学生实验教案1

人教版

高一

物理

第五章第3节《实验：研究平抛运动》教学设计

课程名称

授

课

人

教学对象

一、教学内容分析

《

实验：研究平抛运动》

庞汉梅

高一

学校名称

科 目

物理

北流市实验中学

课时安排

1课时

“实验：研究平抛运动”是高中物理人教版必修二第五章第3节内容，本节是学生动手实验，是一个重要的学生实验，既是用牛顿定律解决问题的方法第一次在曲线运动中的具体应用，也是上一节中运动的合成与分解方法的延续和应用，由于是学生实验，为培养学生的动手动脑能力和科学素养提供很好的机会，教师应充分重视此节课。

二、教学目标分析（包含重、难点）

教学目标：1、知识与技能：知道什么是抛体运动，什么是平抛运动。知道平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g。用运动的分解合成结合牛顿定的规律交流讨论并解决实际问题.在得出平抛运动规律的基础上进而分析斜抛运动。掌握研究抛体运动的一般方法。

2、过程与方法：通过对平抛运动规律进行探究的过程，体会运动的合成与分解在研究复杂曲线运动中的重要地位。体会分运动与合运动是一种等效替换，体会等效思想在物理研究中的重要作用。

3、情感态度与价值观：培养学生将所学知识应用于实践的意识和勇气，主动探究实现知识的迁移。通过用运动分解合成将复杂运动化繁为简的物理研究过程，感受物理学的奇妙。

教学重点：描绘平抛物体运动的轨迹；研究平抛运动的特点。

教学难点：描绘平抛物体运动的轨迹。

三、教学策略及选择设计

本节课主要分为三大部分：一是引导学生设计一些实验方案，通过交流，分析比较各实验方案的优点和不足，并据此和实验资源选择恰当的实验方案；二是根据选择的实验方案，学生动手实验，描绘平抛运动的轨迹；三是利用得到的平抛运动的轨迹，研究平抛运动的特点。

四、教学环境及设备、资源准备

教学环境及设备、资源准备：课文图5．4－2所示器材，或课文图5．4－3所示的器材，或平抛实验仪；斜槽、木板、白纸（可先画上坐标格或用坐标纸）支架等；刻度尺，数码相机，开口玻璃瓶，两个直玻璃管，吸管帽，红墨水等。

五、教学过程设计

教学过程

教师活动

1 学生活动

设计意图

引入：简单介绍“留迹法”在日常生活中的价值和应用，及其在本节课中的应用

第一部分

实验方案探讨：

学生设想各种对于平抛运动的留迹法，并相互交流讨论不同方法的优点和不足，

同学们通过分析比较，选出本次实验描绘平抛运动物体轨迹的方法。

第二部分

学生动手实验：

提问：你们旅游过吗？请一位同学回忆，思考并回答问题

描述某次旅游经过的主要地点。 板书学生所述地点图，用粉笔将这

些点连起来，得到旅游路线图。

小结：两种轨迹图对应两种绘轨迹

方法──粉笔的完整轨迹和旅游同

学的由一系列点得到的旅游路线

（轨迹）图。日常生活中还有成长

日记，生活日记，森林迷路时做标

记……

学生讨论，设计实验方案 平抛运动在空中一瞬即逝，优美的学生交流方案， 曲线随即成为历史，没有留下什么1．指出各方案的优点， 具体的可供操作的东西，无法研究2．指出各方案的不足， 平抛运动。要详尽研究平抛运动的3．如何改进方案 特点，必须先得到其运动轨迹。 （1）简单，方便，但在确定提问：我们如何得到平抛物体的运轨迹点时误差大，可以加竖动轨迹？可以从上述两种留迹法得直线减小误差 到启发吗？请设计实验方案。 （3）如果能保证初速度水学生提出的方案可能有以下几种，平，用数码照相机拍照，效引导学生分析各个方案： 果可能很好 （1）小球碰铅笔尖法：教材P12—图象准确，但将不同图片合参考案例1（下图） 一需要计算机技术 （2）细水柱法，P12—参考案例2 （4）方法简单

，轨迹准确，（3）连拍照片法，教材P12—参考但

长度有限，处理不方便 案例3 （5）简单，方便，让小球速（4）用相机增长曝光时间，得到一度垂直通过小孔可以减小误段轨迹的照片 差 （5）过纸板小孔法， （6）仪器设计巧妙，误差较（6）碰撞实验器，教师介绍仪器 小，考虑比较全面 （7）磁粉板留迹法（完整轨迹） 着重理解铅垂线，水平仪，总结： 挡板的作用 1．好的实验设计应兼顾哪些问题？ （7）完整的轨迹，但轨迹不归纳总结：安全（人身和仪器）、成清楚

功率高、仪器简单，操作容易、误 差小、效率高，可重复性强等等； 2．根据不同方案的分析，结合本校

实际，选择恰当的方案──我们用

碰撞实验器，和细水柱法。

借助PPT文件，显示下列问题

为在实验中得到较准确的轨迹，请学生思考，体会 思考下列问题： 1．我们的研究对象是什么？如何控讨论并回答： 制其条件？ 2 创设轻松愉快的情景 让学生体会“留迹法”在日常生活中的价值和应用，及其在本节课中的应用──重视方法

生发散思维，创新精神

交流中培养学生语言表达能力，分析问题的能力，培养学生合作与交流的精神，质疑精神和坚持原则，求真务实的态度

鼓励学生去创新和实践，提倡多动脑、动手的创新精神，对学生进行创新意识和创新品德培养过程，激发学生创新意识

体会物理方法与生活的紧密联系

体会此仪器的优点，体会物理之美

注重物理问题的探究思想和实验设计思想，了解设计实验的基本方法 众中选优原则和联系实际的原则

知道平抛运动的条件

2．如何保证每次实验v0相同？ 在选出本次3．小球平抛的抛出点在哪？如何确实验描绘平定？ 抛运动物体4．实验中与斜面轨道不光滑有关轨迹的方法吗？为什么？ 的基础上学5．根据得到的实验轨迹点，如何描生动手实验，绘平抛运动的轨迹？ 描绘平抛运6．实验需要哪些器材或仪器？ 动的轨迹

教师个别指导，随时解答学生遇到 的问题

如何判断平抛运动的轨迹是不是抛

第三部分： 物线？

研究平抛运

提问：还有什么方法知道得到的轨动特点：利用迹是否是抛物线？ 得到的平抛

轨迹：

1．判断平抛

运动的轨迹

是不是抛物

线；

2．计算平抛物体的初速度： （1）测量初速度时需要测量的物理 量有哪些？ （2）如何推导平抛初速度的表达2．计算平抛式？ 物体的初速（3）计算平抛运动的初速度 度

这节课你学到了什么？能否设计更

好的实验方案？此节课我们用到了哪些物理方法和思想？

学生动手操作实验

用碰撞实验器，

细水柱法

学生处理轨迹图象和处理数据，得出结论 方法1：用碰撞实验器得到的轨迹 在画出的x轴上由o点起取等距离的点，A1，A2，A3，A4，再由轨迹曲线测量出各点所对应的下降的高度，看这些高度的比值是否近似等于1：4：9……从而检查实验的结果误差的大小。 方法2：用细水柱得到的

照片： 用事先做好的方格图套在图片上，可以快速检验如图y2一x图，判断是否

是过原点直线 根据坐标中轨迹上某点的xy，结合下v0xg式可2y求v0， 得出实验结论： （1）实验得到的轨迹是否是抛物线； （2）平抛物体的初速度多大。 思考，计算，得出结论

六、板书设计

和相应控制方法

通过分一系列思考题，加深对实验原理的理解，为后面的动手实验作好准备 培养学生动手动脑能力

会处理实验操作结果，进一步理解实验原理

知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法

进一步强调物理思想和方法──-化曲线为直线

会用运动合成与分解的方法分析抛体运动

理解实验目的，知道实验的意义，培养科学素养

3

【实验目的】1．学会用实验方法描绘出平抛物体运动的轨迹。

2．能根据运动轨迹分析实验数据，求出平抛物体的初速度。

【实验原理】运用平抛运动的规律：水平方向：，竖直方向：，

两个分运动合成可得轨迹方程：，从而可求得初速：

【实验器材】斜槽、小球、铁架台、方木板、重锤和细线、米尺和三角板、铅笔、坐标纸、图钉

【实验步骤】1、用图钉把坐标纸钉在竖直的方木板上。如果木板不铅直将影响球的飞行，可能相撞或摩擦，因此要用铅锤线校准。

2、在紧靠木板的左上角固定斜槽。

固定斜槽时要使其末端

，确保小球飞出作

，可将小球置于平轨部分，若球平衡即可。

3、确定小球飞出时的初始位置即坐标原点O，并过O用铅锤线描出竖直线即y轴。坐标原点（即小球做平抛运动的起点）是球在槽口时其球心在竖直纸板上的水平投影点O，即O点在水平槽口端点正上方r处。

4、把事先做好的带孔的卡片用手按在竖直木板上，调节卡片位置，使槽上滚下的小球正好从卡片孔穿过，用铅笔记下小球穿过孔时的位置。小球每次应在

从斜槽上由

开始滚下，在斜轨上释放小球不宜用手指，而要用斜槽上的球夹或挡板（如尺子），这样做重复性好，能确保每次的

相同。

5、取下白纸，以O点为原点再画一条水平向右的x轴（与υ0方向相同）。

6、根据记下小球穿过孔的一系列点的位置，画出平滑曲线即为小球做平抛运动的轨迹。

【数据处理】1、判断平抛运动的轨迹是否是抛物线：

2、计算平抛物体的初速度：

七、教学反思

在曲线上（轨迹上）选取距O点远些的点测出它们的坐标（x，y），填入表中来计算球的初速度，最

后取平均值课堂引入新颖，把物理和生活实际联系起来，不枯燥，源于生活，用于生活，学生学习轻松有趣。此课是实验课，所以在在培养学生能力方面做了很详细的设计与安排，既有实验方案设计，又有实际动手操作，还有对操作结果的处理，充分体现以学生为主体，培养学生能力的教学思想，同时强化物理计中的每个细节，既可以让学生对物理知识知其所以然，还能让学生意识到细节的价值，要关注细节。在处理实验时，由于学校的平抛演示仪器问题，误差大，所以用数码相机照下细水柱的平抛运动轨迹，再对照片进行处理，取得了非常好的效果，同时可以以此激发学生创新实验，关注生活，充分利用资源的。

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