《实验：探究平抛运动》的教学设计
《普通高中物理新课程标准》指出：高中物理课程应促进学生自主学习，
让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度和科学精神。新课程把这一理念作为实施教学的基本理念。本着对新课程理念的理解与感悟把高中物理人教版必修2第五章第三节《实验：探究平抛运动》教学设计如下： 一、设计思想： 以学生为中心，注重生生互动、师生互动。在教师引导下充分让学生大胆猜想、自主设计，利用小组讨论、汇报交流、相互合作，全面体验和感悟实验探究的各个环节，培养学生的自主探究、合作学习的能力。针对研究问题——平抛运动，引导学生进行实验方案的设计，通过交流比较，设计出既与教材相联系，又不被教材所束缚的创新实验方案，突出学习与创新相结合的教学理念。 二、教材分析 《实验：探究平抛运动》系人教版高中物理新课标的共同必修模块物理2的“曲线运动”部分第三节，本节内容需要两个课时，第一课时：实验设计，第二课时：实验操作，本次教学设计是第一课时的内容。 本节专门研究一种简单的曲线运动：平抛运动。这部分内容与老教材内容有了本质的区别，对实验的分析不是课本上给出来的，而是要让学生自己探究出来。因此，本节内容重点应落实在“探究上”，培养学生探究性学习能力、自主性学习能力。以落实新课标的好素材。 三、学情分析
通过前面知识的学习，学生已经知道了和运动、分运动以及运动的合成与分解遵循的规律；知道了运动的合成与分解是处理曲线运动的基本方法；通过一个学期多的学习，学生已经具备了初步的实验设计能力，已经能用基本器材来研究物体的运动。 四、教学目标
（一）、知识与技能
1、用不同的器材组合设计出不同的方案 2、对设计出的方案进行评价与改进 （二）、过程与方法
学生自主设计的实验方案，经生与生间的交流、讨论，教师再进行引导得出较合理的多种方案。
（三）、情感、态度与价值观
通过实验设计探究，培养学生的设计探究兴趣与热情，体验到探究自然规律的艰辛与喜悦，培养学生自主学习与他人合作精神。 五、教学重点和难点
重点：1、学会借鉴前面所学的研究方法 2、学会设计实验方案 难点：设计方案 六、教学方法
探究、讨论、交流、谈话 七、教学过程
（一）、 新课引入
师：通过上一节课的学习，我们知道了平抛运动。下面一起回顾一下： （1）、什么是平抛运动？
（2）、平抛运动的轨迹是什么？ （3）、平抛运动我们可分解成水平方向和竖直方向，它们各做什么运动？（教师提问，学生回答，复习平抛运动的知识）
师：为了用实验方法描绘出平抛运动轨迹，请同学们自主设计出实验方案。 （二）、新课教学
（1）、用以下器材设计一个或多个实验方案来得到平抛运动的轨迹：
斜面小槽、小钢球、粘了坐标纸的木板、铅笔、数码照相机、带水平喷嘴的瓶子（盛有水）、玻璃板、水彩笔 （2）、要求： a、分组讨论
b、设计好后每组选个代表对本组设计方案进行介绍，其他同学进行评价或提出改进的建议。
（3）、通过教师引导，同学交流、讨论、谈话，可得出以下方案：
方案一：让小球每次从斜槽上同一高度滑下，从末端水平抛出，用铅笔描出小球经过的位置，通过多次实验，在竖直的背景方格纸上记录了小球所经过的多个位置，用平滑曲线连接起来就能得到小球做平抛运动的轨迹。
方案二：用水平喷出的水流来显示平抛运动的轨迹，在水流后面放置一块玻璃板，用彩笔描出身故刘的轨迹。
方案三：让小球从斜槽上滑下，从末端水平抛出，用数码相机拍频闪照片。用频闪照片记录了小球所经过的位置，连接起来就得到小球做平抛运动的轨迹。 （4）、学生分三组分别依据三个方案描绘平抛运动的轨迹。
（5）、每个小组选一位学生介绍本组实验过程中出现的问题，注意事项。 八、问题与研讨
学生可能还有其它方案，教师可以和学生一起进行分析、评价。
九、平抛运动实验数据处理方法 （一）． x、y轴都画出，坐标原点未画出的数据处理 例1. 在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L?1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图6中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=_____（用L，g表示），其值为______（取
图1
g=9.8m/s2）。
分析与解：根据题意，仔细审查图中a、b、c、d 四点的相对位置，发现相邻的两点间的水平距离均为2L，这里就隐含着“物体在相邻的两点间运动时间相等”的条件，设这相等时间为T0，由于竖直方向是加速度为g的匀加速运动，由?S?aT2可得L?gT02，再由水平方向是匀速运动得2L?v0T0，联立上述两式解得v0?2Lg?0.70m/s。
（二）.y轴画出，x轴和坐标原点都未画出的数据处理 y
图2
例2.某同学在做平抛物体运动的实验时，不慎未定好原点，只画了竖直线，而且只描出了平抛物体的后一部分轨迹，
A Δx Δx 如图2所示。依此图只用一把刻度尺，如何计算出平抛物y1 B 体的初速度v0? y2 C 分析与解：为了求出平抛物体的初速度，要画出三条等距y
（Δx）、平行于y轴的竖直线与轨迹交于A、B、C三点，图3 如图3所示。然后分别过A、B、C三点作三条水平直线，A、B两点竖直距离为y1,A、B两点竖直距离为y1,A、C两点竖直距离为y2,由?x?v0T和?y?y2?2y1?gT2,解得：v0??xg/y2?2y1.
（三）.x轴画出，y轴和坐标原点都未画出的数据处理 例3.某同学做“研究平抛运动规律”的实验时，只在白纸上画出了与初速度v0平行的Ox轴，以及做平抛运动小球的一部分轨迹，忘了画坐标原点和Oy轴，如图4所示。在这种情况下，若只用刻度尺，如何求得
图4
该小球的初速度v0？
（1）写出测量的主要步骤和需要测量的物理量，并在图上标出有关物理量的符号；
（2）用测得的物理量和有关常量，写出计算该小球初速度v0的表达式v0= .
x 分析与解：(1)在该运动轨迹上取相邻的两个点间的O x x 水平距离相等的三个点A、B、C； 测出相邻两个点y1 间的水平距离x和相邻两个点间的竖直距离
y2 y1和y2,设?y?|y2?y1|
g (2) ?y?gT2 x?v0T v0?x
?y
图5
（四）利用频闪照片进行数据处理
例4.如图6所示，是用闪光灯照相法摄的一个平抛小球的照片，照相机每隔相等时间曝光一次，拍照时，不能保持底片的上边缘是水平，请用合理的办法确定图中重力加速度方向（保留作图痕迹）。若图距与实际距离之比为1：10。在这种情况下，若只用刻度尺，如何求得该小球的初速度v0和曝光时间间隔T？(重力加速度g已知)
图6 （1）写出测量的主要步骤和需要测量的物理量，并在图
上标出有关物理量的符号；
Δx Δx x （2）用测得的物理量和有关常量，写出计算该小球初
y 速度v0的表达式v0= .
分析与解：（1）把首末两点相连并且三等份，各等份点y 与对应顺序的照片上的点相连，即是重力加速度所在的y 直线，并标明方向.
图7 （2）用刻度尺测出图中的Δx和y1、y2,则有:
10?x?v0T,10y2?10y1?gT2 解得,
10y2?10y1g T?v0?10x0g10y2?10y1
12《平抛运动》教学设计
【授课课题】 平抛运动 【授课人】 赵 娟
【教材分析】
平抛物体的运动是曲线运动一章的重点，是一种最基本、最重要的曲线运动，是运动的合成和分解知识的第一次应用，是理解和掌握其它曲线运动的基础。平抛物体的运动是一种典型的匀变速曲线运动,它体现了处理复杂的曲线运动的基本方法——先分解成几个简单的直线运动——再进行合成,从而理解运动的独立性原理和叠加原理，并且会利用这种方法解决问题。本节的内容较简单，得出结论也并不难，但是用运动的合成和分解分析问题的方法，是运动学中常用的一种重要的研究问题的方法，本节的重点是掌握平抛运动的研究方法，使学生学会用运动的分解和合成来研究复杂的曲线运动，并通过实验探索分析、归纳出其运动规律是本节的难点。 【学情分析】
认识平抛运动采用的是运动的合成与分解的方法，它是一种研究问题的方法，这种方法在“力的合成与分解”的学习中学生已有基础，因此，在教学中应让学生主动尝试应用这种方法来解决平抛物体运动规律这个新问题。这一学习过程的经历，能激发学生探究未知问题的乐趣，领悟怎样将复杂的问题化为简单的问题，将未知问题化为已知问题。让学生真正理解运动合成与分解这种方法的意义，理解为什么平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。日常生活中平抛运动的现象也较多，通过与生产、生活的联系，可以使学生更深入了解这两种运动的规律。 【教学目标】 知识与技能：
（1）知道什么是抛体运动，知道什么是平抛运动；
（2）知道平抛运动的受力特点，会用运动的合成与分解方法分析平抛运动； （3）掌握平抛运动的规律，会处理简单的问题。 过程与方法：
（1）通过举例、实验，完全由感性认识到理性认识，培养观察能力和分析能力。 （2）平抛运动的研究方法----可以用两个简单的直线运动来等效替代。利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动，渗透物理学等效替代的思想； 情感态度与价值观：
（1）培养学生学习科学的兴趣及实事求是的科学态度。 （2）激发学生积极的学习兴趣和勇于探索的精神。 【教学重点】
平抛运动的特点、运动规律及用运动规律解答有关问题。