高一物理 必修二 實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) 教學(xué)設(shè)計(jì)

1、第五章拋體運(yùn)動(dòng)第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)核心素養(yǎng)1.物理觀念知道拋體運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)的含義，掌握其為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。2.科學(xué)思維掌握化曲為直的思想，通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握研究方法。3.科學(xué)探究通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)，能夠提出物理問(wèn)題，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任掌握平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，有將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到生活中的意識(shí)。重點(diǎn)重點(diǎn)1.知道實(shí)驗(yàn)原理、步驟以及注意事項(xiàng)，會(huì)判斷平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。2.會(huì)計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)物體的初速度，能掌握描跡法、頻閃照相法、對(duì)比法等探究實(shí)驗(yàn)的常用方法。教學(xué)流程教學(xué)過(guò)程創(chuàng)設(shè)情境通過(guò)生活中的情境（1）與情境（2），引出拋體運(yùn)動(dòng)的概念；通過(guò)情境（3）介紹平拋運(yùn)動(dòng)的含義。情境（3）情境（1）

2、 情境（2）通過(guò)對(duì)情境（3）中，排球在空中的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析，提出問(wèn)題：平拋運(yùn)動(dòng)有什么的特點(diǎn)？從而對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。實(shí)驗(yàn)探究通過(guò)“化曲為直”的思想，將探究實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化成了：驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)分別為：勻速直線運(yùn)動(dòng)與自由落體運(yùn)動(dòng)，并且引出實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹７桨冈O(shè)計(jì)首先，實(shí)驗(yàn)探究介紹了兩種方案：方案一：對(duì)比實(shí)驗(yàn)；方案二：頻閃照相。對(duì)兩種方案都進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)過(guò)程以及實(shí)驗(yàn)原理等方面的介紹。在這一過(guò)程中，滲透探究實(shí)驗(yàn)的研究方法：對(duì)比實(shí)驗(yàn)法。方案一：對(duì)比實(shí)驗(yàn)介紹實(shí)驗(yàn)原理、對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行介紹。播放驗(yàn)證水平與豎直兩個(gè)方向的實(shí)驗(yàn)視頻。采用對(duì)比實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行驗(yàn)證，所需的實(shí)驗(yàn)器材有：斜槽、小球、木板、圖釘、重錘線、刻度尺

3、、三角板、鉛筆等。簡(jiǎn)單的了解一下實(shí)驗(yàn)操作，在A球開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)的一瞬間，在同一高度釋放B球，在相同時(shí)間內(nèi)兩者下落的位移相同，那么通過(guò)對(duì)比就驗(yàn)證了豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，在水平方向上，我們讓A球與C球具有相同的初速度，若相同時(shí)間內(nèi)，A球與做勻速直線運(yùn)動(dòng)的C球水平位移相同，那么就驗(yàn)證了我們的猜想。方案二：頻閃照相通過(guò)對(duì)頻閃照相法內(nèi)容的介紹，結(jié)合底片讓學(xué)生了解該方法，體會(huì)實(shí)驗(yàn)原理。頻閃照相法是指：每隔一定時(shí)間對(duì)同一物體進(jìn)行一次拍照，并將其位置呈現(xiàn)在同一張底片上的技術(shù)。也就是說(shuō)，在底片上，對(duì)于同一小球任意相鄰的兩個(gè)影像之間的時(shí)間間隔都是相同的。在這張底片上我們可以看出，豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)的小球與

4、做平拋運(yùn)動(dòng)的小球，在任一段相同時(shí)間內(nèi)，下落的位移是相同的，而水平方向上，任意兩相鄰的小球影像之間的距離，都是相等的。也驗(yàn)證了平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。通過(guò)以上方案得到結(jié)論：水平方向水平方向：豎直方向： 其次，從平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡入手，來(lái)分析其軌跡是否為拋物線，得到軌跡的方法有：描跡法與噴水法。描跡法要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)儀器的調(diào)整，以及注意引導(dǎo)對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)的位置進(jìn)行思考。方案三：描跡法用鉛筆在紙上，先描出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，再進(jìn)行處理分析，這就是描跡法。對(duì)于描跡法來(lái)說(shuō)，前提要保證小球能夠做平拋運(yùn)動(dòng)，那么就首先要對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行調(diào)整，要做到“一水平二平行”。調(diào)整好器材后，播放具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。 方案四：噴水法準(zhǔn)備兩根兩端開(kāi)口的

5、細(xì)管，將一根彎成水平，插在裝有水的飲料瓶的噴嘴上，進(jìn)行倒置，這樣就可以在膠片上留下平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡了。這就是噴水法。介紹操作的注意事項(xiàng)：為了保證噴出的水初速保持不變，左側(cè)A管的上端必須要保持在液面的下方，這是因?yàn)椋哼@樣可以保證該處壓強(qiáng)始終與外界大氣壓一樣，彎管口處的壓強(qiáng)也就保持不變了，從而可以提供速度不變的水流噴出。（四）數(shù)據(jù)處理對(duì)實(shí)驗(yàn)中得到的軌跡進(jìn)行處理，目的在于分析出：平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是否為拋物線，以及初速度的計(jì)算。得到軌跡之后，我們以小球在初位置時(shí)，球心在紙上的投影作為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿著水平與豎直方向建立平面直角坐標(biāo)系，這里要注意并不是槽口的投影，在運(yùn)動(dòng)軌跡中找出均勻分布的6個(gè)點(diǎn)，用直尺與三角板測(cè)出它們的坐標(biāo)，記錄在表格中，將兩個(gè)方程聯(lián)立，得到v0的表達(dá)式，其中g(shù)值已知。將6組數(shù)據(jù)分別代入表達(dá)式，可以得出6個(gè)初速度的值，再求平均值，從而求出這個(gè)初速度v0。將兩個(gè)方程進(jìn)行組合，可得到y(tǒng)=ax2，這里的a是常數(shù)，我們將某點(diǎn)的坐標(biāo)代入，求出常數(shù)a，再將其他點(diǎn)的坐標(biāo)代入y=ax2，看是否成立。如果都近似成立，就說(shuō)明描繪的曲線為拋物線。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的誤差來(lái)源，主要來(lái)自于器材調(diào)平、坐