高中物理 (粤教版必修2)第一章全套教案

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名称 高中物理 (粤教版必修2)第一章全套教案
格式 zip
文件大小 516.8KB
资源类型 教案
版本资源 其它版本
科目 物理
更新时间 2012-06-21 20:13:28

文档简介

1.2 运动的合成与分解
【教学目的】:
一、知识目标
1.理解合运动和分运动的概念;
2.知道运动的合成、分解,理解运动合成和分解法则:平行四边形法则;
3.理解互成角度的直线运动的合运动可能是直线运动,也可能是曲线运动。
二、能力目标
1.培养学生解决实际问题的方法——简单问题与复杂问题的辨证关系;
2.培养学生的发散思维、求异思维的能力。
【教学重点、难点分析】:
1.讲授知识的同时,渗透解决复杂实际问题的物理思想和方法是本节核心内容;
2.本节的另一个重点是进行运动的合成和分解的方法应用;
3.合运动和分运动概念的理解是本节的难点。
【教学方法】:演示分析、讲解、练习、讨论.
【教学器材】:计算机多媒体展示台、及相关课件
【主要教学过程】:
一、新课引入
前面的教学中,我们研究了两种简单的运动:匀速直线运动和匀变速直线运动。然而在现实生活中,绝大数运动都是较为复杂的。通过本节的学习,我们就能够利用“运动的合成和分解”及学过的动力学知识来分析一些基本的复杂运动。
提问1. 什么是曲线运动?曲线运动是一种轨迹为曲线的运动.
提问2. 曲线运动的条件是什么?条件:合力的方向跟速度的方向不在一条直线上,而是成一角度,产生的加速度的方向也跟速度的方向不在一条直线上。
即:合外力与速度不在同一直线上时,物体做曲线运动。
二、讲授新课
1.合运动和分运动的概念
指导学生阅读教材第83页的实验部分内容,并提出相关的问题。先在电脑上模拟实验分析,再在讲台上演示并投影到屏幕。
归纳:师生共同得出物体的复杂运动可以看成同时参与了两种简单运动,运动的合成和分解是研究复杂运动的工具。
归纳合运动、分运动的概念。
利用前面所做的实验分析。让学生理解由两个简单运动可以合成一个复杂的运动,加深对“同时参与”的意义:
①物体同时参与了两个分运动;
②合运动与分运动具有等时性。
合运动、分运动的几个概念
①合位移、分位移:
②合速度、分速度:
③合加速度、分加速度:
2.合运动与分运动的关系
利用前面所做的实验分析合运动、分运动中位移、速度、加速度各个物理量的关系。
归纳:①合运动与分运动具有等时性;
②合运动与分运动之间遵循平行四边形法则。
3.运动的合成与分解
运动的合成:已知分运动求合运动,叫做运动的合成。
[例1] 如果在前面所做的实验中(图5-11)玻璃管长90cm,红蜡块由玻璃管的一端匀速地竖直向上运动,同时匀速水平移动玻璃管,当玻璃管水平移动了80cm时,红蜡块到达玻璃管的另一端,整个运动过程所用的时间为20s,求红蜡块运动的合速度。
分析:红蜡块沿玻璃管匀速竖直向上的运动和玻璃管水平的移动是两个分运动。这是一个已知分运动求合运动的问题,分运动和合运动所用的时间是相同的,可以先分别求出分运动的速度,再求合速度;也可以先求出合位移的大小,再计算出合速度。这里我们用第一种方法。
解:如下图所示,由于合运动和分运动具有等时性,即t=t1=t2=20s。
S1(m) V1(m/s)
V
S
0.9m
0.8m S 2(m) V2(m/s)
∴ 竖直方向:v1=s1/t =0.9/20(m/s)=4.5*10-2m/s
水平方向:v2=s2/t=0.8/20(m/s)=4.0*10-2m/s
根据平行四边形法则:
v2=v12+v22 v=√v12+v22 =6*10-2m/s
合速度的方向与合位移的方向相同,即与合运动的方向的相同。
(2)运动的分解:已知合运动求分运动,叫做运动的分解。
飞机以300KM每小时的速度斜向上飞行,方向与水平方向成30度角。求水平方向的分速度V和竖直方向的分速度(图5―13)。
先动画分析,再展示解题过程.
4.不在同一直线上的两个直线运动的合成
教师提出问题,引导学生作图分析。
学生相互讨论,阅读课本内容,总结:
(1)两个分运动都是匀速直线运动,合运动是匀速直线运动;
(2)一个分运动是匀速直线运动,另一个不同方向的分运动是初速度为零的匀加直线运动,合运动是匀变速曲线运动。
我们看到,两个直线运动的合运动可以是曲线运动,反过来,曲线运动也可以分解为两个方向上的直线运动。分别弄清楚作为分运动的直线运动的规律,就可以知道作为合运动的曲线运动的规律。
三、课堂练习:课本 P85 :(1)题、(4)题
四、课堂小结:略
五、作业布置:━ 巩固落实
课本中本节课后 :(2)题、(3)题
【教学反馈】:
如果时间足够
课件分析 小船过河专题
小船过河问题的分析及处理方法:(假设小船和河水都是做匀速直线运动)
1.如果小船静止放在水里,小船会随着河水漂移,小船的速度和河水的流速相同;
2.如果河水静止,小船将会以原速度驶向对岸。
3.如果小船在流动的河水中驶向对面的岸边,小船既要沿着河水运动,又要向着对面岸边的方向行驶,所以小船的实际运动状态是1和2中两个运动的合运动。
A.最短时间过河问题处理方法:
  小船过河的问题有一个特点,就是小船在垂直于河岸的方向上的位移是不变的,我们只要使得在垂直于河岸方向上的速度最大,小船过河所用的时间就最短,河水的速度是沿河岸方向的,这个分速度和垂直于河岸的方向没有关系,所以使小船垂直于河岸方向行驶,
小船过河所用时间才最短。
B.最小位移问题处理方法:
  因为两平行线之间的最短距离是它们的公垂线段。所以只有当小船的实际运动方向
(即合运动方向)是垂直于河岸的方向时,小船的位移最小。
小船过河专题
小船过河专题1.3 竖直方向的抛体运动
设计思路:
《竖直方向的抛体运动》这节课属于理论性的内容,重点是竖直上抛运动的规律及其应用,因此本节课就是围绕这一重点内容来展开的。
在前面同学们已学过自由落体运动及匀变速直线运动的规律,而本节课只不过是匀变速直线运动的一个特例,在教学中先引导学生认真分析竖直抛体时物体的受力情况,运动特点及初末状态等,然后再引导学生自己写出竖直下抛和竖直上抛的规律即公式。此外,还要引导学生运用上一节课学过的知识对这两种运动进行比较分析,从而进一步巩固学过的知识。
在进行竖直上抛运动教学中,用整体法分析并解决物理问题对学生是一个难点,因此在教学中一定要让学生分析物体的运动过程并画出草图,确定正方向,然后再把各物理量(含方向)代入合适的公式求解,并明确结果正负含义。
整个教学过程要以学生活动为主,教师在教学中主要充当组织者,引导者的角色。
课标要求、教材分析和教学对象的分析
课标要求:1、掌握竖直抛体运动的规律
2、能够运用学过物理规律解决生活中一些简单问题
(二)教材分析:这节课是在学完匀变速直线运动规律及运动的合成和分解后所学的一节算是巩固性的内容,因此难度不大,而且在内容安排上是先易后难,由简到繁,能让学生循序渐进掌握知识,两个例题两种处理方法,能进一步培养学生整体认识物理规律、灵活解决物理问题的能力。
三、教学目标
(一)知识与技能
(1)知道竖直方向上的抛体运动是具有竖直方向的初速度,并且在受重力作用时所做的匀变速直线运动,其加速度为g
(2)理解竖直方向上的抛体运动的特点和规律。
(3)会将竖直方向上的抛体运动分解为匀减(加)速运动和自由落体运动两个过程,并会求解有关的实际问题。
(二)过程与方法
(1)经过交流与讨论,知道竖直方向上抛体运动的特点和规律。
(2)通过对竖直上抛运动的分析,掌握对具体问题进行分步处理和整体处理的方法。
(3)通过具体例题的分析、比较,得到竖直上抛运动的特点,学习比较、归纳等思维方法。
(三)情感、态度与价值观
(1)将竖直下抛和竖直上抛运动进行比较,使学生的比较思维得到训练,激发学生的创新灵感。
(2)通过竖直上抛运动的分析,使学生了解到竖直上抛运动的特点,从而感受到物理学中的对称美
(3)通过对具体实例的分析,让学生感受到抛体运动知识在日常生活中有广泛的应用,鼓励学生形成学以致用的习惯。
通过对具体问题画草图的训练,使学生形成良好的学习习惯。
教学的重、难点
重点:理解掌握竖直上抛运动的特点和规律。
难点:1、竖直下抛和竖直上抛运动的分解;
2、用整体法处理竖直上抛运动问题时矢量公式的应用。
五、课前准备
(幻灯片)人跳起摸高的动作,跳绳的动作,喷泉,例题,习题等
六、教学过程
(一)知识回顾:
一辆汽车以15m/s的速度行驶,突然以大小为5m/s2的加速度减速行驶,则4s内汽车滑行的距离为( )
A、20m B、22.5m C、100m D、40m
问:该汽车在减速运动过程中可分解为哪两种简单的运动?
(学生活动)通过对该题的思考、讨论与解答,加深对学过知识的理解,为这一节的知识作铺垫。
(二)引入新课
[用幻灯片放映竖直下抛的蓝球和竖直上抛的蓝球及竖直起跳摸高的动作,让学生观察蓝球和人的运动有何特点?]
教师:以上三种运动有何特点?
学生:都是抛体运动且都在竖直方向上。
教师:由前面的知识,我们可以把这些运动归结为竖直方向的抛体运动,那么这些运动有何特点?遵循什么样的运动规律呢?这就是我们这一节要探究的内容
(三)新课学习
再次放幻灯片让学生认识抛体运动的种类。
板书:一、竖直下抛运动
教师:思考竖直下抛运动有哪些特点?(从运动特点和受力特点方面)
(学生讨论发言,教师总结)
板书:特点:具有一定的初速度v0,方向竖直向下,只受重力
教师:自由落体有何特点?二者有哪些相同点和不同点?
学生回答并完成下表(幻灯片)
不同点 相同点
初速度 运动规律 运动方向:受力特点:运动性质:
自由落体运动 V=S=
竖直下抛运动 V=S=
教师:从运动合成的角度,竖直下抛运动可看作在同一直线上哪两个运动的合运动?
学生思考讨论并回答
板书:匀速直线运动
自由落体运动
二、板书:竖直上抛运动
(幻灯片:竖直上抛蓝球和人跳起摸高的动作)
教师:请同学们仔细观察蓝球抛出手后运动的全过程,并画出草图。
(学生活动:画草图)
教师:再分析一下,蓝球抛出手后运动的特点?
(从运动情况和受力情况)
学生思考回答,教师总结
板书:特点:具有初速度v0,方向竖直向上,只受重力
教师:比较竖直下抛和竖直上抛有哪些异同点,并填写下表(放幻灯)
不同点 相同点
运动方向 运动规律 初速度:受力特点:运动性质:
竖直下抛运动 V=S=
竖直上抛运动 V=S=
教师:从运动合成的角度,竖直上抛运动可以看作是同一直线上哪两个运动的合成?
(学生思考讨论并回答)
板书:匀速直线运动
自由落体运动
教师:由于竖直上抛运动涉及上升和下降两个过程,因此在处理竖直上抛运动时有以下两种思路和方法(幻灯片)
其一:分步处理。上升过程用初速不为零的习减速直线运动来计算,下降过程用自由落体公式来计算。不考虑空气阻力,这两个过程的加速度都等于重力加速度g
其二:整体处理。就整体而言,竖直上抛运动是一种匀变速直线运动,加速度等于重力加速度g,因此,我们可以用匀变速直线运动的公式来统一讨论整个竖直上抛运动的速度和位移。
(注:用该方法一定要注意各物理量的方向及公式的矢量性)
(幻灯片)例1、已知竖直上抛的物体的初速度v0求:
(1)物体上升的最大高度及上升到最大高度所用的时间;
(2)物体由最大高度落回原地时的速度以及落回原地所用的时间。
教师:本题应该用哪一种方法处理?为什么?哪些物理量已知?哪些未知?选用哪些公式解决?
(学生活动)由学生填写以下表格,并认真看书上的解题过程,体会应用物理规律解决实际问题。(幻灯片)
(1)
初状态 运动过程 末状态
vo g S= t= vt=0
(2)
初状态 运动过程 末状态
V1 g s t1= v2=
(幻灯片,由学生讨论交流以下问题,然后提问,并由教师总结竖直上抛的特点和规律)
比较例子中的t和t, vt和v2,你能得出什么结论?
取物体上升过程中通过的某一点,那么,物体由这一点上升到最大高度所用的时间,跟物体由最大高度落到这一点所用的时间,两者是否相等?物体上升到这一点的速度,跟物体下落时,通过这一点的速度,两者的大小是否相等?请实际计算一下
请想一想有没有更为简单的方法求解下列问题:
一个竖直上抛的小球,到达最高点前内上升的高度是它上升最大高度,求小球上升的最大高度。(教师提示,学生讨论,总结出对称性)
(幻灯片)练习(实际应用)跳起摸高是中学生常进行的一项体育运动,某同学的身高是1.80m,站立举手达到的高度为2.20m他起跳后能摸到的最高高度是2.6m.问他起跳时的速度是多大
(学生活动)由学生自己解答,分别找几个犯典型错误的和两个很规范的例子用投影放出来,以纠正错误,规范解答.
(幻灯片)例2、在离地面15m的高处,以10m/s的初速度竖直上抛一小球,求小球落地时的速度和小球从抛出到落地所用的时间 (忽略空气的阻力,g=10m/s2)
教师:请同学们画出小球运动过程的草图,思考本题有几种解法?每种解法的思路如何?哪种解法最简捷?
学生讨论,各抒已见,教师找几种有代表性的简单阐述,具体由学生课下做,最后由教师采用整体法规范地板书出来。
板书(略)
教师:问题1、整体法适合解哪类问题?
问题2、用整体法应注意什么问题?(学生讨论,教师总结)
(幻灯片)练习(实际应用)跳绳是一项很有意义的健身运动,某同学每分钟能跳120次,且该同学脚着地的时间是他完成一次跳绳时间的三分之一,问该同学跳绳时双脚离地的高度最多不超过多高?
(四)小结:1、掌握竖直下抛和竖直上抛运动的特点和规律,并知道这两种运动是由哪两种分运动合成的
2、掌握处理竖直上抛运动的两种思路和方法
(五)课外活动
在公园里经常看到喷泉,请你根据你所学过的知识,估测其中的一支水柱从喷口射出时的速度大小,要求写出估测的依据,估测方法和喷射速度大小的表达式。
(六)作业:课本P12第4题
七、板书设计
竖直方向的抛体运动
一、竖直下抛运动
特点:具有一定的初速度v0,方向竖直向下,只受重力
分解:匀速直线运动
自由落体运动
二、竖直上抛运动
特点:具有初速度v0,方向竖直向上,只受重力
分解:匀速直线运动
自由落体运动
竖直下抛运动
方向相同
同一直线
方向相反
同一直线
竖直上抛运动
竖直下抛运动
方向相同
同一直线
方向相反
同一直线
竖直上抛运动
竖直下抛运动
方向相同
同一直线
竖直下抛运动
方向相同
同一直线粤教版高中物理必修2 同步教案
第一章 抛体运动
第一节 什么是抛体运动
【教学目标】
知识与技能
1.知道曲线运动的方向,理解曲线运动的性质
2.知道曲线运动的条件,会确定轨迹弯曲方向与受力方向的关系
过程与方法
体验曲线运动与直线运动的区别
体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化
情感态度与价值观
能领会曲线运动的奇妙与和谐,培养对科学的好奇心和求知欲
【教学重点】
什么是曲线运动
物体做曲线运动方向的判定
物体做曲线运动的条件
【教学难点】
物体做曲线运动的条件
【教学课时】
1课时
【探究学习】
1、曲线运动:__________________________________________________________
2、曲线运动速度的方向:
质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的 方向。
3、曲线运动的条件:
(1) 时,物体做曲线运动。
(2)运动速度方向与加速度的方向共线时,运动轨迹是___________
(3)运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力为定值,运动为_________运动。
(4)运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力不为定值,运动为___________运动。
4、曲线运动的性质:
(1)曲线运动中运动的方向时刻_______ (变、不变) ,质点在某一时刻(某一点)的速度方向是沿__________________________________________ ,并指向运动轨迹凹下的一侧。
(2)曲线运动一定是________ 运动,一定具有_________ 。
【课堂实录】
引入新课
生活中有很多运动情况,我们学习过各种直线运动,包括匀速直线运动,匀变速直线运动等,我们知道这几种运动的共同特点是物体运动方向不变。下面我们就来欣赏几组图片中的物体有什么特点(展示图片)
再看两个演示
自由释放一只较小的粉笔头
平行抛出一只相同大小的粉笔头
两只粉笔头的运动情况有什么不同?
学生交流讨论。
结论:前者是直线运动,后者是曲线运动
在实际生活普遍发生的是曲线运动,那么什么是曲线运动?本节课我们就来学习这个问题。
新课讲解
一、曲线运动
定义:运动的轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。
举出曲线运动在生活中的实例。
问题:曲线运动中速度的方向是时刻改变的,怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢?
引出下一问题。
二、曲线运动速度的方向
看图片:撑开带有水滴的雨伞绕柄旋转。
问题:水滴沿什么方向飞出?
学生思考
结论:雨滴沿飞出时在那点的切线方向飞出。
如果球直线上的某处A点的瞬时速度,可在离A点不远处取一B点,求AB点的平均速度来近似表示A点的瞬时速度,时间取得越短,这种近似越精确,如时间趋近于零,那么AB见的平均速度即为A点的瞬时速度。
结论:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向。
三、物体做曲线运动的条件
实验1:在光滑的水平面上具有某一初速度的小球,在不受外力作用时将如何运动?
学生实验
结论:做匀速直线运动。
实验2:在光滑的水平面上具有某一初速度的小球,在运动方向的正前方或正后方放一条形磁铁,小球将如何运动?
学生实验
结论:小球讲做加速直线运动或者减速直线运动。
实验3:在光滑的水平面上具有某一初速度的小球,在运动方向一侧放一条形磁铁,小球将如何运动?
学生实验
结论:小球将改变轨迹而做曲线运动。
总结论:曲线运动的条件是,当物体所受合力的方向跟物体运动的方向不在同一条直线时,物体就做曲线运动。
四、曲线运动的性质
问题:曲线运动是匀速运动还是变速运动
学生思考讨论
问题引导:
速度是 (矢量、标量),所以只要速度方向变化,速度矢量就发生了 ,也就具有 ,因此曲线运动是 。
结论:曲线运动是变速运动。
【课堂训练】
例题1、已知物体运动的初速度v的方向及受恒力的方向如图所示,则图6-1-1中可能正确
的运动轨迹是:
6-1-1
例题2、一个质点受到两个互成锐角的F1和F2的作用,有静止开始运动,若运动中保持力的方向不变,但F1突然增大到F1+F,则此质点以后做_______________________
例题3、一个物体在光滑的水平面上以v做曲线运动,已知运动过程中只受一个恒力作用,运动轨迹如图所示,则,自M到N的过程速度大小的变化为________________________请做图分析:
5-1-2
【课堂小结】
曲线运动是变速运动,及速度的有可能变化,速度的方向一定变化。
当物体所受合力的方向跟物体运动的方向不在同一条直线时,物体就做曲线运动,所以物体的加速度方向也跟速度方向不在同一直线上。
【板书设计】
第一节 曲线运动
曲线运动
定义:运动的轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。
2、曲线运动速度的方向
质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向
3、曲线运动的条件
当物体所受合力的方向跟物体运动的方向不在同一条直线时,物体就做曲线运动。
4、曲线运动的性质
曲线运动过程中,速度方向始终在变化,因此曲线运动是变速运动。
【训练答案】
例1 、B 例2、匀变速曲线运动 例3、自M到N速度变大(因为速度与力的夹角为锐角)
V0
A
F
V0
D
F
V0
C
F
B
V0
F
F
M
N
M
V
N1.5 斜抛物体的运动
教学课题 《斜抛物体的运动》
学习任务分析 本课题是在学完运动的合成与分解、竖直方向上的抛体运动和平抛运动的基础上,来探究斜抛运动的问题。不仅使学生对抛体运动有完整的认识,且能进一步理解运动的独立性、运动的合成与分解。对斜抛运动可以从运动轨迹和射高、射程两方面理解。斜抛运动的运动轨迹是一条抛物线,可以把斜抛运动看成是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的竖直上抛运动的合运动;射高与射程和初速度及抛射角有关。斜抛运动是学生生活中比较熟悉的现象,因此教学时尽量贴近生活,从生活中来,到生活中去,在教学过程尽量创设情景让学生有切身的体会,以加深对斜抛运动的理解。
重点难点分析 重点:1.斜抛运动的规律的推导。2.用运动的的合成与分解方法处理斜抛运动。难点:1.斜抛运动的规律的推导。2.影响射高、射程的因素。
学情分析 学生已学过用运动的合成与分解来研究平抛运动,知道在研究曲线运动时可采用化曲为直的方法,但不是很熟悉;虽然日常生活中常见斜抛运动,能知道斜抛运动的轨迹是抛物线,但不知道射程与射高,也不知射程与射高和初速度及抛射角有关。
教学目标 知 识与技能 1.知道斜抛运动,知道斜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竖直上抛运动。2.通过实验探究斜抛运动的射高和射程跟初速度和抛射角的关系,并能将所学的知识应用到生产、生活中。3.了解弹道曲线。
过 程与方法 1. 经历斜抛运动的探究过程,尝试运用科学探究的方法研究和解决斜抛运动问题。2.能运用运动的合成与分解方法解决日常生活中有关的斜抛问题,培养理论联系实际、运用理论解决实际问题的能力。3.尝试通过物理实验解决实际问题,在实验中能考虑实验的变量及其控制方法。
情感态度与价值观 使学生领略斜抛运动的对称与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲;通过对斜抛运动规律的探究,培养学生探究自然界奥秘的热情,并从中体验到探究过程中的艰辛与喜悦;使学生勇于探究日常生活有关的斜抛问题;通过合作实验认识到合作的重要性,培养合作意识,在合作中能坚持原则又尊重他人,具有团队精神。
教学媒体运用 1. 频闪照片、铁架台、细玻璃容器、静脉注射针头、演示用量角器、直尺、水槽、铁夹子、红色稀释水。2.计算机、投影仪。3.视频录像剪辑。
教学演示课件
教 学 程 序 设 计
教学程序 教 师 活 动 学 生 活 动 教学资源
创设情境引入新课 播放一段视频(视频展示在各种不同情况下向垃圾桶投掷易拉罐的情形) 。视频播放完后引入本节新课:师:各位同学大家好,在日常生活中的某些时候,我们也可以象视频中的这些小伙子们一样,挥手间就使得易拉罐在空中划出近乎完美的曲线后进入回收箱。同学们可曾意识到,这些细节里蕴藏了丰富的物理学知识,今天,我们就来探究一下易拉罐在空中所完成的运动——斜抛运动。 学生观看视频(斜抛运动)。 视频
新课教学 复习:曲线运动、平抛运动师:同学们,我们在前几节课中学习了抛体运动和抛体运动的三个具体实例——竖直下抛运动、竖直上抛运动和平抛运动,那么,大家能不能告诉我?什么是抛体运动?(学生回答:将物体以一定的初速度向空中抛出,仅在重力作用下物体所做的运动叫做抛体运动。)师:在日常生活中,还有一些运动,既不是竖直下抛运动、又不是竖直上抛运动,更不是平抛运动,比如,节日夜空中绽放的礼花、篮球比赛中被投向篮框的篮球和被推出去的铅球等,我们把这一类运动的理想化状态称为斜抛运动。请看视频(播放视频),请同学们根据以下几个问题进行讨论、交流。1.礼花刚在空中散开时;篮球、铅球刚要在空中运动时,是否具有一定的初速度?2.这个初速度是沿水平方向还是其他方向?3.铅球及篮球在空中的运动轨迹是什么样的?4.这些物体在空中运动的过程中受到什么力的作用?引导学生分析并归纳得出斜抛运动的概念。[板书] 1.斜抛运动:以一定的初速度将物体与水平方向成一定的角度斜向上抛出,物体仅在重力作用下所做的曲线运动。 引导学生回答:将物体以一定的初速度向空中抛出,仅在重力作用下物体所做的运动叫做抛体运动。(可以用竖直下抛、竖直上抛、平抛运动引导)学生对问题进行讨论、交流。分析并归纳得出斜抛运动的概念:以一定的初速度将物体与水平方向成一定的角度斜向上抛出,物体仅在重力作用下所做的曲线运动叫斜抛运动。在这里忽略空气阻力对物体运动的影响,这是一种理想情况。 投影问题
[讲述]:如果用带有频闪照相技术将小球做斜抛运动的过程拍摄下来就得到频闪照片,从照片中可看出这是一条对称的曲线,我们把这样的曲线称为抛物线。用什么方法研究这类运动较方便? 投影频闪照片
(回顾)师:带着这样的问题,我们来回顾一下前面已学过的平抛运动也是曲线运动,我们是用什么方法来研究、分析的? 有的学生答化曲为直,有的学生答用分解,有的不知道该怎样回答。
[讲述]:根据运动的独立性,把平抛运动正交分解为沿水平方向的匀速直线运动和沿竖直方向的自由落体运动。同学们可否来探究一下,为何我们要把平抛运动沿竖直方向和水平方向分解?我们可否采用类似的方法研究斜抛运动?(复习平抛运动的处理方法) 引导学生探究:因为平抛运动只受竖直方向的重力作用,在竖直方向上的运动与自由落体运动相同,水平方向不受力的作用,根据运动的等时性和独立性,可以把平抛运动沿竖直方向和水平方向分解。根据斜抛运动的定义,斜抛运动也是物体仅在重力作用下的曲线运动。故可以采用类似的方法研究斜抛运动。
新课教学 将频闪照片和印有方格坐标的薄纸分给学生,让学生按要求进行分析。要求:1.将塑料纸覆盖在频闪照片上,用描迹法在塑料纸上画出斜抛运动的轨迹图.2.在坐标纸上建立平面直角坐标系,画出小球所受的力。3.标出小球的初速度V0方向,并将初速度V0进行正交分解,讨论、分析小球沿水平方向及竖直方向各做什么样的运动。 学生探究:将塑料纸覆盖在频闪照片上,用描迹法在塑料纸上画出斜抛运动的轨迹图,并以抛出点为原点建立平面直角坐标系,画出小球所受的力及初速度方向,将初速度V0进行正交分解,和同桌讨论、分析小球沿水平方向及竖直方向各做什么样的运动。 每组一张频闪照片和一张印有方格坐标的透明塑料纸
取几份学生做的分析图进行投影,并根据学生所做图的情况,在黑板上画出正确的图,引导学生对小球沿水平方向及竖直方向所做的运动进行分析。[板书]2. 斜抛运动分解为:水平方向——匀速直线运动竖直方向——竖直上抛运动 分析归纳得出:1 物体抛出方向与X轴正方向之间的夹角称为抛射角,用θ表示。2斜抛运动物体在水平方向不受力,以水平初速度VX做匀速直线运动;在竖直方向有方向向上的初速度vy,且受到重力的作用,因此做初速度为vy的竖直上抛运动。 投影学生做的分析图
引导学生推导出速度公式和位移公式来描述斜抛运动规律。[板书]3. 学生在老师的引导下推导速度和位移公式。
[讲述]:师:从公式中可看出:当vy=0时,小球达到最高点,所用时间;小球自最高点自由落下所需时间,与上升到最高点所需时间相等,因此小球飞行时间为。小球能达到的最大高度(h)叫做射高;从抛出点到落地点的水平距离(s)叫做射程。[板书]
新课教学 [讲述]师:我们知道,铅球、标枪、铁饼在空中的运动在忽略空气阻力等因素的情况下,所做的运动为斜抛运动。在田径运动会上,运动员投掷铅球、标枪、铁饼,都会非常注意投掷的角度。如果你参加学校田径运动会的投掷比赛,你知道怎样才能投掷得更远吗? 让学生先猜想、议论再请两个学生上台做游戏,一个用玩具手枪从同一水平线上的不同角度、不同的位置做射击,同时另一个学生剪断吊玩具熊的细线。从游戏中看到的现象是:子弹不一定能打中玩具熊;能否射中与初速度v0、抛射角θ及射程有关。
[讲述]师:根据公式可以得出,斜抛运动中的射高和射程的大小与初速度v0、抛射角θ有很大的的关系,我们用实验进行探究。探究实验一:探究射高、射程与初速度的关系。 (引导学生:在实验中采用控制变量法,即先保持抛射角θ不变,探究射高、射程与初速度的关系;再保持初速度v0不变,探究射高、射程与抛射角的关系。)1. 探究射高h和射程s与初速度v0的关系:(1)细玻璃容器内装有红墨水,用橡皮塞塞紧容器口,倒置于铁架台上;用注射针头连接软管组成喷水嘴。(2)将木尺、量角器及喷水嘴固定在铁架台上,(喷水口与水平木尺等高,且尽量让容器口离固定点远点)在木尺末端的地面上放一水槽,如图所示。3 保持喷水嘴方向不变,即抛射角不变,观察随着容器中水位的降低,喷出水流的初速度减小,水流的射程、射高的变化。实验现象:初速度减小,水流的射程和射高都变小。 探究实验器材:细玻璃容器、注射针头、演示用量角器、直尺、铁架台、水槽等。投影实验图
新课教学 探究实验二:探究射高、射程与抛射角的关系。 2.探究射高h和射程s与抛射角θ的关系。(1)将实验一的细玻璃容器、注射针头取下, 改装,从小到大逐渐改变喷水嘴的与方向,观察水流的射程和射高的变化。实验现象:在抛射角小于450范围内,随着抛射角的增大,水流的射程增大,射高也增大;当抛射角等于450时,射程达到最大;当抛射角超过450,随着抛射角的增大,射程反而减小,射高仍增大;当抛射角等于900时,射程为0,而射高达到最大;抛射角等于300和等于600时,射程一样。 探究实验器材:细玻璃容器、注射针头、演示用量角器、直尺、铁架台、水槽等。投影实验图
归纳实验结论:斜抛运动中的射高和射程的大小与初速度和抛射角都有关,且初速度不变,当抛射角等于450时,射程达到最大。[板书]4.影响射高和射程的因素:初速度、抛射角
讲述:自然界里许多动物虽然不懂什么是射高、什么是射程,却在不自觉地在应用,比如青蛙跳跃时,常常取45°角,以便跳得更远。如图所示。 学生观看图片。 投影青蛙跳的图片。
[讲述]弹道曲线,师:实际上,在物体运动的过程中,特别是物体运动初速度很大时,其飞行的射高和射程比理论来得小。 投影图片
新课教学 设问:为什么实际上物体在运动过程中的射程和射高都比理论上来得小?引导学生进行分析。 学生先议论,师生再共同分析:在前面讨论斜抛运动时,忽略了空气阻力的影响,如当物体的初速度较小时就可以忽略空气阻力的影响;当物体的初速度很大时,如射出的子弹、炮弹,空气阻力的影响很大,既影响了射高,也影响了射程,子弹或炮弹的运动轨迹不再是抛物线,通常称为弹道曲线。如图所示。 投影弹道曲线图
问题讨论:在一次投篮游戏中,小刚同学调整好力度,将球从A点向篮筐B投去,结果球如图所示划着一条弧线飞到篮筐后方,已知A、B等高,请问:(1)下次再投时,他应如何调整?(2)若保持力度不变,要把球投入篮筐,他有几种投法?
小结并布置作业 作业:1. 课本P23的作业。2. 课后找一个球,练习从不同角度及不同的速度进行投掷,体验射程、射高与抛射角及初速度的关系。 根据学生的讨论,对本节课所学的知识进行小结:1.斜抛运动是曲线运动,可以把斜抛运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动。2. 斜抛运动的射高、射程跟初速度和抛射角有关。 投影问题
教学流程图
教学反思
y
V0
o
θ
vx
vy
x
y
x
V0
o
s
θ
h
h
θ
s
s
h
θ
θ=300
θ=600
θ=450
y/km
x/km
5
3
3
6
理论
抛物线
弹道
曲线
B
A
情境
(视频)
斜抛运动的射高、射程与初速度、抛射角的定性关系
知识
小结
实验探究
抽象、分析、归纳
斜抛运动的特征
斜抛运动的概念
游戏导入
学生作图、分析、推导、归纳
问题
讨论
问题2
问题1
拓展第4节 平抛物体的运动
教学目标:
一、知识目标:
1.知道什么是平抛及物体做平抛运动的条件。
2.理解平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向自由落体运动的合运动,并且这两个运动并不相互影响。
3.知道平抛运动的特点。
4.理解平抛运动的基本规律。
5.会运用平抛运动的规律解答实际问题。
二、能力目标:
通过平抛运动的研究方法的学习,使学生能够综合运用已学知识,来探究新问题的研究方法。
三、德育目标:
通过平抛的理论推证和实验证明,渗透实践是检验真理的标准。
教学重点:
1.平抛运动的特点和规律
2.学习和借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:
实验观察法、推理归纳法、讲练法
教学步骤:
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、新课教学
(一)出示本节课的学习目标
1.理解平抛运动的特点和规律
2.知道研究平抛运动的方法
3.能运用平抛运动的公式求解有关问题
(二)学习目标完成过程
1.平抛物体的运动
(1)简介平抛运动:
a:将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动,叫平抛运动。
b: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,小球所做的就是平抛运动,并且我们看它做的是曲线运动。
c:分析说明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)巩固训练
a:物体做平抛运动的条件是什么?
b:举几个物体做平抛运动的实例
(3)a:分析说明: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
b: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。
c:实验验证:
1.模拟课本图5—16的实验,
2.模拟的同时说明:用小锤打击弹性金属片时,A球就向水平方向飞出,做平抛运动,而同时B球被松开,做自由落体运动。
3.实验现象:(学生先叙述,然后教师总结)
现象一:越用力打击金属片,A飞出水平距离就越远。
现象二:无论A球的初速度多大,它会与B球同时落地。
对现象进行分析:得到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。
4.显示出在相等时间内水平方向前进的水平距离是相等的。
得到平抛运动的水平分运动是匀速的,且不受竖直方向的运动的影响。
(4)针对训练:出示平抛运动是一种曲线运动,它的水平分运动是__________,竖直分运动是_______________。
2.平抛运动的规律
1)平抛运动的物体在任一时刻的位置坐标的求解。
a:以抛点为坐标原点,水平方向为x轴(正方向和初速度v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:运用该公式我们就可以求得物体在任意时刻的坐标找到物体所在的位置,用平滑曲线把这些点连起来,就得到平抛运动的轨迹→抛物线。
(2)平抛速度求解:
a:水平分速度
b:竖直分速度
c:t秒末的合速度
d:Vt的方向
(三)例题分析
1 .一架老式飞机高处地面0.81km的高度,以2.5×102km/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,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.模拟题目所述的物理情景
3.出示下列思考题:
(1)从水平飞行的飞机上投下的炸弹,做什么运动?为什么?
(2)炸弹的这种运动可分解为哪两个什么样的分运动?
(3)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?
4.解决上述问题,并让学生书写解题过程
5.解题过程:
答:飞机应在离轰炸目标水平举例是0.89km的地方投弹。
三、巩固训练
1.填空:
(1)物体做平抛运动的飞行时间由-----------决定。
(2)物体做平抛运动时,水平位移由--------------决定。
(3)平抛运动是一种-------------曲线运动。
2.从高空中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.平滑直线 D.抛物线
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。
(1)求物体的初速度;
(2)物体的落地速度。
四、小结
本节课我们学习了
1.什么是平抛运动
2.平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向自由落体运动的合运动
3.平抛运动的规律
五、作业:课本中本节课后练习三
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