平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

1、 實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)尊敬的評(píng)委、老師，大家好！今天我說(shuō)課的題目是實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)，本節(jié)是人教版高中物理必修2第五章的第三節(jié)。本節(jié)實(shí)驗(yàn)既要驗(yàn)證結(jié)果，還要注重分析思路和方法的滲透，重視學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的深入觀察和對(duì)物理規(guī)律的親身體驗(yàn)。做好本節(jié)實(shí)驗(yàn)，不僅僅能夠鞏固已學(xué)過的處理曲線運(yùn)動(dòng)的方法，更重要的是能夠培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。而對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng)和類平拋運(yùn)動(dòng)的考察，在每年的高考中也幾乎是必不可少的。因此，本節(jié)實(shí)驗(yàn)的地位非常重要。下面我重點(diǎn)來(lái)說(shuō)一下我的教學(xué)過程一、設(shè)置情景，引入新課大家是否還記得這一款曾經(jīng)風(fēng)靡一時(shí)的網(wǎng)絡(luò)游戲呢？在游戲中，游戲者必須不斷的調(diào)整小鳥的飛行軌跡，直至擊中目標(biāo)，才能過關(guān)，

2、。觀看視頻后，提出問題：圖中小鳥的運(yùn)動(dòng)軌跡是平拋運(yùn)動(dòng)的拋物線嗎？這樣設(shè)計(jì)的目的是：在一開始就迅速抓住學(xué)生的注意力.從而引入新課。二、新課教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?描繪出平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡；判斷平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是否為拋物線；掌握根據(jù)軌跡求初速度的方法。通過實(shí)驗(yàn)?zāi)康目梢钥闯?，要完成本?jié)實(shí)驗(yàn)，必須先描繪出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，而平拋物體在空中的運(yùn)動(dòng)一瞬即逝，優(yōu)美的曲線隨即成為歷史。（一）交流討論，確定方案提出問題：我們?nèi)绾蔚玫狡綊佄矬w的運(yùn)動(dòng)軌跡？請(qǐng)學(xué)生閱讀課本所給的三種方案并分組討論，說(shuō)明三種方案是如何記錄平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡的，哪種方案最簡(jiǎn)單？（投影討論）這樣設(shè)計(jì)的目的是：調(diào)動(dòng)學(xué)生探究的積極性，培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力，問

3、題分析能力，合作交流能力。教師總結(jié)：方案一采用描跡法確定小球的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡；方案二采用徑跡法確定水流的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡；方案三采用照相法確定小球的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡。但三種方案相比較，方案二所用實(shí)驗(yàn)器材最少，從而引導(dǎo)學(xué)生，本堂課我們將選擇方案二來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。（二）演示方案在這里，我按照課本的要求，采用飲料瓶和玻璃細(xì)管制作了這一演示裝置，而根據(jù)課本的介紹，在水面下降到A處之前的一段時(shí)間內(nèi)，可以獲得穩(wěn)定的細(xì)水柱。那么事實(shí)到底怎樣呢？請(qǐng)大家觀察：教師當(dāng)場(chǎng)演示，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)把塑料瓶倒置過來(lái)后，隨著進(jìn)氣泡不斷進(jìn)入瓶?jī)?nèi)，出水口水流出現(xiàn)抖動(dòng)，無(wú)法獲得穩(wěn)定的細(xì)水柱。通過這一課本結(jié)論和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的對(duì)比，很自然的就可以激發(fā)學(xué)生的認(rèn)

4、知沖突，調(diào)動(dòng)學(xué)生探究的積極性，從而培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手意識(shí)和探究意識(shí)。很顯然，這樣的裝置是無(wú)法完成實(shí)驗(yàn)的，必須要進(jìn)行改進(jìn)。從而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入到改進(jìn)方案環(huán)節(jié)。（三）改進(jìn)方案在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，如何對(duì)方案進(jìn)行改進(jìn)呢？我們必須先找到前面現(xiàn)象的原因。鼓勵(lì)學(xué)生，積極動(dòng)腦：找出問題產(chǎn)生的原因。學(xué)生發(fā)言之后，教師總結(jié)：進(jìn)氣泡雖然可以維持瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)大致不變，但同時(shí)進(jìn)氣泡破裂又會(huì)導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)發(fā)生突變，使水流抖動(dòng)?；谝陨显?，為了獲得不抖動(dòng)的水流，我們可以將進(jìn)氣管去掉，并將瓶子底部剪掉。（當(dāng)堂演示）此時(shí)，出現(xiàn)了一個(gè)新的問題：隨著敞口瓶?jī)?nèi)的液面下降，出水口處的壓強(qiáng)也在變化,從而引起噴水速度的變化，使水流軌跡發(fā)生變化，怎么辦？

5、分析原因可知;此時(shí)水流的速度變化主要是因?yàn)槠績(jī)?nèi)的水面高度在逐漸減小，只要維持瓶?jī)?nèi)的水面高度不變就可以得到穩(wěn)定的水流。而要解決這一問題，增加一個(gè)補(bǔ)水的裝置即可。但隨之而來(lái)又會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新的問題，補(bǔ)水速度過快會(huì)使液面上升，補(bǔ)水過慢會(huì)使液面下降。為了解決這一問題，我又在敞口瓶的上端設(shè)置了一個(gè)溢水口，從而保證液面高度不變，維持出水口壓強(qiáng)不變，進(jìn)而獲得穩(wěn)定的水流。我把這種改進(jìn)后的方法稱之為“溢水控速噴水法”。解決了出水穩(wěn)定的問題后，就不得不提完成本節(jié)實(shí)驗(yàn)的另外一個(gè)重要問題了，既然研究的是平拋運(yùn)動(dòng)，那么如何保證出水口水平呢？根據(jù)生活中常見的氣泡式水平儀。在這里，我利用小藥瓶自制了一個(gè)水平儀，并將它和出水口用

6、膠水固定在平木板上，用它來(lái)調(diào)整出水口水平。那么我們又該如何記錄水流軌跡呢？而為了方便軌跡記錄和讀數(shù)方便，我又用PC板制作了一個(gè)專門的坐標(biāo)紙。而在PC板用筆描繪水流的軌跡并不容易，所以我們采用“插針法”來(lái)記錄水流的軌跡!至此，師生共同完成了對(duì)本實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和設(shè)計(jì)。在這一環(huán)節(jié)，要利用問題，緊緊抓住學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。而通過對(duì)塑料瓶、玻璃管的利用，喚醒學(xué)生變廢為寶的意識(shí)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行價(jià)值觀的教育。（四）展示裝置、分析評(píng)價(jià)接下來(lái)，教師展示改進(jìn)后的裝置，讓學(xué)生對(duì)比原實(shí)驗(yàn)裝置展開討論，評(píng)價(jià)分析改進(jìn)后裝置的實(shí)驗(yàn)原理和優(yōu)點(diǎn)。（五）實(shí)驗(yàn)操作、親身感受評(píng)價(jià)完畢后，請(qǐng)兩名學(xué)生上臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)操作實(shí)驗(yàn)，

7、其他同學(xué)在下面認(rèn)真的觀看。1、如圖所示按改進(jìn)方案安裝好儀器，從下到上依次固定出水口、噴水瓶、補(bǔ)水瓶；2、利用自制水平儀，調(diào)整噴水口水平。3、利用重錘線將坐標(biāo)紙調(diào)整到豎直方向；4、打開夾子開始實(shí)驗(yàn)，利用插針法記錄下水流的軌跡。插針時(shí)，提醒學(xué)生幾點(diǎn)：一是沿水流方向由遠(yuǎn)及近插針，以免先插近處時(shí)會(huì)檔住水流；二是動(dòng)作要快，以免水位下降過快，一旦水面下降到溢水口以下，會(huì)造成水流速度的改變，引起誤差；三是插針時(shí)視線要和坐標(biāo)紙垂直，不要插歪；四是為了方便讀數(shù)，可取水平位移間隔相等的位置插針?！驹O(shè)計(jì)意圖】：在這一環(huán)節(jié)，師生共同參與實(shí)驗(yàn)，見證軌跡的記錄過程，體會(huì)物理之美，儀器之美。4、數(shù)據(jù)處理、拓展提升（1）請(qǐng)一

8、個(gè)同學(xué)上臺(tái)讀出大頭針坐標(biāo)數(shù)據(jù)。（讀數(shù)圖片）教師利用計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)展示在大屏幕上。（由于時(shí)間關(guān)系，在這里我使用的是之前實(shí)驗(yàn)所獲得的一組數(shù)據(jù)。）教師利用計(jì)算機(jī)excle擬合出坐標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的曲線，讓學(xué)生在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)連線，獲得運(yùn)動(dòng)軌跡。（圖片）從而完成本節(jié)實(shí)驗(yàn)的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。?）如何證明該軌跡為平拋運(yùn)動(dòng)的拋物線呢？根據(jù)已獲得的運(yùn)動(dòng)軌跡，觀察其形狀，請(qǐng)學(xué)生猜想，并初步得出結(jié)論，其軌跡與拋物線類似，但是否為平拋運(yùn)動(dòng)的拋物線仍需證明。根據(jù)上節(jié)課的例題2可知，平拋運(yùn)動(dòng)軌跡上各點(diǎn)的y和x坐標(biāo)之間應(yīng)該具有的關(guān)系由于平拋運(yùn)動(dòng)的初速度不變，故讓學(xué)生從軌跡上選出幾點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)計(jì)算出各自的a值，如果在誤差允許的范圍內(nèi)，

9、a值相等，從數(shù)學(xué)知識(shí)可知：該軌跡為平拋運(yùn)動(dòng)的拋物線。教師再利用之前擬合出的曲線，擬合出所對(duì)應(yīng)的函數(shù)公式。該公式為一元二次函數(shù)，下面我們用函數(shù)公式來(lái)分析實(shí)驗(yàn)誤差，根據(jù)證明可知：二次項(xiàng)系數(shù)是由平拋的初速度決定的，一次項(xiàng)系數(shù)不為零說(shuō)明初速度方向不沿水平方向，實(shí)驗(yàn)時(shí)沒有把噴水口調(diào)到水平理想狀態(tài)，常數(shù)項(xiàng)不為零說(shuō)明噴水口與坐標(biāo)原點(diǎn)不吻合，但可以看出a遠(yuǎn)大于b、c,在誤差允許的范圍內(nèi)可把b、c看成零忽略不計(jì)。從而得出y=日”，證明該軌跡為平拋運(yùn)動(dòng)的拋物線，從而完成該實(shí)驗(yàn)的第二個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。【設(shè)計(jì)意圖】：學(xué)生通過描點(diǎn)畫圖感受獲得軌跡的過程，通過計(jì)算驗(yàn)證該軌跡為拋物線感受數(shù)學(xué)和物理規(guī)律聯(lián)系之奇妙。最后的計(jì)算機(jī)擬合結(jié)果更加深了學(xué)生對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的理解。（4）如何求解平拋物體的初速度？而根據(jù)前面分析結(jié)論可知：ga=可以利用前面得到的a值計(jì)算出水流的初速度。也根據(jù)已獲得的平拋運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，選幾組軌跡上的x、y坐標(biāo)，利用x=v.t,完成本實(shí)驗(yàn)的第三個(gè)試驗(yàn)?zāi)康摹！驹O(shè)計(jì)意圖】：利用多種方法求解初速度，拓寬學(xué)生的解題思路；利用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決實(shí)際問題，從而鞏固上節(jié)課所學(xué)知識(shí)。（5）研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的注意事項(xiàng)和誤差分析誤差分析讀取坐標(biāo)數(shù)據(jù)時(shí)帶來(lái)的讀數(shù)誤差；利用插針法確定細(xì)水柱的位置時(shí)不夠準(zhǔn)確；噴水口沒有完全調(diào)水平及出水口與坐標(biāo)原點(diǎn)不完全重合。注意事項(xiàng)1在液面下降到溢水口之前，要完