教科版（2019）高中物理必修第二册1.3探究平抛运动的特点-教案 教科版（2019）

探究平抛运动的特点

【教学目标】
1．理解平抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动，运动轨迹是抛物线。
2．能够通过实验操作描绘平抛运动的轨迹。
【教学重点】
理解平抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动，运动轨迹是抛物线。
【教学难点】
能够通过实验操作描绘平抛运动的轨迹。
【教学过程】
一、情境导入
教师现场或课件演示实验（如图所示）：引导学生观察水平桌面上的小球被碰后，以一定的水平初速度离开桌面后所做的运动轨迹。让学生试着描述一下。

二、新知学习
（一）什么是平抛运动？
将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气的阻力，物体只在重力作用下所做的运动。
【想一想】
节庆日观焰火是非常高兴的事，焰火升空爆炸后变为很多发光的小球，忽略空气阻力，它们是否都做平抛运动？
提示：不是。各发光小球以不同的速度向各方向被抛出后做抛体运动，只有速度沿水平方向的发光小球才做平抛运动。
（二）描绘平抛运动的轨迹
1．实验目的
用实验的方法描出平抛运动的轨迹。
2．实验仪器

请仔细观察如图所示仪器的构造，思考以下问题：
（1）怎样确保小球做的是平抛运动？
（2）如何记录小球的位置？
（3）如何得到平抛运动的轨迹？
3．实验操作
我们可以按照下面的步骤进行操作，描出小球运动的轨迹。
（1）将实验仪器置于桌面，调节调平螺丝，观察重垂线，使面板处于竖直平面内，卡好定位板。装好平抛轨道，使轨道的抛射端处于水平位置。
【思考】调节水平和竖直的目的是什么？
（2）在描迹记录纸后衬垫一张复写纸或打字蜡纸，并用压纸板将它们紧贴固定在面板上。使横坐标x轴在水平方向上，纵坐标y轴沿竖直方向向下，并注意使坐标原点的位置在平抛物体（钢球）的中心离开轨道处。
（3）把接球挡板置于最上方一格。
（4）将定位板在某一位置固定好。钢球紧靠定位板释放，球沿轨道向下运动，以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出。
下落的钢球打在接球挡板上，由于挡板平面向记录面板倾斜，小球将挤压记录纸，留下一个迹点。
（5）将接球挡板向下移动一格，重复上述操作方法，得到第二个印迹点，如此继续下移接球挡板，直至最低点，即可得到平抛的钢球下落时的一系列迹点。
（6）改变定位板的位置，即可改变钢球平抛的初速度，重复上述实验操作步骤，便可获得另一系列迹点。
4．描绘平抛运动的轨迹
取下记录纸，将各次实验所记录的点分别用平滑曲线连接起来，即可得到以不同的初速度做平抛运动的小钢球的轨迹图线，如图1-3-4所示。

【讨论交流】
（1）实验中，为了减小误差，我们可以采取哪些措施？
（2）你能对该实验提出改进的方案吗？
（3）你还有其他更好的方案描绘平抛运动的轨迹吗？
5．用手机结合软件描绘平抛运动的轨迹
我们用手机对平抛运动进行“录像”，再用软件把连拍的多张照片合成到一张照片上，也可以得出平抛运动的大致轨迹（如图所示）。