5.3 探究平抛运动的特点 教学设计（表格式）

教学设计
课题 探究平抛运动的特点
课型 新授课
教学内容分析
本节内容是通过实验探究平抛运动的特点，它既是前一节运动的合成与分解方法的具体实践应用，也是后一节抛体运动的规律得出的前提，更是学生自主设计、探索的好素材，在本章中有着重要的地位。理解确定平抛运动在水平方向做匀速直线运动、竖直方向做自由落体运动所用的方法；知道水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的独立性和同时性；体会研究曲线运动的基本方法。
学习者分析
学生对于高中物理的学习已经掌握了一些方法，具有独立分析解决问题的能力，不再惧怕高中物理。而对于新的物理知识，有了更强的求知欲望。通过前面的学习，学生已经知道了合运动、分运动以及运动的合成与分解所遵循的规律；知道了一 般的曲线运动的特点，并有用“运动的合成与分解”的方法来处理曲线运动；通过一个多学期的学习，学生已经具备了初步的实验设计能力和实验操作能力。 学生可能较难理解平抛运动在水平方向做匀速直线运动和在竖直方向做自由落体运动。
学习目标确定
物理观念：理解平抛运动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。 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 科学探究：利用生活中实际问题引入，创设矛盾所在，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．并根据实验结果在教师引导下分析平抛运动的处理方法一一运动的分解，根据已有的知识找出平抛运动的规律。 科学态度与责任：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。
学习重点难点
重点：平抛运动在水平方向是匀速直线运动和在竖直方向是自由落体运动。 难点：平抛运动在水平方向是匀速直线运动和在竖直方向是自由落体运动的实验探索过程。
学习评价设计
评价要素评价等级及分值得分A(5分)B(4分)C(2分)D(0分)自评互评教师评活 动 态 度积极参与，主动提出合理建议，积极发表看法。参与活动，能提出建议。能参与活动，基本不提出自己看法。不参与同学讨论，漠视小组活动。
合 作 交 流 在课堂分组实验中，能很好地与同学合作，在讨论中能提出看法，与同学交流。在课堂分组实验中，能与同学合作，在讨论中能与同学交流。在课堂分组实验中，合作能力比较一般，与同学交流一般。不参与分组实验，不与他人交流。
任 务 完 成 能快速、高效地完成课堂分组实验，能准确回答老师提出的问题。能完成课堂分组实验，能回答老师提出的问题。完成课堂分组实验一般，对老师提出的问题响应不积极。课堂分组实验难以完成，对老师提出的问题没有进行思考。
知 识 技 能
理解平抛运动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。能处理平抛运动的题目。理解平抛运动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。对平抛运动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理解比较一般难理解平抛运动在水平方向做匀速直线运动和在竖直方向做自由落体运动。
创 新 实 践
在分组实验、回答老师问题中，能提出自己独到的见解，能很好地独立思考问题。在分组实验、回答老师问题中，能提出自己的见解，能主动思考问题。在分组实验、回答老师问题中，偶尔提出自己的见解，较少主动思考问题。在分组实验、回答老师问题中，没有提出任何建议，不思考问题。
学 习 成 果做完分组实验后，能清晰地表述本小组结论；能快速准确回答老师问题；能高效准确地完成课后作业。做完分组实验后，能表述本小组结论；能回答老师问题；能认真地完成课后作业。做完分组实验后，较少表述本小组结论；较少回答老师问题；课后作业完成一半。做完分组实验后，不曾表述本小组结论；不回答老师问题；课后作业完成差。
学习活动设计
教学环节教师活动学生活动设计意图一、创设情境，激发兴趣，探索引导，形成概念 演示1：观察斜向上抛出的粉笔的运动轨迹； 演示2：观察水平桌面上的小球被碰后，以一定的水平初速度离开桌面后所做的运动轨迹。 在空气阻力可以忽略的情况下，粉笔和小球的运动都属于抛体运动。 思考1：做抛体运动的物体在运动过程中受什么力作用？ 忽略空气阻力，只受重力的作用。 思考2：为什么物体的轨迹是曲线？ 物体的初速度与重力不在一条直线上。 思考3：你能总结抛体运动的定义吗？ 物体以一定的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力的作用，这时的运动叫作抛体运动；学生观察斜向上抛出的粉笔的运动轨迹和观察水平桌面上的小球被碰后，以一定的水平初速度离开桌面后所做的运动轨迹。 分析说明抛体运动为什么是曲线运动？复习上节课知识，为本节课的研究做铺垫二、探索新知，形成概念（ 平抛运动的定义） 提出问题：将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，物体将做什么样的运动呢？ 【演示实验1】用力弹一下放在桌面上的小球，使它以一定的水平初速度离开桌面，让同学观察小球离开桌面后的运动轨迹。 【演示实验2】钻有孔的塑料瓶向外喷水。 Flash动画演示平抛运动动画。 建立概念，请同学们尝试用自己的语言来描述平抛运动。 将物体用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。 强调抛体运动概念中的关键词： 初速度沿水平方向、只受重力 平抛运动是抛体运动的特例。 让学生举出上生活中平抛运动的实例。 如：射击的子弹… 仔细观察实验现象 观察的Flash动画演示，并尝试描述平抛的定 义。 抓抛体运动的关键词，理解平抛运动的概念。 联系生活，举出平抛运动的实例。 为下面探究平抛的性质作好准备,培养学生观察、分析、抽象、概括的能力。 以形象直观的动画给学生以清晰的认识，促进其认知 强化学生知识与生活相联系的意识。三、引导探索（平抛运动的特点） 通过 Flash动画演示平抛运动，结合演示实验一： 提出问题： 在演示动画中，我们在观察小球做平抛运动时，发现小球在水平向运动的同时，在竖直方向上有下落的运动，那么，这两个方向上运动具有什么特点呢？ 在黑板上画简单图示，对平抛运动的物体做受力分析，分析其水平方向与竖直方向的受力情况并结合运动学知识，得出平抛运动的特点。 分析说明： a：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。 结论：平抛运动是匀变速曲线运动。观察的动画演示，讨论并尝试描述平抛运动的轨迹。 通过观察猜想：平抛运动水平方向是不是匀速直线运动，竖直方向是不是匀加速直线运动？ 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。 引导学生分析，促进理解。 四、引导探索（平抛运动的规律）1.坐标系的建立 引导学生思考： 类比直线运动当中欲得到物体的速度与时间的关系，要先分析物体受到的力，有合力求物体的加速度，进而得到物体的速度。 引导学生阅读教材，独立推导抛体运动的位置坐标： 1、应该沿什么方向建立坐标系？ 2、应以哪个位置作为坐标原点？ 以物体被抛出的位置为坐标原点，以初速度v0的方向为x轴的方向，竖直方向为y轴的方向，建立直角坐标系： (
g
x
y
) 2.平抛运动的速度 物体抛出后，速度大小和方向时刻变化，我们如何来研究抛体运动的速度呢？ 根据平抛运动的特点，尝试推导出t 时刻运动的速度。 提示学生先对平抛物体做受力分析，再结合运动学知识。 巡回指导。针对学生的推导过程，引导学生分析、点评。 平抛运动的物体： 水平方向上不受力，匀速运动，故 ； 竖直方向上自由落体运动，故 。 合速度由勾股定理可知， 大小为， 方向，其中为合速度与初速度间的夹角。 3．平抛运动的位移 提问：平抛运动任一时刻的位置如何确定？ 水平方向：匀速直线运动，t时间内的位移为； 竖直方向：自由落体运动，t时间内位移为； 任一时刻的位置坐标为（，） 提问：t时间内的位移如何计算？ 与水平方向夹角 4.平抛运动的落地时间 若将一物体以速度从高度为h的某点水平抛出，则物体的落体时间如何确定？ 根据分运动与合运动的等时性，我们可以从x 方向的匀速直线运动规律中求时间，也可以从y方向的自由落体运动规律中求时间，求出来的时间是一样的。 水平方向匀速直线运动： 竖直方向自由落体运动： 【牢记】平抛运动的时间由高度决定； 平抛运动的水平位移由高度h和初速度共同决定。 5. 平抛运动的轨迹 我们已经知道平抛运动物体任一时刻的位置坐标，那xy间的关系式是怎样的，它们描述的函数图象即物体的运动轨迹又是怎样的？ 从轨迹方程可以看出，平抛运动的轨迹函数图象是一条抛物线。 演示：喷出的水作斜抛运动。 6．拓展问题思考 （1）在一次模拟救援活动中，水平飞行的飞机要将物资准确投放到A点，飞机应在何处投放？ （2）射击运动员将箭水平正对靶心，箭离弦后能否射中靶心？ 回想直线运动中的运动学知识、“F=ma”。 结合自己所学知识，尝试在练习本上建立平面直角坐标系。 认真思考，在练习本上推导出t 时刻平抛运动的速度。 在练习本上划出运动草图，分析求解。 在练习本上推导出t 时刻的位移。 思考怎样求解平抛运动的落地时间。 在练习本上建立平面直角坐标系，利用上面推导出的位置坐标x、y的表达式，消去时间t，得到轨迹方程，即x与y的关系式。 运用所学知识，认真思考，思考回答问题。 “温故而知新”，与以前学的知识相联系，是学生产生知识的迁移“旧思想、旧知识引导解决新问题” 通过学生理解分析，提高学生分析解决问题的能力。 为进一步研究轨迹方程做好准备。 培养学生运用所学知识分析解决实际问题的能力。 培养学生运用数学知识分析解决物理问题的能力。 通过推导，体会成功的喜悦。 增加学生感性认识。 通过有趣的问题，引发学生思考，增强学生运用所学知识解决生活实际问题的意识和能力。 激发学生求索心新知的欲望。
板书设计
探究平抛运动的特点 一、抛体运动：以一定的速度将物体抛出，物体只在重力作用下（忽略空气阻力）所做的运动。 二、平抛运动 1.概念：将物体用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。 2.特点： 水平方向：匀速直线运动 竖直方向：自由落体运动 3.规律 4．轨迹： → 平抛运动的轨迹函数图象是一条抛物线。
作业与拓展学习设计
P18练习与应用 拓展延伸：平抛运动是本单元研究的重点，下图为导光水柱平抛运动图像。现将其轨迹置于二维坐标系中，如图所示，虚线AB为任意时刻瞬时速度的反向延长线。请探究以下关于平抛运动的重要推论。 ①借助下图观察做平抛运动的物体，猜测任意时刻瞬时速度的反向延长线一定通过哪一点？并予以证明。 ②平抛运动中某一时刻，速度与水平方向夹角为θ，位移与水平方向夹角为α，则θ与α间有何定量关系？ ③如图，两个小球A和B以不同的水平初速度抛出后落到斜面上的同一位置，两小球在落点的速度方向是否相同？小球在运动过程中，距斜面最远时的条件？
教学反思与改进
在解题过程中必须要求学生进行规范性的作图，无论是解决小船渡河问题还是平抛运动的问题，如果能把图作出来，把抽象的文字变成形象的图形，再运用相关的物理和数学知识就可以把题解出来，所以在这里尤其要重视学生解题习惯的养成。