第一篇:高中物理《平抛运动》教学案例必修2
《平抛运动》教学案例
[教材分析] 学习习近平抛运动之前,学生接触到的都是直线运动,平抛运动比直线运动复杂,不容易直接研究它的运动规律,就需要将它分解为简单的直线运动来研究。教学时可结合平抛运动演示仪和频闪照片,使学生能认识到平抛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,利用实验事实得出结论,能给学生留下更深的印象。[三维目标]
一、知识与技能:
1、知道什么是平抛运动
2、理解平抛运动可以分为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。且这两个方向上的运动互不影响。
3、掌握平抛运动的规律,会处理简单的问题。
二、过程与方法:
1、通过实验、频闪照片,完全由感性认识到理性认识,培养观察能力和分析能力。
2、渗透物理学研究方法的教育。认识平抛运动的处理方法是从复杂到简单,先分解再合成,这个规律是物理学研究的重要方法。
3、发挥教学工具的作用,提高运用数学解决问题的能力
三、情感、态度与价值观
1、在物理教学中使学生受到相信科学、热爱科学的教育。
2、培养学生学习科学的兴趣及实事求是的科学态度。
3、激发学生积极的学习兴趣和勇于探索的精神。[教学重点]平抛运动的特点和规律 [教学难点]平抛运动的规律
教学过程
[复习导入] 师: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. 物体在什么情况下物体会做曲线运动? 生: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。师:做曲线运动的物体其速度方向是怎样的? 生:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向。师:对于曲线运动,我们通常会如何处理?
生:把它分解为两个方向的运动来研究,两个分运动的共同效果与合运动效果是一样的。[新课]
一、什么是平抛运动
用心
爱心
专心
1、充分感知现象,在此基础上进行大致分类。
第一步是观看飞机投弹的录像,观察水平管子中射出水流的运动,观察桌面上滚下的小球的运动,观察水平抛出的纸团的运动。
第二步是区分类别,将值得一起研究的运动归为一类。
2、求同寻异。对归在一起的几种运动进行分析,既找不同点,又寻相同点。例如不同点为:运动速度不同,物体大小和质量不同,下落高度不同,所受重力不同,所受空气阻力不同等,相同点均为曲线运动,轨迹相似,初速度均水平。(渗透了多角度分析的思想方法)
3、运用理想化方法,忽略次要因素,重新认识相同点。例如,前述几种运动中空气阻力是次要因素,将其忽略。
4、寻找模型本质上的共同点。忽略空气阻力以后,从运动和力这一层面我们可以找到初速度方向水平,只受重力作用,加速度均为g这些相同点,从功与能角度,我们可以找到在运动过程中只有重力做功,机械能守恒这些相同点。
给出平抛运动的定义:
物体以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
5、综合表象。平抛运动与自由落体,平抛运动与水平匀速运动,频闪照片等。最后舍弃具体细节特征,概括形成反映平抛运动这一运动模型本质特征的表象。例如,虽然物体有大有小,重力有大有小,但重力加速度不变,虽然初速度有大有小,下落高度不同,这些可以影响轨迹的长短和形状,但运动的性质仍然相同。
引导学生观察,平抛运动是由水平方向和竖直方向两个方向上的运动合成的,那就分别研究这两个方向上的运动。
(1)从理论上猜想小球在竖直方向上的运动
师:物体运动和受力情况是联系在一起的。
生:在竖直方向上只受到重力的作用.
师: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?
生:做自由落体运动的物体只受重力的作用.
师: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?
生:平抛运动竖直方向上的分运动有可能是自由落体运动.
师: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 由于平抛运动的小球在竖直方向上初速度为零,只受重力作用,应该做自由落体运动。(2)实验探究竖直方向上的运动
演示课本P55《实验与探究——研究平抛运动》
用心
爱心
专心
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A球被松开,自由下落.A、B两球同时开始运动.
师:先来分析两个小球做的分别是什么运动.
生: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.
师: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。
(拿两个相同的小球,在不同高度下落,让学生仔细听其落地的声音,再让小球在相同高度下落,让学生听其落地声音)
(演示如图6.3—2所示的实验)
师: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?
生:这说明了A球在竖直方向上的分运动的情况和B球的运动情况是一样的.B球做的是自由落体运动.
师:由这一次实验我们就能下这样的结论吗?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。
生:多次改变小球下落的高度与打击的力度,重复这个实验.
师: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.
生:两个小球仍然同时落地.
师:这说明了什么问题?
生: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)用频闪照片加紧深学生对平抛运动的理解
给学生播放频闪照片,让学生更加清楚地认识到平抛运动的小球在竖直方向上的运动与自由落体小球的运动相同。
(4)从理论上分析小球在水平方向上的运动规律
师:研究完竖直方向上的运动,我们再来做平抛运动的物体在水平方向上的受力情况. 生: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.
师: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?
生: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
用心
爱心
专心
或做匀速直线运动.在乎抛运动中,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.
(5)让学生通过频闪照片更加清晰地认识到小球在水平方向上是做匀速直线运动 相邻两个小球之间的时间间隔一样,相邻两个小球之间的水平位移是一样,说明了水平方向上的
得出结论:平抛运动可以分解为沿水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
二、研究模型遵循的规律。平抛运动的速度公式,位移公式等。
平抛运动的规律:
引导学生观察频闪照片,得出位移规律和速度规律。
1、位移规律:
既然做平抛运动的物体水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做自由落体运动,那么: 水平方向上的位移:xv0t 竖直方向上的位移:y12gt 2所以平抛运动的轨迹是抛物线 在t时间内合位移的大小:s设s与x轴的夹角为,则
1(v0t)2(gt2)2 212gty2gttan
xv0t2v0水平位移和竖直位移的运动时间是一样的,但是平抛运动过程经历的时间完全由抛出点到落地点的竖直高度确定,与抛出时初速度的大小无关。轨迹方程:
用心
爱心
专心
由xv0t可得t121x212x,代入ygtyg()x 222v02v0v0所以平抛运动的轨迹是一条抛物线
2、速度规律:
水平分速度:vxv0 竖直分速度:vygt
t时刻平抛物体的速度大小和方向:vt(vx)2(vy)2 设vt与v0夹角为,则tan
vyvxgt v0
三、运用模型解决实际问题。
一架装载抗洪救灾物资的飞机,在距地面500m的高处,以80m/s的水平速度飞行,为了使救援物资准确投中地面目标,如果你是飞行员,你应该在距目标水平距离多远的地方投出物资?(不计空气阻力,g10m/s)
解:由于不计空气阻力,物资在离开水平飞行的飞机后仍保持与飞机相同的速度在水平方向上做匀速直线运动,由于竖直方向无初速度,而且只受重力作用,因此离开飞机的物资在竖直方向做自由落体运动。
物资在空中飞行的时间t取决于竖直高度。
由于H2122H2500gt得ts10s 2g10设投出物资处距目标的水平距离为s,由于物资在水平方向做匀速运动,则sv0t8010m800m
即飞行员应在距目标的水平距离为800m远的地方投出救援物资。
[练习] [小结]
用心
爱心
专心
本节课我们学习的主要内容是:
1.什么是平抛运动。.
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、平抛运动的位移规律和速度规律
[析书设计]
三、平抛运动
一.、什么是平抛运动
1、定义:物体以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 受力情况:只受重力作用
2、分运动:水平方向的分运动为匀速直线运动
竖直方向上的分运动是自由落体运动.
二、平抛运动的规律
1、位移规律:
水平方向上的位移:xv0t 竖直方向上的位移:y12gt 2在t时间内合位移的大小:s设s与x轴的夹角为,则
1(v0t)2(gt2)2 212gty2gttan
xv0t2v02、速度规律: 水平分速度:vxv0
用心
爱心
专心
竖直分速度:vygt
t时刻平抛物体的速度大小和方向:vt(vx)2(vy)2
vyvgtv x0用心
爱心 专心 设vt与v0夹角为,则tan
第二篇:高中物理平抛运动教案 新人教版必修2
《平抛运动》教学设计
【教材分析】:
本节课选自上海科学技术出版社出版高级中学课本物理(三年级用书)中《平抛运动》,这节课是本单元的重点,是对《运动的合成》以及有关知识的综合运用,学好本节课对加深理解运动学有关知识是非常重要的。
【学情分析】:
我们学校是一所农村中学,学生的基础和学力都很差,能够从简单的知识讲起再逐步加深,让学生在成功中培养学习的兴趣,提高学生的学力。所以本节课通过实验引导学生学习习近平抛运动的有关知识,加深对运动的合成的理解。
【教学目标】: 1.知识与技能:
(1)研究并认识平抛运动是一种匀变速曲线运动和做平抛运动的条件。
(2)理解平抛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的两个分运动。
(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)观察演示实验,得出平抛运动的特点。培养学生观察,分析能力。
(2)利用已掌握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”的等效替代的方法。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。
【教具】:“平抛运动和自由落体运动演示器”; 小球2个;小木槌;多媒体系统。【重点、难点】:
1.重点是研究平抛物体的特点和运动规律。
2.平抛运动为什么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,这一结
用心
爱心
专心
论怎么得到的。这是难点也是重点。【教学过程】:
一、新课引入:
(一)复习回顾:
1.小球自由落体运动特点和规律;
2.物体做曲线运动的条件。
(二)观察实验:
用小木槌打击放在桌上的小球,叫学生观察小球离开桌面的运动轨迹是怎样的?用多媒体演示平抛运动轨迹,让学生比较学习过的几种曲线得出:平抛运动的轨迹是抛物线,并解释数学上为什么把这种曲线叫做抛物线。
二、新课研究:
(一)平抛条件:让学生分析上面实验中小球的受力,最后由学生得出:
(1)物体初速度沿水平方向
(2)物体只受重力。
(二)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,加速度a的方向竖直。
(三)分解平抛运动:
1.先理论分析:因为加速度方向是竖直的,所以只改变竖直方向的速度,如果把平抛运动分解:水平方向的分运动为匀速直线运动,竖直方向分运动为自由落体运动。引导学生自己分析,主要从力和运动的关系入手得出结论。2.再实验验证:
(1)验证竖直方向分运动为自由落体:
a.介绍“平抛竖落仪”的仪器结构和使用方法以及实验目的。b.动手做实验2次,叫学生观察和听声音。
c.问:从同时平抛和自由下落的两个小球又同时落地的事实,你可以得到什么结论? d.学生答:小球A在竖直方向的运动是自由落体运动.
用心
爱心
专心
e.问:我们得出这样的结论正确吗?请分析这两个小球的加速度。
f.学生答:同时做平抛运动和自由落体运动的两个小球,落地时只听到一个声音,说明它们在空中运动的时间是相同的;而两小球又是从同一高度开始运动的,它们在竖直方向上都作匀变速运动且位移相同.可见,两小球在竖直方向上运动的加速度必相同,都是重力加速度g. 所以小球A在竖直方向上的运动是自由落体运动.
(2)再验证水平方向分运动为匀速直线运动:
利用平抛演示仪来研究,先介绍仪器结构和使用方法,并实验得到平抛运动轨迹图。引导学生根据平抛运动的竖直分运动是自由落体运动的规律,在轨迹图的竖直轴上按1︰3︰5︰…的比例作出时间间隔相等的一系列点B1、B2、B3、…,并在轨迹上作出竖直分位移是OB1、OB2、OB3、…的点1、2、3、…,再由点1、2、3、…,向水平轴Ox作垂线,与Ox轴分别交于A1、A2、A3、…,通过尺测量OA1、A1A2、A2A3、…,是否相等,可以证实平抛物体运动的水平分运动是不是匀速直线运动。
3.再板书:1)水平方向:匀速直线运动x=v0t;
2)竖直方向:自由落体运动y=
1gt。22
三、知识应用:
(一)例题:某人从19.6m高的平台上以20m/s的水平速度抛出一小球,求:
(1)小球在抛出0.5s末的速度。(2)小球在抛出0.5s末的位移。
(3)小球何时落地,以及落地时的水平位移。
(教师引导学生解答本题并讨论。)
(二)讨论:
1.平抛物体的落地时间是由什么因素决定的?能写出它的计算式吗? 2.平抛物体在某一时刻的速度如何计算?
四、知识巩固:练习和作业(略)。
用心
爱心
专心
第三篇:平抛运动教学案例
《平抛运动》教学案例 田军
教学过程
[复习导入] 师: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. 物体在什么情况下物体会做曲线运动? 生: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。师:做曲线运动的物体其速度方向是怎样的? 生:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向。师:对于曲线运动,我们通常会如何处理?
生:把它分解为两个方向的运动来研究,两个分运动的共同效果与合运动效果是一样的。[教授新课]
一、什么是平抛运动
1、第一步是观看飞机投弹的录像,观察水平管子中射出水流的运动,观察桌面上滚下的小球的运动,观察水平抛出的纸团的运动。
第二步是区分类别,将值得一起研究的运动归为一类。
2、对归在一起的几种运动进行分析,既找不同点,又寻相同点。例如不同点为:运动速度不同,物体大小和质量不同,下落高度不同,所受重力不同,所受空气阻力不同等,相同点均为曲线运动,轨迹相似,初速度均水平。(渗透了多角度分析的思想方法)给出平抛运动的定义:
物体以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
3.平抛运动与自由落体,平抛运动与水平匀速运动,频闪照片等。最后舍弃具体细节特征,概括形成反映平抛运动这一运动模型本质特征的表象。例如,虽然物体有大有小,重力有大有小,但重力加速度不变,虽然初速度有大有小,下落高度不同,这些可以影响轨迹的长短和形状,但运动的性质仍然相同。
引导学生观察,平抛运动是由水平方向和竖直方向两个方向上的运动合成的,那就分别研究这两个方向上的运动。
(1)从理论上猜想小球在竖直方向上的运动
师:物体运动和受力情况是联系在一起的。
生:在竖直方向上只受到重力的作用.
师: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?
生:做自由落体运动的物体只受重力的作用.
师: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?
生:平抛运动竖直方向上的分运动有可能是自由落体运动.
师: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
由于平抛运动的小球在竖直方向上初速度为零,只受重力作用,应该做自由落体运动。
(2)实验探究竖直方向上的运动
演示课本P55《实验与探究——研究平抛运动》 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A球被松开,自由下落.A、B两球同时开始运动.
师:先来分析两个小球做的分别是什么运动.
生: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.
师: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。
(拿两个相同的小球,在不同高度下落,让学生仔细听其落地的声音,再让小球在相同高度下落,让学生听其落地声音)
(演示如图6.3—2所示的实验)
师: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?
生:这说明了A球在竖直方向上的分运动的情况和B球的运动情况是一样的.B球做的是自由落体运动.
师:由这一次实验我们就能下这样的结论吗?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。
生:多次改变小球下落的高度与打击的力度,重复这个实验.
师: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.
生:两个小球仍然同时落地.
师:这说明了什么问题?
生: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)用频闪照片加紧深学生对平抛运动的理解
给学生播放频闪照片,让学生更加清楚地认识到平抛运动的小球在竖直方向上的运动与自由落体小球的运动相同。
(4)从理论上分析小球在水平方向上的运动规律
师:研究完竖直方向上的运动,我们再来做平抛运动的物体在水平方向上的受力情况. 生: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.
师: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?
生: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.在乎抛运动中,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.
(5)让学生通过频闪照片更加清晰地认识到小球在水平方向上是做匀速直线运动
相邻两个小球之间的时间间隔一样,相邻两个小球之间的水平位移是一样,说明了水平方向上的
得出结论:平抛运动可以分解为沿水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
第四篇:高中物理《实验 研究平抛运动》教学设计 新人教版必修2
物理必修二《5.4 实验:研究平抛运动》教学设计(第二课时)
★教学目标
1.知道平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。2.设计实验来验证这个结论,加强感官印象,加深对平抛运动特点的理解。3.能够设计实验得到物体做平抛运动的轨迹,能够对平抛运动轨迹进行研究得到结论。
4.能够通过对平抛运动轨迹的研究计算平抛运动物体的初速度。★教学重点
A.如何设计实验。B.如何处理实验数据。
C.通过实验处理结果加深对平抛运动的理解
三、通过实验获得平抛运动轨迹 师:刚才的演示实验中,我们进行的都是定性的观察,如果要定量地对平抛运动进行研究,我们首先必须设法描绘物体做平抛运动的轨迹。师:为了获得平抛运动的轨迹,我这里提供几种方法供同学们自己选择
方法1:用水流研究平抛物体的运动
如图,倒置的饮料瓶内装着水,瓶塞内插着两根两端开口的细管,其中一根弯成水平,且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴。水从喷嘴中射出,在空中形成弯曲的细水柱,它显示了平抛运动的轨迹。设法把它描在背后的纸上就能进行分析处理了。
插入瓶中的另一根细管的作用,是保持从喷嘴射出水流的速度不变,使其不随瓶内水面的下降而减小。这是因为该管上端与空气相通,A处水的压强始终等于大气压,不受瓶内水面高低的影响。因此,在水面降到A处以前的很长一段时间内,都可以得到稳定的细水柱。
方法2:用数码照相机或数码摄像机记录平抛运动的轨迹
数码相机大多具有摄像功能,每秒钟拍摄约15帧照片。可以用它拍摄小球从水平桌面
飞出后做平抛运动的几张连续照片。如果用数学课上画函数图象的方格黑板做背景,就可以根据照片上小球的位置在方格纸上画出小球的轨迹。方法3:斜面、小槽、小球等实验仪器(实验室最常用的一种方法)实验图如下:
1、将平抛运动实验器置于桌面,装好平抛轨道,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。
2、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。
3、把接球挡板拉到最上方一格的位置。
4、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。
5、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。
6、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。
7、变更定位板的位置,即可改变钢球平抛的初速度,按上述实验操作方法,便可打出另一系列迹点。
8、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。如图所示。
实验注意事项:
(1)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)调节斜槽末端水平,使小球飞出时的速度是水平方向。可将小球放于此处调节到小球不会左右滚动即可。
(3)贴坐标纸时,可以用重锤线帮助完成,使重锤线与坐标纸的一条线重合,则这条线就是纵坐标。
(4)坐标原点是斜槽末端处小球球心的位置。(5)每次从同一高度无初速释放小球。
(6)选取轨迹上离原点较远的点来测量x,y的值可减小误差。描点时,应使视线与所描的点齐平。
第五篇:《平抛运动》教学案例1
《平抛运动》教学案例
一、教材分析
《平抛运动》是普通高中课程标准实验物理教科书(必修2)第一章《抛体运动》第三节的内容,安排在高一上期物理(必修1)直线运动的规律和牛顿运动定律及《曲线运动》和《运动的合成与分解》这两节内容之后,它既符合学生由易到难,由简到繁的认识规律,又保持了知识的结构性、系统性。平抛运动作为高中阶段研究的两种典型曲线运动中的一种,它是学生第一次具体用所学过的知识来处理曲线运动,可以巩固前面所学的知识,深化了分析解决曲线运动问题的方法——运动的合成与分解。这一节的有关内容及处理方法又常在后面的静电场内容中应用。所以这节内容在教材中起到了承上启下的作用。做好演示实验和分析好频闪照片是新课学习的关键。从实验事实出发,观察现象初步分析、进行猜测、实验研究得出规律、重复实验鉴别结论、最终要追求统一。这是一条研究物理科学规律的一般方法,也是本课教学主线。
二、学生分析
1、高一学生认识事物的特点是:已经开始习惯抽象逻辑思维,但思维还常常与感性经验直接相联系,仍需具体形象的来支持。
2、学生在没有学习本节知识之前,已经知道了牛顿运动定律、曲线运动、运动的合成与分解等概念和方法,但没有亲身体验过如何来具体的研究曲线运动。
三、教学模式和教学方法的选定
为了让学生能主动获取知识、培养能力、学会学习和科研的方法,调动学生学习积极性,使学生获得成就感,所以在观察现象初步分析、猜测、实验研究、推导规律阶段都交给学生自主完成,因此在充分落实“双基”教学和体现教师的主导作用和学生主体作用,使教学过程真正成为学生学习过程,使学生既学到知识,又培养探索能力的思想指导下,根据本节课特点,采用“三动”教学模式,模式结构如下:
全 动
互 动
“主动”发展
本节课的教学方法采用:实验法、讨论法、假设法。让学生通过观察实验,同学之间相互讨论,来体会是如何将一个复杂的运动——平抛运动等效为水平方向的匀速直线运动和竖直方向自由落体运动的合成的;培养学生的分析、推理、综合能力,有效地突出重点。这样做能很好地体现“三动”教学模式的特征,即“让学生最大限度地参与到学习的全过程”,符合教师的主导作用和学生的主动性相结合的原则。
四、教学程序的设计
为达到上述教学目标,充分发挥学生的主体作用,最大限度地激发学生学习的主动性、自觉性,本节课教学程序设计如下:
五、教学程序具体安排
(一)启发探究欲望
复习:
1、物体做曲线运动时如何确定物体的运动方向?
2、对于一个复杂的运动我们通常会如何处理?
〖这样设计的目的是为了后面确定平抛运动中物体的速度方向的确定和如何研究平抛运动打下伏笔〗
引入:演示实验[配合多媒体重复展示]
1、小粉笔头沿水平桌面弹出
2、小球水平抛出
3、小车沿水平轨道抛出
请大家观察上述3个现象中有哪些共同点?(由同学们互相讨论或独立思考完成)《生生互动》
学生讨论总结:被抛出小球具有以下特点:1.水平抛出,2.抛出后的小球、小车、粉笔头只受重力(空气阻力很小可忽略)。3.运动轨迹必是曲线.由此给出:
1.平抛运动的概念:初速度沿水平方向抛出的物体在重力作用下的运动叫做平抛运动 2.物体做平抛运动的条件:①具有水平初速度 ② 只受重力作用 3.平抛运动的一个特点:是曲线运动 〖这样设计的目的是为了① 这样通过实验使学生对平抛运动的研究产生了兴趣,激发了求知欲望,并使学生的注意力很快指向本节课。② 培养学生的观察、总结概括的能力 ③ 很自然的给出平抛运动的概念和物体做平抛运动的条件〗〖初步分析〗
(二)展开探究活动
1、提问:如何来研究平抛运动(学生在上述观察和分析基础上进行)〖猜测〗平抛物体的运动可能分解为:水平方向的匀速运动和竖直方向上的自由落体运动.2、师生共同对猜测进行〖实验验证性研究〗 观察演示实验:
⑴平抛、竖落轨迹演示器:平抛、竖落轨迹演示
⑴平抛、竖落轨迹演示器:平抛、竖落轨迹演示(课本图1-3-3)
⑵平抛运动和自由落体运动的频闪照片(课本图1-3-4)[配合多媒体模拟展示] ① 由平抛、竖落轨迹演示器演示:平抛的小球与自由下落的小球同时落地。在高度一定的条件下,先后使平抛小球以大小不同的水平速度抛出(小锤打击的力度不同)。学生观察得出结论:在高度一定的条件下,平抛初速度大小不同,但运动时间相同。
② 在“平抛物体的闪光照片”上用铅笔画几条竖直线和水平线,并且过小球的球心,用刻度尺测量这些小球之间的水平距离和竖直距离,再用学过的知识计算一下,得出在相等时间里前进的水平距离相等,可以证明平抛运动的水平分运动是匀速的。这说明竖直方向的运动也不影响水平方向的运动。
推理:平抛运动的时间与初速度大小无关,说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。分析验证:从课本所附图1-3-4“平抛物体的闪光照片”上可以看出,同时开始自由下落和平抛的小球在同一时间下落相同的高度。
实验表明,平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,水平方向速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向的运动。(在这里可以用假设法,归纳出平抛运动确实是两个分运动的合成。)〖有许多老师会认为:书上的频闪照片不直观,又不容易在课堂上现场操作,所以就对实验装置做了很多的改进来演示平抛运动的两个分运动的情况,如:磁力型平抛演示仪、能同时演示自由落体、匀直线运动、平抛运动的改进装置等,但我认为这恰恰失去了一次很好的教育机会:当物理不能直接的给我们感官上足够的信息时,我们应让学生明白可以利用各种技术手段来弥补我们感官功能上的不足,从而培养新的研究方向的创新能力、猜想能力和归纳总结能力。所以我认为不应该舍本取末,且频闪照片在自由落体运动中已经提过所以学生对此也不陌生。在教材中两个地方出现频闪照片,说明这是处理问题的一种很好的方法〗 提问:在频闪照片中,如何画出小球的象在照片中的运动轨迹? 〖这样设计的目的是为了强化复杂物体运动轨迹的确定方法——描迹法,且为下面确定平抛运动的物体在任意时刻的速度方向埋下伏笔〗 引导学生自学探究:〖得出规律〗
明确:以抛出点为坐标原点,沿初速度方向为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向。从抛出时开始计时,求时刻t质点的位置P(x,y),速度,加速度a,t时间内的位移s,如右图所示。〖这样设计的目的是为了强化运动的合成与分解的方法,体现领悟、强化和激励原则〗
(三)总结探究成果
这一环节的操作要点,以师生互动,生生互动为主。其目的是对学生掌握知识的情况进行反馈,对学生自学、讨论态度和效果进行反馈,这一阶段学生的认识将在教师的引导下,从感性认识向理性认识飞跃。
这样做能真正把学生推到学习的主体地位上,让学生最大限度地参与到学习的全过程。提高了学生自学能力和运用数学方法分析问题的能力。
xv0t(1)
2y12gt(2)
由于从抛出点开始计时,所以t时刻质点的坐标恰好等于时间t内质点的水平位移和竖直位移,因此(1)(2)两式是平抛运动的位移公式。
①由(1)(2)两式可在xOy平面描出任一时刻质点是平抛运动的位移公式。②求时间t内质点的位移,t时刻质点相对于抛出点的位移的大小 sOPx2y2v0t212gt22
位移方向可用s与x轴正方向的夹角α,α满足关系:
③由(1)(2)两式消去t,可得轨迹方程,此式为抛物线方程,“抛物线”的名称就是从物理来的。
平抛运动中的瞬时速度公式
t时刻质点的速度vt是由水平速度vx和竖直速度vy合成的。vx=v0 vy=gt vt的大小 vtvxvy22v0gt22
vt的方向可用vt与x轴正方向夹角β来表示,β满足下述关系:
tanvyvxgtv0(在这一部分教学中,学生容易漏掉v、s的方向,在这里应强调矢量的方向性)
教育学生要进行〖重复实验,鉴别结论〗〖追求统一〗
在科学发展中,只有当不同的研究者从重复实验中得出相同结果时,科学结论得到鉴定,才能被公认为成立。在科学史上,凡是在某一具体领域得到物理规律,科学家总是要把它与己有的基础理论进行比较研究。当得到平抛规律后,自己要想到它与牛顿运动定律的统一:水平方向F=0,a=0。匀速运动;竖直方向F=ma,a=g。自由落体运动,故平抛运动的加速度:a=g,即平抛运动是匀变速曲线运动。可见,平抛运动规律与牛顿运动定律是统一的。
(四)继续深层次研究
归纳探究的完成,标志着本节课重、难点内容的突破,从学生的角度讲,预示着平抛运动的特点和规律的初步领会和掌握,探究过程告一段落,但并不意味着探究工作的完结。紧接着的是发散探究的开始,这一阶段实际上也就是应用、提高阶段。教师要有预见性地挑选一些既有利于巩固学生新的认知结构,又有利于开发学生创造性思维的训练题。选题应根据教学内容因地制宜,既可以选择一题多变的变式训练,也可从“小”、“精”、“活”上下功夫,选择形式多样、适合学生参与探究的问题。训练时应提倡学生先独立思考,展开自主性探究,在探究遇到困难时才与其他同学讨论。教师的主导作用在这时将充分地体现出来,要精心设计、提出如何使学生把探究工作引向深入的问题,为以后研究静电场中带电粒子的类平抛运动打下基础。
因此我设计的发散探究问题如下:我们已经得出平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成,那么请你想一下,① 能否利用刚才的频闪照片来进行定性的证明呢?②若该变小球的质量,其它条件不变,小球的轨迹如何?③ 若改变小球的水平初速度,其余量不变,则下落时间是否发生变化?水平射程是否发生变化?④ 若改变小球的下落高度,其余量不变,则下落时间是否发生变化?水平射程是否发生变化?⑤ 若是一颗洲际导弹在获得了很大的水平速度后,关闭发动机,试问洲际导弹的运动是否当成是平抛运动 [这一部分深入研究能加深学生对平抛运动的分运动的独立性和同时性的理解,及平抛运动条件的理解] 课堂练习:
1、巩固演示(开阔眼界,拓展知识,培养想象能力)
(1)“飞车飞跃黄河”视频和课件:布置课外作业(教材P12练习与评价)(2)“排球比赛”视频和课件:布置课外探究活动(教材P12发展空间)
2、小结:突出教学的重难点
六、教学评价
1.“引入”是一个重要的教学环节,对调动学生学习积极性、主动性和激发求知欲,都有不可估量的作用。从己知到未知,是一般的引入方法,话语应简洁且具有启发性。《平抛运动》这节课所需的准备知识是:运动的合成、牛顿运动定律、物体做曲线运动的条件和直线运动的一些知识。所以,在引入时只需简单几句话就能达到激发学生求知欲的目标,使学生产生跃跃欲试的心理状态。
2.做好演示实验和分析好闪光照片是新课学习的关键。从实验事实出发,观察现象初步分析、进行猜测、而后再实验研究得出规律、之后还需重复实验鉴别结论、最终要追求统一。这是一条研究物理科学规律的一般方法,也是本课教学主线。我成功的实现了这一点。
3.学生在教师的引导下,主动获取知识、培养能力、学会学习和科研的方法。这既有利于调动学生学习积极性,也有利于使学生获得成就感。所以本教学案例在观察现象初步分析、猜测、实验研究、推导规律阶段都交给学生自主完成。
4.本节课的重点是掌握平抛运动的分解方法。要使学生能够理解平抛运动为什么可以分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动。教材己从理论和实验两方面提供了素材。因此,我们既要做好演示实验和演示课件,还要注意理论上的简单分析,这种理论分析我是在生生互动的讨论过程中进行。