教学设计
课程基本信息
学科 物理 年级 高一 学期 秋季
课题 5.4 抛体运动的规律
教学目标
物理观念:1.知道抛体运动的受力特点; 2.理解平抛运动的规律,知道平抛运动的轨迹是抛物线,会计算平抛运动的速度 及位移; 科学思维:1.会用运动的合成与分解的方法对平抛运动进行理论分析; 2.认识平抛运动研究中等效替代的思想和“化繁为简”的思想,并能够用来研究 一般的抛体运动; 科学探究:能够通过理论分析生活中的平抛运动规律,解决实际问题; 科学态度与责任:通过用平抛运动的知识解决和解释自然、生活和生产中的例子,认识到平抛运动的普遍性,体会物理学的应用价值。
教学内容
教学重点: 1. 理解平抛运动的规律,知道平抛运动的轨迹是抛物线,会计算平抛运动的速度 及位移。
2. 会用运动的合成与分解的方法对平抛运动进行理论分析。
教学难点:
1. 能够用运动的合成与分解来研究一般的抛体运动。
教学过程
任务一:了解平抛运动的速度规律 引入:什么样的运动是抛体运动? 视频:学生投篮 从视频中截出平抛运动案例,阐述抛体运动定义;并且依据初速度方向的不同,可分为竖直上抛运动、竖直下抛运动、平抛运动和斜抛运动。研究一个运动主要解决两个问题:1.运动快慢的问题;2.位置变化的问题。将图片中篮球的轨迹用线描出。 思考1:怎样来建立坐标系? 随意建立。但为了更简单地研究,结合以前对直线运动的研究,因为合力竖直向下,可以沿着水平方向和竖直方向建立。 思考2:平抛运动水平方向与竖直方向的运动性质是? 根据物体受力特点,分析它水平方向与竖直方向的运动特点,得出速度规律。 水平方向(x轴):Fx=0;ax=0;vx=v0 匀速直线运动 竖直方向(y轴):Fy=mg;ay=g;vy=gt 自由落体运动 合速度: 方向: 通过例题1检验一下同学们对平抛运动的掌握情况。 例题1.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水平地面的夹角正切值tanθ是多少?不计空气阻力,g取10m/s2. 任务二:了解平抛运动的位移规律 解决完平抛运动的运动快慢问题,我们接下来研究一下平抛运动的位置变化问题。 通过前面的讨论,我们已经知道做平抛运动的物体在x方向的分运动是匀速直线运动,y方向上做自由落体运动,根据匀速直线运动和自由落体运动的知识可知 水平方向(x轴):x=v0t 匀速直线运动 竖直方向(y轴): 自由落体运动 合位移: 方向: 思考3:位移方向和速度方向一致吗? 很明显不同,甚至有些细心的同学已经发现了,和存在一个2倍的关系。 例题2.某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以v0=2m/s的速度水平向右匀速飞行,在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离h=20m,空气阻力不计,g取10m/s2. (1)求小球下落的时间。 (2)求小球释放点与落地点之间的水平距离。 任务三:一般抛体运动问题 思考4:如果物体抛出时初速度不沿水平方向,而是斜向上方或斜向下方,怎样确定它的速度与位移? 请同学们仿照平抛运动的处理方法,将运动沿水平方向和竖直方向分解。得出描述斜抛运动的几个关系式。