第一篇:公開課教案平拋運動
【課
題】第三節:平拋運動
【學習目標】
1、知道平拋運動的定義、條件及性質
2、掌握處理平拋運動的方法
3、理解平拋運動的規律并能解決簡單的問題
【重、難點】
1、運動的合成與分解的方法分析平拋運動
2、平拋運動的規律
【學習方法】
1、實驗法
2、小組合作
3、講與練結合
新
課
教
學
一、情景導入:通過玩游戲導入新課
二、新課教學
【師生互動1】教師帶領學生回顧運動的合成與分解中合運動與分運動的特點。
【教師活動1】演示實驗:將一物體水平拋出,并讓學生觀察該物體在空中劃過的痕跡,及物體的初速度有什么特點?物體離開手以后的受力情況?
【學生活動1】觀察老師的演示實驗,并回答老師提出的問題。
【師生活動2】請個別學生進行回答,其他學生進行聆聽并進行判斷正誤。【教師活動2】教師引領學生得出平拋運動的定義及特點,性質
一、平拋運動
1、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動,叫做平拋運動.2、物體做平拋運動的條件(1)具有水平方向的初速度
(2)運動中只受重力作用或物體所受重力遠大于空氣阻力
【學生練習】判斷教師做的演示實驗判斷以下運動是否是平拋運動(集體回答)
【教師活動3】教師敘述:剛才平拋出去的物體在空中劃過的痕跡是一條拋物線,也就是曲線,那同學們思考一下,平拋運動的性質是什么? 【學生活動3】同桌之間合作
【師生活動3】請個別學生進行回答,其他學生進行聆聽并進行判斷正誤。【教師活動4】板書
3、運動的性質:勻加速曲線運動 【教師活動5】教師敘述:明確了平拋的概念和運動性質之后,那研究的方法是什么呢?在第一節我們知道一個曲線運動看成幾個方向的直線運動的合運動,那也就是說,處理平拋運動的方法是運動的合成與分解 【教師活動】板書
4、研究的方法:運動的合成與分解 【過渡】平拋運動的物體在運動的過程中,既有水平方向上的運動效果——水平位移,又有豎直方向上的效果——豎直位移。根據前面學過的知識:一個運動可以分解為兩個獨立的運動。請同學們思考:你準備將平拋運動分解為那兩個方向上的獨立的運動呢
【學生活動4】猜測一下,平拋運動的物體可以分解在什么方向?在這些方向會是什么運動?
【教師活動6】肯定學生的回答,與此同時,追問學生能不能用實驗來驗證一下? 【教師活動7】介紹實驗裝置,并演示 演示實驗 教師介紹:用平拋豎落儀演示做平拋運動的小球A和自由落體小球B。
操作:在高度一定的條件下,釋放兩個小球,讓學觀察小球的運動情況。教師做完實驗之后。問學生,兩個小球是否同時落地?(并改變高度,讓學生安靜地聽,教師同時用課件演示以上實驗。)
教師繼續追問:從動力學角度分析,為什么豎直分運動是自由落體運動?
【師生活動4】得出:豎直方向只受重力,初速為零,做自由落體運動,所以平拋運動在豎直方向時自由落體運動。【教師活動8】演示實驗
教師介紹:A、B球靜止開始同時釋放,下落高度相同,同時離開下滑軌道,B球在光滑水平軌道運動,可看作是勻速直線運動。A球做平拋運動。教師同時用課件演示以上實驗。
提問:根據實驗現象,你能得出什么結論? 教師繼續引導。兩個小球相碰,說明在相同的時間里平拋運動的水平分位移和勻速直線運動的位移相同
教師繼續追問:從動力學角度分析,為什么水平方向是勻速直線運動? 【師生活動5】得出:,水平方向不受力,保持勻速直線運動。所以平拋運動在水平方向是勻速直線運動。
【教師活動9】板書:平拋運動分解為豎直方向:自由落體運動,V0=0,只受重力 水平方向:勻速直線運動,V0≠0,不受外力 【教師活動10】過渡語:通過以上大家的分析,實驗,我們可以把平拋運動分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。那我們就分別從兩個方向來分析平拋運動的規律。
二、平拋運動的規律
【教師活動11】教師明確:以拋出點為坐標原點,沿初速度V0方向為x軸正方向,豎直向下為y軸正方向.引導學生從兩個方向分析運動的規律。
【學生活動5】根據位移的定義,畫出平拋運動的物體在時間t內的位移,結合圖形,根據上面的分析,求出的位移的大小和方向。
【學生活動6】根據做曲線運動的物體速度的方向,畫出平拋運動的物體在時間t時刻的速度方向,根據上面的分析,求出的速度的大小和方向。在水平方向,物體的位(又叫射程)和速度分別為
x?vxt(1)vx?vo(2)在豎直方向,考慮到勻變速直線運動公式及重力加速度g,物體的位移和速度分別為
y?12gt(3)vy?gt(4)2學生合成:
由(2)、(4)兩式可以求得任一時刻物體的分速度,則任一時刻物體實際速度vt的大小為
22vt?vx?vy
Vt的方向可以用vt與x軸的正方向的夾角β表示為
tan??vyvx?gt vo【學生練習】
1、關于物體的平拋運動,下面說法正確的是()A.平拋運動可以分解為勻速直線運動和自由落體運動 B.平拋運動不是勻變速運動
C.平拋運動的水平距離由初速度決定 D.平拋運動的水平距離由高度決定
2、某卡車在限速60Km/h的水平公路上與路旁的障礙物相撞。處理事故的警察在泥地里發現了一個小的金屬物體,可以推斷,它是事故發生時車頂上一個松脫的零件被拋出而限在泥里的。警察測得這個零件在事故發生時的位置與陷落點的水平距離為13.3米,車頂距泥地的豎直高度為2.45米。你能根據這些數據判斷該車是否超速?若能,請你說出你的理由及結果? 板書設計
平
拋
運
動
1:定義: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動,叫做平拋運動.2:物體做平拋運動的條件(1)具有水平方向的初速度
(2)運動中只受重力作用或物體所受重力遠大于空氣阻力 :
3、運動的性質:勻加速曲線運動
4、研究的方法:運動的合成與分解
5、平拋運動分解為豎直方向:自由落體運動,V0=0,只受重力 水平方向:勻速直線運動,V0≠0,不受外力
6、規律: 位移:水平方向:x?vxt 速度:水平方向:vx?vo
豎直方向:y?12gt 豎直方向: vy?gt 222vx?vy
實際位移:
合 速 度 :vt?
第二篇:平拋運動教案
平拋運動教案
何曉燕
<三維目標> 1.知識與技能:
(1)研究并認識平拋運動的條件和特點。
(2)理解平拋運動可以看作水平方向的勻速直線運動和自由落體運動的合運動,并進一步理解運動合成和分解的等時性和獨立性。
(3)掌握平拋運動分解方法,推導平拋運動規律并會運用平拋運動規律解答相關問題。
2.過程與方法:
(1)通過觀察演示實驗,概括出平拋運動的特點。培養學生觀察,分析能力。(2)利用已知的直線運動規律來研究復雜的曲線運動,滲透物理學中“化繁為簡”的思想。
3.情感態度價值觀:
(1)培養學生仔細觀察、認真思考、積極參與、勇于探索的精神。(2)培養學生嚴謹的科學態度和實事求是的科學作風。<重點、難點> 重點:研究平拋物體的特點和運動規律。
難點:讓學生根據運動的合成與分解的方法去探究平拋運動的一般規律。<教法分析> 由生活現象入手引入課題,再啟發誘導學生對平拋運動的特點進行分析,而后再進行實驗驗證,重點突破平拋的特點和規律。啟發學生積極思維,以問題為驅動,逐步建構和形成物理概念和規律。在應用中進一步深化和活化物理概念、規律。<教具>
兩張相同的紙,粉筆頭 <教學過程>
一、新課引入:
演示1:沿多個角度將粉筆頭,紙片揉成團拋出 問題1:粉筆頭和紙團做什么運動? 生答:拋體運動
演示2:將紙團展開拋出
問題2:紙片做的是拋體運動嗎?什么是拋體運動? 師生共同總結:
拋體運動:以一定的初速度拋出,如果物體只受重力作用,這時的運動就叫拋體運動。
平拋運動:初速度水平的拋體運動。
今天,我們用運動分解的觀點來分析拋體運動。
二、新課研究:
一、平拋運動 1.平拋條件:
(1)物體初速度沿水平方向(2)物體只受重力。
2.平拋特點:
(1)受力:只受重力。(2)運動:是a=g的勻變速曲線運動
再引導學生分解平拋運動:
水平方向的分運動:不受力,初速度為Vo,勻速直線運動,豎直方向分運動:受重力,初速度為0,自由落體運動。
強調:分運動與合運動,分運動之間具有等時性。
4、平拋運動的軌跡: 由X=V0t,y=12gt聯立得: 2y=g()2=12xv0g2x 22v0二次函數,即拋物線
結論:平拋運動軌跡是一條拋物線。
二、一般的拋體運動
一般拋體運動可以根據上面求曲線運動速度的方法,將初速度沿兩坐標軸方向分解,從而求得該方向上的初速度,再結合受力情況和牛頓第二定律即可以求解。
三、典例分析
例:如圖2甲所示,以9.8m/s的初速度水平拋出的物體,飛行一段時間后,垂直地撞在傾角為A.的斜面上。可知物體完成這段飛行的時間是()
B.C.D.圖2 解析:先將物體的末速度
分解為水平分速度
和豎直分速度
(如圖2乙所示)。
;又因為
與根據平拋運動的分解可知物體水平方向的初速度是始終不變的,所以斜面垂直、與水平面垂直,所以
與
間的夾角等于斜面的傾角。再根據平拋運動的就可以求出時間了。則 分解可知物體在豎直方向做自由落體運動,那么我們根據
所以根據平拋運動豎直方向是自由落體運動可以寫出
所以所以答案為C。
<課堂小結>平拋運動的概念,條件,特點,即速度位移的相關公式。<板書設計>
平拋運動
一、條件:
二、特點:
三、規律:
四、應用: <作業布置> 課本練習四2,3題 <教學反思> 課堂中向學生滲透運動合成的分解具有等時性與獨立性的思想;讓學生從根本上認識曲線運動的分析方法。
第三篇:平拋運動教案
平拋運動教案
一、教學目標
1、知道平拋運動的特點是:初速度方向為水平,只在豎直方向受重力作用,運動軌跡是拋物線。
2、理解平拋運動是勻變速運動,其加速度為g
3、理解平拋運動可以看作水平方向的勻速直線運動與豎直方向的自由落體運動的合運動,并且這兩個運動互不影響。
4、會用平拋運動的規律解答有關問題。
二、重點難點
重點:平拋運動的特點和規律。
難點:對平拋運動的兩個分運動的理解。
三、教學方法: 實驗觀察、推理歸納
四、教學用具:
平拋運動演示儀、多媒體及課件
五、教學過程
(一)導入新課:
用槍水平地射出一顆子彈,子彈將做什么運動,這種運動具有什么特點,本節課我們就來學習這個問題。
(二)平拋物體的運動
1、平拋運動: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動,叫做平拋運動。
舉例:用力打一下桌上的小球,使它以一定的水平初速度離開桌面,小球所做的運動就是平拋運動,并且我們看見它做的是曲線運動。
分析:平拋運動為什么是曲線運動?(因為物體受到與速度方向成角度的重力作用)
2、平拋運動的分解 做平拋運動的物體,在水平方向上由于不受力,將做勻速直線運動;在豎直方向上物體的初速度為0,且只受到重力作用,物體做自由落體運動。加速度等于g(1)、實驗驗證:
【演示實驗】用小錘打擊彈性金屬片時,A球向水平方向飛出,做平拋運動,而同時B球被松開,做自由落體運動。
現象: 越用力打擊金屬片,A球的水平速度也越大;無論A球的初速度多大,它總是與B球同時落地。
(2)、用課件模擬課本圖5—16的實驗。
結果分析:平拋運動在豎直方向上是自由落體運動,水平方向的速度大小 并不影響平拋物體在豎直方向上的運動。而水平分運動是勻速的,且不受豎直方向的運動的影響。
(3)、利用頻閃照相更精細地研究平拋運動,其照片如課本圖5—17所示 可以看出,兩球在豎直方向上,經過相等的時間,落到相同的高度,即在豎直方向上都是自由落體運動;在水平方向上可以看出,通過相等的時間前進的距離相同,既水平分運動是勻速的。由此說明平拋運動的兩個分運動是同時、獨立進行的,豎直方向的運動與水平方向的運動互不影響。
(三)、平拋運動的規律
1.平拋運動的物體在任一時刻t的位置坐標
a:以拋出點為坐標原點,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,正方向向下,則物體在任意時刻t的位置坐標為
b:運用該公式我們可以求得物體在任意時刻的坐標并找到物體所在的位置,然后用平滑曲線把這些點連起來,就得到平拋運動的軌跡,這個軌跡是一條拋物線。
2.平拋運動的速度
a:水平分速度b:豎直分速度 c:t秒末的合速度 d:的方向
(四)例題分析
1、例題
一架老式飛機在高出地面0.81km的高度,以2.5×102 km/h的速度水平飛行,為了使飛機上投下的炸彈落在指定的目標上,應該在與轟炸目標的水平距離為多遠的地方投彈?不計空氣阻力。
2、用多媒體模擬題目所述的物理情景
3、【學生看書】——思考:
(1)從水平飛行的飛機上投下的炸彈,做什么運動?為什么?
(2)炸彈的運動可分解為怎樣的分運動?
(3)炸彈落地前在水平方向通過的距離與飛機投彈時離目標的水平距離之間有什么關系?
4:解答—— 讓學生書寫解題過程,并與課本比較。
由
求出炸彈的飛行時間
在這段時間內,炸彈通過的水平距離為
代入已知數值得 0.89 km 即飛機應在離轟炸目標水平距離是0.89 km的地方投彈。
(五)、課堂練習
1、討論:練習三(1)(2)(3)
2、從高空水平方向飛行的飛機上,每隔1分鐘投一包貨物,則空中下落的許多包貨物和飛機的連線是
A.傾斜直線 B.豎直直線 C.平滑曲線 D.拋物線
【B】 *
3、平拋一物體,當拋出1秒后它的速度與水平方向成45o角,落地時速度方向與水平方向成60o角。(g取10 m/s2)
(1)求物體的初速度;
(2)物體下落的高度。(答案:v0=10m/s h=15m)
(五)、課堂小結
本節課我們學習了
1、什么是平拋運動
2、平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動
3、平拋運動的規律
第四篇:5.2平拋運動最新教案
《平拋運動》 [人教版必修2第五章第二節]
萊蕪市第十七中學
耿愛國
教學目標
知識與技能
(1)知道什么是拋體運動,知道拋體運動是勻變速曲線運動,知道什么是平拋運動。(2)知道拋體運動的受力特點,會用運動的合成與分解的方法分析平拋運動。(3)理解拋體運動的規律,會確定平拋運動的速度。過程與方法
(1)通過理論探究、實驗探究,培養提高學生觀察、分析能力。
(2)滲透物理學研究方法的教育。體驗平拋運動的處理方法是運用運動的合成與分解化曲為直、化繁為簡。情感態度與價值觀
培養學生學習科學的興趣及實事求是的科學態度。
教學重點難點
(1)理解平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。(2)掌握平拋運動的規律,會處理簡單的問題。
教學準備
平拋豎落儀 雙軌道平拋儀 飲料瓶 數碼相機 教學演示課件
教學過程
一、引入新課
設計思路:通過播放視頻,學生參與游戲,激發學生興趣,提出問題,引入課題。1.課前大屏幕播放“遼寧艦”視頻短片 2.大屏幕播放飛機投彈的視頻。
3.師:請問飛行員為什么能如此準確的投彈擊中地面目標呢? 師:下面我們請兩位同學來體驗一回飛行員投彈。…… 兩名學生體驗飛行員投彈(飛機投彈小游戲,一般很難投準)師:剛才兩位同學投的準不準呢?
師:想當好飛行員,光憑感覺是不夠,必須運用飛行高度、速度等數據計算投彈距離,如果沒有相關知識的準備,也就很難投中目標,今天我們就一起來學習與此有關的平拋運動知識。
二、合作探究
(一)平拋概念
設計思路:利用圖片、飲料瓶射出的水流給出拋體的定義、特點、分類。
師:請同學們觀察九寨溫泉瀑布、姚明投籃、學生投擲鉛球的圖片,……,圖中的水流、籃球、鉛球做的是什么運動呢? 生:拋體運動
師:開始時推、投會使它獲得一個…… 生:初速度
師:運動過程中受到的力有…… 生:重力,空氣阻力
師:對鉛球來說,空氣阻力…… 生:可以忽略不計
師:所以我們把……叫拋體運動,特點是……
師:據初速度方向的不同,我們又將拋體運動分為…… 生:豎直上拋 生:斜向下拋 生:平拋
(用飲料瓶射出的水流演示各個方向的拋體運動,借助投影的光源,可以清晰的在屏幕上看到運動的軌跡。學生回答)
師:豎直上拋為勻變速直線運動已經學習過,斜拋和平拋均是曲線運動,但是平拋相對又比較簡單,所以這節課,我們先來研究平拋運動。(板書)
師:請個同學說說平拋運動的定義、特點?(用飲料瓶水流投影展示平拋運動)生:初速度為水平方向的拋體運動叫平拋運動,特點是初速度水平、只受重力作用。師:回答的很好,且兩者的方向是……(提示)(為理論探究兩個方向作鋪墊)生:相互垂直
(二)理論探究平拋運動
設計思路:據平拋運動初速度方向、重力方向相互垂直的特點,利用力與運動的關系,運用運動合成與分解的思路,引導學生先從理論上探究平拋運動
師:在上一節我們已經學習了研究曲線運動的基本思路是設法將它分解到某兩個方向上成為兩個簡單的運動形式,請同學們根據平拋運動的初速度和受力特點猜一猜應如何將它分解到哪兩個方向上成為兩個簡單的運動形式呢?
師:初速度方向是……重力方向是…… 生:水平方向和豎直方向 師:猜的依據是……
(教師比劃進行提示,引導學生有方向性的思考)
生:水平方向有初速度但重力無分力做勻速運動,豎直方向有重力但速度分量為零做勻加速直線運動 師:回答正確,請看我把這一理論探究過程畫成示意簡圖……
(引導學生理解理論推導過程)。板書
師:理論探究結論是水平方向:勻速直線運動,豎直方向:自由落體運動
(三)實驗探究平拋運動
設計思路:設計平拋豎落儀,利用數碼相機錄像、并用視頻軟件將平拋運動錄像慢放定格,客觀展示平拋運動在水平和豎直方向運動對比全過程,調動學生的學習積極性,體驗探究過程。探究一:豎直方向
師:剛才我們只是從理論上探究了平拋運動在水平和豎直方向的運動性質,我們能否再從實驗上來探究一下這兩方向上的運動情況呢?(擺上平拋豎落儀)
師:這是平拋豎落儀,彈簧片夾著右邊小球,球下方是一個比球大的孔,左邊緊挨著又一小球,當木錘下落擊打彈簧片時右邊小球將做…… 生:平拋運動 左邊小球將做…… 生:自由落體運動
師:若平拋運動豎直方向是自由落體運動,則兩小球將…… 生: 同時落地 師:如何判斷呢? 生:聽聲音
師:對,現在請前排同學掙大眼睛看,后排同學們靜聲注意聽。
(教師拉起木錘松手,聽到兩小球幾乎同時落地的聲音,提示是第一聲)師:怎么樣? 生:幾乎是同一聲
師:我們還有什么其他更好的辦法嗎?(教師展示手中的數碼相機)
師:對了,但我們將使用它的錄像功能,看一下能否看清小球的下落過程,請一個同學來協助一下,為更好的比較,我在小黑板上畫了一些平行線以作參考。
(學生釋放木錘,教師錄像,并通過視頻軟件慢放定格運動過程,發現每時每刻都在同一水平面上。)師:觀察到了什么現象?能得到什么規律呢?
生:小球有拖影,但前端每一時刻都在同一水平線上,說明平拋運動在豎直方向作自由落體運動 探究二:水平方向
師:那水平方向呢?(展示雙軌道平拋儀)
師:請同學們觀察一下,上下兩個斜槽使小球獲得一初速度,下端均為水平,調節電磁鐵高度使兩小球獲得相同的水平速度,則上端小球做…… 生:平拋運動 下端小球做…… 生:勻速直線運動 兩小球將會…… 生:會碰在一起
師:我們演示一下,注意觀察。(斷電,觀察小球運動情況)師:看清了嗎? 生:沒有
師:有什么辦法看得更清呢?(又拿出數碼相機)生:數碼相機
師:對了,我們仍然可以把這一過程錄制下來,慢放觀察,請個同學協助一下。……
(學生斷電,老師錄像,并通過視頻軟件慢放其運動過程,發現每時每刻都在同一豎直線上)。師:觀察到了什么現象?能得到什么規律呢?
生:前端每一時刻都在同一豎直線上,說明平拋運動在水平方向作勻速直線運動
三、歸納總結
設計思路:通過前面的理論、實驗探究,同學們已完全理解和掌握了平拋運動在水平、豎直兩個方向的運動性質,只要運用自由落體運動和勻速直線運動的規律就可直接歸納出平拋運動的規律,交給學生自主討論完成。
師:剛才我們從理論和實驗兩個方面探究了平拋運動在水平和豎直方向上的運動性質,在上一節中,我們已學習過研究曲線運動的基本思路是先建立坐標、進行運動(速度、位移)的分解、合成,獲取運動規律,下面請同學們參照這個思路,把平拋運動的規律歸納出來。師:請這一組的同學來說明一下你是如何得出這樣的規律。
(教師適當提示,學生回答)學生小組討論、交流,得出規律。
四、學以致用
設計思路:教師先通過例題講解展示如何利用平拋理論解決實際問題,然后再讓學生完成變式訓練,并及時進行評價。
例題:將一個物體以10m/s的速度從10m的高度水平拋出,落地時它的速度方向與地面的夾角是多少? 變式訓練:
1、從同一高度以不同的速度水平拋出兩個質量不同的石子,下列說法正確的是
a、初速度大的先落地 b、質量大的先落地 c、兩個石子同時落地 d、無法判斷
2、轟炸機以60m/s的速度在距離海面h=45m的高處水平飛行,有一艘敵船停在海面上,采用老式炸彈轟炸敵船,不計空氣阻力,若你是飛機駕駛員,請你算出,飛機投彈點距敵船的水平距離?
五、課堂小結
設計思路:通過引導學生仿照平拋運動的研究方法,思考斜拋運動的研究方法,進一步體會研究曲線運動的基本思路是運用運動的合成與分解方法化曲為直、化繁為簡,通過學生自己談收獲,作課堂小結 師:下面請同學們談談這一節課的你有什么收獲?(教師引導,及時鼓勵和肯定)
生:直觀體驗理解了平拋運動在水平、豎直方向上的性質。生:獲得了平拋運動的規律。生:嘗試了研究曲線運動的基本思路。
師:回答的很好,這節課我們主要是利用數碼相機的錄像功能將平拋運動在水平、豎直方向上作勻速運動和自由落體運動直觀的展現在大家的眼前,使我們的理論結論得到了實驗的驗證,并順利的推導出平拋運動的基本規律.六、布置作業
設計思路:通過書面作業及時鞏固所學知識,利用拓展作業提升學生的學習能力,開拓學生視野。書面作業:完成課后“問題與練習” 拓展作業:
1、利用數學知識構建平拋運動的函數關系式,證明平拋運動的軌跡是一條拋物線。
2、仿照平拋運動的研究方法,思考:斜拋運動應如何分解?
板書設計
平拋運動
一、平拋運動:
1、初速水平
2、只受重力
二、探究規律
1、理論探究:
水平方向:勻速直線運動
豎直方向:自由落體運動
2、實驗探究:
三、規律總結
教學反思:
通過實際教學發現本節課在以下兩個方面做得較好:
1、利用普通數碼相機的錄像功能,導入視頻處理軟件會聲會影,巧妙的將快速運動的小球慢放定格,非常清楚的觀察到了小球平拋運動在水平、豎直兩個方向上運動情況,輕易的突破了平拋運動為什么在水平方向作勻速直線運動、豎直方向作自由落體運動這一難點,然后,又將歸納平拋運動規律設計成圖表形式交給學生自己完成,以學生為中心,教師及時點評、鼓勵,自然的突出了理解運用平拋運動規律這一重點。
2、將豎落儀、水平雙軌儀改進、合并、大大提高了可視性,利用身邊的物件:飲料瓶、數碼相機等設計實驗,客觀真實的實驗效果,引領學生積極參與,極大的調動了學生學習的積極性,體驗到物理實驗、物理課堂的神奇魅力--原來就這么簡單。
存在的不足:整節課中關于平拋規律的探究占用了較多的時間,規律的應用訓練較少,學生掌握的還比較生疏,需要在下一步的習題課中繼續鞏固提高。
第五篇:平拋運動教案
知識與技能目標
1.知道平拋運動的特點是初速度方向為水平方向,只在豎直方向受重力作用,運動軌跡是拋物線。
2.理解平拋運動可以看作水平的勻速直線運動與豎直方向的自由落體運動的合運動,并且這兩個運動互不影響。
過程與方法目標
體會平拋運動規律的探究過程,體會運動的合成和分解在探究平拋運動規律中的應用。情感態度與價值觀目標
1.通過重復多次實驗,進行共性分析、歸納分類,達到鑒別結論的教育目的。
2.通過實驗探究教學,并進行有效的理論聯系實際,激發學習興趣和求知的欲望。以此滲透刻苦學習、勤奮工作精神的美德教育。教學重點
1.學會自然科學的一般研究方法,體驗平拋運動規律的科學探究過程。2.平拋運動的特點和規律。教學難點
平拋運動的研究方法——可以用兩個簡單的直線運動來等效替代。教學策略與手段
教師演示、引導,學生實驗探究,討論、交流學習成果。課時安排:2課時
教具準備:平拋運動演示儀、平拋豎落儀、平拋水平分解儀、多媒體輔助教學課件等 教學流程: 教學過程
(第1課時 在實驗室進行)
新課導入 【生活再現】
〖情景:〗展示多媒體Flash有聲動畫:在屏幕右上方事先設置好三個參數:飛機水平勻速飛行速度v機=80m/s,海面上敵船勻速航行速度v船=15m/s,飛機離海平面高度h=45m。教師演示:當飛機飛至敵船正上方時,點擊按鈕。觀察到炸彈在敵船前方遠處水面上“轟——”一聲爆炸巨響。
師;當飛機在敵船正上方投彈時,能否擊中敵船? 生:(笑聲)不能!師:知道如何調整戰術嗎? 生:提前投彈!師:請哪位來試一試?
(學生熱情高漲,踴躍舉手,教師把多媒體電腦的無線鼠標器傳給一座位上的學生,學生連續操作幾次,結果都沒有擊中敵船。注意:這里教師有意設置v機=80m/s ≠v船=15m/s,大大降低了學生“盲目”投彈的命中率。)
生:哎——(多數學生表示遺憾,剛才的熱情“急劇降溫”)師:看樣子做一個飛行員可不容易,投彈要百發百中則更難!因為炸彈的運動是一種復雜的曲線運動,今天我們把所看到的炸彈的運動就叫做“平拋運動”,接下來我們一起探究平拋運動的規律。
(設計意圖:直接調動了學生探究的欲望和熱情,更重要的是通過這種當今學生喜聞樂見的“電腦游戲”并自然的避開了空氣的阻力問題,單刀直入地提出平拋運動課題。)新課教學
一、平拋運動的定義及條件 【建立模型】
師:炸彈受到哪些力作用? 生:重力和空氣阻力。師:但一般情況下空氣阻力相對于重力可以忽略不計。在現實生活中還有哪些運動與炸彈的運動相似? ??
【理想化抽象:】
1、以一定的水平初速度將物體拋出,在空氣阻力可以忽略的情況下,物體所做的運動叫做平拋運動。
2.平拋運動的條件:①具有水平初速度;②只受到重力作用。(設計意圖:通過實例,理解平拋運動的條件。增強學生的感性認識,激發學習物理的興趣。)
二、平拋運動豎直方向的運動規律
【演示實驗:】用平拋運動演示儀演示平拋運動 【猜想】
師:請大家注意觀察平拋運動的軌跡,發現它是一條曲線。由此我們可以得出這樣一個結論;平拋運動在豎直方向上的分速度是越來越快的,但這個分速度到底是如何變化的,我們還是不清楚。現在請大家來分析做平拋運動的物體在豎直方向上的受力情況。生:在豎直方向上只受到重力的作用。
師:想一下我們前面學過的運動形式有沒有只在重力作用下實現的? 生:做自由落體運動的物體只受重力的作用。
師:既然豎直方向上只受重力的作用,與物體做自由落體運動的條件相同,根據我們上節課學的分運動的獨立性原理知道,分運動在各自的方向上遵循各自的規律,我們能得出什么樣的結論呢? 生:平拋運動豎直方向上的分運動有可能是自由落體運動。
師:既然我們有了這樣的猜想,為了驗證它的正確性,我們來做下面這個實驗:
(設計意圖:作出科學猜想,然后驗證猜想,對學生進行科學方法教育。)【實驗探究】
〖對比實驗法:〗如右圖所示,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B球被松開,自由下落。A、B兩球同時開始運動。師:先來分析兩個小球做的分別是什么運動。
生: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動,所以做的是平拋運動。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動。
師:現在觀察兩球的運動情況,看兩球是否同時落地。
(實驗觀察技巧:)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。在做實驗之前我們先來聽一下一個小球落地的聲音。
(拿一個和實驗用的小球一樣的球讓其做自由落體運動,讓學生仔細聽其落地的聲音。以便判斷實驗中的落地聲)師:同學們聽到幾個落地聲啊? 生:一個。
師:A、B兩個小球從同一高度同時開始運動,又同時落地,這說明了什么問題啊?
生:這說明了A球在豎直方向上的分運動的性質和B球的運動性質是一樣的。B球做的是自由落體運動。
師:由這一次實驗我們就能下這樣的結論嗎?有沒有可能我們設置的這個高度是一個特殊的高度,它正好滿足自由落體下落的時間和平拋運動時間相等呢?或者說因為我們打擊力度的原因,使A球獲得的初速度剛好滿足這一條件呢? 生:有。
師:那我們應該如何來解決呢?
生:多次改變小球下落的高度與打擊的力度,重復這個實驗。學生活動:
①請學生代表做實驗,改變高度和打擊力度來擊打A球。②其他同學注意觀察A球、B球的運動特點。教師活動:提醒學生觀察現象(或聽落地的聲音)①A球和B球落地的先后。
②用力大小不同時,A球的水平射程有什么不同。學生活動:學生描述實驗現象
①無論A球的水平速度大小如何,它總是與B球同時落地。②A球的水平初速度越大,走過的水平距離也越大。
③A球水平初速度的大小并不影響平拋物體在豎直方向上的運動。教師活動:幫助總結、點評實驗結論:
物體在做平拋運動的過程中,沿豎直方向的運動效果為自由落體運動。(設計意圖:通過實驗探究,得出平拋運動在豎直方向上的分運動是自由落體運動。培養學生實驗觀察能力和學習探究未知規律的興趣。)
三、平拋運動水平方向的運動規律
師:研究完豎直方向上的運動,我們再來看水平方向上的分運動。先來分析做平拋運動的物體在水平方向上的受力情況。生:做平拋運動的物體只受重力作用,方向是豎直向下的,所以物體在水平方向上不受力。
師:根據運動的獨立性我們知道水平方向上的運動不會受到豎直方向的運動影響。再根據牛頓第一定律我們能得出什么樣的結論啊? 【猜想】
生:根據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,它將靜止或做勻速直線運動。在平拋運動中,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該是勻速直線運動。
師:那我們應該怎樣來驗證這個猜想呢? 【實驗探究】(1)定性比較
〖對比實驗法:〗在如圖所示的裝置(自制“平拋運動水平分解儀”)中,兩個相同的弧形軌道上面分別裝有電磁鐵,將小球分別吸在電磁鐵上,然后切斷電源,兩球同時開始運動,反復實驗,觀察現象——兩球總是在落點相撞。(2)定量探究
師:我們可以從另一個角度來探究水平方向的運動規律,如果能夠知道平拋運動的物體在相等的時間間隔內(控制變量)水平方向的位移,就可以判斷水平方向做什么運動了。要這樣進行處理的話,就要解決好下面的幾個問題。
①設法通過實驗得到平拋運動的軌跡。
②在平拋運動的軌跡上找到每隔相等時間物體所到達的位置。③測量兩相鄰位置間的水平位移,分析這些位移的特點。
教師活動: 引導學生閱讀教材39頁有關內容,掌握實驗探究的思路。參考教材上提供的“參考案例”選用其中的某一方法,或自行設計一種實驗方案,探究水平方向上的運動規律。
學生活動:探討實驗方案的選擇,分組動手實驗。
教師活動:指導學生完成探究過程,了解學生的實驗情況。
點評:探究實驗一定要讓學生親自動手,在實踐中培養學生的求知欲望,激發學生的探究未知規律的動機。這比學到具體知識更重要。
師:要進行這樣的探究,我們首先面臨的問題就是如何得到平拋運動的軌跡圖象。匯總各組討論結果,我們將采用以下方案來獲得: 1.按照以下步驟準備實驗裝置
(1)將平拋運動實驗器置于桌面,裝好平拋軌道,使軌道的拋射端處于水平位置。調節調平螺絲,觀察重垂線或氣泡水準,使面板處于豎直平面內,卡好定位板,裝置如圖所示。
(2)將描跡記錄紙襯墊一張復寫紙或打字蠟紙,緊貼記錄面板用壓紙板固定在面板上,使橫坐標x軸在水平方向上,縱坐標y軸沿豎直方向向下(若用白紙,可事先用鉛筆在紙上畫出x、y坐標軸線),并注意使坐標原點的位置在平拋物體(鋼球)的質心(即球心)離開軌道處。(3)把接球擋板拉到最上方一格的位置。
2.將定位板定在某一位置固定好。鋼球緊靠定位板釋放,球沿軌道向下運動,以一定的初速度由軌道的平直部分水平拋出。
3.下落的鋼球打在向面板傾斜的接球擋板上,同時在面板上留下一個印跡點。
4.再將接球擋板向下拉一格,重復上述操作方法,打出第二個印跡點,如此繼續下拉接球擋板,直至最低點,即可得到平拋的鋼球下落時的一系列跡點。
5.變更定位板的位置,即可改變鋼球平拋的初速度,按上述實驗操作方法,便可打出另一系列跡點。
6.取下記錄紙,將各次實驗所記錄的點分別用平滑曲線連接起來,即可得到以不同的初速度做平拋運動的軌跡圖線。如右圖所示:
師:獲得了平拋運動的軌跡圖象我們就可以從中知道平拋運動的水平位移。現在我們從得到的幾條軌跡中選出一條來進行研究。我們現在所面臨的問題是如何知道水平分運動所發生的時間。這個問題我們可以通過運動的等時性來考慮。
生:前面我們已經得出了平拋運動的豎直分運動為自由落體運動,根據等時性原理我們知道水平分運動和豎直分運動是同時發生的,所以可以通過豎直分速度來找相等的時間間隔。師:具體如何來實現呢?
生:平拋運動在豎直方向上的分運動是自由落體運動,豎直的位移公式x=gt。因此,(1)在下圖(左)中,在豎直坐標軸y軸上,從原點開始向下任取一個坐標為h的點,再找到坐標為4h、9h、16h??的點,例如選擇5、20、45這幾個點,如下圖(右)所示。在物體運動過程中,縱坐標從其中一個位置運動到下一個位置所用的時間都是相等的。過這些點作水平線與軌跡相交,交點就是每經相等時間物體所到達的位置。
2(2)如上圖所示,過A、B、C等點作豎直線與橫軸相交。可得到各點的水平位移x1、x2、x3等。(3)測量x1、x2、x3等的大小。
師:這樣根據測量結果,例如上圖(右),我們就找出了水平分運動在相鄰相等的時間間隔內所發生的位移,觀察這些水平分位移,可以得到什么規律?
生:這些水平分位移都近似相等。師:由此我們可以得出什么結論?
生:平拋運動的水平分運動是勻速直線運動。〖展示板書:〗結論:
平拋運動的水平分運動是勻速直線運動。
平拋運動的物體可以看成是豎直方向的自由落體運動和水平方向的勻速運動。
(第2課時 回到教室進行)
三、理論推理——“紙上談兵”
1、平拋物體的運動方程
師:平拋運動只受重力作用,是勻變速曲線運動,平拋運動的軌跡是什么曲線呢?我們能從理論上加以說明嗎?
學生活動:這里可根據學生實際水平考慮讓學生自己推導平拋運動的軌跡方程,得出平拋運動的軌跡方程y=x
2參考解答:掌握物體的運動,就是要知道任一時刻物體的位置和速度。
建立直角坐標系,如圖所示,x軸表示水平方向的運動,y軸表示豎直方向的運動,則 決定位移的運動方程是
①
決定速度的運動方程是
②
平拋運動的軌跡方程是:由運動方程①,消去時間t得
師:這是拋物線的方程。它說明了平拋運動的軌跡是頂點在拋出點的拋物線。并且可知:當已知水平初速度時,即可給出軌跡;當已知軌跡時,即可求得初速度。
2、結合運動方程①可知位移的大小和方向,即,=;
結合運動方程②可知速度的大小和方向,即,=
四、實踐拓展——“實戰演練” 師:到此為止,我們就可以解決本課開頭提出的關于飛機投彈的問題了。從學生實際出發,遵循循序漸進原則,這里可將此“飛機投彈”問題設計成如下例
1、例2兩步進行:
例1:一架老式飛機在高出海面45m的高處,以80m/s的速度水平飛行,為了使飛機上投下的炸彈落在停在海面上的敵船,應該在與轟炸目標的水平距離為多遠的地方投彈?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:(1)從水平飛行的飛機上投下的炸彈,做什么運動?為什么?
(做的是平拋運動。炸彈在沒有脫離飛機時與飛機具有相同的水平速度。脫離飛機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,所以做平拋運動。)
(2)炸彈的這種運動可分解為哪兩個什么樣的分運動?
(可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。)(3)要想使炸彈投到指定的目標處,你認為炸彈落地前在水平方向通過的距離與投彈時飛機離目標的水平距離之間有什么關系?
(炸彈落地前在水平方向通過的距離與投彈時飛機離目標的水平距離應該相等。)學生活動: ①討論與交流:飛機在投彈的時候,應該在目標的什么位置開始投放炸彈?(水平距離240m)
②鼠標點擊按鈕,進行“實戰模擬演練”,如下圖
例2:一架老式飛機在高出海面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,為了使飛機上投下的炸彈正好擊中敵船,應該在與轟炸目標的水平距離為多遠的地方投彈?不計空氣阻力。學生活動:
①討論與交流——飛機在實施轟炸的時候,應該在目標的什么位置開始投放炸彈?
參考答案:水平距離為195m時投彈
②鼠標點擊按鈕,進行“實戰模擬演練”,如下圖
〖案例探究1:〗在高空中有一水平勻速飛行的飛機,每隔1秒投放一顆炸彈。
(1)若以地面為參照物,則這些炸彈做什么運動?(2)飛機上的觀察者看到炸彈做什么運動?(3)這些炸彈在空中是怎樣排列的?
(4)這些炸彈落地后所留下的坑穴是怎樣排列的? 學生活動:討論交流
教師活動:多媒體模擬演示如圖,加深學生對知識的理解和掌握。〖案例探究2:〗如圖假設在樹枝上有一只松鼠看到一個獵人正在用槍對準它,為了逃脫獵人的射擊,它想讓自己落到地面上并逃走,但是就在它剛掉離樹枝的瞬間子彈恰好射出槍口。如果不計空氣阻力,試討論松鼠在掉落過程能否被擊中?為什么? 學生活動:討論交流
教師活動:多媒體模擬演示如上圖示,加深學生對知識的理解和掌握。
五、總結交流
教師活動:讓學生概括總結本節的內容。要求寫在筆記本上,然后選擇一至兩位同學的小結內容投影到屏幕上,供大家評價。
學生活動:認真總結概括本節內容,并把自己這節課的體會寫下來,比較大屏幕上的小結和自己的小結,看誰的更好,好在什么地方。(設計意圖:總結課堂內容,培養學生概括總結能力。教師要放開,讓學生自己總結所學內容,允許內容的順序不同,從而構建他們自己的知識框架。)