5.3 实验：研究平抛运动

教学目标

一、知识与技能

　　1. 知道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。

　　2. 会设计实验并描绘出平抛运动的轨迹。

　　3. 能够通过对平抛运动轨迹的分析判断轨迹是否为抛物线。

　　4. 能够通过对平抛运动轨迹的研究计算平抛运动物体的初速度。

　　二、过程与方法

　　1. 通过对实验过程的探究，掌握研究平抛运动规律的方法。

　　2. 通过自行设计实验验证平抛运动的规律，体验实验探究的过程。

　　三、情感、态度与价值观

　　通过实验探究平抛运动的规律，激发学习兴趣，增强求知欲望。

教学重点

1. 如何设计实验。

2. 如何处理实验数据。

3. 通过实验处理结果加深对平抛运动的理解。

教学难点

实验设计及数据处理中的困难。

教学过程

　　教师：在上节课的学习中我们通过理论研究了解到平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。同学们是否可以设计一个实验，根据你所设计的实验，把平抛运动物体的轨迹描绘出来。

　　学生：看教材并分析思考。教师有针对性的介绍以下几种实验方案，并让学生动手做实验。

　　一、平抛运动物体轨迹的描绘

　　方法1：用水流研究平抛物体的运动

　　如图，倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中一根弯成水平，且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴。水从喷嘴中射出，在空中形成弯曲的细水柱，它显示了平抛运动的轨迹。设法把它描在背后的纸上就能进行分析处理了。

　　插入瓶中的另一根细管的作用，是保持从喷嘴射出水流的速度不变，使其不随瓶内水面的下降而减小。这是因为该管上端与空气相通，A处水的压强始终等于大气压，不受瓶内水面高低的影响。因此，在水面降到A处以前的很长一段时间内，都可以得到稳定的细水柱。

　　方法2：用数码照相机或数码摄像机记录平抛运动的轨迹

　　数码相机大多具有摄像功能，每秒拍摄约15帧照片。可以用它拍摄小球从水平桌面飞出后做平抛运动的几张连续照片。如果用数学课上画函数图像的方格黑板做背景，就可以根据照片上小球的位置在方格纸上画出小球的轨迹。

　　方法3：斜面、小槽、小球等实验仪器（实验室最常用的一种方法）

实验图如下：