2023福建教师资格面试模拟题：《实验：探究平抛运动的特点》试讲稿

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　　教学过程

　　导入

　　师：咱们已经学过了曲线运动与运动的合成与分解，那大家能够分析一下打排球时候，排球的运动状态吗?咱们就带着这个问题进入本节课的学习---实验：探究平抛运动的特点

　　新授

　　师：排球运动是一个简单的抛体运动，做抛体运动的物体在运动过程中受什么力作用?生：忽略空气阻力，只受重力的作用。

　　师：为什么物体的轨迹是曲线?

　　生：物体的初速度与重力不在一条直线上。师：你能总结抛体运动的定义吗?

　　生：物体以一定的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力的作用，这时的运动叫作抛体运动;

　　师：同学们，类比抛体运动能给平抛运动也下个定义吗?

　　生：将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，且只在重力作用下所做的运动。叫做平抛运动。

　　猜想假设

　　师：平抛运动是曲线运动，速度和位移的方向都在时刻变化。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在这两个方向的运动特点，平抛运动可以分解为哪两个方向的运动呢?

　　生：由于物体是沿着水平方向抛出的，在运动过程中只受到竖直向下的重力作用，因此我们可以尝试将平抛运动分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动。如果这两个方向的分运动特点研究清楚了，平抛运动的规律就清楚了。

　　师：也就是说，我们需要知道这两个方向的位移或速度随时间变化的信息。位移和速度哪个更方便测量?如何通过实验获得所需信息呢?

　　进行实验方案一：

　　师：设法记录做平抛运动的物体经过相等时间间隔所到达的位置，获得水平方向和竖直方向的位移随时间变化的具体数据，便可以独立分析水平方向和竖直方向的运动规律。那对照前面咱们学习平抛运动时的方法，所以大家能想到什么方法：

　　生：可以用频闪照相或者录制视频的方法，记录物体在不同时刻的位置。师：接下来大家观察这照片，思考下面的问题：

　　根据图片猜想，小球在水平方向和竖直方向的分运动有何特点?

　　应以哪个位置为原点建立坐标系来研究小球的水平位移和竖直位移?

　　若频闪周期为T，怎样通过作图得到T，2T，3T时间内小球做平抛运动的水平位移和竖直位移?需要测量并记录哪些数据?

　　怎样用实验数据检验你的猜想?

　　(请设计表格，把所测量的数据填入表格，根据水平位移和竖直位移随时间变化的具体数据，分析小

　　球水平方向分运动和竖直方向分运动的特点。)方案二：

　　师：除了此之外还可以有什么方法?

　　生：按照运动的分解合成去思考，然后分别分析运动情况，在水平和竖直两个方向中，先研究其中一个方向的运动规律，再设法分析另外一个方向的运动规律根据这一思路设计实验。

　　师：这位同学的思路不错，我们可以这么做。同学们来思考下面几个问题。对物体在水平方向和竖直方向的运动规律有怎样的猜想?

　　是否需要获取物体做平抛运动的轨迹?如何获取?在描绘轨迹时，如何选择坐标原点和建立坐标系?

　　物体的大小对描绘轨迹是否有影响?如何减小这种影响?

　　平抛运动竖直方向的运动规律

　　师：如图所示，用小锤打击弹簧金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落，A、B两球同时开始运动。先来分析两个小球做的分别是什么运动?

　　师：现在观察两球的运动情况，看两球是否同时落地?这个地方教给大家一个判断两球是否同时落地的小技巧.那就是不要用眼睛看.而是用耳朵听。两个小球落地后会不止蹦一下，我们只听它们落地的第一声响，如果我们只听到一声响，说明两个小球同时落地，如果听到两个落地声，说明两个小球先后落地。在做实验之前我们先来听一下一个小球落地的声音。(拿一个和实验用的小球一样的球让其做自由落体运动，让学生仔细听其落地的声音，以便判断实验中的落地声)

　　生：一声，同时落地。

　　师：A、B两个小球从同一高度同时开始运动，又同时落地，这说明了什么问题啊?生：运动时间相同。

　　师：由这一次实验我们就能下这样的结论吗?有没有可能我们设置的这个高度是一个特殊的高度，它正好满足自由落体下落的时间和平抛运动时间相等呢?或者说因为我们打击力度的原因，使A球获得的初速度刚好满足这一条件呢?那我们应该如何来解决呢?

　　生：换不同高度，不同力度。

　　师：现在我们来改变高度和打击力度重新来做这个实验，来听落地的声音。(两个小球仍然同时落地)这说明了什么问题?

　　生：平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。

　　平抛运动水平方向的运动规律

　　师：研究完竖直方向上的运动，我们再来看水平方向上的分运动。先来分析做平抛运动的物体在水平方向上的受力情况根据运动的独立性我们知道水平方向上的运动不会受到竖直方向的运动影响，再根据牛顿第一定律我们能得出什么样的结论啊?

　　师：那我们应该怎样来验证这个猜想呢?(大家可以从匀速直线运动的特点出发来考虑这个问题)

　　生：如果我们能够得到平抛运动的轨迹，利用前面探究得出的平抛运动竖直分运动的特点，就可以分析得出平抛运动在水平方向分运动的特点。

　　师：如图，槽M末端水平钢球在斜槽中从同一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动。在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板N，钢球飞出后，落到挡板上。实验前，先将一张白纸和复写纸固定在

　　竖直的背板上。球落到倾斜的挡板上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹。上下调节板N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。最后，用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨迹。