5.4 抛体运动的规律 教学设计（表格式）

教学设计
课程基本信息
课题 抛体运动的规律
教学目标
1. 知道抛体运动的性质和受力特点。 2. 知道平抛运动的轨迹是一条抛物线。 3. 能够利用平抛运动的规律解决问题。 4. 渗透物理学“化曲为直”、“化繁为简”的方法及“等效”思想。 5. 会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动
教学内容
教学重点： 1. 如何利用合成与分解的方法分析平抛运动，并认识其特点和规律。 教学难点： 1. 抛体运动规律的应用。
教学过程
（一）创设情景引入课题 展示“应用无人机投灭火弹灭火”的视频，提出怎样求灭火弹在空中的飞行时间和无人机与高楼的水平距离的问题。引导学生探索生活中的物理现象，使所学知识与生活相结合。 （激发学生探究的兴趣和活跃课堂气氛。培养学生课堂学习的主动和积极性。） （二）提出思路 提出研究复杂问题的思路：把复杂的运动转化为简单的运动。提出按这个思路平抛运动可以分解成什么简单的运动。研究曲线运动的一般方法——运动的合成与分解，对平抛运动动力学分析，得到平抛运动的特点是——水平方向有沿水平方向的初速度，无加速度，竖直方向有竖直向下恒定的合力（重力），但没有加速度。从而得到平抛运动水平方向是匀速直线运动，竖直方向是自由落体运动。结论与上一节的实验结果相同，使后面的探究有了理论支撑. （渗透物理学“化曲为直”、“化繁为简”的方法，对平抛运动动力学分析，使第三节的实验结果有了找到了理论基础。） （三）探究速度与时间关系4 回顾直线运动的速度时间关系的分析方法，结合运动的合成与分解，先分析水平方向和竖直方向的速度时间关系， 水平速度： 竖直速度： 再求出合速度的大小 合速度： 指出速度是矢量，启发学生探究合速度的方向 速度偏向角 得到速度与时间的关系后，引导学生分析随着时间t的增大，速度v和速度偏向角θ都逐渐增大。 （在教师的引导下，学生一步步跨入最近发展区，使学生学得既轻松，又有成就感。） （四）应用规律，及时巩固 【例题1】将一个物体以10 m/s的速度从10 m的高度水平抛出，落地时它的速度方向与水平地面的夹角θ是多少？不计空气阻力，g取10 m/s2。 学生分析解决问题，进一步对三个速度关系由感性认识上升到理性认识。 教师追问：能否求出落地速度呢？学生在讨论过程中对区分了三个速度的叫法，提高了对物理专业术语 重要性的认识。 （四）分组讨论，合作探究位移与时间的关系 1.教师提出“同学们能否用分析速度与时间关系的方法探究位移时间关系呢”的问题，鼓励学生得到平抛运动位移与时间的关系。 水平位移： 竖直位移： 合位移： 教师提出：平抛运动的轨迹是一条光滑的曲线，这条光滑的曲线有什么规律呢？我们可以研究它的轨迹方程 水平位移： 竖直位移： 在这里，教师提出分运动具有等时性，引导学生可以消掉t，得到轨迹方程： y= 教师提示学生y与x满足什么函数关系，学生回答二次函数后，教师进一步提示二次函数的图象是什么？学生回答二次函数后，教师再次引导学生理解平抛运动的轨迹是抛物线。 教师总结：解决物理问题时经常借助图象，使问题变得简单。 （五）提出问题，总结规律， 讨论：从离地面高h处，两个物体分别以不同的初速度同时水平抛出，做平抛运动，他们的运动时间及水平位移有什么关系呢？ 1.时间与高度的关系 由h=gt2 得t= 飞行时间由高度决定,与初速度无关 2. 水平位移 由 x=v0t 得x=v0 水平位移由初速度和高度共同决定 3.θ与α的关系 tanθ=2tanα 由几何知识得出：速度方向的反向延长线与x轴的交点是水平位移的中点 接下来通过练习题，使学生对这些规律更加熟练。 （六）同学合作，应用规律解决实际问题 再次回到课前疑问，通过资料上的一些数据，分析解决实际问题。 （通过讨论培养学生合作学习精神和分析问题解决问题的能力。） 员用无人机进行高层灭火模拟演练。无人机飞至距离起火位置水平面h=20m的空中，悬停并瞄准起火位置，水平发射灭火弹进行灭火。此次灭火弹发射速度 v0＝8m/s。不计空气阻力，g取10m/s2。 （1）灭火弹在空中运动的时间多长？ （2）灭火时无人机与高楼水平距离多远？ （通过两个例题，使学过的规律得以巩固，并解决了课前提出的问题，首尾呼应，锻炼了利用物理知识解决实际问题的能力） （七）小组合作，展示交流 同学们小组合作，把平抛运动的研究方法用到一般的抛体运动，得到一般的抛体运动的速度规律与位移规律并展示。推导斜抛运动的轨迹方程，并分析斜抛运动的轨迹特点。 （调动学生的兴趣，培养学生运用知识解决问题的能力。） （八）课后思考及作业 1、通过逆向思维，分析斜上抛运动和平抛运动有什么关系？ 2.查找资料，办一期有关生活中的抛体运动的手抄报。