3 钢球打复 写纸 画坐标轴时要注 意坐标原点的确 定。 教学环节 教师活动预设 学生活动预设 A.通过调节使斜槽的末端保持水平 B.每次释放小球的位置必须不同 C.每次必须由静止释放小球 D.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线 4.平抛物体的运动规律可以概括为两点: 水平方向做匀速直线 运动, 竖直方向做自由落体运动.为了研究 平抛物体的运动,可做下面的实验:如图所 示,用小锤打击弹性金属片,A 球就水平飞 出,同时 B 球被松开,做自由落体运动,两 球同时落到地面.这个实验( ) A.只能说明上述

8、规律中的第条 B.只能说明上述规律中的第条 C.不能说明上述规律中的任何一条 D.能同时说明上述两条规律 5.研究平抛运动在竖直方向的运动规律实验装置如图所示, 下列 说法在正确的是( ) A.A 球的初速度越大,走过的水平距离 也越大 B.无论 A 球的水平速度大小如何,他总 是和 B 球同时落地 C.用力大小不一样,A 球在水平方向上运动的距离就不一样 D.从这个实验看出, A 球在水平方向上的 速度和竖直方向上的速度相互影响 6.如图所示为一小球做平抛运动的闪光 照片的一部分,图中背景方格的边长 均为 5cm,如果取 g=10m/s2,那 么: 教学环节 教师活动预设 学生活动预设 照相

9、机的闪光频率是 Hz;小球运动中水平分速度的 大小是 m/s; 小球经过 B 点时的速度大小是 m/s。 9.9.某同学在“研究平抛物体运动”的 实验时,得到了如图所示的轨迹,A、 B、C三点已标出 (A点不是抛出起点) 。 则: 小球平抛的初速度为_m/s(g=10m/s 2)。 小球在B点时的瞬时速度的大小为_m/s. 小球开始做平抛运动的位置坐标x=_cm,y=_cm 10.某同学在“研究平抛物体运动”的实验时,得到了如图所示的 A、B、C 三点位置,其坐标已标出(A 点不是抛出起点)。求: A、B 两点间的时间间隔 t 为_s 小球平抛的初速度为_m/s (g=10m/s2)。 小球在B点时的瞬时速度的大小为 _m/s. 小球开始做平抛运动的位置坐标 x=_cm,y=_cm 10.0.1s 1m/s 5m/s (-10cm,-5cm) 11.11.如图所示,已知一段平抛运动的轨迹及竖直方向, 如何研究平抛运动?

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