师:我们先来了解一下什么是平抛运动。平抛运动的定义是,物体以一定的初速度水平方向抛出,如果物体仅受重力作用,这样的运动叫做平抛运动。
师:通过平抛运动的定义,同学们来思考平抛运动在水平方向和竖直方向上各是什么运动?
生:水平方向不受力,且有初速度,所以做匀速直线运动;竖直方向上只受重力,没有初速度,所以做自由落体运动。
师:那我们接下来就运用演示实验验证同学们的猜想,首先为同学们展示探究实验需要的仪器,大家看大屏幕。
师:好的,实验仪器展示完了,除了仪器之外,在实验前同学们还要明确,用小锤击打金属片
时,小球
做平抛运动,
球做自由落体运动。
师:那你们觉得
、
两个小球哪一个先落到地面上?小球落地的时间可能与哪些因素有关呢?
生:我觉得
球先落地,也可能
、
两个小球同时落地。小球落地的时间可能与离地面的高度和小球初速度的大小有关。
师:接下来老师给大家进行演示实验,大家看好步骤。
师:①用小锤击打弹性金属片
,使
球沿水平方向飞出,此时
球做平抛运动,与此同时,
球被松开做自由落体运动。改变装置离地面的高度,重复刚才的实验,进行多次实验。
师:②在同一高度改变小锤击打的力度,使
球的平抛初速度大小不同,改变击打的力度,进行多次实验。
师:同学们观察实验现象,有什么发现吗?
生:发现改变装置离地面的高度,两球总是同时落地。改变击打的力度,击打力度越大,小球的初速度越大,小球落地位置距离装置越远,无论
球的初速度多大,两球仍然同时落地。
师:同学们的回答都很好,以上实验现象可以说明做平抛运动的
球在竖直方向上的运动情况与自由落体运动相同。
师:为了让同学们可以更直观地观察实验现象,对比更加明显,对平抛运动有更深入的了解,我们用频闪照相拍摄小球的运动,在多媒体上为同学们展示。从图片中,可以得到哪些相关信息?
生:从照片中可以看出,两个小球在同一时间下落的高度相同,也说明做平抛运动的
球在竖直方向上的运动情况与自由落体运动相同。
师:由于不计空气阻力作用,小球在运动过程中,水平方向不受外力作用,根据牛顿第一定律可知,小球在水平方向做匀速直线运动,因此平抛运动可以分解成沿水平方向的匀速直线运动和沿竖直方向的自由落体运动。
师:我们可以共同总结出平抛运动在水平方向和竖直方向上的速度与位移计算公式: