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高中物理《探究平抛运动竖直分运动的特点》逐字稿

zhuzigao 2025-01-22 09:01:26 高中物理面试逐字稿 0

一、导入


师:咱们已经学过了曲线运动与运动的合成与分解,那大家能够分析一下打排球时候,排球的运动状态吗?咱们就带着这个问题进入本节课的学习 --- 实验:探究平抛运动的特点。

二、新授


师:排球运动是一个简单的抛体运动,做抛体运动的物体在运动过程中受什么力作用?
生:忽略空气阻力,只受重力的作用。
师:为什么物体的轨迹是曲线?
生:物体的初速度与重力不在一条直线上。

1. 猜想假设


师:平抛运动是曲线运动,速度和位移的方向都在时刻变化。我们该如何研究呢?
我们可以按照把复杂的曲线运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动的思路,分别研究物体在这两个方向的运动特点,平抛运动可以分解为哪两个方向的运动呢?
生:由于物体是沿着水平方向抛出的,在运动过程中只受到竖直向下的重力作用,因此我们可以尝试将平抛运动分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动。如果这两个方向的分运动特点研究清楚了,平抛运动的规律就清楚了。
师:也就是说,我们需要知道这两个方向的位移或速度随时间变化的信息。位移和速度哪个更方便测?
生:位移信息更容易获取,根据时间关系,就能求出速度。
师:那我们该如何进行研究呢?
生:按照运动的分解合成去思考,然后分别分析运动情况,在水平和竖直两个方向中,先研究其中一个方向的运动规律,再设法分析另外一个方向的运动规律根据这一思路设计实验。
师:这位同学的思路不错,我们可以这么做。我们先来研究一下竖直方向规律,大家对竖直方向的运动规律有怎样的猜想?
生:平抛运动的轨迹是一条曲线,且沿这条曲线越往下,曲线的切线方向越趋近于竖直方向,物体的速度方向也越来越趋近于竖直方向,如图所示,图中 θ₂<θ₁。由机械能守恒定律可知 v₂>v₁,由运动的分解不难得知,物体经过 A、B 两位置时竖直方向的分速度大小关系为 V₂y>V₁y
师:大家赞同他的看法吗?看来大家都赞同,那通过这样得分析大家能够得出怎样得结论?
生:物体在竖直方向的初速度为零且做加速运动,结合物体竖直方向只受重力作用这一因素,我们不难做出这样的猜测:平抛运动物体在竖直方向的分运动是自由落体运动。
师:总结的很到位,那咱们既然有了猜想,接下来要怎么办呢?
生:实验验证,比较一下平抛运动与自由落体运动是否相同。
师:这位同学思路很清晰,接下来咱们一起来进行实验。

2. 验证猜想,进行实验


师:如图所示,用小锤打击弹簧金属片,金属片把 A 球沿水平方向抛出,同时 B 球被松开,自由下落,A、B 两球同时开始运动。先来分析两个小球做的分别是什么运动?
生:自由落体运动和平抛运动。
师:现在观察两球的运动情况,看两球是否同时落地。这个地方教给大家一个判断两球是否同时落地的小技巧。那就是不要用眼睛看,而是用耳朵听。两个小球落地后会不止蹦一下,我们只听它们落地的第一声响,如果我们只听到一声响,说明两个小球同时落地,如果听到两个落地声,说明两个小球先后落地。在做实验之前我们先来听一下一个小球落地的声音。(拿一个和实验用的小球一样的球让其做自由落体运动,让学生仔细听其落地的声音,以便判断实验中的落地声)
生:一声,同时落地
师:A、B 两个小球从同一高度同时开始运动,又同时落地,这说明了什么问题啊?
生:运动时间相同。
师:由这一次实验我们就能下这样的结论吗?有没有可能我们设置的这个高度是一个特殊的高度,它正好满足自由落体下落的时间和平抛运动时间相等呢?或者说因为我们打击力度的原因,使 A 球获得的初速度刚好满足这一条件呢?那我们应该如何来解决呢?
生:换不同高度,不同力度。
师:现在我们来改变高度和打击力度重新来做这个实验,来听落地的声音。(两个小球仍然同时落地) 这说明了什么问题?
生:平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。

三、巩固


师:大家一起来看 PPT 出示的题目把它做到练习本上面。
师:好,通过老师刚才的巡视发现大家的答案基本正确,看来对这个知识点掌握的都很到位。

四、小结


本节课即将接近尾声,有同学们愿意分享一下这节课你有什么收获和感想?

五、作业


师:临下课之前,老师给大家布置 2 个作业,完成课后的第 1 题,第 3 题。并回去寻找一下生活当中还有哪些地方能用到本节课所学知识。下节课与老师同学分享一下。


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