物理必修二5.4 實驗：研究平拋運動教學(xué)設(shè)計（第二課時）教學(xué)目標(biāo)1. 知道平拋運動可以分解成水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。2. 設(shè)計實驗來驗證這個結(jié)論，加強感官印象，加深對平拋運動特點的理解。3. 能夠設(shè)計實驗得到物體做平拋運動的軌跡，能夠?qū)ζ綊佭\動軌跡進(jìn)行研究得到結(jié)論。4. 能夠通過對平拋運動軌跡的研究計算平拋運動物體的初速度。教學(xué)重點A. 如何設(shè)計實驗。B. 如何處理實驗數(shù)據(jù)。C. 通過實驗處理結(jié)果加深對平拋運動的理解三、通過實驗獲得平拋運動軌跡師：剛才的演示實驗中，我們進(jìn)行的都是定性的觀察，如果要定量地對平拋運動進(jìn)行研究，我們首先必須設(shè)法描繪物體做平拋運動的軌跡。師：為了獲得平拋運動的軌跡，我這里提供幾種方法供同學(xué)們自己選擇方法1：用水流研究平拋物體的運動如圖，倒置的飲料瓶內(nèi)裝著水，瓶塞內(nèi)插著兩根兩端開口的細(xì)管，其中一根彎成水平，且水平端加接一段更細(xì)的硬管作為噴嘴。水從噴嘴中射出，在空中形成彎曲的細(xì)水柱，它顯示了平拋運動的軌跡。設(shè)法把它描在背后的紙上就能進(jìn)行分析處理了。插入瓶中的另一根細(xì)管的作用，是保持從噴嘴射出水流的速度不變，使其不隨瓶內(nèi)水面的下降而減小。這是因為該管上端與空氣相通，A處水的壓強始終等于大氣壓，不受瓶內(nèi)水面高低的影響。因此，在水面降到A處以前的很長一段時間內(nèi)，都可以得到穩(wěn)定的細(xì)水柱。方法2:用數(shù)碼照相機或數(shù)碼攝像機記錄平拋運動的軌跡 數(shù)碼相機大多具有攝像功能，每秒鐘拍攝約15幀照片。可以用它拍攝小球從水平桌面飛出后做平拋運動的幾張連續(xù)照片。如果用數(shù)學(xué)課上畫函數(shù)圖象的方格黑板做背景，就可以根據(jù)照片上小球的位置在方格紙上畫出小球的軌跡。方法3:斜面、小槽、小球等實驗儀器(實驗室最常用的一種方法)實驗圖如下：1、將平拋運動實驗器置于桌面，裝好平拋軌道，使軌道的拋射端處于水平位置。調(diào)節(jié)調(diào)平螺絲，觀察重垂線或氣泡水準(zhǔn)，使面板處于豎直平面內(nèi)，卡好定位板。2、將描跡記錄紙襯墊一張復(fù)寫紙或打字蠟紙，緊貼記錄面板用壓紙板固定在面板上，使橫坐標(biāo)x軸在水平方向上，縱坐標(biāo)y軸沿豎直方向向下(若用白紙，可事先用鉛筆在紙上畫出x、y坐標(biāo)軸線)，并注意使坐標(biāo)原點的位置在平拋物體(鋼球)的質(zhì)心(即球心)離開軌道處。3、把接球擋板拉到最上方一格的位置。4、將定位板定在某一位置固定好。鋼球緊靠定位板釋放，球沿軌道向下運動，以一定的初速度由軌道的平直部分水平拋出。5、下落的鋼球打在向面板傾斜的接球擋板上，同時在面板上留下一個印跡點。6、再將接球擋板向下拉一格，重復(fù)上述操作方法，打出第二個印跡點，如此繼續(xù)下拉接球擋板，直至最低點，即可得到平拋的鋼球下落時的一系列跡點。7、變更定位板的位置，即可改變鋼球平拋的初速度，按上述實驗操作方法，便可打出另一系列跡點。8、取下記錄紙，將各次實驗所記錄的點分別用平滑曲線連接起來，即可得到以不同的初速度做平拋運動的軌跡圖線。如圖所示。實驗注意事項：（）必須保證記錄面板處于豎直平面內(nèi)，使平拋軌道的平面靠近板面。（）調(diào)節(jié)斜槽末端水平，使小球飛出時的速度是水平方向。可將小球放于此處調(diào)節(jié)到小球不會左右滾動即可。（）貼坐標(biāo)紙時，可以用重錘線幫助完成，使重錘線與坐標(biāo)紙的一條線重合，則這條線就是縱坐標(biāo)。（）坐標(biāo)原點是斜槽末端處小球球心的位置。（）每次從同一高度無初速釋放小球。（）選取軌跡上離原點較遠(yuǎn)的點來測量x,y的值可減小誤差。描點時，應(yīng)使視線與所描的點齊平。3