第一篇:平拋運(yùn)動教學(xué)設(shè)計
《平拋運(yùn)動》教學(xué)設(shè)計
三維教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能
(1)知道平拋運(yùn)動的特點(diǎn)是初速度方向水平,只有豎直方向受重力作用,運(yùn)動軌跡是拋物線;
(2)知道平拋運(yùn)動形成的條件;
(3)理解平拋運(yùn)動是勻變速運(yùn)動,其加速度為;
(4)會用平拋運(yùn)動規(guī)律解答有關(guān)問題。
2.過程與方法
(1)在知識教學(xué)中應(yīng)同時進(jìn)行科學(xué)研究過程教育,本節(jié)課以研究平拋物體運(yùn)動規(guī)律為中心所展開的課堂教學(xué),應(yīng)突出一條研究物理科學(xué)的一般思想方法的主線:觀察現(xiàn)象→初步分析→猜測實(shí)驗研究→得出規(guī)律→重復(fù)實(shí)驗→鑒別結(jié)論→追求統(tǒng)一。
(2)利用已知的直線運(yùn)動的規(guī)律來研究復(fù)雜的曲線運(yùn)動,滲透物理學(xué)“化曲為直”“化繁為簡”的方法及“等效代換”“正交分解”的思想方法。(3)在實(shí)驗教學(xué)中,進(jìn)行控制的思想方法的教育:從實(shí)驗的設(shè)計、裝置、操作到數(shù)據(jù)處理,所有環(huán)節(jié)都應(yīng)進(jìn)行多方面實(shí)驗思想的教育,“實(shí)驗的精髓在于控制”的思想,在乎拋物體實(shí)驗中非常突出。
3.情感、態(tài)度與價值觀
(1)通過實(shí)驗,進(jìn)行共性分析、歸納分類,達(dá)到鑒別結(jié)論的教育目的,同時還能進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的教育。
(2)在理解平拋物體運(yùn)動規(guī)律是受恒力的勻變速曲線運(yùn)動時應(yīng)注意到“力與物體運(yùn)動的關(guān)系”。這方面的問題,我國東漢的王充(公元27~97年)歷盡心血三十年寫成《論衡》一書,全書三十卷八十五篇約三十萬字,已有精辟論述,以此滲透愛國主義教育和刻苦學(xué)習(xí)、勤奮工作精神的美德教育。
教學(xué)重點(diǎn):平拋運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律;學(xué)習(xí)和借鑒本節(jié)課的研究方法。
教學(xué)難點(diǎn):平拋運(yùn)動的規(guī)律。
教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備:平拋運(yùn)動演示儀、平拋豎落儀
教學(xué)過程:
(一)新課導(dǎo)入
老師解說:前面我們學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動的相關(guān)知識以及研究曲線運(yùn)動基本方法——運(yùn)動的合成與分解,在學(xué)習(xí)新課之前我們先來回顧一下。
1.做曲線運(yùn)動的物體其速度方向是怎樣的?(質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向,沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。)
2.在什么情況下物體會做曲線運(yùn)動?(當(dāng)物體所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一條直線上時,物體做曲線運(yùn)動。)
3.運(yùn)動的合成與分解包含哪幾個方面的內(nèi)容?(包括速度的合成與分解、位移的合成與分解、加速度的合成與分解。)
4、在合成與分解的過程中遵循什么樣的規(guī)律?(必須遵循平行四邊形定則。)
5.合運(yùn)動和分運(yùn)動之間以及各個分運(yùn)動之間存在什么關(guān)系呢?(合運(yùn)動和分運(yùn)動所經(jīng)歷的時間一定是相同的,這是等時性原理;各個分運(yùn)動之間是相互獨(dú)立、互不影響的,這是獨(dú)立性原理。)
老師解說:說了這么多,上節(jié)課的學(xué)習(xí)我們僅僅是從理論上了解了通過運(yùn)動的合成與分解能夠研究曲線運(yùn)動的規(guī)律,但我們還沒有把這一理論應(yīng)用到實(shí)際的曲線運(yùn)動中來檢驗一番,所以這節(jié)課我們就來完成這一項任務(wù),通過運(yùn)動的合成與分解來研究一種生活中常見的運(yùn)動——平拋運(yùn)動。
(二)新課教學(xué)
1.平拋運(yùn)動的定義(1)拋體運(yùn)動
演示實(shí)驗:以任意角度向空中拋出一個粉筆頭。請同學(xué)們觀察粉筆頭的運(yùn)動軌跡,判斷它的運(yùn)動性質(zhì)?(粉筆頭的運(yùn)動軌跡是曲線,它做的是曲線運(yùn)動。)分析它的受力情況?(受到豎直向下的重力和與運(yùn)動方向相反的空氣阻力的作用。)
老師解說:實(shí)際上在這種情況下,空氣阻力非常小,一般情況下我們不考慮,這里我們就認(rèn)為粉筆頭只受到重力的作用如下圖所示。現(xiàn)在請大家考慮一下,生活中有哪些物體的運(yùn)動與我們剛才實(shí)驗中的粉筆頭情況相似?
足球比賽中被球員踢起來在空中飛行的足球;乒乓球比賽中被球拍打出去的乒乓球;被運(yùn)動員扔出去的鐵餅、標(biāo)槍、鉛球等。可以看出,生活中有許多這種運(yùn)動的例子。從這些例子中我們可以看出,所有這些物體都是以一定的初速度被拋出,忽略空氣阻力,在只受重力的情況下做曲線運(yùn)動,我們把這種運(yùn)動稱為拋體運(yùn)動。
(2)平拋運(yùn)動
由于拋體運(yùn)動中涉及下的內(nèi)容比較多,所經(jīng)我們可以簡化一下,找一種比較簡單的拋體運(yùn)動,就是平拋運(yùn)動,平拋運(yùn)動是拋體運(yùn)動中的一種特殊情況,即物體被拋出時的初速度方向沿水平方向,我們把這樣的拋體運(yùn)動稱為平拋運(yùn)動。我們這節(jié)課的任務(wù)就是探究平拋運(yùn)動。
2.平拋運(yùn)動的軌跡
演示實(shí)驗:下面我們可以通過實(shí)驗來觀察平拋運(yùn)動所形成的軌跡,老師解說:請大家注意觀察平拋運(yùn)動的軌跡,發(fā)現(xiàn)它是一條曲線。物體做平拋運(yùn)動有哪些特點(diǎn)呢?我們還是通過實(shí)驗對它一步一步的進(jìn)行研究,3.平拋運(yùn)動的特點(diǎn)
(1)平拋運(yùn)動堅直方向的運(yùn)動規(guī)律
通過實(shí)驗來觀察平拋運(yùn)動在堅直方向運(yùn)動的特點(diǎn):
老師解說:用小錘打擊彈簧金屬片,金屬片把A球沿水平方向拋出,同時月球被松開,自由下落,A、B兩球同時開始運(yùn)動。先來分析兩個小球做的分別是什么運(yùn)動?
參考解答:A球在金屬片的打擊下獲得水平初速度后只在重力作用下運(yùn)動,所以做的是平拋運(yùn)動。B球被松開后沒有任何初速度,且只受到重力的作用,因此做的是自由落體運(yùn)動。
提出問題:現(xiàn)在觀察兩球的運(yùn)動情況,看兩球是否同時落地? 特別說明:這個地方教給大家一個判斷兩球是否同時落地的小技巧,那就是不要用眼睛看,而是用耳朵聽。兩個小球落地后會不止蹦一下,我們只聽它們落地的第一聲響,如果我們只聽到一聲響,說明兩個小球同時落地,如果聽到兩個落地聲,說明兩個小球先后落地。在做實(shí)驗之前我們先來聽一下一個小球落地的聲音。(拿一個和實(shí)驗用的小球一樣的球讓其做自由落體運(yùn)動,讓學(xué)生仔細(xì)聽其落地的聲音,以便判斷實(shí)驗中的落地聲)
老師解說:A、B兩個小球從同一高度同時開始運(yùn)動,又同時落地,這說明了什么問題啊?
參考解答:這說明了A球在豎直方向上的分運(yùn)動的性質(zhì)和B球的運(yùn)動性質(zhì)是一樣的,B球做的是自由落體運(yùn)動。
平拋運(yùn)動在堅直方向的運(yùn)動的運(yùn)動與自由落體運(yùn)動的情況是相同的。
(2)平拋運(yùn)動水平方向的運(yùn)動規(guī)律
老師解說:研究完豎直方向上的運(yùn)動,我們再來看水平方向上的分運(yùn)動。先來分析做平拋運(yùn)動的物體在水平方向上的受力情況(做平拋運(yùn)動的物體只受重力作用,重力的方向是豎直向下的,所以物體在水平方向上不受力)。
提出問題:根據(jù)運(yùn)動的獨(dú)立性我們知道水平方向上的運(yùn)動不會受到豎直方向的運(yùn)動影響,再根據(jù)牛頓第一定律我們能得出什么樣的結(jié)論啊?
參考解答:根據(jù)牛頓第一定律我們知道,如果一個物體處于不受力或受力平衡狀態(tài),它將靜止或做勻速直線運(yùn)動。在平拋運(yùn)動中,物體水平方向上不受力,并且水平方向上有一個初速度,所以物體在水平方向上應(yīng)該是勻速直線運(yùn)動。老師解說:那我們應(yīng)該怎樣來驗證這個猜想呢?大家可以從勻速直線運(yùn)動的特點(diǎn)出發(fā)來考慮這個問題。(勻速直線運(yùn)動的特點(diǎn)是速度大小不變,位移均勻地增加,因此我們只要能證明在相等的時間內(nèi)發(fā)生的水平位移相等就可以了。)
通過實(shí)驗來觀察平拋運(yùn)動在水平方向運(yùn)動的特點(diǎn):水平方向的運(yùn)動--------勻速直線運(yùn)動
說明:平拋運(yùn)動可以分分解為水平方向 的勻速直線運(yùn)動和堅直方向的自 由落體運(yùn)動 4.研究平拋運(yùn)動的方法
研究平拋運(yùn)動的方法:拋出點(diǎn)為原點(diǎn),水平方向x軸,初速方向為正方向。豎直向下方向為y軸,建坐標(biāo)系,如圖。1.平拋運(yùn)動的速度平拋運(yùn)動經(jīng)過時間t兩個分速度公式:水平方向分速度Vx =V0豎直方向分速度Vy=gtyVyVx0v0Xvxvyv大小V?Vx2?Vy2?V02?(gt)2怎樣求平拋運(yùn)動合速度:方向tana??gtV0 2.平拋運(yùn)動的位移v0a平拋運(yùn)動經(jīng)過時間t兩個分位移公式:0Xx?V0t12y?gt2怎樣求平拋運(yùn)動的合位移yA(x,y)大小S?x2?y2yx方向tana?3.平拋運(yùn)動的軌跡:x?V0t12y?gt20v0Xy平拋運(yùn)動的軌跡為拋物線 5.解決物體的平拋運(yùn)動
這樣我們就通過運(yùn)動的合成與分解探究出了平拋運(yùn)動在水平和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律,下面我們來看一個例題。
例題1:一架老式飛機(jī)在高出地面0.81 km的高度,以2.5l02km的速度水平飛行,為了使飛機(jī)上投下的炸彈落在指定的目標(biāo),應(yīng)該在與轟炸目標(biāo)的水平距離為多遠(yuǎn)的地方投彈?(不計空氣阻力)
分析:對于這道題我們可以從以下幾個方面來考慮:
第一,從水平飛行的飛機(jī)上投下的炸彈,做什么運(yùn)動?為什么?(做的是平拋運(yùn)動,炸彈在沒有脫離飛機(jī)時與飛機(jī)具有相同的水平速度。脫離飛機(jī)后這一速度并不消失,這時炸彈只受重力作用且具有水平初速度,所以做平拋運(yùn)動)
第二,炸彈的這種運(yùn)動可分解為哪兩個什么樣的分運(yùn)動?(可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動)第三,要想使炸彈投到指定的目標(biāo)處,你認(rèn)為炸彈落地前在水平方向通過的距離與投彈時飛機(jī)離目標(biāo)的水平距離之間有什么關(guān)系?(炸彈落地前在水平方向通過的距離與投彈時飛機(jī)離目標(biāo)的水平距離應(yīng)該相等)
討論與交流:飛機(jī)在投遞貨物或?qū)嵤┺Z炸的時候,應(yīng)該在目標(biāo)的什么位置開始投放貨物或炸彈?
拓展:一架老式飛機(jī)在高出海面45m的高處,以80m/s的速度水平飛行,尾追一艘以15m/s逃逸的敵船,為了使飛機(jī)上投下的炸彈正好擊中敵船,應(yīng)該在與轟炸目標(biāo)的水平距離為多遠(yuǎn)的地方投彈?不計空氣阻力。學(xué)生活動:
①討論與交流——飛機(jī)在實(shí)施轟炸的時候,應(yīng)該在目標(biāo)的什么位置開始投放炸彈? 參考答案:水平距離為195m時投彈
小結(jié):我們以前研究的物體的運(yùn)動都是在一條直線上的運(yùn)動,從現(xiàn)在開始我們將把我們要研究的運(yùn)動的范圍擴(kuò)展到曲線運(yùn)動,大家想一想,為了研究曲線運(yùn)動,我們的應(yīng)該采用什么樣的思想呢? 學(xué)生:運(yùn)動的合成與分解
師:我們可以把物體的曲線運(yùn)動向兩個相互垂直的方向進(jìn)行分解,如果我們把兩個方向上的運(yùn)動搞清楚了,那么整個物體的運(yùn)動情況就掌握了!
板書設(shè)計 第三節(jié)平拋運(yùn)動
1、平拋運(yùn)動的定義:
2、平拋運(yùn)動的條件:
3、平拋運(yùn)動的軌跡:
4、平拋運(yùn)動的的規(guī)律:
水平方向上做勻速直線運(yùn)動;
豎直方向上做自由落體運(yùn)動。(1)、平拋運(yùn)動物體的位置
任意一點(diǎn)的位置坐標(biāo): 水平方向x = v0 t
豎直方向: 任意時間t內(nèi)的位移大小:
y?1gt22
122s?x?y?(v0t)?(gt)2 ygttan???x2v0 位移方向: 222(2)、平拋運(yùn)動的軌跡
y?g2x22 v0平拋運(yùn)動的軌跡是一條拋物線(3)、平拋運(yùn)動的速度
平拋運(yùn)動水平方向做勻速直線運(yùn)動 Vx=V0平拋運(yùn)動豎直方向做豎直落體運(yùn)動 Vy=gt平拋運(yùn)動物體的速度
速度的大小: v?v02?vy2?v02?(gt)2?v02?2gh速度方向:
gttan???v0v0vy
第二篇:平拋運(yùn)動教學(xué)設(shè)計
平拋運(yùn)動教學(xué)設(shè)計
一、教材分析
平拋運(yùn)動是高中物理中第一個具體形式的曲線運(yùn)動。它是在學(xué)習(xí)了運(yùn)動的合成與分解知識與方法之后,第一次運(yùn)用該方法研究曲線運(yùn)動的規(guī)律。其中蘊(yùn)含了豐富的物理學(xué)研究思想和方法,包括“化曲為直”、“化繁為簡”、“等效替代”、“化未知為已知”;等等。因此,本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)對學(xué)生學(xué)習(xí)如何研究曲線運(yùn)動乃至更復(fù)雜的運(yùn)動,體驗運(yùn)用已有知識與方法解決具體問題具有重要的意義。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能:
(1)知道拋體運(yùn)動與平拋運(yùn)動的概念;
(2)理解平拋運(yùn)動可以看成是水平方向的勻速直線運(yùn)動與豎直方向自由落體運(yùn)動的合成;
(3)會計算平拋運(yùn)動某一時刻的速度、位置或一段時間內(nèi)的位移;
(4)知道平拋運(yùn)動的軌跡是拋物線;
2、過程與方法:
(1)經(jīng)歷運(yùn)用已有知識與方法解決新問題的探究過程;
(2)學(xué)會運(yùn)用運(yùn)動的合成與分解方法解決曲線運(yùn)動問題;
(3)體驗物理學(xué)“化曲為直”、“化繁為簡”、“等效替代”、“化未知為已知”研究思想;
3、情感態(tài)度與價值觀:
(1)在經(jīng)歷平拋運(yùn)動規(guī)律的理論探究過程中,體驗邏輯推理的力量與價值;
(2)通過“做一做”實(shí)驗,體驗實(shí)驗是檢驗理論假設(shè)正確性的標(biāo)準(zhǔn);體驗科學(xué)的實(shí)證精神;
三、學(xué)情分析
1、學(xué)生的知識基礎(chǔ):學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻速直線運(yùn)動、自由落體運(yùn)動、運(yùn)動的合成與分解等等知識與方法;因此,知識基礎(chǔ)已經(jīng)基本具備。但學(xué)生還不具備運(yùn)用運(yùn)動的合成與分解知識解決具體問題的經(jīng)驗,需要教師的引導(dǎo)和啟發(fā);
2、學(xué)生的思維能力:高一學(xué)生具備一定的抽象思維能力與邏輯推理能力,這為學(xué)生理解平拋運(yùn)動速度的合成與分解、位移的合成與分解奠定能力基礎(chǔ),但學(xué)生獨(dú)立推理能力還不完善,一些能力比較差的學(xué)生還不能較好地理解合運(yùn)動量與分運(yùn)動量之間的復(fù)雜關(guān)系,需要教師通過各種形象的手段、方法進(jìn)行啟發(fā),3、學(xué)生的興趣特點(diǎn):高一年級學(xué)生對物理學(xué)習(xí)既直覺興趣,又有間接興趣,如何在教學(xué)中協(xié)調(diào)兩種興趣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,是教師需要考慮的教學(xué)策略;
四、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
1、合運(yùn)動量與分運(yùn)動量(位移、速度、時間)關(guān)系的理解;
五、教學(xué)方法:講授法、探究法、討論法、實(shí)驗法為主的綜合性啟發(fā)式教學(xué)方法
六、教學(xué)程序
第三篇:《平拋運(yùn)動》教學(xué)設(shè)計
《平拋運(yùn)動》教學(xué)設(shè)計 教學(xué) 課題
《平拋運(yùn)動》[必修2 司南版(山東科技出版社)第三章第三節(jié)]
學(xué)習(xí)任務(wù)分析
本節(jié)認(rèn)識平拋運(yùn)動采用的是運(yùn)動的合成與分解的方法,它是一種研究問題的方法,這種方法在“力的合成與分解”的學(xué)習(xí)中學(xué)生已有基礎(chǔ),因此,在教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生主動嘗試應(yīng)用這種方法來解決平拋物體運(yùn)動規(guī)律這個新問題。這一學(xué)習(xí)過程的經(jīng)歷,能激發(fā)學(xué)生探究未知問題的樂趣,領(lǐng)悟怎樣將復(fù)雜的問題化為簡單的問題,將未知問題化為已知問題。讓學(xué)生真正理解運(yùn)動合成與分解這種方法的意義,理解為什么平拋運(yùn)動可以分解成水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動。日常生活中平拋運(yùn)動的現(xiàn)象也較多,通過與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系,可以使學(xué)生更深入了解這兩種運(yùn)動的規(guī)律。
平拋物體的運(yùn)動是曲線運(yùn)動一章的重點(diǎn),是一種最基本、最重要的曲線運(yùn)動,是運(yùn)動的合成和分解知識的第一次應(yīng)用,是理解和掌握其它曲線運(yùn)動的基礎(chǔ)。平拋物體的運(yùn)動是一種典型的勻變速曲線運(yùn)動,它體現(xiàn)了處理復(fù)雜的曲線運(yùn)動的基本方法——先分解成幾個簡單的直線運(yùn)動——再進(jìn)行合成,從而理解運(yùn)動的獨(dú)立性原理和疊加原理,并且會利用這種方法解決問題。本節(jié)的內(nèi)容較簡單,得出結(jié)論也并不難,但是用運(yùn)動的合成和分解分析問題的方法,是運(yùn)動學(xué)中常用的一種重要的研究問題的方法,是本節(jié)課的一個重點(diǎn)。
重點(diǎn)難點(diǎn)分析
本節(jié)的重點(diǎn)是掌握平拋運(yùn)動的研究方法,使學(xué)生學(xué)會用運(yùn)動的分解和合成來研究復(fù)雜的曲線運(yùn)動,并通過實(shí)驗探索分析、歸納出其運(yùn)動規(guī)律是本節(jié)的難點(diǎn)。要突破這一難點(diǎn),關(guān)鍵是設(shè)計實(shí)驗及多媒體演示,使學(xué)生容易觀察、分析。
學(xué)情分析
本節(jié)課是學(xué)生在學(xué)習(xí)運(yùn)動中的一個轉(zhuǎn)折點(diǎn),以前學(xué)生接觸的都是直線運(yùn)動,而本節(jié)內(nèi)容是比較典型的曲線運(yùn)動,對于直線運(yùn)動的規(guī)律學(xué)生非常熟悉,而對曲線運(yùn)動的處理方法及運(yùn)動規(guī)律是陌生的。所以本節(jié)教學(xué)通過實(shí)驗、頻閃照片等手段探索出平拋運(yùn)動的規(guī)律,讓學(xué)生從中體會運(yùn)動合成和分解的方法,側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生研究曲線運(yùn)動的方法,提高對運(yùn)動合成與分解方法的運(yùn)用能力。
教學(xué) 目標(biāo) 知識 與技能
(1)知道什么是平拋運(yùn)動
(2)理解平拋運(yùn)動可以分為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動。且這兩個方向上的運(yùn)動互不影響。
(3)掌握平拋運(yùn)動的規(guī)律,會處理簡單的問題。
過程 與方法
(1)通過實(shí)驗、頻閃照片,完全由感性認(rèn)識到理性認(rèn)識,培養(yǎng)觀察能力和分析能力。(2)滲透物理學(xué)研究方法的教育。認(rèn)識平拋運(yùn)動的處理方法是從復(fù)雜到簡單,先分解再合成,這個規(guī)律是物理學(xué)研究的重要方法。
(3)發(fā)揮教學(xué)工具的作用,提高運(yùn)用數(shù)學(xué)解決問題的能力
情感態(tài)度與價值觀
(1)在物理教學(xué)中使學(xué)生受到相信科學(xué)、熱愛科學(xué)的教育。(2)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣及實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。(3)激發(fā)學(xué)生積極的學(xué)習(xí)興趣和勇于探索的精神。
教學(xué)媒體運(yùn)用
平拋與自由落體實(shí)驗器(利用平拋實(shí)驗儀改進(jìn))
PPT教學(xué)演示課件視頻自制教具
課時安排
1課時
教學(xué)程序設(shè)計 教學(xué) 程序
教師活動
學(xué)生活動
教學(xué)資源
創(chuàng) 設(shè) 情 境 引 入 新 課
教師在講臺旁邊放上一個垃圾桶,并把一個廢棄的粉筆頭沿水平方向向垃圾桶扔過去,結(jié)果扔過頭了,搖搖頭,重新揀起來,再一次向垃圾桶扔過去,結(jié)果這次又沒有扔到。
粉筆,粉筆盒或垃圾筒
師:拋出的粉筆頭所做的運(yùn)動有什么特征?
討論:開始的速度是水平的;受到重力,摩擦力;軌跡是曲線
分析:如果空氣的阻力比較小,相對于重力來講可以忽略不計
粉筆運(yùn)動的特征:
初速度是水平的,只受到重力
點(diǎn)明主題:水平拋出的物體在只有重力作用下(不考慮空氣阻力)的運(yùn)動叫做平拋運(yùn)動
舉例識別平拋運(yùn)動
(圖片1)從桌面水平飛出的小球在不受阻力情況下的運(yùn)動(演示)水平拋出的氣球 拿籃球投籃(斜向上投)
學(xué)生分析說明原因
圖片和氣球
說明:現(xiàn)實(shí)生活中,摩擦力是必然存在,只要是比重力小得多,我們就可以把它忽略,把物體的運(yùn)動近似看成平拋運(yùn)動
小結(jié):平拋運(yùn)動的特征 性質(zhì):勻變速曲線運(yùn)動
平拋運(yùn)動只受到重力,根據(jù)牛頓第二定律,其加速度保持不變,可見是勻加速,而軌跡是曲線。
新 課 教 學(xué) 新 課 教 學(xué) 新 課 教 學(xué) 新 課 教 學(xué) 學(xué)
為什么我不能把這個粉筆頭扔進(jìn)垃圾桶里去呢?
第一次用力過大,而第二次用力又過小。
力的大小決定了剛出手時的粉筆頭的什么物理量呢?
速度
只要注意剛出手的速度就可以把粉筆頭準(zhǔn)確扔進(jìn)垃圾桶了嗎?也有很多同學(xué)是這樣丟垃圾的,但卻不容易做到。
沉默,小聲討論
探究平拋運(yùn)動的特性
你在丟垃圾時事先要“瞄準(zhǔn)”,請問你在瞄準(zhǔn)時心里在計算什么?你最后決定怎么樣丟的依據(jù)又是什么呢?
可能:時間位移,速度等
師追問、引導(dǎo)
能不能用我們學(xué)過的運(yùn)動的合成與分解來分析 討論嘗試 豎直方向: 水平方向:
演示2:平拋豎落儀(自己改裝)(可以播放動畫模擬和視頻)提醒同學(xué)們注意:①夾著的小球被松開后做什么運(yùn)動?②兩球是否同時落地?怎樣判斷它們是否同時落地?③平拋運(yùn)動的小球在豎直方向上做的是什么運(yùn)動?)
觀察:做平拋運(yùn)動的物體和自由落體的物體是同時著地
平拋豎落儀和視頻
說明:平拋運(yùn)動在豎直方向上和自由落體的運(yùn)動是相同的。趁熱打鐵
既然是自由落體運(yùn)動,你們能寫出平拋運(yùn)動的物體在任意時刻下落的高度嗎?
學(xué)生上臺書寫: y=
那么水平方向呢? 演示自制改裝教具
觀察:做平拋運(yùn)動的物體在水平方向上和勻速直線運(yùn)動的物體運(yùn)動情況是一樣
同樣叫學(xué)生寫出平拋運(yùn)動在水平方向上的運(yùn)動規(guī)律
x=v0t
播放視頻(頻閃照片)
其實(shí)我們也可以從受力情況分析:
平拋運(yùn)動分解后兩個運(yùn)動,水平上不受力; 豎直方向上只受重力,初速度為零。
更進(jìn)一步理解
這樣我們把做平拋運(yùn)動的物體在水平方向和豎直方向的位移分別求出來了,這樣物體在任意時刻的位置就確定出來了。
提出問題:那么做平拋運(yùn)動的物體的運(yùn)動軌跡是什么樣子的呢?怎樣得到他的軌跡?
用描點(diǎn)法
請你們用這種方法作出初速度是5m/s的物體的軌跡!(g=10m/s2)t 0 1 2 3 4
Y(m)0 5 20 45 80
X(m)0 5 10 15 20
展示學(xué)生成果
平拋運(yùn)動的軌跡是拋物線!
進(jìn)一步探究平拋運(yùn)動的速度規(guī)律:
學(xué)生自己總結(jié):
vx=v0
vy=gt
出示“請你來當(dāng)飛行員”的課件
把投彈按鈕一按,一顆炸彈投將下來,落到地面發(fā)出轟隆的爆炸聲,可惜未能炸到敵船!展示解題過程
可能要多次才能炸到目標(biāo) 可多個同學(xué)嘗試 似乎找到規(guī)律
課件:你來當(dāng)飛行員
更進(jìn)一步
這一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了平拋運(yùn)動的有關(guān)知識,請大家想一想,我們以大小不同的初速度平拋出物體,它們是同時落地還是先后落地? 圖片展示
各抒己見
圖片
你們思考的問題其實(shí)就是平拋運(yùn)動的物體的下落時間由什么決定的問題。
由豎直方向的高度決定
小結(jié):我們以前研究的物體的運(yùn)動都是在一條直線上的運(yùn)動,從現(xiàn)在開始我們將把我們要研究的運(yùn)動的范圍擴(kuò)展到曲線運(yùn)動,大家想一想,為了研究曲線運(yùn)動,我們的應(yīng)該采用什么樣的思想呢?
運(yùn)動的合成與分解。
我們可以把物體的曲線運(yùn)動向兩個相互垂直的方向進(jìn)行分解,如果我們把兩個方向上的運(yùn)動搞清楚了,那么整個物體的運(yùn)動情況就掌握了!
作業(yè):P56 2、3、4、5
教學(xué)反思:
本節(jié)課有以下幾個優(yōu)點(diǎn):
在辨別平拋運(yùn)動時,利用與學(xué)生活動密切相關(guān)的圖片(高一籃球賽投籃圖片---自拍),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;
在突破難點(diǎn)時,用自制儀器,并用數(shù)碼相機(jī)自己拍攝,用視頻解霸播放器當(dāng)場慢放,讓畫面全屏,利用快捷鍵控制,(ctrl+alt+8 八分之一速度慢放,ctrl+0 正常速度播放,/ 連續(xù)播放;回車鍵—暫停/播放)保持整個畫面連續(xù)性,效果非常理想。
課堂中設(shè)置了一道描繪初速度為5m/s的平拋運(yùn)動的軌跡,鞏固了知識,還鍛煉了學(xué)生描點(diǎn)作圖的能力,使整個課堂更充實(shí)。并利用投影儀當(dāng)場投影解答糾正不足的地方。讓學(xué)生真正做到學(xué)有所用。
知識點(diǎn)結(jié)束時設(shè)置了一個小游戲(請你當(dāng)飛行員),不但調(diào)動了課堂的氣氛,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。讓學(xué)生在快樂中學(xué)習(xí)成長。
小結(jié)部分總結(jié)了本堂課的處理平拋運(yùn)動的思路。也展示了學(xué)習(xí)物理的一種思想方法。起到了畫龍點(diǎn)睛的作用。自以為不足的地方:
引入部分不夠精彩,我是以仍粉筆頭作為引入,可以用課件(請你當(dāng)飛行員)引入,效果會更好。
在把平拋運(yùn)動分解為兩個運(yùn)動時,沒有把為什么要分解這個道理講清楚。這里應(yīng)該多花些時間,學(xué)生會更好理解。語言不夠精練,有待提高。
第四篇:平拋運(yùn)動教學(xué)設(shè)計
平拋運(yùn)動
一、教學(xué)內(nèi)容分析
本節(jié)是人教版《物理》必修模塊物理Π第五章第二節(jié)。平拋運(yùn)動是本章的重點(diǎn)內(nèi)容,是對運(yùn)動的合成與分解知識具體問題的應(yīng)用,對后面斜拋等曲線運(yùn)動的學(xué)習(xí)及現(xiàn)實(shí)生活中實(shí)際問題的解決都有影響。前面學(xué)生通過運(yùn)動的合成與分解學(xué)習(xí)已有初步的理論基礎(chǔ),教材通過簡單的實(shí)驗演示,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識平拋運(yùn)動的初步特征。運(yùn)用實(shí)驗探究與理論相結(jié)合的方法,通過學(xué)生自主學(xué)習(xí),掌握平拋運(yùn)動的特點(diǎn)及規(guī)律。所以在本節(jié)教學(xué)中,要注意突出學(xué)生活動,給學(xué)生充分的時間探究,討論。
二、學(xué)情分析
(1)高一學(xué)生已經(jīng)具備較好的物理實(shí)驗?zāi)芰Α⒎治鰡栴}能力、歸納實(shí)驗現(xiàn)象的能力。
(2)學(xué)生剛學(xué)習(xí)過直線運(yùn)動規(guī)律,對直線運(yùn)動的分析方法記憶猶新;并在上一節(jié)中剛學(xué)過運(yùn)動合成與分解的知識,對這一分析曲線運(yùn)動的方法并不陌生,這為本節(jié)課在方法上鋪平了道路。
三、設(shè)計思想
教材直接提出平拋運(yùn)動可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動,豎直方向的自由落體運(yùn)動,并用平拋豎落儀演示加以證實(shí),再用頻閃照片分析后給出平拋運(yùn)動的規(guī)律,并解例題,教材直接把結(jié)論給學(xué)生,學(xué)生的思維只能跟著老師的引導(dǎo)進(jìn)行,不利于他們思維能力的培養(yǎng)。為了突出學(xué)生的中心地位,設(shè)計了三個創(chuàng)思點(diǎn):平拋運(yùn)動可以分解為什么方向的運(yùn)動,老師創(chuàng)設(shè)情景或者演示平拋運(yùn)動,讓學(xué)生通過觀察自己提出猜想,并設(shè)計實(shí)驗證實(shí),并讓學(xué)生親自動手。
四、教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
(1)理解平拋運(yùn)動的特點(diǎn):初速度方向水平,只有豎直方向受到重力作用,運(yùn)動軌跡是拋物線,勻變速曲線運(yùn)動,加速度為g,注意軌跡是曲線的原因是受力方向與速度方向不在同一條直線上。
(2)理解平拋運(yùn)動可以看成水平的勻速直線運(yùn)動與豎直方向上的自由落體運(yùn)動的合成,并且這兩個分運(yùn)動互相獨(dú)立。
(3)掌握平拋運(yùn)動的規(guī)律。
(4)會運(yùn)用平拋運(yùn)動的規(guī)律解答實(shí)際問題。
(5)知道分析復(fù)雜運(yùn)動時分解或合成運(yùn)動的物理思維方法,培養(yǎng)邏輯思維能力,使問題簡單化。
2、過程與方法
利用生活中實(shí)際問題引入,創(chuàng)設(shè)矛盾所在,提出問題。結(jié)合平拋儀實(shí)驗,動畫,平拋與自由落體運(yùn)動對比的頻閃照片,逐步加深對平拋運(yùn)動的認(rèn)識。并根據(jù)實(shí)驗結(jié)果在教師引導(dǎo)下分析平拋運(yùn)動的處理方法——運(yùn)動的分解,根據(jù)已有的知識找出平拋運(yùn)動的規(guī)律。
3、情感、態(tài)度和價值觀
(1)通過觀察、實(shí)驗及探究、交流與討論等學(xué)習(xí)活動,培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實(shí)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
(2)經(jīng)歷不同層次的觀察與分析,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,綜合分析能力。
五、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)及重難點(diǎn)的突破
1、教學(xué)重點(diǎn):
(1)平拋運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律(2)學(xué)習(xí)和借鑒本節(jié)課的研究方法
2、教學(xué)難點(diǎn):
(1)平拋運(yùn)動的整個過程較快,學(xué)生無法從視覺上直觀看清其運(yùn)動的軌跡。
(2)如何進(jìn)行運(yùn)動分解,如何引導(dǎo)學(xué)生做這樣的分解。(3)平拋運(yùn)動規(guī)律的探究。
六、教學(xué)方法和教學(xué)資源:
為了發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位,突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn),我主要采取以下的教學(xué)方法和學(xué)法。
教法:探究式教學(xué)法和情景創(chuàng)設(shè)教學(xué)法
學(xué)法:以學(xué)生合作學(xué)習(xí)和探究性學(xué)習(xí)為主,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。
七、教學(xué)過程:
(一)情境創(chuàng)設(shè)、引入新課
創(chuàng)設(shè)情景:從水平飛行的飛機(jī)上空投物資;(視頻)引問:請同學(xué)描述上述物體運(yùn)動的軌跡和運(yùn)動性質(zhì)
(演示I)用力彈一下放在桌面上的小球,使它以一定的水平初速度離開桌面,讓同學(xué)觀察小球離開桌面后的運(yùn)動軌跡。如圖所示,重復(fù)兩次讓同學(xué)們能夠清楚地觀察。
這些物體的運(yùn)動就是我們今天要學(xué)習(xí)的平拋運(yùn)動。板書:平拋運(yùn)動 板書:
一、平拋運(yùn)動
老師:那具體什么是平拋運(yùn)動呢?我們看物資是怎樣離開飛機(jī)和小球是怎樣離開桌面的,對,水平離開的,說明水平拋出,拋出后,受力情況呢?有同學(xué)說受重力還有空氣的阻力。如果忽略掉空氣的阻力,水平拋出的物體只受重力的作用。板書:1定義:
展示ppt:定義:將物體用一定的初速度沿水平方向拋出,不考慮空氣阻力,物體只在重力作用下所做的運(yùn)動,叫做平拋運(yùn)動。
老師:我們從觀察物體的平拋運(yùn)動和定義可以看出,平拋運(yùn)動受力方面的特點(diǎn)?對,只受重力,是曲線運(yùn)動。
提出問題:請同學(xué)們分析一下小球為什么會做曲線運(yùn)動呢?
引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有知識得出:物體所受合外力與速度方向有一定的夾角導(dǎo)致的。老師:曲線運(yùn)動可以認(rèn)為是由幾個簡單的直線運(yùn)動合成的,那么平拋運(yùn)動是由哪些運(yùn)動合成的呢,或者說平拋運(yùn)動可以分解為哪些運(yùn)動呢?
(二)交流、討論及猜想
接著說明剛才的實(shí)驗中,我們在觀察小球做平拋運(yùn)動時,發(fā)現(xiàn)小球在水平向前動的同時,在豎直方向上有下落的運(yùn)動,那平拋運(yùn)動是不是可以在水平方向和豎直方向進(jìn)行分解呢?如果是的話,這兩個方向上運(yùn)動只具有什么特點(diǎn)呢?請大家交流討論。
猜想:平拋運(yùn)動水平方向是不是勻速直線運(yùn)動,豎直方向是不是勻加速直線運(yùn)動? 如何驗證我們的猜想? 讓學(xué)生思考如何解決問題。
(三)實(shí)驗與探究1:探究平拋運(yùn)動豎直方向運(yùn)動
如圖所示,用小錘擊打彈性金屬片C,使A球沿水平方向飛出做平拋運(yùn)動,與此同時,B球被松開做自由落體運(yùn)動,改變實(shí)驗裝置離地面的高度,多次實(shí)驗,兩球總是同時落地。(用耳朵聽聲音)
問題創(chuàng)設(shè):A、B兩球同時落地的現(xiàn)象,得出什么結(jié)果。
教師創(chuàng)設(shè)問題:既然平拋物體豎直方向做自由落體運(yùn)動,那水平方向上作什么樣的運(yùn)動,我們?nèi)绾翁骄磕兀?/p>
(四)實(shí)驗與探究2:水平方向
(演示2)在如同2所示的裝置中,兩個相同的弧形軌道M、N分別用于發(fā)射小鐵球P、Q;兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度,使AC=BD,從而保證小球P,Q在軌道出口處的水平初速度VO相等,將小鐵球P、Q分別放在電磁鐵C、D上,然后切斷電源,使兩小球能以相同的初速度VO同時分別從軌道M、N的下端射出,實(shí)驗結(jié)果是兩球發(fā)生碰撞,增加或者減小軌道M的高度實(shí)驗結(jié)果都是一樣。
教師引入問題:這個實(shí)驗結(jié)果得出什么結(jié)論
[演示3]用平拋運(yùn)動演示器做實(shí)驗
老師總結(jié):平拋運(yùn)動可以分解為豎直方向的自由落體運(yùn)動和水平方向的勻速直線運(yùn)動。
我們可以運(yùn)用運(yùn)動的合成與分解的方法得到平拋物體在任一時刻的位置坐標(biāo)x、y以及水平速度VO和豎直速度Vy。我們設(shè)物體以初速度水平VO拋出,它在飛行過程中在時間t內(nèi)的水平位移x和豎直位移y應(yīng)如何表示呢? 學(xué)生:x?v0t
y?12gt 2教師:我們要求出物體在t秒末的速度,怎么求呢?(如圖所示,物體在t秒末位于B點(diǎn))
課外探究
用攝像機(jī)拍攝小球的下落過程,輸入電腦,由視頻工具按幀播放小球下落過程,抓圖、通過PhotoShop軟件處理將各幀圖像疊合,從而得到小球運(yùn)動軌跡。通過疊合照片與實(shí)際實(shí)驗裝置的大小比例,可分析小球的運(yùn)動。師生共同總結(jié)平拋運(yùn)動規(guī)律: 速度:
水平方向:Vx=V0 豎直方向:Vy=gt 合速度大小:
合速度方向:位移:
水平方向:X=V0t
豎直方向:合位移大小:
合位移方向:
(五)鞏固練習(xí):
例:一架裝載抗洪救災(zāi)物資的飛機(jī),在距地面500m高處,以80m/s的水平速度飛行。為了使救災(zāi)物資準(zhǔn)確地投中地面目標(biāo),飛行員應(yīng)在距目標(biāo)水平距離多遠(yuǎn)的地方投出物資?(不計空點(diǎn)阻力)
八、板書設(shè)計
平拋物體運(yùn)動
一、平拋運(yùn)動概念
只受重力的作用初速度為水平方向的拋體運(yùn)動叫做平拋運(yùn)動
二、水平方向的運(yùn)動規(guī)律
vx?v0,x?v0t
三、豎直方向的運(yùn)動規(guī)律
vy?gt,y?12gt
2九、教學(xué)反思
本節(jié)課主要是圍繞平拋運(yùn)動的概念和規(guī)律展開的,而對它們的理解和掌握不可能一蹴而就,為了讓學(xué)生不是機(jī)械化的記住,而是真正理解其實(shí)質(zhì)所在,所以采用實(shí)驗探究的方法,在探究的過程中,完成對物理概念和物理規(guī)律由現(xiàn)象到本質(zhì)的理解過程,突破本節(jié)的重點(diǎn)難點(diǎn),達(dá)成知識與技能目標(biāo);同時,在學(xué)生自主學(xué)習(xí)的過程中,教師通過適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),使學(xué)生掌握研究問題的方法,激發(fā)學(xué)生的求知欲望,完成過程方法目標(biāo)和情感目標(biāo)。
第五篇:“平拋運(yùn)動”教學(xué)設(shè)計
摘 要:本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計體現(xiàn)了新課程理念,堅持以學(xué)生為主體,堅持以“方法”為主線,強(qiáng)調(diào)規(guī)律的形成和知識的落實(shí);借鑒了5e教學(xué)法進(jìn)行課堂結(jié)構(gòu)的組織,教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置;引入了二維運(yùn)動傳感器和計算機(jī)的結(jié)合使用,注重把實(shí)驗“創(chuàng)新”帶進(jìn)課堂。
關(guān)鍵詞:平拋運(yùn)動;教學(xué)設(shè)計;5e教學(xué)法
中圖分類號:g633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:a 文章編號:1003-6148(2016)6-0028-5 教材分析
“平拋運(yùn)動”是人教版高中物理(必修2)第五章第二節(jié)的內(nèi)容,是高一學(xué)生由直線運(yùn)動步入曲線運(yùn)動的開端,是拋體運(yùn)動的一個特例,在整個高中物理中有著十分重要的地位。
從內(nèi)容上看,《全日制普通高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)》中“拋體運(yùn)動”的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)為:會用運(yùn)動合成與分解的方法分析拋體運(yùn)動。其重點(diǎn)是平拋運(yùn)動的規(guī)律及其運(yùn)用,它聯(lián)系了“自由落體運(yùn)動”和“勻速直線運(yùn)動”兩種基本的直線運(yùn)動規(guī)律。
從方法上看:平拋運(yùn)動作為一種基本的勻變速曲線運(yùn)動,它是“運(yùn)動合成與分解方法”的具體實(shí)踐應(yīng)用。它是學(xué)生第一次運(yùn)用“化曲為直”“化繁為簡”的科學(xué)思想方法去解決曲線運(yùn)動問題,這種思想方法對學(xué)生以后學(xué)習(xí)拋體運(yùn)動和帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)等類平拋問題都能起到積極的遷移作用。
從教材安排上看:把平拋運(yùn)動放在運(yùn)動的合成與分解之后,有利于學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識分運(yùn)動的獨(dú)立性、等時性和合運(yùn)動的等效性。
學(xué)情分析
通過高一的學(xué)習(xí),學(xué)生對勻速直線運(yùn)動和自由落體運(yùn)動有了充分的認(rèn)識。知道從牛頓第二定律出發(fā),根據(jù)受力分析確定物體的運(yùn)動規(guī)律,這是一種基本的物理思想方法。在力的合成與分解的學(xué)習(xí)中,知道用平行四邊形法則進(jìn)行矢量的加減運(yùn)算。
在本章第一節(jié)中學(xué)習(xí)了運(yùn)動的合成與分解的知識,知道了合運(yùn)動、分運(yùn)動以及運(yùn)動的合成與分解所遵循的規(guī)律;知道了運(yùn)動的合成與分解是處理曲線運(yùn)動的基本方法,這為本節(jié)課在方法上鋪平了道路。
設(shè)計思想
本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計體現(xiàn)了新課程理念,堅持以學(xué)生為主體。強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),注重物理學(xué)核心概念的建立;強(qiáng)調(diào)知識的構(gòu)建過程,注重培養(yǎng)學(xué)生物理實(shí)驗、科學(xué)探究能力。借鑒5e教學(xué)法[包含:引入(engagement)、解釋(explanation)、探究(exploration)、精致(elaboration)、評價(evaluation)]進(jìn)行課堂結(jié)構(gòu)的組織,設(shè)置了5個環(huán)節(jié),主要教學(xué)流程如圖1所示:
(1)游戲?qū)耄ぐl(fā)興趣
引入環(huán)節(jié),利用flash動畫游戲“請你來當(dāng)飛行員”進(jìn)行師生之間的投彈比賽引入新課,滲透愛國主義教育,迅速抓住學(xué)生的注意力,讓學(xué)生帶著疑問開始學(xué)習(xí),增強(qiáng)求知欲。在規(guī)律得出后,讓學(xué)生運(yùn)用學(xué)到的知識重玩游戲,體驗知識帶來成功后的喜悅感。
(2)對比實(shí)驗,形成概念
科學(xué)始于觀察,思維源于問題。在平拋運(yùn)動的概念形成環(huán)節(jié),設(shè)計對比實(shí)驗:水平拋出的小球與水平拋出的羽毛,學(xué)生通過觀察對比實(shí)驗現(xiàn)象上的異同,回答老師預(yù)設(shè)的問題,就很容易得出物體的平拋運(yùn)動其實(shí)是一種理想模型。
(3)化曲為直,探究驗證
此環(huán)節(jié)設(shè)計最主要的目的是顯化“運(yùn)動合成與分解”的方法,在教學(xué)上形成清晰的“方法”主線,即:“為什么要分解?→怎樣分解?→分解的理論依據(jù)是什么?→怎樣進(jìn)行實(shí)驗驗證?”在利用牛頓第二定律進(jìn)行理論演繹的基礎(chǔ)上,又引入了二維運(yùn)動傳感器和計算機(jī)結(jié)合進(jìn)行實(shí)驗探究和驗證。
(4)精講例題,總結(jié)規(guī)律
此環(huán)節(jié)三道例題的精選,重在落實(shí)平拋運(yùn)動的規(guī)律,難度上層層遞進(jìn)。例題1,重點(diǎn)是求平拋運(yùn)動的時間和水平射程,為學(xué)生重玩飛機(jī)投彈游戲,提高投彈的準(zhǔn)確率提供了知識準(zhǔn)備。例題2,通對求合位移,讓學(xué)生明白“位移矢量三角”的重要性,并利用消元法推導(dǎo)出物體做平拋運(yùn)動的軌跡方程,數(shù)理結(jié)合證明了這個軌跡是一條拋物線。例題3,通過求合速度,從而構(gòu)建出“速度矢量三角”,得出平拋運(yùn)動中速度規(guī)律。
(5)解釋現(xiàn)象,學(xué)以致用
聯(lián)系生活實(shí)際,分析解決問題,有利于學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識分運(yùn)動的獨(dú)立性和等時性。
教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能目標(biāo)
(1)知道什么是平拋運(yùn)動。
(2)知道平拋運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動。
(3)知道平拋運(yùn)動可以看成水平方向的勻速直線運(yùn)動與豎直方向的自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動,并且這兩個運(yùn)動互不影響具有獨(dú)立性。
(4)理解平拋運(yùn)動的規(guī)律,知道平拋運(yùn)動的軌跡是一條拋物線。
(二)過程與方法目標(biāo)
(1)通過對比演示實(shí)驗的觀察,概括出平拋運(yùn)動的特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析能力。
(2)掌握“化曲為直”的研究平拋運(yùn)動的方法,利用已知的直線運(yùn)動的規(guī)律來研究復(fù)雜的曲線運(yùn)動,滲透物理學(xué)等效代換的思想。
(3)初步學(xué)會用運(yùn)動的合成與分解的思想來研究曲線運(yùn)動的思維方法。
(4)通過對平拋運(yùn)動位移和速度規(guī)律的分析,引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立利用已有概念探索新知識,培養(yǎng)創(chuàng)造思維和獨(dú)立學(xué)習(xí)能力。
(三)情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo)
(1)會用平拋運(yùn)動的規(guī)律解答有關(guān)問題,培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于實(shí)踐的意識和勇氣。
(2)通過flash 游戲引入新課,激發(fā)學(xué)生興趣,增強(qiáng)學(xué)生的愛國意識。
教學(xué)重點(diǎn)
平拋運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律。
教學(xué)難點(diǎn)
平拋運(yùn)動在水平方向是勻速直線運(yùn)動和在豎直方向是自由落體運(yùn)動的實(shí)驗探索過程,平拋運(yùn)動的規(guī)律和推論的應(yīng)用。
教學(xué)過程
(一)游戲?qū)耄ぐl(fā)興趣
師生共玩flash游戲“請你來當(dāng)飛行員”(圖2),通過pk發(fā)現(xiàn),老師的投彈準(zhǔn)確率高于學(xué)生。教師設(shè)疑:為什么老師的投彈準(zhǔn)確率會高于學(xué)生的投彈準(zhǔn)確率?告訴學(xué)生學(xué)習(xí)完這節(jié)課的知識后,定能明白其中的緣由。由此引入這節(jié)課的課題――“平拋運(yùn)動”。
(二)對比實(shí)驗,形成概念
環(huán)節(jié)1:
對比實(shí)驗一:沿圖3所示弧型軌道從同一高度處釋放小鋼球多次;
對比實(shí)驗二:如圖4所示,用力水平拋羽毛多次。
觀察鋼球和羽毛的運(yùn)動軌跡,分析為什么鋼球的軌跡可重復(fù),而羽毛的軌跡不可以重復(fù)?從而得出像鋼球這樣以水平初速度拋出,只受重力作用(阻力相對于重力可忽略)的運(yùn)動是平拋運(yùn)動,運(yùn)動的軌跡是曲線。
環(huán)節(jié)2:
觀察生活中的平拋運(yùn)動圖片(如圖
5、圖6),強(qiáng)調(diào)平拋運(yùn)動的軌跡――曲線,平拋運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動。
(三)化曲為直,探究驗證
環(huán)節(jié)1:
設(shè)疑:平拋運(yùn)動是一種特殊的曲線運(yùn)動,但我們并沒有現(xiàn)存地解決曲線運(yùn)動的方法,比如:求平拋運(yùn)動中物體下落的時間t。就我們的知識儲備而言,我們有直線運(yùn)動的知識,上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了運(yùn)動的合成與分解知識。能否考慮把這個實(shí)際的曲線運(yùn)動看作合運(yùn)動,根據(jù)合運(yùn)動的效果把它分解成不同方向的直線運(yùn)動,然后利用已有的直線運(yùn)動的規(guī)律來解決曲線運(yùn)動的問題?
環(huán)節(jié)2:
師生一起利用動力學(xué)知識分析物體的平拋運(yùn)動。
師:分析圖7所示動畫,平拋物體的運(yùn)動實(shí)際上是讓物體向前運(yùn)動的同時,又向下運(yùn)動,因此可以考慮把平拋運(yùn)動分解成哪兩個方向的直線運(yùn)動?
生:水平方向和豎直方向的兩個直線運(yùn)動。
師:這兩個方向的直線運(yùn)動分別滿足什么運(yùn)動規(guī)律?
引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)牛二定律,從受力分析入手研究物體的運(yùn)動,得出:
在水平方向上:物體不受力,加速度為0,運(yùn)動狀態(tài)不改變,做勻速直線運(yùn)動;
在豎直方向上:物體只受重力,加速度為重力加速度g,且豎直方向的初速度為0,物體做自由落體運(yùn)動。
環(huán)節(jié)3:
師:這是從動力學(xué)角度得出的結(jié)論,能不能從實(shí)驗和運(yùn)動學(xué)的角度加以驗證呢?
師生一起借助用二維運(yùn)動傳感器和計算機(jī)組成的研究平拋運(yùn)動的裝置(圖8),描繪出做平拋運(yùn)動物體的軌跡(圖9)。
首先把圖9截圖,然后復(fù)制照片到ppt文件中預(yù)設(shè)的表格所在頁(方法見下備注),按“設(shè)置照片‘置于底層’==>橫縱等比縮小照片到合適大小==>移動表格,使表格第一個標(biāo)志點(diǎn)與拋出點(diǎn)重合,縮放表格”的順序進(jìn)行相關(guān)操作,最后從圖11可以得到圖10中的預(yù)設(shè)點(diǎn)可視為平拋運(yùn)動軌跡上的點(diǎn)。由此,對平拋運(yùn)動可以分解成水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動的觀點(diǎn)完成了驗證。
(備注:課前在ppt文件中做好一表格并“組合”成一整體,其中水平相鄰格寬比例是1:1:1:1:1,豎直相鄰格高比例是1:3:5:7:9,并在相應(yīng)預(yù)設(shè)點(diǎn)上做明顯標(biāo)志以突出效果。橫縱格寬只需相應(yīng)成比例,互不相關(guān),如圖10所示。)
環(huán)節(jié)4:
實(shí)驗:利用平拋豎落儀驗證豎直方向的自由落體運(yùn)動(分運(yùn)動)與平拋運(yùn)動(合運(yùn)動)具有等時性(做實(shí)驗時要提醒學(xué)生“聽”兩小球同時落地)。
環(huán)節(jié)5:
實(shí)驗:利用平拋平移儀驗證水平方向的勻速直線運(yùn)動(分運(yùn)動)與平拋運(yùn)動(合運(yùn)動)具有等時性(做實(shí)驗時要提醒學(xué)生“看”兩小球發(fā)生碰撞)。
從而得出豎直和水平方向的兩個分運(yùn)動具有等時性和獨(dú)立性,再次強(qiáng)化平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向的分運(yùn)動分別是勻速直線運(yùn)動和自由落體運(yùn)動。
(四)例題精講,總結(jié)規(guī)律
環(huán)節(jié)1:
精講例1:一架戰(zhàn)斗機(jī)以50 m/s的速度水平勻速飛行,飛行高度為4500 m。若戰(zhàn)斗機(jī)要投彈擊中地面目標(biāo),它應(yīng)距目標(biāo)水平距離多遠(yuǎn)時投彈?(不考慮空氣阻力,g=10 m/s2)
通過例1學(xué)會以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),水平方向為x軸(正方向和初速度v0的方向相同),豎直方向為y軸(正方向豎直向下),建立平面直角坐標(biāo)系。進(jìn)而掌握計算下落時間t和水平位移x(射程)的方法。
環(huán)節(jié)2:
請上課剛開始玩游戲的同學(xué)再次上臺重玩游戲“請你來當(dāng)飛行員”。引導(dǎo)學(xué)生利用例1中的平拋運(yùn)動知識通過計算射程,提高投彈的命中率,讓學(xué)生體會成功的喜悅,達(dá)到學(xué)以致用的效果。
環(huán)節(jié)3:
精講例2:將小球以10 m/s的速度從5 m的高度水平拋出。求:整個過程的位移s?(不考慮空氣阻力,g=10 m/s2)
通過例2讓學(xué)生建立位移三角的概念(如圖12),引導(dǎo)學(xué)生分析總結(jié)平拋運(yùn)動位移規(guī)律。
環(huán)節(jié)4:
利用消元法推導(dǎo)物體做平拋運(yùn)動的軌跡方程,過程如下:
數(shù)理結(jié)合,證明這個軌跡是一條拋物線,讓學(xué)生明白數(shù)學(xué)名稱――“拋物線”其實(shí)是從物理中來。
環(huán)節(jié)5:
精講例3:將小球以10 m/s的速度從5 m的高度水平拋出。求:小球落地時的速度v。(不考慮空氣阻力,g=10 m/s2)
通過例3讓學(xué)生建立速度三角的概念(如圖13),引導(dǎo)學(xué)生分析總結(jié)平拋運(yùn)動速度規(guī)律。
環(huán)節(jié)6:
總結(jié)得出重要推論:速度偏角與位移偏角之間的關(guān)系為:tanφ=2tanθ。
(五)現(xiàn)象解釋,學(xué)以致用
創(chuàng)設(shè)情景:如圖14所示,動物管理員在樹枝上尋找到一只丟失的猴子,立即用麻醉槍水平射擊,猴子和槍口等高,設(shè)子彈從槍口水平射出的瞬間,精明的猴子便由靜止開始自由下落,想落到地面后逃走。問:猴子能成功逃跑嗎?(猴子會被擊中嗎?)大家猜一猜。
如圖15所示,利用自制教具,進(jìn)行實(shí)驗演示,得出猴子會被擊中的結(jié)論,并帶領(lǐng)學(xué)生分析原因。課堂小結(jié)
平拋運(yùn)動是一種典型的勻變速曲線運(yùn)動,也是我們第一次運(yùn)用“化曲為直”的思想解決的物理曲線運(yùn)動問題。在規(guī)律的運(yùn)用上,聯(lián)系了“自由落體運(yùn)動”和“勻速直線運(yùn)動”兩種基本的直線運(yùn)動規(guī)律。學(xué)好平拋運(yùn)動,對我們以后學(xué)習(xí)拋體運(yùn)動和帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)等類平拋問題打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。同學(xué)們要通過對課后習(xí)題的認(rèn)真理解才能達(dá)到對知識更深一步的掌握。9 布置作業(yè)
(1)將一個物體以10 m/s的速度從5 m的高度水平拋出。求:如果只將物體的離地高度h變大,則以上幾問中t、x、s、φ、v、θ怎么變化?(不考慮空氣阻力,g=10 m/s2)
(2)將一個物體以10 m/s的速度從5 m的高度水平拋出。求:如果只將水平方向的拋出速度變大,則以上幾問中t、x、s、φ、v、θ怎么變化?(不考慮空氣阻力,g=10 m/s2)
板書設(shè)計
平拋運(yùn)動――理想模型
一、平拋運(yùn)動的特點(diǎn):
1.初速度方向為水平;2.只受重力作用;3.運(yùn)動軌跡是曲線。
二、平拋運(yùn)動的分解――化曲為直
豎直方向:自由落體運(yùn)動
水平方向:勻速直線運(yùn)動
三、平拋運(yùn)動的規(guī)律
教學(xué)反思
(一)成功之處
(1)把“方法”帶進(jìn)了課堂。運(yùn)用對比實(shí)驗建立平拋運(yùn)動這一理想模型,通過化曲為直、化繁為簡對平拋運(yùn)動進(jìn)行分解,通過數(shù)理結(jié)合得出平拋運(yùn)動的軌跡是一條拋物線,使學(xué)生在獲得知識的同時,也獲得了掌握這些知識的方法,可以說這是一節(jié)內(nèi)容豐富的“方法”教育課。
(2)把“鼓勵”帶進(jìn)了課堂。通過師生的雙邊活動,充分調(diào)動學(xué)生的積極性,使學(xué)生主動地和教師、教材、同學(xué)進(jìn)行信息交流,形成了一種和諧、積極參與的教學(xué)氣氛,體驗成功帶給學(xué)生的喜悅和鼓勵。
(3)把“創(chuàng)新”帶進(jìn)了課堂。在使用常規(guī)現(xiàn)代教育技術(shù),如ppt、flash動畫、圖片的基礎(chǔ)上,引入二維運(yùn)動傳感器和計算機(jī)的結(jié)合使用,一方面更為方便地描繪出了平拋運(yùn)動物體的軌跡,另一方面也為平拋運(yùn)動規(guī)律的得出及應(yīng)用贏得了時間,增大了本節(jié)課的課堂容量。
(二)需要改進(jìn)的地方
(1)對比實(shí)驗是這節(jié)課實(shí)驗的另一個亮點(diǎn),學(xué)生對比觀察:水平拋出的小球和水平拋出的羽毛的運(yùn)動,強(qiáng)化了平拋運(yùn)動是在忽略空氣阻力的前提下的一種理想模型。在利用平拋豎落儀驗證豎直方向的自由落體運(yùn)動(分運(yùn)動)與平拋運(yùn)動(合運(yùn)動)具有等時性環(huán)節(jié),教師采用了兩球同時落地聽到一次聲響的方法。可以考慮在利用平拋豎落儀進(jìn)行實(shí)驗前,將兩個小球分別從不同高度同時丟下,讓學(xué)生聽到前后兩次不同的聲響,然后再進(jìn)行平拋豎落儀的實(shí)驗。這樣學(xué)生能清楚地知道實(shí)驗要注意什么――聽聲響,又因為有兩次實(shí)驗的對比,效果就會更好。
(2)在實(shí)驗環(huán)節(jié)上“利用二維運(yùn)動傳感器和計算機(jī)描繪平拋運(yùn)動的物體軌跡”目的是為了更為便捷地得到物體做平拋運(yùn)動的運(yùn)動軌跡,但其穩(wěn)定性還有待加強(qiáng)。利用得到的圖片軌跡和預(yù)設(shè)的表格軌跡重合的方法驗證平拋運(yùn)動可以分解成水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動的方法雖然新穎但略顯繁瑣,可以考慮改為直接從計算機(jī)的圖片軌跡上獲得相等時間間隔水平方向的位移比為1?u1?u1??和豎直方向的位移比為1?u3?u5??,從而得到驗證,這樣可能更為簡潔且更具說服力。
(3)在利用平拋平移儀驗證水平方向的勻速直線運(yùn)動(分運(yùn)動)與平拋運(yùn)動(合運(yùn)動)具有等時性的實(shí)驗環(huán)節(jié),可以讓學(xué)生利用自己的智能手機(jī)拍攝后進(jìn)行慢放,準(zhǔn)確捕捉兩小球發(fā)生碰撞瞬間的畫面,增強(qiáng)實(shí)驗的可視性和可信度。