第三节 实验：研究平抛运动
主备教师：曾光芬
一、【内容及其解析】
1、内容：判断平抛运动的轨迹是不是抛物线；计算平抛物体的初速度。 2、解析：本节课要学的内容判断平抛运动的轨迹是不是抛物线，计算平抛物体的初速度，其核心是会计算平抛物体的初速度。学生已经学过平抛运动，本节课的内容实验：研究平抛运动就是在此基础上的发展起来的。在本学科有重要的地位，并有承上启下的作用，是本章知识的重要内容。教学的重点是实验研究的过程，解决重点的关键是明确平抛运动的运动规律。 二、【目标及其解析】
1、目标定位：
（1）描出平抛运动物体的轨迹； （2）判断平抛运动的轨迹是否为抛物线； （3）求出平抛运动物体的初速度。 2、目标解析：
（1）描出平抛运动物体的轨迹就是指知道用实验获得平抛运动轨迹的方法； （2）判断平抛运动的轨迹是否为抛物线就是指知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法；
（3）求出平抛运动物体的初速度就是指会推导平抛初速度的表达式，会计算平抛运动的初速度。 三、【问题诊断分析】
在本节课的教学中，学生可能遇到的问题是对实验过程的思路不太清晰，产生这一问题的原因是学生对平抛运动的规律不太理解，要解决这一问题就要引导学生通过视频理解整个实验过程。 四、【教学支持条件分析】 多媒体课件
五、【教学过程设计】
复习提问：什么是平抛运动，平抛运动的规律是什么？ 平抛运动是水平方向的匀速直线运动和落体运动的合运动。平抛运动的规律
竖直方向的自由
⎧⎧x=v0tvx=v0⎪⎪
(1)⎨12(2)⎪⎨vy=gty=at⎪⎪22⎩2v=v+v⎪xy⎩新课教学
问题1：如何描绘平抛运动的轨迹？ 设计意图：提出问题，引导学生思考。 师生活动：
为记录平抛运动轨迹，实验室中较常用的方法是教材介绍参考案例1： 该实验所需器材包括：附带金属小球的斜槽，木板及竖直固定支架，白纸，图钉，刻度尺，三角板，重锤，铅笔等。 实验步骤如下：
① 安装调整斜槽 用图钉把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角固定斜槽，可用平衡法调整斜槽，即将小球轻放在斜槽平直部分的轨道上，如小球能在任意位置静止，就表明水平程度已调好。
② 调整木板 用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直面平行，然后把重锤线方向记录到钉在木板上的白纸上，固定木板，使在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变。
③ 确定坐标原点 把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O，O即为坐标原点。
④ 描绘运动轨迹 用铅笔的笔尖轻轻地靠在木板的平面上，不断调整笔尖的位置，使从斜槽上滚下的小球正好碰到笔尖，然后就用铅笔在该处白纸上点上一个黑点，这就记下了小球球心所对应的位置。保证小球每次从槽上开始滚下的位置都相同，用同样的方法可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。取下白纸，用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。 上述实验步骤中我们必须注意以下事项：
① 实验中要保证通过斜槽末端点的切线水平，方木板必须处在竖直平面内， 且与小球运动轨迹所在竖直平面平行，并使小球的运动靠近木板但不接触。
② 小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始滚下，为此，可在斜槽上某一位置固定一个挡板。
③ 坐标原点（小球做平抛运动的起点）不是槽口的端点，而应是小球在槽口时球的球心在木板上的水平投影点，位于槽口末端上方r处（r为小球半径）。 ④ 应在斜槽上适当的位置释放小球，使它以适当的水平速度抛出，其轨迹由木板的左上角到达右下角，这样可以使实验误差较小。 ⑤ 须在斜槽末端用重锤线检查白纸上所画y轴是否竖直。 分运动是匀速直线运动。
问题2：如何计算平抛运动的初速度？ 设计意图：提出问题，引导学生思考。 师生活动： 平抛初速度的计算
(1)在轨迹曲线上任取几点(如A、B、c、D)。 (2)用刻度尺和三角板分别测出它们的坐标x和y。 (3)据平抛运动水平方向是匀速直线运动(x=v0t)及竖直方向是自由落体运动(y=
12
gt)，分别计算小球的初速度v0，最后2
计算小球的初速度v0的平均值。（v0=x六、【目标检测】
g
） 2y
1、 在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：
A．让小球多次从 位置上滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。 B．按图安装好器材，注意 ，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。 C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。
⑴ 完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。 ⑵上述实验步骤的合理顺序是 。 解析 ⑴ 同一位置。B注意斜槽末端切线水平。
⑵ 上述实验步骤的合理顺序是B、A、C。
2、 如图所示是研究平抛运动的实验装置简图，图是实验后白纸上的轨迹图。
⑴ 说明图中的两条坐标轴是如何作出的。 ⑵ 说明判断槽口的切线是否水平的方法。
⑶ 实验过程中需要经多次释放小球才能描绘出小球运动的轨迹，进行这一步骤时应注意什么？
解析 ⑴ 利用拴在槽口处的重锤线画出y轴，x轴与y轴垂直。
⑵ 将小球放在槽口的水平部分，小球既不向里滚动，也不向外滚动，说明槽口的末端是水平的。
⑶ 应注意每次小球都从轨道上同一位置由静止释放。
3、在“研究平抛物体的运动”的实验中，某同学只在竖直板面上记下了重锤线y的方向，但忘记了平抛的初位置，在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹，如图所示。现在曲线上取A、B两点，量出它们到y轴的距离，
AA’=x1，BB’=x2，以及AB的竖直距离h，用这些可以求出求得小球平
抛时的初速度为多大？
解析 设小球到达A点时，运动时间为t1，竖直方向的位移为y1；到达B点时，运动时间为
t2，竖直方向的位移为y2。根据平抛运动的规律有
其中y2－y1=h，所
以 。
4 在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L＝1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、
d所示，则小球平抛的初速度为v0＝ （用L、g表示），其值
是 。（g取9.8m/s）
解析 2Lg 0.70m/s
由水平方向上ab＝bc＝cd可知，相邻两点的时间间隔相等，设为T，竖直方向相邻两点间距之差相等，Δs＝L，则由 Δs＝aT， 即得 TΔs
2
2
a
L
。 g
时间T内，水平方向位移为s＝2L，所以
s
v0＝＝Lg m/s＝0.70m/s
T
七、【本课小结】
1、平抛运动的轨迹是一条抛物线 2、计算平抛运动的初速度
第三节 实验：研究平抛运动
主备教师：曾光芬
一、【内容及其解析】
1、内容：判断平抛运动的轨迹是不是抛物线；计算平抛物体的初速度。 2、解析：本节课要学的内容判断平抛运动的轨迹是不是抛物线，计算平抛物体的初速度，其核心是会计算平抛物体的初速度。学生已经学过平抛运动，本节课的内容实验：研究平抛运动就是在此基础上的发展起来的。在本学科有重要的地位，并有承上启下的作用，是本章知识的重要内容。教学的重点是实验研究的过程，解决重点的关键是明确平抛运动的运动规律。 二、【目标及其解析】
1、目标定位：
（1）描出平抛运动物体的轨迹； （2）判断平抛运动的轨迹是否为抛物线； （3）求出平抛运动物体的初速度。 2、目标解析：
（1）描出平抛运动物体的轨迹就是指知道用实验获得平抛运动轨迹的方法； （2）判断平抛运动的轨迹是否为抛物线就是指知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法；
（3）求出平抛运动物体的初速度就是指会推导平抛初速度的表达式，会计算平抛运动的初速度。 三、【问题诊断分析】
在本节课的教学中，学生可能遇到的问题是对实验过程的思路不太清晰，产生这一问题的原因是学生对平抛运动的规律不太理解，要解决这一问题就要引导学生通过视频理解整个实验过程。 四、【教学支持条件分析】 多媒体课件
五、【教学过程设计】
复习提问：什么是平抛运动，平抛运动的规律是什么？ 平抛运动是水平方向的匀速直线运动和落体运动的合运动。平抛运动的规律
竖直方向的自由
⎧⎧x=v0tvx=v0⎪⎪
(1)⎨12(2)⎪⎨vy=gty=at⎪⎪22⎩2v=v+v⎪xy⎩新课教学
问题1：如何描绘平抛运动的轨迹？ 设计意图：提出问题，引导学生思考。 师生活动：
为记录平抛运动轨迹，实验室中较常用的方法是教材介绍参考案例1： 该实验所需器材包括：附带金属小球的斜槽，木板及竖直固定支架，白纸，图钉，刻度尺，三角板，重锤，铅笔等。 实验步骤如下：
① 安装调整斜槽 用图钉把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角固定斜槽，可用平衡法调整斜槽，即将小球轻放在斜槽平直部分的轨道上，如小球能在任意位置静止，就表明水平程度已调好。
② 调整木板 用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直面平行，然后把重锤线方向记录到钉在木板上的白纸上，固定木板，使在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变。
③ 确定坐标原点 把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O，O即为坐标原点。
④ 描绘运动轨迹 用铅笔的笔尖轻轻地靠在木板的平面上，不断调整笔尖的位置，使从斜槽上滚下的小球正好碰到笔尖，然后就用铅笔在该处白纸上点上一个黑点，这就记下了小球球心所对应的位置。保证小球每次从槽上开始滚下的位置都相同，用同样的方法可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。取下白纸，用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。 上述实验步骤中我们必须注意以下事项：
① 实验中要保证通过斜槽末端点的切线水平，方木板必须处在竖直平面内， 且与小球运动轨迹所在竖直平面平行，并使小球的运动靠近木板但不接触。
② 小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始滚下，为此，可在斜槽上某一位置固定一个挡板。
③ 坐标原点（小球做平抛运动的起点）不是槽口的端点，而应是小球在槽口时球的球心在木板上的水平投影点，位于槽口末端上方r处（r为小球半径）。 ④ 应在斜槽上适当的位置释放小球，使它以适当的水平速度抛出，其轨迹由木板的左上角到达右下角，这样可以使实验误差较小。 ⑤ 须在斜槽末端用重锤线检查白纸上所画y轴是否竖直。 分运动是匀速直线运动。
问题2：如何计算平抛运动的初速度？ 设计意图：提出问题，引导学生思考。 师生活动： 平抛初速度的计算
(1)在轨迹曲线上任取几点(如A、B、c、D)。 (2)用刻度尺和三角板分别测出它们的坐标x和y。 (3)据平抛运动水平方向是匀速直线运动(x=v0t)及竖直方向是自由落体运动(y=
12
gt)，分别计算小球的初速度v0，最后2
计算小球的初速度v0的平均值。（v0=x六、【目标检测】
g
） 2y
1、 在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：
A．让小球多次从 位置上滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。 B．按图安装好器材，注意 ，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。 C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。
⑴ 完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。 ⑵上述实验步骤的合理顺序是 。 解析 ⑴ 同一位置。B注意斜槽末端切线水平。
⑵ 上述实验步骤的合理顺序是B、A、C。
2、 如图所示是研究平抛运动的实验装置简图，图是实验后白纸上的轨迹图。
⑴ 说明图中的两条坐标轴是如何作出的。 ⑵ 说明判断槽口的切线是否水平的方法。
⑶ 实验过程中需要经多次释放小球才能描绘出小球运动的轨迹，进行这一步骤时应注意什么？
解析 ⑴ 利用拴在槽口处的重锤线画出y轴，x轴与y轴垂直。
⑵ 将小球放在槽口的水平部分，小球既不向里滚动，也不向外滚动，说明槽口的末端是水平的。
⑶ 应注意每次小球都从轨道上同一位置由静止释放。
3、在“研究平抛物体的运动”的实验中，某同学只在竖直板面上记下了重锤线y的方向，但忘记了平抛的初位置，在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹，如图所示。现在曲线上取A、B两点，量出它们到y轴的距离，
AA’=x1，BB’=x2，以及AB的竖直距离h，用这些可以求出求得小球平
抛时的初速度为多大？
解析 设小球到达A点时，运动时间为t1，竖直方向的位移为y1；到达B点时，运动时间为
t2，竖直方向的位移为y2。根据平抛运动的规律有
其中y2－y1=h，所
以 。
4 在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L＝1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、
d所示，则小球平抛的初速度为v0＝ （用L、g表示），其值
是 。（g取9.8m/s）
解析 2Lg 0.70m/s
由水平方向上ab＝bc＝cd可知，相邻两点的时间间隔相等，设为T，竖直方向相邻两点间距之差相等，Δs＝L，则由 Δs＝aT， 即得 TΔs
2
2
a
L
。 g
时间T内，水平方向位移为s＝2L，所以
s
v0＝＝Lg m/s＝0.70m/s
T
七、【本课小结】
1、平抛运动的轨迹是一条抛物线 2、计算平抛运动的初速度