5.3探究平抛运动的特点 教学设计 （表格式）高一下学期物理人教版（2019）必修第二册
文档属性
| 名称 | 5.3探究平抛运动的特点 教学设计 （表格式）高一下学期物理人教版（2019）必修第二册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 109.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-03-01 07:50:20 | ||
图片预览
文档简介
第五章 抛体运动 第3节 实验：探究平抛运动的特点 教学设计
课题 5-3 实验：探究平抛运动的特点
课型 新课 课时 2 主备人
学习目标 1、知道抛体运动和平抛运动，知道用运动分解的方法研究平抛运动。 2、知道平抛的条件及相应控制方法，会用获得位置的方法确定平抛运动轨迹上的多个点，并能描绘平抛运动的轨迹。 3、会根据平抛运动的轨迹，研究平抛运动水平分运动和竖直分运动的特点。 4、通过探究平抛运动特点的实验，了解科学探究中获取及处理数据的方法。
学习重点 用运动的分解方法研究平抛运动。
学习难点 设计实验方案研究平抛运动水平分运动和竖直分运动的特点。
学情分析 从知识层面上，学生已学习过运动的合成与分解，通过探究平抛运动的特点，利用运动的合成与分解思想将平抛运动分解为水平方向上的直线运动和竖直方向的直线运动两个分运动的合运动，通过设计实验，探究两个分运动的特点。学生喜欢物理实验，热爱动手操作，要让学生分组进行实验设计，确定实验方案，通过亲自动手操作、观察现象、分析现象，交流评论和得出结论，实现科学探究物理核心素养在教学中的落实。
核心知识 研究平抛运动水平和竖直分运动的特点
核心 素养 1、物理观念：理解平抛运可以看成水平的匀速直线运动与竖直方向上的自由落体运动的合成，并且这两个分运动互相独立。 2、科学思维：经历不同层次的现察与分析，培养学生的观察能力，综合分析能力 3、科学探究：利用生活中实际问题引入，提出问题，结合平抛仪实验，动画，平抛与自由落体运动对比的频闪照片，逐步加深对平抛运动的认识，并根据已有的知识找出平抛运动的规律。 4、科学态度与责任：通过观察、实验及探究、交流与讨论等学习活动，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。
教学内容及教师活动设计 学生活动设计 归纳总结
环节一：引入新课 教师活动：投影图片 图片1：投篮时篮球的运动 图片2：运动员投掷铅球 问题1：它们的轨迹是直线还是曲线？ 问题2：忽略空气阻力，抛出后的篮球、投掷标枪受到什么作用力？这些物体的受力有何共同特点？ 学生活动：观察、讨论、思考、归纳。 一、抛体运动 1.抛体运动：以一定的速度将物体抛出，忽略空气阻力，只受重力作用下的运动. 条件： ①初速度不为零； ②只受重力作用； ③抛体运动是一个理想模型。 2.平抛运动：初速度沿水平方向的抛体运动。 特点总结： ①初速度方向为水平； ②只受重力作用； ③运动轨迹是曲线。
环节二：进行新课 教师活动：导入 物体做平抛运动，轨迹是一条曲线。平抛时初速度方向在水平方向，重力在竖直方向。 教师活动：设问 问题1：如何研究平抛运动的特点和规律？能使用运动的分解方法吗？可以将平抛运动看成哪两个方向的分运动？ 问题2：如何记录平抛运动的轨迹？运动对象的选择有何要求？ 二、探究平抛运动的特点 教师活动：提出实验思路，引导学生思考。 1、实验思路 按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，把平抛运动看作是在竖直方向的分运动和水平方向的分运动的合运动。 如果这两个分运动研究清楚了，平抛运动的规律自然就清楚了。 2、方案设计 教师活动：提出问题 思考：如何通过实验方法获得平抛运动轨迹？ 教师活动：点评、完善学生提出的方案，并对可行方案进行总结。 教师活动：引导学生猜想 引导学生利用教材上的平抛运动频闪照相图片，猜想平抛运动水平和竖直两个方向的分运动规律。 问题1：根据所记录的数据，以及相邻小球时间间隔相等的特点，你能分析小球在水平方向和竖直方向分运动的特点吗？ 问题2：请同学们第一个小球的中心为坐标原点，沿水平方向和竖直方向建立坐标系，每隔相等时间（中间隔两个球）选择一个小球的中心点尝试进行数据分析。 问题3：请同学分享测得的数据及发现的规律。 三、探究平抛运动竖直和水平方向分运动的特点 1、探究平抛运动竖直分运动 教师活动：演示实验 教师活动：播放实验视频 通过播放慢放视频，让学生从视觉上进一步明确平抛运动和自由落体运动的等时性。 2、探究平抛运动水平方向分运动 教师活动：演示实验 教师利用双轨平抛仪，演示平抛运动和匀速直线运动的对照实验。提醒学生重点观察A、B两球最终相撞。 教师活动：播放实验视频 通过播放慢放视频，让学生从视觉上进一步明确平抛运动和水平匀速直线运动的等时性。 学生活动：回顾第二节所学习的运动的合成与分解的知识，思考分解思想在平抛运动中的应用，明确平抛运动可以分解为水平方向和竖直方向的分运动。 学生活动：思考、讨论、设计记录平抛运动轨迹的可行方案。部分讨论小组分享可行方案。 学生活动：以左边第一个小球的中心为原点，沿水平向右和竖直向下的方向建立直角坐标系， 将各球中心点的横坐标和纵坐标记录在自己设计的表格中。 学生活动：测出小球在相等时间内的水平位移x1、x2、x3，竖直分位移y1、y2、y3。总结小球在水平方向和竖直方向的运动规律。 学生活动：观察两球的运动，并注意倾听两球落地的声音。 学生活动：观看视频，并思考A、B两球在竖直方向的运动的等时性所蕴含的意义。 学生活动：观看视频，并思考A、B两球运动的等时性所蕴含的意义。 归纳总结：按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，把平抛运动看作是在竖直方向的分运动和水平方向的分运动的合运动。 如果这两个分运动研究清楚了，平抛运动的规律自然就清楚了。 归纳总结： 方法一：描迹法 方法二：径迹法 方法三：频闪照相法 归纳总结：由x1=x2=x3，可知小球在水平方向的运动是匀速直线运动。 由y3-y2=y2-y1，可知小球在竖直方向做匀加速直线运动。 归纳总结：A球平抛运动的下落时间与B球自由落体运动的时间总是相等，意味着A球竖直方向的运动和B球完全相同，即A球在竖直方向的分运动是自由落体运动。 归纳总结：A球平抛运动的时间与B球匀速直线运动的时间总是相等，意味着A球水平方向的运动和B球完全相同，即A球在水平方向的分运动是匀速直线运动。
环节三：学生分组实验 描迹法探究平抛物体的运动 教师活动：讲解实验目的、实验原理、实验步骤，强调注意事项。 实验目的： 1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹。 2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。 3.根据平抛运动的轨迹求其初速度。 实验原理： 1.利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹。 2.建立坐标系，如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具 有y=ax2的形式(a是一个常量)，则轨迹是一条抛物线。 3.测出轨迹上某点的坐标x、y，据x=v0t、y= 得初速度 实验步骤： 1.调整木板竖直。 2.调节斜槽末端水平 3.安装白纸和复写纸 4.确定坐标轴：小球在斜槽末端时，小球球心在白纸上的投影为原点。 5.确定小球的释放点：同一组实验应使小球在同一位置释放 6.描绘运动轨迹：挡板在不同高度时记录小球撞击点（也可以用铅笔记录小球下落过程中的位置），用平滑的曲线连接。 注意事项： 1.实验中必须调整斜槽末端的切线水平。 2.方木板必须处于竖直平面内。 3.小球每次必须从斜槽上同一位置滚下。 4.坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时球心在木板上的投影点。 5.小球开始滚下的位置高度要适中,一般以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜。 教师活动：指导学生实验。 教师活动：分组实验操作完成后，指导学生进行数据分析和误差分析。 数据处理： 取下白纸，以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴，用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。 误差分析： 1.安装斜槽时,其末端切线不水平,导致小球离开斜槽后不做平抛运动。 2.建立坐标系时,坐标原点的位置确定不准确,导致轨迹上各点的坐标不准确。 3.小球每次自由滚下时起始位置不完全相同,导致轨迹出现误差。 4.确定小球运动的位置时不准确,会导致误差。 5.量取轨迹上各点坐标时不准确,会导致误差。 学生活动：分组实验 学生活动：数据处理。 确定坐标原点，建立坐标系，选择数据点进行测量，根据数据判断平抛运动水平方向的分运动是否为直线，轨迹是否是抛物线，并计算出初速度。讨论误差来源。 归纳总结： 实验结论： 在平抛运动的轨迹上，竖直位移为h、3h、5h……，它们对应的四段水平位移相等。说明：平抛运动的水平分运动为匀速直线运动。
板书设计 5.3实验：探究平抛运动的特点 一、抛体运动 1.抛体运动：将物体以一定的初速度抛出，只在重力作用下所做的运动。 2.平抛运动：将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，只在重力作用下所做的运动。 二、探究平抛运动的特点 三、探究平抛运动竖直和水平方向分运动的特点 四、实验探究平抛运动 1.实验目的： 2.实验原理： 3.实验步骤及注意事项： 4.数据处理，得出结论 5.误差分析
作业设计 教材习题：p13 <练习与应用> 1.2.课堂练习 3.4课后作业 教辅书：[优化设计]p16 随堂练习1.2.3 补充习题：[优化设计]课后训练p5 1-4 其他任务。复抛运动的特点]，预习[抛体运动的规律]
教学反思
课题 5-3 实验：探究平抛运动的特点
课型 新课 课时 2 主备人
学习目标 1、知道抛体运动和平抛运动，知道用运动分解的方法研究平抛运动。 2、知道平抛的条件及相应控制方法，会用获得位置的方法确定平抛运动轨迹上的多个点，并能描绘平抛运动的轨迹。 3、会根据平抛运动的轨迹，研究平抛运动水平分运动和竖直分运动的特点。 4、通过探究平抛运动特点的实验，了解科学探究中获取及处理数据的方法。
学习重点 用运动的分解方法研究平抛运动。
学习难点 设计实验方案研究平抛运动水平分运动和竖直分运动的特点。
学情分析 从知识层面上，学生已学习过运动的合成与分解，通过探究平抛运动的特点，利用运动的合成与分解思想将平抛运动分解为水平方向上的直线运动和竖直方向的直线运动两个分运动的合运动，通过设计实验，探究两个分运动的特点。学生喜欢物理实验，热爱动手操作，要让学生分组进行实验设计，确定实验方案，通过亲自动手操作、观察现象、分析现象，交流评论和得出结论，实现科学探究物理核心素养在教学中的落实。
核心知识 研究平抛运动水平和竖直分运动的特点
核心 素养 1、物理观念：理解平抛运可以看成水平的匀速直线运动与竖直方向上的自由落体运动的合成，并且这两个分运动互相独立。 2、科学思维：经历不同层次的现察与分析，培养学生的观察能力，综合分析能力 3、科学探究：利用生活中实际问题引入，提出问题，结合平抛仪实验，动画，平抛与自由落体运动对比的频闪照片，逐步加深对平抛运动的认识，并根据已有的知识找出平抛运动的规律。 4、科学态度与责任：通过观察、实验及探究、交流与讨论等学习活动，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。
教学内容及教师活动设计 学生活动设计 归纳总结
环节一：引入新课 教师活动：投影图片 图片1：投篮时篮球的运动 图片2：运动员投掷铅球 问题1：它们的轨迹是直线还是曲线？ 问题2：忽略空气阻力，抛出后的篮球、投掷标枪受到什么作用力？这些物体的受力有何共同特点？ 学生活动：观察、讨论、思考、归纳。 一、抛体运动 1.抛体运动：以一定的速度将物体抛出，忽略空气阻力，只受重力作用下的运动. 条件： ①初速度不为零； ②只受重力作用； ③抛体运动是一个理想模型。 2.平抛运动：初速度沿水平方向的抛体运动。 特点总结： ①初速度方向为水平； ②只受重力作用； ③运动轨迹是曲线。
环节二：进行新课 教师活动：导入 物体做平抛运动，轨迹是一条曲线。平抛时初速度方向在水平方向，重力在竖直方向。 教师活动：设问 问题1：如何研究平抛运动的特点和规律？能使用运动的分解方法吗？可以将平抛运动看成哪两个方向的分运动？ 问题2：如何记录平抛运动的轨迹？运动对象的选择有何要求？ 二、探究平抛运动的特点 教师活动：提出实验思路，引导学生思考。 1、实验思路 按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，把平抛运动看作是在竖直方向的分运动和水平方向的分运动的合运动。 如果这两个分运动研究清楚了，平抛运动的规律自然就清楚了。 2、方案设计 教师活动：提出问题 思考：如何通过实验方法获得平抛运动轨迹？ 教师活动：点评、完善学生提出的方案，并对可行方案进行总结。 教师活动：引导学生猜想 引导学生利用教材上的平抛运动频闪照相图片，猜想平抛运动水平和竖直两个方向的分运动规律。 问题1：根据所记录的数据，以及相邻小球时间间隔相等的特点，你能分析小球在水平方向和竖直方向分运动的特点吗？ 问题2：请同学们第一个小球的中心为坐标原点，沿水平方向和竖直方向建立坐标系，每隔相等时间（中间隔两个球）选择一个小球的中心点尝试进行数据分析。 问题3：请同学分享测得的数据及发现的规律。 三、探究平抛运动竖直和水平方向分运动的特点 1、探究平抛运动竖直分运动 教师活动：演示实验 教师活动：播放实验视频 通过播放慢放视频，让学生从视觉上进一步明确平抛运动和自由落体运动的等时性。 2、探究平抛运动水平方向分运动 教师活动：演示实验 教师利用双轨平抛仪，演示平抛运动和匀速直线运动的对照实验。提醒学生重点观察A、B两球最终相撞。 教师活动：播放实验视频 通过播放慢放视频，让学生从视觉上进一步明确平抛运动和水平匀速直线运动的等时性。 学生活动：回顾第二节所学习的运动的合成与分解的知识，思考分解思想在平抛运动中的应用，明确平抛运动可以分解为水平方向和竖直方向的分运动。 学生活动：思考、讨论、设计记录平抛运动轨迹的可行方案。部分讨论小组分享可行方案。 学生活动：以左边第一个小球的中心为原点，沿水平向右和竖直向下的方向建立直角坐标系， 将各球中心点的横坐标和纵坐标记录在自己设计的表格中。 学生活动：测出小球在相等时间内的水平位移x1、x2、x3，竖直分位移y1、y2、y3。总结小球在水平方向和竖直方向的运动规律。 学生活动：观察两球的运动，并注意倾听两球落地的声音。 学生活动：观看视频，并思考A、B两球在竖直方向的运动的等时性所蕴含的意义。 学生活动：观看视频，并思考A、B两球运动的等时性所蕴含的意义。 归纳总结：按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，把平抛运动看作是在竖直方向的分运动和水平方向的分运动的合运动。 如果这两个分运动研究清楚了，平抛运动的规律自然就清楚了。 归纳总结： 方法一：描迹法 方法二：径迹法 方法三：频闪照相法 归纳总结：由x1=x2=x3，可知小球在水平方向的运动是匀速直线运动。 由y3-y2=y2-y1，可知小球在竖直方向做匀加速直线运动。 归纳总结：A球平抛运动的下落时间与B球自由落体运动的时间总是相等，意味着A球竖直方向的运动和B球完全相同，即A球在竖直方向的分运动是自由落体运动。 归纳总结：A球平抛运动的时间与B球匀速直线运动的时间总是相等，意味着A球水平方向的运动和B球完全相同，即A球在水平方向的分运动是匀速直线运动。
环节三：学生分组实验 描迹法探究平抛物体的运动 教师活动：讲解实验目的、实验原理、实验步骤，强调注意事项。 实验目的： 1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹。 2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。 3.根据平抛运动的轨迹求其初速度。 实验原理： 1.利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹。 2.建立坐标系，如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具 有y=ax2的形式(a是一个常量)，则轨迹是一条抛物线。 3.测出轨迹上某点的坐标x、y，据x=v0t、y= 得初速度 实验步骤： 1.调整木板竖直。 2.调节斜槽末端水平 3.安装白纸和复写纸 4.确定坐标轴：小球在斜槽末端时，小球球心在白纸上的投影为原点。 5.确定小球的释放点：同一组实验应使小球在同一位置释放 6.描绘运动轨迹：挡板在不同高度时记录小球撞击点（也可以用铅笔记录小球下落过程中的位置），用平滑的曲线连接。 注意事项： 1.实验中必须调整斜槽末端的切线水平。 2.方木板必须处于竖直平面内。 3.小球每次必须从斜槽上同一位置滚下。 4.坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时球心在木板上的投影点。 5.小球开始滚下的位置高度要适中,一般以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜。 教师活动：指导学生实验。 教师活动：分组实验操作完成后，指导学生进行数据分析和误差分析。 数据处理： 取下白纸，以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴，用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。 误差分析： 1.安装斜槽时,其末端切线不水平,导致小球离开斜槽后不做平抛运动。 2.建立坐标系时,坐标原点的位置确定不准确,导致轨迹上各点的坐标不准确。 3.小球每次自由滚下时起始位置不完全相同,导致轨迹出现误差。 4.确定小球运动的位置时不准确,会导致误差。 5.量取轨迹上各点坐标时不准确,会导致误差。 学生活动：分组实验 学生活动：数据处理。 确定坐标原点，建立坐标系，选择数据点进行测量，根据数据判断平抛运动水平方向的分运动是否为直线，轨迹是否是抛物线，并计算出初速度。讨论误差来源。 归纳总结： 实验结论： 在平抛运动的轨迹上，竖直位移为h、3h、5h……，它们对应的四段水平位移相等。说明：平抛运动的水平分运动为匀速直线运动。
板书设计 5.3实验：探究平抛运动的特点 一、抛体运动 1.抛体运动：将物体以一定的初速度抛出，只在重力作用下所做的运动。 2.平抛运动：将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，只在重力作用下所做的运动。 二、探究平抛运动的特点 三、探究平抛运动竖直和水平方向分运动的特点 四、实验探究平抛运动 1.实验目的： 2.实验原理： 3.实验步骤及注意事项： 4.数据处理，得出结论 5.误差分析
作业设计 教材习题：p13 <练习与应用> 1.2.课堂练习 3.4课后作业 教辅书：[优化设计]p16 随堂练习1.2.3 补充习题：[优化设计]课后训练p5 1-4 其他任务。复抛运动的特点]，预习[抛体运动的规律]
教学反思