《平抛运动》教学设计
教学内容
平抛运动 人教版 物理 必修2 第5章 第3节 需1课时
教材分析
在地位上,“平抛运动”这节课在本章中起到承上启下的作用,是这一章的重点,是对前面所学运动合成与分解知识的具体应用,同时也为以后学习电场中带电粒子的类平抛运动提供基础。
在作用上,教材的演示实验和学生实验整合成新教材中的实验与探究,使老师的角色由主讲变为主导,真正的把学生放到主体地位,使学生的学习由被动验证转变为主动探究。
教学目标
知 识 与
技 能
(1)掌握平抛运动的定义,特点,性质及规律;
(2)能将平抛运动的规律应用于解决实际问题。
过 程 与
方 法
(1)掌握利用运动合成与分解的方法分析平抛运动;
(2)知道用实验获得平抛运动轨迹的方法;
(3)向学生渗透化曲为直,化繁为简,正交分解的思想方法。
情感态度与价值观
(1)让学生认识到在实际生活中平抛运动的普遍性,同时认识物理知识的社会价值;
(2)培养学生设计探究实验过程的兴趣和热情,同时也激发学生学习物理的好奇心和自信心。
学情分析
学生刚刚学习过匀变速直线运动,曲线运动的条件以及自由落体运动,这为本节课学生定性分析平抛运动奠定基础。但是本节课是学生第一次具体的研究曲线运动,许多学生对于平抛运动性质验证的认识还是不成熟。
教 学 重难 点
重点:平抛运动的特点及规律。
难点:平抛运动性质的验证。
教 法 与
学 法
新课程标准指出:教师是学生学习过程的组织者,引导者,合作者。根据这一理念,我运用讲授式,探究式,启发式等多种教学方法相结合,遵循“激——导——探——创”的原则,在教学中激发学生兴趣,引导学生思考,鼓励学生进行探究,让学生利用已学知识经验进行大胆地猜想,验证,创新。
新课程标准指出:学生作为学习的主体,在学习活动中是参与者,研究者,实践者。他们的参与状况与参与程度是决定教学效果的重要因素,因此在学法的选择上采取学生合作性学习和探究性学习为主,体现学生在探究中学,合作中学,交流中学的特点。
教学准备
平抛演示器 多媒体课件 平抛器材
教 学 程 序 设 计
教 学 内 容
教 师 活 动
预 设 学 生 活 动
活动目的
回顾旧知:
(1)自由落体的定义及条件
(2)曲线运动的处理方法
提问1:(1)自由落体的定义及条件?
(2)曲线运动的处理方法
学生回答
复习自由落体运动及曲线运动。
新课引入:
演示:飞机投弹的运动轨迹及特点
提问:给导弹一定的初速度,有哪些运动情况?
小组通过看讨论有什么特点
让学生在感性上认识平抛和斜抛运动。
引出新课
指出粉笔头被抛出时初速度沿水平方向的运动就是平抛运动。
注意听讲。
注重过程与方法的学习。
新课讲授
一﹑平抛运动的定义和特点:
定义:以一定水平初速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力作用,它的运动叫做平抛运动。
特点:
1.初速度水平;
2.只受重力;
3.加速度为的匀变速曲线运动。
提问1:对于水平抛出粉笔头的运动有哪些特点?(从初速度,受力情况考虑)
讨论:初速度沿水平方向,只受重力。(空气阻力相对重力可以忽略不计时)
培养学生分析、总结归纳能力,加深对平抛运动定义的理解,渗透在处理问题时抓住主要因素,忽略次要因素的思想方法。
点明定义,举例识别平抛运动。
讨论分析,
说明原因。
提问2:根据平抛运动的定义,讨论总结一下平抛运动有哪些特点?
强调平抛运动是一种理想化模型,用课件展示平抛运动在生活中的实例。
讨论:初速度水平,只受重力,因为速度方向和重力方向不在一条直线上,所以是曲线运动,又因为只受重力,所以是加速度为g的匀变速曲线运动。
二﹑平抛运动的性质及规律:
1.平抛运动的研究思路
2.平抛运动的分解方法
3.平抛运动在竖直方向的运动性质
1)提出猜想;
2)设计验证方案;
3)进行实验;
4)验证猜想结论;
5)得出规律:
平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动 。
提问1: 上节课学了运动合成与分解的知识,一个匀速直线运动与另一个匀加速直线运动的合运动是曲线运动,那反过来怎样研究平抛运动这种曲线运动呢?
提问2:那怎样进行分解呢?
讨论交流提问1,得出可以将平抛运动进行分解,将曲线运动化为两个方向的直线运动来研究。
讨论分析提问2:因为平抛运动只在竖直方向受力,初速度沿水平方向,所以应沿竖直和水平方向进行分解。
通过复习运动合成与分解知识,向学生渗透化曲为直的思想方法。
提问3:怎样探究平抛运动的物体在竖直方向的运动特点?
猜想:根据平抛运动定义,物体在竖直方向做自由落体运动。
让学生经历假设猜想,设计方案,实验探索,发现规律的过程,培养学生设计探究实验的兴趣和热情,也培养学生积极参与勇于探索的创新精神。
提问4:怎样设计实验来验证猜想呢?(介绍平抛竖落仪的结构和使用方法以及实验目的)
根据装置设计方案:让两小球同时从同一高度下落,一个做平抛运动,一个做自由落体运动,听声音判断两小球是否同时落地进而判断平抛运动在竖直方向的分运动是不是自由落体运动。
小组合作完成实验。
通过实验操作展示小球的实际运动轨迹
得出结论:理论和实验都证明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。
请学生在黑板上写出平抛运动在竖直方向的速度和位移公式。
4.平抛运动在水平方向的运动性质
1)分析+猜想
2)模拟动画演示
3)设计验证平抛运动的水平方向分运动为匀速直线运动的实验。
①设法通过实验得到平抛运动的轨迹;
②在平抛运动的轨迹上找到每隔相等时间物体所到达的位置;
③测量两相邻位置间的水平位移,分析这些位移的特点。
4)处理数据,验证结论,得出规律:
水平方向是匀速直线运动
怎样探究平抛运动的物体在水平方向的运动特点?
提示学生从平抛物体受力情况来分析。
分析+猜想:平抛物体在水平方向不受力,根据牛顿第一定律,物体在水平方向做匀速直线运动。
在此过程中培养学生动脑思考能力,动眼观察能力,动口归纳能力以及动手操作能力,同时也培养学生数据处理能力,总结归纳能力以及实事求是的科学态度。
我们来看这样一段动画
这个动画说明了什么?
认真观看动画
思考讨论:这个动画说明平抛运动和匀速直线运动具有等时性,但这是模拟动画,是一种理想状态下的运动。
提问6:应该用什么方法来准确的验证平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动呢?
分析:若是匀速直线运动应该满足:在相等的时间间隔内,平抛运动物体在水平方向的位移相等。
点拨:现在就设法通过实验来得到平抛运动的轨迹。介绍平抛演示器的结构及用法,以及获得平抛运动轨迹的实验方案。
教师对学生的分析给予肯定和鼓励,要求学生进行数据处理;
请学生在黑板上写出平抛运动在水平方向的速度、位移公式。
处理数据,得出结论:
三﹑平抛运动规律的应 用 :
选题原则:练习题难度水平既要利于学生积极思考,又要让学生在独立思考的前提下体会到解决问题的愉悦,在选题时我会选一些赋予实际背景的题目,尽量使物理知识活化。
习题:例1、关于平抛运动,下列说法不正确的是( )
A.是变加速曲线运动
B.是匀变速曲线运动
C.平抛运动速度变化仅在竖直方向上
D.运动时间与高度跟初速度都有关系
如图所示,在光滑的水平面上有小球A以初速度v0向左运动,同时刻一个小孩在A球正上方以v0的速度将B球平抛出去,最后落于C点,则( )
A.小球A先到达C点
B.小球B先到达C点
C.两球同时到达C点
D.不能确定
例3、如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则( )
A. a的飞行时间比b的长 B. b和c的飞行时间相同
C. a的水平速度比b的小 D. b的初速度比c的小
小结与拓展
1小结:师生共同总结本节课的内容(平抛运动的定义,特点,性质,规律)
2拓展:
师:我们以前研究的物体的运动都是在一条直线上的运动,今天我们研究的运动范围由直线运动扩展到曲线运动,那么我们采取的思想方法是什么呢?
生:化曲为直
师:对,这正是我们研究曲线运动的思想方法,我们可以把物体的曲线运动向两个相互垂直的方向进行分解,如果把这两个方向上的运动搞清楚了,那么整个物体的运动情况就掌握了。请同学们回去查阅有关伽利略在研究平抛运动中取得的成就。
目的:渗透研究曲线运动的思想法方法,让学生在了解前人成就的同时培养自己勇于探索的精神以及热爱物理的素养。
板书设计
5.3 平 抛 运 动
一﹑平抛运动的定义及特点
定义:以一定水平初速度将物
体抛出,在空气阻力可以忽略
的情况下,物体只受重力作用,
它的运动叫做平抛运动。
特点:
⑴初速度水平;
⑵只受重力;
⑶加速度为g的匀变速曲线运动。
二﹑平抛运动的性质及规律
⑴竖直方向是自由落体运动
⑵水平方向是匀速直线运动
⑶平抛运动规律的应用
例题:
三﹑小结与拓展
研究曲线运动
的思想方法
运动合成与分解
教学设计反思
这节课我重视学生学习方式的转变以及情感态度价值观的培养,在平抛运动性质和规律的设计过程中我充分体现了学生的主体地位,使学生的学习由被动验证转为主动探究,倡导以主动,探究,合作为主要特征的学习方式。在平抛运动规律应用的设计过程中,无论是从习题的选择还是教学的方式上,我都很注重学生情感态度价值观的培养,激发了学生学习物理的好奇心与自信心。
课件23张PPT。5.2 平抛运动回顾旧知1、曲线运动任意一点速度方向及受力方向?
2、自由落体的条件【学习目标】
1、知道什么是平抛运动及其特点。
2、掌握平抛问题的性质、及其规律。
3、会用平抛的运动规律解决有关实际问题。如图,树枝上的一只松鼠看到一个猎人正用枪对准它,为了逃脱即将来临的厄运,它想让自己落到地面上逃走。但是就在它掉离树枝的瞬间子弹恰好射出枪口,问松鼠能逃脱厄运吗?哪里逃?导一、什么是抛体运动1、定义:以一定的速度将物体抛出,物体只在重力作用下所做的运动。学二、典型代表---平抛运动★定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,且只在重力作用下所做的运动.飞机投弹飞机投弹模拟视频观看两段视频,总结一下在飞机投弹过程中有什么特点?三、平抛运动研究方法化曲为直轨迹是曲线究竖直方向水平方向平抛运动化曲为直猜想:0G自由落体运动V0不受力 匀速直线运动究1、水平方向用频闪相机观察如下实验,两小球具有相同初速度V0,B球在一光滑平板上.
BAV0实验操作结论:
平抛运动的水平分运动为匀速直线运动.观察实验:A,B两球开始在同一水平面,重锤敲击后,
A球获得一水平初速度,B球自由下落.ABv02、竖直方向实验操作使用小组实验器材进行操作结论:
平抛运动的竖直分运动为自由落体运动.
竖直方向的自由落体运动.结论
平抛运动可以分解为:
水平方向的匀速直线运动.运动性质:匀变速曲线运动如图,树枝上的一只松鼠看到一个猎人正用枪对准它,为了逃脱即将来临的厄运,它想让自己落到地面上逃走。但是就在它掉离树枝的瞬间子弹恰好射出枪口,问松鼠能逃脱厄运吗?哪里逃?四、平抛运动的规律以抛出点为坐标原点;初速度v0的方向为x 轴的正方向;竖直向下的方向为y 轴正方向
研究的问题是:
1、速度
2、位移
v0xy究1、平抛运动的速度 合速度大小: 速度偏转角:水平方向(匀速直线运动): 竖直方向(自由落体运动): 2、平抛运动的位移: 水平方向: 竖直方向: 合位移:位移偏转角:x = v0 t平抛运动的轨迹一条抛物线?yx??下落的高度h??下落高度h无关究例1、关于平抛运动,下列说法不正确的是( )
A.是变加速曲线运动
B.是匀变速曲线运动
C.平抛运动速度变化仅在竖直方向上
D.运动时间与高度跟初速度都有关系
例2、如图所示,在光滑的水平面上有小球A以初速度v0向左运动,同时刻一个小孩在A球正上方以v0的速度将B球平抛出去,最后落于C点,则( )
A.小球A先到达C点
B.小球B先到达C点
C.两球同时到达C点
D.不能确定
例3、如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则( )
A. a的飞行时间比b的长 B. b和c的飞行时间相同
C. a的水平速度比b的小 D. b的初速度比c的小
迁移应用ADCB1.平抛运动: 将物体用一定的初速度沿水平方向抛出去,不考虑空气阻力。物体只在重力作用下的运动叫做平抛运动。2.平抛运动的运动性质: 水平方向:匀速直线运动 竖直方向:自由落体运动3.平抛运动的规律:小结