第一篇:5.3探究平抛运动的规律教案
5.3探究平抛运动的规律
三维教学目标
1、知识与技能
(1)知道平抛运动的特点是初速度方向水平,只有竖直方向受重力作用,运动轨迹是抛物线;(2)知道平抛运动形成的条件;
(3)理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g;(4)会用平抛运动规律解答有关问题。
2、过程与方法
(1)在知识教学中应同时进行科学研究过程教育,本节课以研究平抛物体运动规律为中心所展开的课堂教学,应突出一条研究物理科学的一般思想方法的主线:
观察现象→初步分析→猜测实验研究→得出规律→重复实验→鉴别结论→追求统一。
(2)利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动,渗透物理学“化曲为直”“化繁为简”的方法及“等效代换”正交分解”的思想方法;
(3)在实验教学中,进行控制的思想方法的教育:从实验的设计、装置、操作到数据处理,所有环节都应进行多方面实验思想的教育,“实验的精髓在于控制”的思想,在乎抛物体实验中非常突出。如装置中斜槽末端应保持水平的控制;木板要竖直放置的控制;操作上强调小球每次都从斜槽同一高度处由静止开始释放的控制;在测量小球位置时对实验误差的控制等。
3、情感、态度与价值观
(1)通过重复多次实验,进行共性分析、归纳分类,达到鉴别结论的教育目的,同时还能进行理论联系实际的教育。
(2)在理解平抛物体运动规律是受恒力的匀变速曲线运动时应注意到“力与物体运动的关系”。这方面的问题,我国东汉的王充(公元27~97年)历尽心血三十年写成《论衡》一书,全书三十卷八十五篇约三十万字,已有精辟论述,以此渗透爱国主义教育和刻苦学习、勤奋工作精神的美德教育。
教学重点:平抛运动的特点和规律;学习和借鉴本节课的研究方法。教学难点:平抛运动的规律。教学方法:探究、讲授、讨论、练习教具准备:平抛运动演示仪、平抛竖落仪 教学过程:
第三节
探究平抛运动的规律
(一)新课导入
前面我们学习了曲线运动的相关知识以及研究曲线运动基本方法——运动的合成与分解,在学习新课之前我们先来回顾一下。做曲线运动的物体其速度方向是怎样的?(质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向。)
在什么情况下物体会做曲线运动?(当物体所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动。)运动的合成与分解包含哪几个方面的内容?(包括速度的合成与分解、位移的合成与分解、加速度的合成与分解。)在合成与分解的过程中遵循什么样的规律?(必须遵循平行四边形定则。)合运动和分运动之间以及各个分运动之间存在什么关系呢?(合运动和分运动所经历的时间一定是相同的,这是等时性原理;各个分运动之间是相互独立、互不影响的,这是独立性原理。)
说了这么多,我们也仅仅是从理论上了解了通过运动的合成与分解能够研究曲线运动的规律,但我们还没有把这一理论应用到实际的曲线运动中来检验一番,所以这节课我们就来完成这一项任务,通过运动的合成与分解来研究一种生活中常见的运动——平抛运动。
(二)新课教学
1、抛体运动
演示实验:以任意角度向空中抛出一个粉笔头。请同学们观察粉笔头的运动轨迹,判断它的运动性质?(粉笔头的运动轨迹是曲线,它做的是曲线运动。)分析它的受力情况?(受到竖直向下的重力和与运动方向相反的空气阻力的作用。)
实际上在这种情况下,空气阻力非常小,一般情况下我们不考虑,这里我们就认为粉笔头只受到重力的作用(如图6.3—l所示).现在请大家考虑一下,生活中有哪些物体的运动与我们刚才实验中的粉笔头情况相似?
足球比赛中被球员踢起来在空中飞行的足球;乒乓球比赛中被球拍打出去的乒乓球;被运动员扔出去的铁饼、标枪、铅球等。
可以看出,生活中有许多这种运动的例子。从这些例子中我们可以看出,所有这些物体都是以一定的初速度被抛出,忽略空气阻力,在只受重力的情况下做曲线运动,我们把这种运动称为抛体运动。
在抛体运动中有一种特殊情况,即物体被抛出时的初速度方向沿水平方向,我们把这样的抛体运动称为平抛运动。根据抛体运动初速度的方向我们还可以对抛体运动进行如下分类:(1)初速度竖直向上,竖直上抛运动(2)初速度竖直向下:竖直下抛运动(3)初速度与水平面成正角:斜上抛运动(4)初速度与水平面成负角;斜下抛运动
我们这节课的任务就是探究平抛运动的规律。
2、平抛运动竖直方向的运动规律
演示实验:用平抛运动演示仪演示平抛运动。
请大家注意观察平抛运动的轨迹,发现它是一条曲线。由此我们可以得出这样一个结论;平抛运动在竖直方向上的分速度是越来越快的,但这个分速度到底是如何变化的我们还是不清楚,现在请大家来分析做平抛运动的物体在竖直方向上的受力情况?(在竖直方向上只受到重力的作用)想一下我们前面学过的运动形式有没有只在重力作用下实现的?(做自由落体运动的物体只受重力的作用)既然竖直方向上只受重力的作用,与物体做自由落体运动的条件相同,根据我们上节课学的分运动的独立性原理知道,分运动在各自的方向上遵循各自的规律,我们能得出什么样的结论呢?(平抛运动竖直方向上的分运动有可能是自由落体运动)既然我们有了这样的猜想,为了验证它的正确性,我们来做下面这个实验。
演示实验:
如图6.3—2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,同时月球被松开,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?
(A球在金属片的打击下获得水平初速度后只在重力作用下运动,所以做的是平抛运动。B球被松开后没有任何初速度,且只受到重力的作用,因此做的是自由落体运动。)
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)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?(这说明了A球在竖直方向上的分运动的性质和B球的运动性质是一样的。B球做的是自由落体运动。
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?(多次改变小球下落的高度与打击的力度,重复这个实验。)
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?(平抛运动在竖直方向上的分运动就是自由落体运动。)结论:平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。
3、平抛运动水平方向的运动规律
研究完竖直方向上的运动,我们再来看水平方向上的分运动。先来分析做平抛运动的物体在水平方向上的受力情况。(做平抛运动的物体只受重力作用,重力的方向是竖直向下的,所以物体在水平方向上不受力)
根据运动的独立性我们知道水平方向上的运动不会受到竖直方向的运动影响,再根据牛顿第一定律我们能得出什么样的结论啊?(根据牛顿第一定律我们知道,如果一个物体处于不受力或受力平衡状态,它将静止或做匀速直线运动。在平抛运动中,物体水平方向上不受力,并且水平方向上有一个初速度,所以物体在水平方向上应该是匀速直线运动。)
那我们应该怎样来验证这个猜想呢?大家可以从匀速直线运动的特点出发来考虑这个问题。(匀速直线运动的特点是速度大小不变,位移均匀地增加,因此我们只要能证明在相等的时间内发生的水平位移相等就可以了。)
要进行这样的验证,我们首先面临的问题就是如何得到平抛运动的轨迹图象,我们可以采用以下方案来获得:
(1)按照以下步骤准备实验装置
第一,将平抛运动实验器置于桌面,装好乎抛轨道,使轨道的抛射端处于水平位置,调节调平螺丝,观察重垂线或气泡水准,使面板处于竖直平面内,卡好定位板,装置如图6.3—3所示。
第二,将描迹记录纸衬垫一张复写纸或打字蜡纸,紧贴记录面板用压纸板固定在面板上,使横坐标x轴在水平方向上,纵坐标y轴沿竖直方向向下(若用白纸,可事先用铅笔在纸上画出x、y坐标轴线),并注意使坐标原点的位置在平抛物体(钢球)的质心(即球心)离开轨道处。
第三,把接球挡板拉到最上方一格的位置。
(2)将定位板定在某一位置固定好,钢球紧靠定位板释放,球沿轨道向下运动,以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出。
(3)下落的钢球打在向面板倾斜的接球挡板上,同时在面板上留下一个印迹点。
(4)再将接球挡板向下拉一格,重复上述操作方法,打出第二个印迹点,如此继续下拉接球挡板,直至最低点,即可得到平抛的钢球下落时的一系列迹点。
(5)变更定位板的位置,即可改变钢球乎抛的初速度,按上述实验操作方法,便可打出另一系列迹点。(6)取下记录纸,将各次实验所记录的点分别用平滑曲线连接起来,即可得到以不同的初速度做平抛运动的轨迹图线。如图6.3—4所示:
注意:
(1)为了保证实验精度,必须保证记录面板处于竖直平面内,使平抛轨道的平面靠近板面。
(2)安放记录纸时,要使坐标原点与抛体的抛出点重合,这样才能正确地确定抛体运动轨迹的起始点,从而确定轨迹上任意点的x、y坐标。
获得了平抛运动的轨迹图象我们就可以从中知道平抛运动的水平位移。现在我们从得到的几条轨迹中选出一条来进行研究。我们现在所面临的问题是如何知道水平分运动所发生的时间。这个问题我们可以通过运动的等时性来考虑。(前面我们已经得出了平抛运动的竖直分运动为自由落体运动,根据等时性原理我们知道水平分运动和竖直分运动是同时发生的,所以可以通过竖直分速度来找相等的时间间隔。)
具体如何来实现呢?
根据自由落体运动的位移公式x= gt2/2我们可以得出,在相邻相等的时间间隔内物体所发生的位移之比为1:3:5:„:(2n+1),那么我们就可以从坐标系中的纵轴上选取长度分别为h、3h、5h的相邻的线段,即选取纵坐标分别为h、4h、9h的三个点。例如选择5、20、45这几个点。如图6.3—5所示,在平抛的轨迹上找出纵坐标与之相对应的点,这些点所对应的横坐标即为平抛运动的水平分运动在相邻相等的时间间隔里所达到的位置。
这样我们就找出了水平分运动在相邻相等的时间间隔内所发生的位移,观察这些水平分位移,可以得到什么规律?(这些水平分位移都近似相等。)由此我们可以得出什么结论?(平抛运动的水平分运动是匀速直线运动)
结论:平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。
这样我们就通过运动的合成与分解探究出了平抛运动在水平和竖直方向上的运动规律,下面我们来看一个例题。
例题1:一架老式飞机在高出地面0.81 km的高度,以2.5Xl02km几的速度水平飞行,为了使飞机上投下的炸弹落在指定的目标,应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹?(不计空气阻力)分析:对于这道题我们可以从以下几个方面来考虑:
第一,从水平飞行的飞机上投下的炸弹,做什么运动?为什么?(做的是平抛运动,炸弹在没有脱离飞机时与飞机具有相同的水平速度。脱离飞机后这一速度并不消失,这时炸弹只受重力作用且具有水平初速度,所以做平抛运动)
第二,炸弹的这种运动可分解为哪两个什么样的分运动?(可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动)
第三,要想使炸弹投到指定的目标处,你认为炸弹落地前在水平方向通过的距离与投弹时飞机离目标的水平距离之间有什么关系?(炸弹落地前在水平方向通过的距离与投弹时飞机离目标的水平距离应该相等)讨论与交流:飞机在投递货物或实施轰炸的时候,应该在目标的什么位置开始投放货物或炸弹? 小结:本节课我们学习的主要内容是:
(1)什么是平抛运动?(初速度方向为水平方向的抛体运动叫做平抛运动)
(2)平抛运动水平和竖直两个方向上的分运动分别是什么运动?(水平方向是匀速直线运动;竖直方向是自由落体运动)
(3)平抛运动的规律?(1)x=v0t,y=1/2at
2板书设计:
第三节
探究平抛运动的规律
1、抛体运动
(1)条件:具有一定的初速度;忽略空气阻力;只受重力的作用(2)初速度为水平方向的抛体运动叫做平抛运动。
2、竖直方向的运动规律
(1)受力情况:只受重力作用
(2)初速度情况:无
(3)结论:平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。
3、水平方向的运动规律
(1)受力情况:不受力
(2)初速度情况:有
(3)结论:平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动。
第二篇:5.4 探究平抛运动的规律教学设计
《实验:研究平抛运动》教学设计
北京市八一中学 杨清源
设计思想
三维 教学目标 本节教学内容的基本特点:本节是学生动手实验,通过学生实验描绘平抛物体运动的轨迹,在此基础上研究平抛运动的特点。由于有很多的实验方案可以选择,这为学生探究提供条件。同时本节涉及很多的物理思想和物理方法,是运动学和动力学知识在平抛运动中的具体应用,可以多方面培养学生能力,提高学生科学素养。
本节内容在章或单元中的地位:本节是一个重要的学生实验,既是用牛顿定律解决问题的方法第一次在曲线运动中的具体应用,也是上一节中运动的合成与分解方法的延续和应用,由于是学生实验,为培养学生的动手动脑能力和科学素养提供很好的机会,教师应充分重视此节课。
教学的总体目标、学生的情况:本节课主要采用的启发式教学方式和问题探究的教学模式,逐步引导学生认识事物的本质。
在描绘平抛运动的轨迹,研究平抛运动的特点的过程中,求初速度是利用物理理论知识,但如何准确描绘出轨迹则是关键。学习中,老师引导学生多设计一些实验方案,鼓励学生创造新的、简易可行的实验方法,可以是成品仪器,也可以用常见的日常用品组成实验器材,从实验方法上可能既有简单、原始的实验方法,也可能有应用现代科技手段数码相机的方法,并且引导学生对不同方法进行比较,分析不同实验的优缺点,同学们通过分析比较,选出本次实验描绘平抛运动物体轨迹的方法。再在此基础上学生动手实验,描绘平抛运动的轨迹,并利用得到的平抛轨迹,研究平抛运动的特点。
教学过程中的关键环节:
本节课主要分为三大部分:
一是引导学生设计一些实验方案,通过交流,分析比较各实验方案的优点和不足,并据此和实验资源选择恰当的实验方案;
二是根据选择的实验方案,学生动手实验,描绘平抛运动的轨迹;
三是利用得到的平抛运动的轨迹,研究平抛运动的特点。知识与技能:
(1)知道平抛运动的条件和相应控制方法;
(2)知道用实验获得平抛运动轨迹的方法;
(3)知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法;
教学重点 教学难点
教学资源
教法设计 课时安排 教学流程图(4)知道测量初速度时需要测量的物理量;
(5)会推导平抛初速度的表达式,会计算平抛运动的初速度。
过程与方法:
(1)通过学生设计实验,体会物理问题的探究思想和实验设计思想,了解设计实验的基本方法;
(2)会用运动合成与分解的方法分析抛体运动;
(3)进一步掌握可以根据物体初速度和受力确定物体的运动规律;
(4)体会并理解在平面上应用牛顿定律的方法;
(5)学会化曲线为直线的物理思想和方法。
情感态度与价值观:
(1)鼓励学生去创新和实践,提倡多动脑、动手的创新精神,激发学生创新意识,对学生进行创新意识和创新品德的培养;
(2)在探讨实验方案时,不同学生可能有不同的想法,学生的特长和爱好可以充分发挥,让学生体验到提出问题和分析问题的愉悦;
(3)培养学生合作与交流的精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,养成在合作中既坚持原则又尊重他人的习惯;
(3)在上一节对平抛运动规律的学习的基础上,通过这一节学生的动手实验,将感性认识和理性思维相结合,使学生获得成功的体验;
(4)体会物理之美,仪器之美。
描绘平抛物体运动的轨迹;研究平抛运动的特点 描绘平抛物体运动的轨迹
课文图5.4-2所示器材,或课文图5.4-3所示的器材,或平抛实验仪;斜槽、木板、白纸(可先画上坐标格或用坐标纸)支架等;刻度尺,数码相机,开口玻璃瓶,两个直玻璃管,吸管帽,红墨水等
启发式教学,探究模式 1课时
生活实例中的留迹法物理留迹法实验方案设计、分析与选择学生动手实验得到轨迹点 或照片描绘轨迹判断轨迹应用轨迹求初速度课堂总结与回顾
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图 创设轻松愉快的情景
让学生体会“留迹法”在日常生活中的价值和应用,及其在本节课中的应用──重视方法 生发散思维,创新精神 提问:你们旅游过吗?请一位同学描述某回忆,思考并回答问题 次旅游经过的主要地点。
学生讨论,设计实验方案 学生交流方案,课题引入:简单
法”在日常生起来,得到旅游路线图。活中的价值和
节课中的应用
第一部分
介绍“留迹板书学生所述地点图,用粉笔将这些点连
应用,及其在本小结:两种轨迹图对应两种绘轨迹方法1.指出各方案的优点,──粉笔的完整轨迹和旅游同学的由一系
列点得到的旅游路线(轨迹)图。日常生2.指出各方案的不足,活中还有成长日记,生活日记,森林迷路
时做标记„„
3.如何改进方案
平抛运动在空中一瞬即逝,优美的曲线随简单,方便,但在确定轨迹
即成为历史,没有留下什么具体的可供操点时误差大,可以加竖直线交流中培养学作的东西,无法研究平抛运动。要详尽研减小误差 究平抛运动的特点,必须先得到其运动轨
迹。
生语言表达能力,分析问题的能力,培养学生
如果能保证初速度水平,用合作与交流的和坚持原则,求真务实的态度
鼓励学生去创新和实践,提倡多动脑、动手的创新精神,对学识和创新品德培养过程,激发学生创新意识
体会物理方法联系
体会此仪器的实验方案探讨: 提问:我们如何得到平抛物体的运动轨数码照相机拍照,效果可能精神,质疑精神迹?可以从上述两种留迹法得到启发吗?很好(提供器材)
一需要计算机技术
长度有限,处理不方便
直通过小孔可以减小误差
考虑比较全面
学生设想各种请设计实验方案。对于平抛运动
互交流讨论不生分析各个方案: 同方法的优点
和不足,例1(下图)的留迹法,并相学生提出的方案可能有以下几种,引导学图象准确,但将不同图片合
(1)小球碰铅笔尖法:教材P12—参考案
同学们通过分
析比较,选出本
次实验描绘平(2)细水柱法,P12—参考案例2 抛运动物体轨
迹的方法。
第二部分
(3)连拍照片法,教材P12—参考案例的照片
(5)过纸板小孔法,方法简单,轨迹准确,但 生进行创新意
简单,方便,让小球速度垂
(4)用相机增长曝光时间,得到一段轨迹
仪器设计巧妙,误差较小,与生活的紧密学生动手实验:(6)碰撞实验器,教师介绍仪器
着重理解铅垂线,水平仪,优点,体会物理在选出本次实
验描绘平抛运(8)磁粉板留迹法(完整轨迹)动物体轨迹的方法的基础上„„ 学生动手实验,描绘平抛运动总结: 的轨迹
第三部分:
1.好的实验设计应兼顾哪些问题?
挡板的作用
学生思考,体会
之美
注重物理问题实验设计思想,了解设计实验的基本方法
众中选优原则和联系实际的原则
知道平抛运动的条件和相应控制方法
通过分一系列思考题,加深对解,为后面的动手实验作好准
完整的轨迹,但轨迹不清楚 的探究思想和归纳总结:安全(人身和仪器)、成功率高、讨论并回答: 仪器简单,操作容易、误差小、效率高,可重复性强等等;
学生动手操作实验
2.根据不同方案的分析,结合本校实际,选择恰当的方案──我们用碰撞实验器,用碰撞实验器,和细水柱法。
借助PPT文件,显示下列问题
细水柱法
数据,得出结论
的轨迹
为在实验中得到较准确的轨迹,请思考下学生处理轨迹图象和处理
研究平抛运动列问题: 特点:利用得到的平抛轨迹:
件? 1.我们的研究对象是什么?如何控制其条
1.判断平抛运
动的轨迹是不2.如何保证每次实验v0相同? 是抛物线;
体的初速度
课堂练习
3.小球平抛的抛出点在哪?如何确定?
么?
方法1:用碰撞实验器得到实验原理的理
在画出的x轴上由o点起取备 等距离的点,A1,A2,A3,点所对应的下降的高度,看
这些高度的比值是否近似培养学生动手实验的结果误差的大小。
片:
会处理实验操作结果,进一步
4.实验中与斜面轨道不光滑有关吗?为什A4,再由轨迹曲线测量出各
5.根据得到的实验轨迹点,如何描绘平抛等于1:4:9„„从而检查动脑能力
6.实验需要哪些器材或仪器?
教师个别指导,随时解答学生遇到的问题
如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线?
2.计算平抛物运动的轨迹?
方法2:用细水柱得到的 照理解实验原理
用事先做好的方格图套在
图片上,可以快速检验如图 知道判断运动
轨迹是否是抛
y一x图,判断是否 是过原物线的方法 点直线
课堂小结
xy,结合下式可求v0,理思想和方法──-化曲线为直线
会用运动合成与分解的方法分析抛体运动
理解实验目的,知道实验的意义,培养科学素
根据坐标中轨迹上某点的进一步强调物
得出实验结论:
是抛物线?
2.计算平抛物体的初速度:
些?
(2)如何推导平抛初速度的表达式?
(3)计算平抛运动的初速度
这节课你学到了什么?能否设计更好的实验方案?此节课我们用到了哪些物理方法和思想?
(1)实验得到的轨迹是否养
(2)平抛物体的初速度多大。
并且课后动手实验
思考,回答 提问:还有什么方法知道得到的轨迹是否是抛物线;
(1)测量初速度时需要测量的物理量有哪思考,计算,得出结论
课堂评价:课堂引入新颖,把物理和生活实际联系起来,不枯燥,源于生活,用于生活,学生学习轻松有趣。此课是实验课,所以在在培养学生能力方面做了很详细的设计与安排,既有实验方案设计,又有实际动手操作,还有对操作结果的处理,充分体现以学生为主体,培养学生能力的教学思想,同行强化物理仪器设计中的每个细节,既可以让学生对物理知识知其所以然,还能让学生意识到细节的价值,要关注细节。在处理实验时,由于学校的平抛演示仪器比较陈旧,误差很大,所以用数码相机照下细水柱的平抛运动轨迹,再对照片进行处理,取得了非常好的效果,同时可以以此激发学生创新实验,关注生活,充分利用资源的兴趣。
第三篇:平抛运动教案
平抛运动教案
何晓燕
<三维目标> 1.知识与技能:
(1)研究并认识平抛运动的条件和特点。
(2)理解平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动和自由落体运动的合运动,并进一步理解运动合成和分解的等时性和独立性。
(3)掌握平抛运动分解方法,推导平抛运动规律并会运用平抛运动规律解答相关问题。
2.过程与方法:
(1)通过观察演示实验,概括出平抛运动的特点。培养学生观察,分析能力。(2)利用已知的直线运动规律来研究复杂的曲线运动,渗透物理学中“化繁为简”的思想。
3.情感态度价值观:
(1)培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。(2)培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。<重点、难点> 重点:研究平抛物体的特点和运动规律。
难点:让学生根据运动的合成与分解的方法去探究平抛运动的一般规律。<教法分析> 由生活现象入手引入课题,再启发诱导学生对平抛运动的特点进行分析,而后再进行实验验证,重点突破平抛的特点和规律。启发学生积极思维,以问题为驱动,逐步建构和形成物理概念和规律。在应用中进一步深化和活化物理概念、规律。<教具>
两张相同的纸,粉笔头 <教学过程>
一、新课引入:
演示1:沿多个角度将粉笔头,纸片揉成团抛出 问题1:粉笔头和纸团做什么运动? 生答:抛体运动
演示2:将纸团展开抛出
问题2:纸片做的是抛体运动吗?什么是抛体运动? 师生共同总结:
抛体运动:以一定的初速度抛出,如果物体只受重力作用,这时的运动就叫抛体运动。
平抛运动:初速度水平的抛体运动。
今天,我们用运动分解的观点来分析抛体运动。
二、新课研究:
一、平抛运动 1.平抛条件:
(1)物体初速度沿水平方向(2)物体只受重力。
2.平抛特点:
(1)受力:只受重力。(2)运动:是a=g的匀变速曲线运动
再引导学生分解平抛运动:
水平方向的分运动:不受力,初速度为Vo,匀速直线运动,竖直方向分运动:受重力,初速度为0,自由落体运动。
强调:分运动与合运动,分运动之间具有等时性。
4、平抛运动的轨迹: 由X=V0t,y=12gt联立得: 2y=g()2=12xv0g2x 22v0二次函数,即抛物线
结论:平抛运动轨迹是一条抛物线。
二、一般的抛体运动
一般抛体运动可以根据上面求曲线运动速度的方法,将初速度沿两坐标轴方向分解,从而求得该方向上的初速度,再结合受力情况和牛顿第二定律即可以求解。
三、典例分析
例:如图2甲所示,以9.8m/s的初速度水平抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为A.的斜面上。可知物体完成这段飞行的时间是()
B.C.D.图2 解析:先将物体的末速度
分解为水平分速度
和竖直分速度
(如图2乙所示)。
;又因为
与根据平抛运动的分解可知物体水平方向的初速度是始终不变的,所以斜面垂直、与水平面垂直,所以
与
间的夹角等于斜面的倾角。再根据平抛运动的就可以求出时间了。则 分解可知物体在竖直方向做自由落体运动,那么我们根据
所以根据平抛运动竖直方向是自由落体运动可以写出
所以所以答案为C。
<课堂小结>平抛运动的概念,条件,特点,即速度位移的相关公式。<板书设计>
平抛运动
一、条件:
二、特点:
三、规律:
四、应用: <作业布置> 课本练习四2,3题 <教学反思> 课堂中向学生渗透运动合成的分解具有等时性与独立性的思想;让学生从根本上认识曲线运动的分析方法。
第四篇:平抛运动教案
平抛运动教案
一、教学目标
1、知道平抛运动的特点是:初速度方向为水平,只在竖直方向受重力作用,运动轨迹是抛物线。
2、理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g
3、理解平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动,并且这两个运动互不影响。
4、会用平抛运动的规律解答有关问题。
二、重点难点
重点:平抛运动的特点和规律。
难点:对平抛运动的两个分运动的理解。
三、教学方法: 实验观察、推理归纳
四、教学用具:
平抛运动演示仪、多媒体及课件
五、教学过程
(一)导入新课:
用枪水平地射出一颗子弹,子弹将做什么运动,这种运动具有什么特点,本节课我们就来学习这个问题。
(二)平抛物体的运动
1、平抛运动:将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动,叫做平抛运动。
举例:用力打一下桌上的小球,使它以一定的水平初速度离开桌面,小球所做的运动就是平抛运动,并且我们看见它做的是曲线运动。
分析:平抛运动为什么是曲线运动?(因为物体受到与速度方向成角度的重力作用)
2、平抛运动的分解 做平抛运动的物体,在水平方向上由于不受力,将做匀速直线运动;在竖直方向上物体的初速度为0,且只受到重力作用,物体做自由落体运动。加速度等于g(1)、实验验证:
【演示实验】用小锤打击弹性金属片时,A球向水平方向飞出,做平抛运动,而同时B球被松开,做自由落体运动。
现象: 越用力打击金属片,A球的水平速度也越大;无论A球的初速度多大,它总是与B球同时落地。
(2)、用课件模拟课本图5—16的实验。
结果分析:平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,水平方向的速度大小 并不影响平抛物体在竖直方向上的运动。而水平分运动是匀速的,且不受竖直方向的运动的影响。
(3)、利用频闪照相更精细地研究平抛运动,其照片如课本图5—17所示 可以看出,两球在竖直方向上,经过相等的时间,落到相同的高度,即在竖直方向上都是自由落体运动;在水平方向上可以看出,通过相等的时间前进的距离相同,既水平分运动是匀速的。由此说明平抛运动的两个分运动是同时、独立进行的,竖直方向的运动与水平方向的运动互不影响。
(三)、平抛运动的规律
1.平抛运动的物体在任一时刻t的位置坐标
a:以抛出点为坐标原点,水平方向为x轴(正方向和初速度v0的方向相同),竖直方向为y轴,正方向向下,则物体在任意时刻t的位置坐标为
b:运用该公式我们可以求得物体在任意时刻的坐标并找到物体所在的位置,然后用平滑曲线把这些点连起来,就得到平抛运动的轨迹,这个轨迹是一条抛物线。
2.平抛运动的速度
a:水平分速度b:竖直分速度 c:t秒末的合速度 d:的方向
(四)例题分析
1、例题
一架老式飞机在高出地面0.81km的高度,以2.5×102 km/h的速度水平飞行,为了使飞机上投下的炸弹落在指定的目标上,应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹?不计空气阻力。
2、用多媒体模拟题目所述的物理情景
3、【学生看书】——思考:
(1)从水平飞行的飞机上投下的炸弹,做什么运动?为什么?
(2)炸弹的运动可分解为怎样的分运动?
(3)炸弹落地前在水平方向通过的距离与飞机投弹时离目标的水平距离之间有什么关系?
4:解答—— 让学生书写解题过程,并与课本比较。
由
求出炸弹的飞行时间
在这段时间内,炸弹通过的水平距离为
代入已知数值得 0.89 km 即飞机应在离轰炸目标水平距离是0.89 km的地方投弹。
(五)、课堂练习
1、讨论:练习三(1)(2)(3)
2、从高空水平方向飞行的飞机上,每隔1分钟投一包货物,则空中下落的许多包货物和飞机的连线是
A.倾斜直线 B.竖直直线 C.平滑曲线 D.抛物线
【B】 *
3、平抛一物体,当抛出1秒后它的速度与水平方向成45o角,落地时速度方向与水平方向成60o角。(g取10 m/s2)
(1)求物体的初速度;
(2)物体下落的高度。(答案:v0=10m/s h=15m)
(五)、课堂小结
本节课我们学习了
1、什么是平抛运动
2、平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
3、平抛运动的规律
第五篇:5.2平抛运动最新教案
《平抛运动》 [人教版必修2第五章第二节]
莱芜市第十七中学
耿爱国
教学目标
知识与技能
(1)知道什么是抛体运动,知道抛体运动是匀变速曲线运动,知道什么是平抛运动。(2)知道抛体运动的受力特点,会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动。(3)理解抛体运动的规律,会确定平抛运动的速度。过程与方法
(1)通过理论探究、实验探究,培养提高学生观察、分析能力。
(2)渗透物理学研究方法的教育。体验平抛运动的处理方法是运用运动的合成与分解化曲为直、化繁为简。情感态度与价值观
培养学生学习科学的兴趣及实事求是的科学态度。
教学重点难点
(1)理解平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。(2)掌握平抛运动的规律,会处理简单的问题。
教学准备
平抛竖落仪 双轨道平抛仪 饮料瓶 数码相机 教学演示课件
教学过程
一、引入新课
设计思路:通过播放视频,学生参与游戏,激发学生兴趣,提出问题,引入课题。1.课前大屏幕播放“辽宁舰”视频短片 2.大屏幕播放飞机投弹的视频。
3.师:请问飞行员为什么能如此准确的投弹击中地面目标呢? 师:下面我们请两位同学来体验一回飞行员投弹。…… 两名学生体验飞行员投弹(飞机投弹小游戏,一般很难投准)师:刚才两位同学投的准不准呢?
师:想当好飞行员,光凭感觉是不够,必须运用飞行高度、速度等数据计算投弹距离,如果没有相关知识的准备,也就很难投中目标,今天我们就一起来学习与此有关的平抛运动知识。
二、合作探究
(一)平抛概念
设计思路:利用图片、饮料瓶射出的水流给出抛体的定义、特点、分类。
师:请同学们观察九寨温泉瀑布、姚明投篮、学生投掷铅球的图片,……,图中的水流、篮球、铅球做的是什么运动呢? 生:抛体运动
师:开始时推、投会使它获得一个…… 生:初速度
师:运动过程中受到的力有…… 生:重力,空气阻力
师:对铅球来说,空气阻力…… 生:可以忽略不计
师:所以我们把……叫抛体运动,特点是……
师:据初速度方向的不同,我们又将抛体运动分为…… 生:竖直上抛 生:斜向下抛 生:平抛
(用饮料瓶射出的水流演示各个方向的抛体运动,借助投影的光源,可以清晰的在屏幕上看到运动的轨迹。学生回答)
师:竖直上抛为匀变速直线运动已经学习过,斜抛和平抛均是曲线运动,但是平抛相对又比较简单,所以这节课,我们先来研究平抛运动。(板书)
师:请个同学说说平抛运动的定义、特点?(用饮料瓶水流投影展示平抛运动)生:初速度为水平方向的抛体运动叫平抛运动,特点是初速度水平、只受重力作用。师:回答的很好,且两者的方向是……(提示)(为理论探究两个方向作铺垫)生:相互垂直
(二)理论探究平抛运动
设计思路:据平抛运动初速度方向、重力方向相互垂直的特点,利用力与运动的关系,运用运动合成与分解的思路,引导学生先从理论上探究平抛运动
师:在上一节我们已经学习了研究曲线运动的基本思路是设法将它分解到某两个方向上成为两个简单的运动形式,请同学们根据平抛运动的初速度和受力特点猜一猜应如何将它分解到哪两个方向上成为两个简单的运动形式呢?
师:初速度方向是……重力方向是…… 生:水平方向和竖直方向 师:猜的依据是……
(教师比划进行提示,引导学生有方向性的思考)
生:水平方向有初速度但重力无分力做匀速运动,竖直方向有重力但速度分量为零做匀加速直线运动 师:回答正确,请看我把这一理论探究过程画成示意简图……
(引导学生理解理论推导过程)。板书
师:理论探究结论是水平方向:匀速直线运动,竖直方向:自由落体运动
(三)实验探究平抛运动
设计思路:设计平抛竖落仪,利用数码相机录像、并用视频软件将平抛运动录像慢放定格,客观展示平抛运动在水平和竖直方向运动对比全过程,调动学生的学习积极性,体验探究过程。探究一:竖直方向
师:刚才我们只是从理论上探究了平抛运动在水平和竖直方向的运动性质,我们能否再从实验上来探究一下这两方向上的运动情况呢?(摆上平抛竖落仪)
师:这是平抛竖落仪,弹簧片夹着右边小球,球下方是一个比球大的孔,左边紧挨着又一小球,当木锤下落击打弹簧片时右边小球将做…… 生:平抛运动 左边小球将做…… 生:自由落体运动
师:若平抛运动竖直方向是自由落体运动,则两小球将…… 生: 同时落地 师:如何判断呢? 生:听声音
师:对,现在请前排同学挣大眼睛看,后排同学们静声注意听。
(教师拉起木锤松手,听到两小球几乎同时落地的声音,提示是第一声)师:怎么样? 生:几乎是同一声
师:我们还有什么其他更好的办法吗?(教师展示手中的数码相机)
师:对了,但我们将使用它的录像功能,看一下能否看清小球的下落过程,请一个同学来协助一下,为更好的比较,我在小黑板上画了一些平行线以作参考。
(学生释放木锤,教师录像,并通过视频软件慢放定格运动过程,发现每时每刻都在同一水平面上。)师:观察到了什么现象?能得到什么规律呢?
生:小球有拖影,但前端每一时刻都在同一水平线上,说明平抛运动在竖直方向作自由落体运动 探究二:水平方向
师:那水平方向呢?(展示双轨道平抛仪)
师:请同学们观察一下,上下两个斜槽使小球获得一初速度,下端均为水平,调节电磁铁高度使两小球获得相同的水平速度,则上端小球做…… 生:平抛运动 下端小球做…… 生:匀速直线运动 两小球将会…… 生:会碰在一起
师:我们演示一下,注意观察。(断电,观察小球运动情况)师:看清了吗? 生:没有
师:有什么办法看得更清呢?(又拿出数码相机)生:数码相机
师:对了,我们仍然可以把这一过程录制下来,慢放观察,请个同学协助一下。……
(学生断电,老师录像,并通过视频软件慢放其运动过程,发现每时每刻都在同一竖直线上)。师:观察到了什么现象?能得到什么规律呢?
生:前端每一时刻都在同一竖直线上,说明平抛运动在水平方向作匀速直线运动
三、归纳总结
设计思路:通过前面的理论、实验探究,同学们已完全理解和掌握了平抛运动在水平、竖直两个方向的运动性质,只要运用自由落体运动和匀速直线运动的规律就可直接归纳出平抛运动的规律,交给学生自主讨论完成。
师:刚才我们从理论和实验两个方面探究了平抛运动在水平和竖直方向上的运动性质,在上一节中,我们已学习过研究曲线运动的基本思路是先建立坐标、进行运动(速度、位移)的分解、合成,获取运动规律,下面请同学们参照这个思路,把平抛运动的规律归纳出来。师:请这一组的同学来说明一下你是如何得出这样的规律。
(教师适当提示,学生回答)学生小组讨论、交流,得出规律。
四、学以致用
设计思路:教师先通过例题讲解展示如何利用平抛理论解决实际问题,然后再让学生完成变式训练,并及时进行评价。
例题:将一个物体以10m/s的速度从10m的高度水平抛出,落地时它的速度方向与地面的夹角是多少? 变式训练:
1、从同一高度以不同的速度水平抛出两个质量不同的石子,下列说法正确的是
a、初速度大的先落地 b、质量大的先落地 c、两个石子同时落地 d、无法判断
2、轰炸机以60m/s的速度在距离海面h=45m的高处水平飞行,有一艘敌船停在海面上,采用老式炸弹轰炸敌船,不计空气阻力,若你是飞机驾驶员,请你算出,飞机投弹点距敌船的水平距离?
五、课堂小结
设计思路:通过引导学生仿照平抛运动的研究方法,思考斜抛运动的研究方法,进一步体会研究曲线运动的基本思路是运用运动的合成与分解方法化曲为直、化繁为简,通过学生自己谈收获,作课堂小结 师:下面请同学们谈谈这一节课的你有什么收获?(教师引导,及时鼓励和肯定)
生:直观体验理解了平抛运动在水平、竖直方向上的性质。生:获得了平抛运动的规律。生:尝试了研究曲线运动的基本思路。
师:回答的很好,这节课我们主要是利用数码相机的录像功能将平抛运动在水平、竖直方向上作匀速运动和自由落体运动直观的展现在大家的眼前,使我们的理论结论得到了实验的验证,并顺利的推导出平抛运动的基本规律.六、布置作业
设计思路:通过书面作业及时巩固所学知识,利用拓展作业提升学生的学习能力,开拓学生视野。书面作业:完成课后“问题与练习” 拓展作业:
1、利用数学知识构建平抛运动的函数关系式,证明平抛运动的轨迹是一条抛物线。
2、仿照平抛运动的研究方法,思考:斜抛运动应如何分解?
板书设计
平抛运动
一、平抛运动:
1、初速水平
2、只受重力
二、探究规律
1、理论探究:
水平方向:匀速直线运动
竖直方向:自由落体运动
2、实验探究:
三、规律总结
教学反思:
通过实际教学发现本节课在以下两个方面做得较好:
1、利用普通数码相机的录像功能,导入视频处理软件会声会影,巧妙的将快速运动的小球慢放定格,非常清楚的观察到了小球平抛运动在水平、竖直两个方向上运动情况,轻易的突破了平抛运动为什么在水平方向作匀速直线运动、竖直方向作自由落体运动这一难点,然后,又将归纳平抛运动规律设计成图表形式交给学生自己完成,以学生为中心,教师及时点评、鼓励,自然的突出了理解运用平抛运动规律这一重点。
2、将竖落仪、水平双轨仪改进、合并、大大提高了可视性,利用身边的物件:饮料瓶、数码相机等设计实验,客观真实的实验效果,引领学生积极参与,极大的调动了学生学习的积极性,体验到物理实验、物理课堂的神奇魅力--原来就这么简单。
存在的不足:整节课中关于平抛规律的探究占用了较多的时间,规律的应用训练较少,学生掌握的还比较生疏,需要在下一步的习题课中继续巩固提高。