★教學目標
(一)知識與技能
1.知道平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和垂直方向的自由落體運動。
2、設計實驗驗證這一結論，強化感官印象，加深對平投運動特點的理解。
3.能夠設計實驗獲得物體水平投擲運動的軌跡，并能夠研究水平投擲運動的軌跡并得出結論。
4.能夠通過研究水平拋擲物體的運動軌跡，計算出水平拋擲物體的初速度。
(二)流程與方法
1.通過實驗過程的探索，掌握研究平投運動規律的方法。
2、通過自行設計的實驗驗證平拋運動的規律，體驗實驗探索的過程。
(3) 情感態度和價值觀
1、通過實驗探索教學，有效地將理論與實踐結合起來，激發學習興趣和求知欲。 這樣，滲透著刻苦學習、艱苦奮斗精神的美德教育。
2、通過自己的設計和操作得出結論，增強學生的自信心和成就感，促進學生更好的學習。
★教學重點
1. 如何設計實驗。
2.如何處理實驗數據。
3.通過實驗處理結果加深對平拋運動的理解
★教學難點
1.實驗設計和數據處理困難。
★教學流程
老師：上節課我們通過理論研究了解到，平拋運動可以分解水平方向的勻速直線運動和垂直方向的自由落體運動。 本課我們的學習目標是設計實驗來驗證我們通過理論分析得到的結論是否正確。
1.水平方向的運動規則
師：首先我們來研究一下水平投擲運動的運動規律。 理論分析表明，水平投擲運動的運動規律是勻速直線運動。 然后要求學生設計一個實驗計劃來驗證這個結論。
學生思考、討論，5分鐘后，請每組代表發言。 一起討論。
師：根據這個想法，我這里有一個實驗案例，供大家參考。 兩條相同的弧形軌道上分別裝有電磁鐵。 球分別被電磁鐵吸引，然后切斷電源。 兩個球同時開始移動。
仔細了解了這個實驗的設計原理之后，大家可以告訴大家這個實驗觀察到的實驗結果應該是什么嗎？
學生：觀察到的結果應該是兩個球相撞。
盡可能帶領學生做實驗，驗證學生的猜想。
無條件引導學生觀看視頻動畫。
（平拋與勻速直線運動對比）
[實驗結果表明]：平拋運動的水平運動方式為勻速直線運動。
2. 垂直方向的運動規則
師：接下來我們研究一下平拋運動垂直方向的運動規律。 理論分析表明，平投運動的垂直運動規律是自由落體運動。 在這兩種情況下，要求學生設計一個實驗計劃來驗證這個結論。
學生思考、討論，5分鐘后，請每組代表發言。 一起討論。
師：根據大家的想法，為了驗證這個結論，實驗設計的方向是能夠觀察到物體從一定高度H做水平投擲運動的垂直運動與物體的運動相同。一個物體從同一高度H自由落體。為此高中物理視頻，我們取兩個物體，主要是兩個物體。 一個物體A從一定高度H自由落體，另一個物體B以一定速度運動。
從同一高度H開始，如果它們同時出發，按照理論上，結果應該是它們沿同一垂直方向運動。 兩個物體AB在垂直方向上的相對位置保持不變。 運動過程中，兩個物體AB始終處于同一水平方向。 ，即垂直位置始終相同。
師：根據這個想法，我這里有一個實驗案例，供大家參考。 用小錘子敲擊彈簧金屬片。 金屬片將A球向水平方向拋出，同時B球被釋放并自由下落。 兩個球 A 和 B 同時開始移動。
仔細了解了這個實驗的設計原理之后，大家可以告訴大家這個實驗觀察到的實驗結果應該是什么嗎？
學生：觀察到的結果應該是兩個球同時落下，因為用眼睛不容易判斷“同時”，但我們可以聽聲音。 如果是一種聲音，那就說明他們是同時落地的。
盡可能帶領學生做實驗，驗證學生的猜想。
無條件引導學生觀看視頻文件：平拋垂直方向的運動； 觀看動畫：綜合觀看平拋和自由落體動畫：平拋物體的運動
【實驗結果顯示】：水平投擲運動、垂直運動、自由落體運動。
3.通過實驗獲得平拋運動軌跡
師：剛才的演示實驗中，我們都做了定性的觀察。 如果我們想要定量地研究水平投擲運動，首先必須嘗試描述物體水平投擲運動的軌跡。
師：為了獲得平拋運動的軌跡，我提供了幾種方法供學生選擇。
方法一：利用水流研究平面拋物面的運動
如圖所示，一個倒置的飲料瓶裝滿了水，兩根兩端開口的細管插入軟木塞中。 其中一根水平彎曲，水平端連接一根較細的硬管作為噴嘴。 水從噴嘴噴出，在空中形成彎曲的細水柱，呈現出平拋運動的軌跡。 試著在后面的紙上描一下高中物理視頻，就可以分析了。
瓶中插入的另一根細管的作用是使從噴嘴噴出的水的速度保持恒定，使其不隨著瓶內水位的下降而降低。 這是因為管子的上端與空氣相連，A處水的壓力始終等于大氣壓，不受瓶內水面高度的影響。 因此，在水面下降到A點之前，可以在很長一段時間內獲得穩定的細水柱。
方法二：用數碼相機或數碼攝像機記錄平拋運動的軌跡
大多數數碼相機都具有視頻功能，每秒拍攝約 15 幀照片。 您可以使用它連續拍攝幾張小球從水平桌子上飛出并進行平面拋擲的照片。 如果以數學課上畫函數圖像的網格黑板為背景，就可以根據照片中球的位置，在方格紙上畫出球的軌跡。
方法三：斜面、小槽、小球等實驗儀器（實驗室最常用的方法）
實驗圖如下：
1、將平投運動實驗器放置在桌子上，安裝平投軌道，使軌道的彈射端處于水平位置。 調整調平螺釘，觀察垂直線或氣泡水平儀，使面板處于垂直平面，鎖緊定位板。
2、用一張復印紙或打字蠟紙將描圖紙背面貼緊記錄面板，用壓板將其固定在面板上，使橫坐標x軸為水平方向，縱坐標y軸垂直向下（如果使用白紙，可以用鉛筆預先在紙上畫出x、y坐標軸，確保坐標原點在平面拋物面（鋼球）的質心（即球心）離開軌道。
3. 將卡住擋板拉至頂部位置。
4、將定位板固定在一定位置。 鋼球靠近定位板釋放。 球沿著軌道向下運動，并以一定的初速度從軌道的直線部分水平拋出。
5.落下的鋼球撞擊向面板傾斜的捕捉擋板，并在面板上留下印記。
6. 將擋片再次向下拉一格，重復上述操作方法，創建第二個壓印點。 繼續向下拉捕捉擋板，直至其到達最低點，當平拋的鋼球落下時，你會看到一系列圖案。 跟蹤點。
7、改變定位板的位置，可以改變平拋鋼球的初速度。 根據上述實驗操作方法，可以產生另一系列的跡線點。
8、取下記錄紙，將每次實驗記錄的點用平滑的曲線連接起來，得到不同初速度下水平投擲運動的軌跡圖。 如圖所示。
實驗筆記：
(1)必須保證記錄板處于垂直平面，使平拋軌跡平面緊貼板面。
(2)調整滑槽末端的水平，使球飛出時的速度處于水平方向。 你可以將球放置在這里并進行調整，使球不會左右滾動。
(3)在粘貼方格紙時，可以用權重線來幫助完成這個過程，使權重線與方格紙上的一條線重合，那么這條線就是縱坐標。
(4) 坐標原點為溜槽末端球中心的位置。
(5) 每次從同一高度釋放球，無初速度。
（6）選擇軌跡上遠離原點的點測量x、y值可以減少誤差。 追蹤點時，您的視線應與所追蹤的點處于同一水平線上。
觀看實驗動畫：研究平投的運動
實驗3改進版
在“研究平面拋物線運動”的實驗中，為了確定不同時刻小球經過的位置，實驗時使用了如右圖所示的裝置。 將一塊平坦的木板釘在碳紙和白紙上，垂直豎立起來。 在槽前面的某個地方，讓球從滑槽滑落到擋板上。 球擊中棋盤并留下標記 A； 將板向后移動 x 距離，然后讓球從滑槽滑落。 它從擋板旁邊的靜止位置滑落，球擊中板子，留下標記 B； 將電路板向后移動一段距離，得到跡線 C。 這也可以用于獲取軌跡。
師：改進后的版本與原來的版本有什么不同？
學生：用于繪制軌跡的點的水平距離相等。 根據平投運動的特點，相鄰兩點之間的時間間隔應相同。
4.平拋運動軌跡研究
師：通過實驗，我們已經有了幾條平投運動的軌跡。 根據平拋運動的軌跡，是否可以得出平拋運動水平方向勻速、垂直方向自由落體的結論？ 如何判斷？
5.計算平拋運動的初速度
師：如何根據平拋運動的軌跡計算出平拋運動的初速度？
學生：根據公式
例1、平面拋物線物體的運動規律可以概括為兩點：一是水平方向勻速直線運動；二是水平方向勻速直線運動。 另一種是垂直方向的自由落體運動。 為了研究平面拋物線物體的運動，可以做這樣一個實驗：如圖所示，用小錘敲擊彈性金屬片，A球會水平飛出，而B球會被釋放并自由落體。 兩個球同時落地。 那么這個實驗()
A.它只能解釋上述規則中的第一條。
B.它只能解釋上述規則中的第二條。
C．以上規則均無法解釋
D． 它可以同時解釋上述兩個定律。
【解析】：本題考驗的是對平投動作及其子動作的理解，也考驗的是探究問題的思維能力。 實驗中，A球被平拋，B球自由落體。 如果兩個球同時落地，則說明球A的平面運動的垂直分量與球B的垂直分量相同，但并不意味著球A的運動的水平分量是勻速直線運動。 所以選項B是正確的。 A、C、D均錯誤。 因此，本題選擇B選項。
例3：如圖所示，是通過頻閃攝影得到的扁球照片。 相機以相等的間隔曝光。 拍照時，膠片的上邊緣不能保持水平。 請使用合理的方法來確定圖片。 重力加速度的方向（保留繪圖軌跡）。 如果圖像距離與實際距離的比例為1：10。 這種情況下，如果只用尺度，如何求出球的初速度v0和暴露時間間隔T呢？ （重力加速度g已知）
(1)寫出測量的主要步驟和需要測量的物理量，并在圖上標出相關物理量的符號；
(2) 利用測得的物理量和相關常數，寫出表達式 v0= 。 計算小球的初速度v0。
