高中物理必修2实验:研究平抛运动教案

  高中物理必修2实验:研究平抛运动教案

  教学目标

  1、知识与技能

  (1)知道平抛运动的特点是初速度方向水平,只有竖直方向受重力作用,运动轨迹是抛物线;

  (2)知道平抛运动形成的条件;

  (3)理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g;

  (4)会用平抛运动规律解答有关问题。

  2、过程与方法

  (1)在知识教学中应同时进行科学研究过程教育,本节课以研究平抛物体运动规律为中心所展开的课堂教学,应突出一条研究物理科学的一般思想方法的主线:

  观察现象→初步分析→猜测实验研究→得出规律→重复实验→鉴别结论→追求统一。

  (2)利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动,渗透物理学“化曲为直”“化繁为简”的方法及“等效代换”正交分解”的思想方法;

  (3)在实验教学中,进行控制的思想方法的教育:从实验的设计、装置、操作到数据处理,所有环节都应进行多方面实验思想的教育,“实验的精髓在于控制”的思想,在乎抛物体实验中非常突出。如装置中斜槽末端应保持水平的控制;木板要竖直放置的控制;操作上强调小球每次都从斜槽同一高度处由静止开始释放的控制;在测量小球位置时对实验误差的控制等。

  3、情感、态度与价值观

  (1)通过重复多次实验,进行共性分析、归纳分类,达到鉴别结论的教育目的,同时还能进行理论联系实际的教育。

  (2)在理解平抛物体运动规律是受恒力的匀变速曲线运动时应注意到“力与物体运动的关系”。这方面的问题,我国东汉的王充(公元27~97年)历尽心血三十年写成《论衡》一书,全书三十卷八十五篇约三十万字,已有精辟论述,以此渗透爱国主义教育和刻苦学习、勤奋工作精神的美德教育。

  教学重难点

  1、教学重点:平抛运动的特点和规律;学习和借鉴本节课的研究方法。

  2、教学难点:平抛运动的规律。

  教学工具

  多媒体、板书

  教学过程

  一、实验目的

  1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹.

  2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线.

  3.根据平抛运动的轨迹求其初速度.

  二、实验原理

  1.利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹.

  2.建立坐标系,如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具有y=ax2的形式(a是一个常量),则轨迹是一条抛物线.

  三、实验器材

  斜槽、小球、方木板、铁架台、坐标纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺.

  四、实验步骤

  1.安装调平

  将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上,其末端伸出桌面外,轨道末端切线水平,如图所示.

  2.建坐标系

  用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角,把木板调整到竖直位置,使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近,把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心在木板上的投影点O,O点即为坐标原点,用重垂线画出过坐标原点的竖直线,作为y轴,画出水平向右的x轴.

  3.确定球的位置

  将小球从斜槽上某一位置由静止滑下,小球从轨道末端射出,先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值,然后让小球由同一位置自由滚下,在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置,并在坐标纸上记下该点.用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置.

  4.描点得轨迹

  取下坐标纸,将坐标纸上记下的一系列点,用平滑曲线连起来,即得到小球平抛运动轨迹.

  五、数据处理

  1.计算初速度

  在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点——A、B、C、D、E、F,用刻度尺、三角板测出它们的坐标(x,y),并记录在下面的表格中,已知g值,利用公式y=2(1)gt2和x=v0t,求出小球做平抛运动的初速度v0,最后算出v0的平均值.

  2.验证轨迹是抛物线

  抛物线的数学表达式为y=ax2,将某点(如B点)的坐标x、y代入上式求出常数a,再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立,若等式对各点的坐标近似都成立,则说明所描绘的曲线为抛物线.

  六、误差分析

  1.斜槽末端没有调水平,小球离开斜槽后不做平抛运动.

  2.确定小球运动的位置时不准确.

  3.量取轨迹上各点坐标时不准确.

  七、注意事项

  1.实验中必须调整斜槽末端的切线水平(检验是否水平的方法是:将小球放在斜槽末端水平部分,将其向两边各轻轻拨动一次,看其是否会加速或减速运动).

  2.方木板必须处于竖直平面内,固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直.

  3.小球每次必须从斜槽上同一位置滚下.

  4.坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时球心在木板上的投影点.

  5.小球开始滚下的位置高度要适中,以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜.

  6.在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度.

  八.典例剖析

  1. 实验器材、实验操作

  例1、

  (1)在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是________.

  A.游标卡尺 B.秒表 C.坐标纸 D.天平 E.弹簧测力计 F.重垂线

  (2)实验中,下列说法正确的是()

  A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下

  B.斜槽轨道必须光滑

  C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些

  D.斜槽轨道末端可以不水平

  【答案】 (1)C、F(2)A、C

  2. 实验数据的处理

  例2. 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=1.25 cm,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v0=______(用L、g表示),其值是______.(g取9.8 m/s2)

  3. 实验创新设计

  例3. 请你由平抛运动原理设计测量弹射器射出弹丸的初速度的实验方法,提供的实验器材:弹射器(含弹丸,见图),铁架台(带有夹具),刻度尺.

  (1)画出实验示意图.

  (2)在安装弹射器时应注意_________________________.

  (3)实验中需要测量的量有(并在示意图中用字母标出)

  _________________________________________________.

  (4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等,在实验中采取的方法是________________________________.

  (5)初速度的计算公式:___________________________.

  【答案】

  (1)由平抛运动的实验原理,可知使弹丸做平抛运动,通过测量下落高度可求出运动时间,再测出水平位移可求出其做平抛运动的初速度,故实验示意图如图所示.

  (2)为保证弹丸初速度沿水平方向,弹射器必须保持水平.

  (3)应测出弹丸下落的高度y和水平射程x,如图所示.

  (4)在不改变高度y的条件下进行多次实验测量水平射程x,然后求水平射程x的平均值,以减小误差.

  课后小结

  本节课主要内容包括:

  1.研究平抛运动在竖直方向是自由落体运动;

  2.研究平抛运动在水平方向是匀速直线运动;

  3.设计实验获得平抛运动的轨迹.

  4.实验的原理、器材、步骤和注意事项

  5.对学生的实际操作进行点评

  板书

  第三节 探究平抛运动的规律

  1、抛体运动

  (1)条件:具有一定的初速度;忽略空气阻力;只受重力的作用

  (2)初速度为水平方向的抛体运动叫做平抛运动。

  2、竖直方向的运动规律

  (1)受力情况:只受重力作用

  (2)初速度情况:无

  (3)结论:平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。

  3、水平方向的运动规律

  (1)受力情况:不受力

  (2)初速度情况:有

  (3)结论:平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动。

  高中教学计划小编推荐各科教学设计:

  语文数学英语历史地理政治化学物理生物美术音乐体育信息技术

  高中教学计划小编推荐各科教学设计:

  语文数学英语历史地理政治化学物理生物美术音乐体育信息技术

分享

热门关注

教资高中政治教案万能模板

高中政治教案

高中信息技术教案模板范文

高中信息技术教案模板

高中《老人与海》语文教案

老人与海教案

烛之武退秦师教案范本

烛之武退秦师

高中《雨巷》教案范本

雨巷教案

语文《蜀道难》高中教案

蜀道难教案

高中音乐教案模板范文2021

高中音乐教案模板

高中语文《阿房宫赋》教案

高中语文教案

高中德育主题班会教案模板

德育主题班会教案