2023福建教师资格面试模拟题：《实验：探究平抛运动的特点》教案3

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　　教学过程

　　导入

　　通过生活场景那打排球时候，排球的运动状态吗?引入本节课的课题---实验：探究平抛运动的特点。

　　新授

　　教师进行简单的生活中抛体运动的例子，进一步引导学生得出抛体运动，和平抛运动的概念。

　　猜想假设

　　通过回顾前面所学内容，一起去探讨出要想研究平抛运动需要知道这两个方向的位移或速度随时间变化的信息。

　　进行实验

　　通过讨论得出只有知道这两个方向的位移或速度随时间变化的信息。如何通过实验获得所需信息呢?进一步引出两种实验方法。

　　实验一：照相机记录轨迹

　　实验二：实验装置测量运动轨迹

　　平抛运动竖直方向的运动规律

　　猜测：平抛运动的轨迹是一条曲线，且沿这条曲线越往下，曲线的切线方向越趋近于竖直方向，物体的速度方向也越来越趋近于竖直方向，如图所示，图中θ2<θ1。由机械能守恒定律可知v2>v1，由运动的分解不难得知，物体经过A、B两位置时竖直方向的分速度大小关系为V2y>V1y

　　所以，物体在竖直方向的初速度为零且做加速运动，结合物体竖直方向只受重力作用这一因素，我们不难做出这样的猜测：平抛运动物体在竖直方向的分运动是自由落体运动。

　　实验：按图所示操作实验，如果小球A水平抛出，如猜想的那样竖直方向做自由落体运动，那么A、B

　　两小球在空中运动的时间应该相等，同时下落，同时着地。仔细观察(不仅用眼看，更要用耳仔细听)可以得知，不管小球距地面的高度为多大，也不管小锤击打金属片的力度多大(小锤击打金属片的力度越大，A小球水平抛出的初速度越大)，两小球每次都是同时落地。

　　结论：上述实验中，两小球每次都是同时落地，这说明两小球在空中运动的时间相等，也就说明了平抛运动物体在竖直方向的分运动是自由落体运动。

　　平抛运动水平方向的运动规律

　　猜想：要想知道平抛运动物体在水平方向上运动的特点，关键在于找到物体的水平位移随时间变化的规律。因此，我们可测量几段相等时间间隔内物体在水平方向上的位移，找出其特点，看看这些位移是否相等。

　　实验：设法通过实验得到平抛运动的轨迹;在平抛运动的轨迹上找到每隔相等时间物体所到达的位置;测量两相邻位置间的水平位移，分析这些位移的特点。

　　怎样才能找到轨迹上每隔相等时间平抛物体所到达的位置呢?有同学可能会提出选用秒表以便测时间，这是不对的，因为平抛运动时用秒表测时间很难准确操作，这会带来较大误差。

　　通过前面的实验探究我们已经知道，平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动，而自由落体运动下落的高度h是与运动时间t的二次方成正比的，即因此，图中在竖直坐标轴y上，从原点开始向下任取一个坐标为h的点，再找到坐标为4h、9h、16h..的点。在物体运动过程中，纵坐标从其中一个位置运动到下一个位置所用的时间都是相等的。过这些点做水平线与轨迹相交，交点就是每经相等时间物体所到达的位置。在误差允许范围内，实验测得它们对应的横坐标可表示为l、2l、3l..，可见在相等的时间间隔内物体在水平方向的位移相等。

　　结论：在相等的时间间隔内物体在水平方向的位移相等，这说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动。上述实验步骤中我们必须注意以下事项：

　　①实验中必须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。

　　巩固

　　PPT上出示相应的习题，做练习。

　　小结

　　引导学生对本节课所学知识进行小结，畅谈本节课的收获，老师给予点评和补充。

　　作业

　　完成课后的作业第1，第3题。