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平抛运动教学设计
在教学工作者实际的教学活动中,总归要编写教学设计,借助教学设计可以促进我们快速成长,使教学工作更加科学化。那要怎么写好教学设计呢?下面是小编收集整理的平抛运动教学设计,欢迎阅读与收藏。
平抛运动教学设计1
一、设计思想
1.设计思想:本节课的教学力求贯彻新课程体验,采用探究式教学,引导学生通过实验探究形成对抛体运动的认识;让学生在获得知识的同时,体验科学探究过程,了解科学研究方法,发展探索自然的兴趣与热情,培养实验探究能力和交流协作能力。
2.理论依据:探究教学理论、《物理课程标准》中的课程基本理念和科学探究及物理实验能力要求。
3.设计特色:本节课是以实验设计和实验操作为主的探究教学,它改变了几个传统实验的教学功能。
二、教材分析
1.本节内容是通过实验探究平抛运动的规律,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。
2.《课程标准》要求学生会用合成与分解的方法分析抛体运动;能分别以物体在水平方向和竖起方向的位移为横坐标和纵坐标,描绘做抛体运动的物体的轨迹。要求学生知道平抛运动的受力特点;知道用实验方法得到平抛运动轨迹的方法;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。
3.平抛运动知识在初中不曾出现过。
三、学情分析
1.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;知道了运动的合成与分解是处理曲线运动的基本方法;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;已经能用数码相机来研究物体的运动。
2.学生可能遇到的困难:设计不出验证平抛运动在竖直方向是自由落体运动的实验装置。
3.学生在学习中可能会采取的学习策略:分组讨论,向教师寻求帮助,实验探索,总结反思等。
四、教学目标
1.知识与技能目标
(1)知道什么是平抛运动;
(2)知道平抛运动的受力特点;
(3)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;
(4)知道用描点的方法得到平抛运动轨迹;
(5)会用数码相机来研究物体的运动;
(6)知道利用平抛运动轨迹来分析平抛运动规律的方法。
2.过程与方法目标
(1)通过设计验证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的实验,培养学生的实验设计能力;
(2)通过对平抛轨迹的分析,培养学生数据分析与处理能力;
(3)经历实验探究过程,发现规律,让学生认识到科学探究的意义;
(4)通过分组实验培养学生的交流、合作能力。
3.情感态度与价值观目标
(1)通过展示自然、生活和生产中平抛运动的例子,使学生认识到平抛运动的普遍性,同时认识到物理知识的社会价值;
(2)通过实验设计探究,培养学生的设计探究兴趣与热情;体验到探索自然规律的艰辛与喜悦;培养学生主动与他人合作的精神。
五、教学重点和教学难点
1.教学重点: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。
2.教学难点: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。
六、教学方法和教学手段
1.教学方法:运用物理“科学探究”教学模式实施教学。
2.教学手段:实验、多媒体辅助。
七、课前准备
1.学生复习力的合成与分解知识。
2.教师准备好实验器材和多媒体课件。
3.教学环境:多媒体实验室,将准备好的实验器材置于学生看不到的地方。
4.教学用具:平抛运动和自由落体运动对比演示仪一套,平抛运动描轨迹演示仪、平抛运动水流演示仪和平抛运动数码拍摄仪器各四套;多媒体课件。
八、教学过程
1.结合生活、生产实际,引入新课(1)通过视频、图片展示生活、生产中的抛体现象,展示抛体现象的普遍性。
视频:飞机投弹,运动员推铅球
图片:农民抛秧苗
(2)利用对比实验,结合物理学的研究方法,揭示平抛运动的特点
[对比实验]一只手一起抛出的两个金属球运动情况基体本相同;一只手一起抛出一个金属球和一个松软的纸团,它们的运动情况差异很大。
[提出问题]造成两次实验差异的原因是什么?即为什么第二次实验的纸团为什么比金属球抛得近多了?
[分析原因]空气阻力对纸团的影响大。
[归纳总结]空气阻力使抛体运动变得复杂,根据从简单到复杂的原则,我们先研究最简单的情况:将物体水平抛出,物体只在重力作用下的运动,即平抛运动。
2.运用“科学探究”教学模式,引导学生探究平抛运动规律(1)分析讨论,确定研究方法
[师生对话]和直线运动相比,平抛运动显然要复杂得多,怎样才能将复杂的运动化简为简单的运动进行研究?根据上一节的.知识,可以将曲线运动分解为两个直线运动。那么如何来分解平抛运动比较好?因为小球受的力在竖直方向,初速度又是在水平方向,所以将平抛运动分解到水平方向和竖直方向比较好。
(2)探究平抛运动在竖直方向的运动规律
[提出问题]如果将平抛运动视为水平方向的运动和竖直方向的运动的合运动,那么,平抛运动在竖直方向应是什么运动?
[分析猜想] 竖直方向受重力作用,应是自由落体运动。
[实验论证]
引导性提问:能否设计对比实验来验证猜想?
说明:教师提出这个问题,是充分发挥教师的主导作用,引导研究方向,掌控教学进程,有利于课堂探究教学的顺利开展。
分析讨论:让两个物体同时开始运动,一个做自由落体运动,一个做平抛运动,看它们是否同时着地;同时落地则证实猜想。
启发性问题:实验的关键是要解决两物体同时开始平抛运动和自由落体运动。能否利用如图所示弹性金属片,加上其他装置,实现一个动作同时控制两个小球的运动?
说明:因为学生是首次碰到类似问题,要设计出两物体同时开始平抛运动和自由落体运动是有难度的,所以要进行针对性强的引导,给定器材的实验设计方向明确,可以降低难度。
,《探究平抛运动的规律》教学设计1
实验设计:(学生提出、交流方案;集体讨论、修改完善,确定最佳设计;与现成仪器对比,借鉴优良设计。)
实验操作:学生代表利用平抛运动和自由落体运动对比演示仪验证猜想,如图所示。
生成性问题:如何判断两个小球是否同时落地?
分析讨论:①看;②利用数码相机拍频闪照片;③听。课堂上听的方式最简单易行,所以用听的方式。
实验操作:一位同学演示,全体同学听。
说明:在验证平抛运动在竖直方向是自由落体运动的教学过程中,让学生参与仪器的设计探究过程,激发了学生实验探究的动机和创造性思维的火花,培养了学生的设计探究能力和创新能力。
[探究结论]平抛运动在竖直方向应是自由落体运动。
(3)探究平抛运动在水平方向的运动规律
[提出问题] 平抛运动在水平方向应是什么运动?
[分析猜想] 水平方向不受力,应是匀速直线运动。
[实验验证]
①讨论研究方向:可以通过对比实验或定量测量实验进行验证。
对比实验,即是让两个小球同时以相同的速度开始运动,一个平抛,一个在水平面上匀速运动,看相同的时间内,水平方向位移是否相等;相同则证实猜想。
定量测量实验,测出做平抛运动的物体在几段相等时间内的水平位移;依据水平位移是否相等来判断猜想是否正确。
生成问题:实验中物体平抛运动时间很短,如何测时间和水平位移?
分析讨论:要充分利用它在竖直方向是自由落体运动的特点。设法通过实验得到平抛运动的轨迹;在平抛运动的轨迹利用自由落体规律找到每隔相等时间物体所达到的位置。测量出两相邻位置间的水平位移,看这些位移是否相等。
说明:在讨论过程教师通过提问方式引导教学进程,学生则通过思考、发表见解来发挥其主体作用。
②选择实验器材,设计实验方案
用幻灯展出可供选择的实验器材:
Ⅰ.用以下器材设计一个对比实验:
两个完全相同的斜槽,一要规格相同的水平槽,两个小球,两个电磁铁(含导线和电源);
Ⅱ.用以下器材设计一个或多个实验来得到平抛运动的轨迹:
斜面小槽,小钢球,粘了方格纸的木板,铅笔,数码照相机,带水平喷嘴的瓶子,玻璃板。
实验设计:给出足够的时间,分小组设计。
③交流设计方案:设计同学介绍方案,其他同学进行质疑或提出改进建议。
方案一:对比实验,将两个斜槽水平对齐,上下放置,如图所示,用电磁铁控制两个小球同时开始运动,它们以相同大小的速度同时离开斜槽,上面的小球做平抛运动,下面的小球在水平轨道上做匀速直线运动,若它们在水平轨道上相碰,则验证猜想。
方案二:让小球从斜槽上滑下,从末端水平抛出,用数码相机拍频闪照片。用频闪照片记录了小球所经过的多个位置,连起来就得到小球做平抛运动的轨迹。
建议:在平轨迹后方应加一个方格背景,如图所示。
方案三:让水平喷出的细水流来显示平抛的运动轨迹,在水流后面竖直放置一块玻璃板,用彩笔描出水流的轨迹。
方案四:让小球每次从斜槽上同一高度滑下,从末端水平抛出,用铅笔描出小球经过的位置,通过多次实验,在竖直的背景方格纸上记录了小球所经过的多个位置,连起来就得到小球做平抛运动的轨迹。如图所示。
说明:给定仪器的目的是为了设计方向更加明确,降低难度;前三种方案是学生容易想到的,第四种方案受数码相机影响不易想到;因为方案四可以很好地培养学生的实验技能,所以可以由教师引导学生提出。学生可能还有其他方案,教师可以和学生一起进行分析评价。
④分组实验
将学生分成12组,每种方案都安排三个小组进行实验,拿出事先准备好的仪器,学生进行实验。实验主要器材如下。
⑤数据处理:描轨迹的如何确定时间?如何判断水平方向是否是匀速运动?,《探究平抛运动的规律》教学设计1
说明:教师事先准备好十二组实验,可以提高课堂效率。对于学生提出的新方案,可以安排学生课后进行操作。
在平抛运动的轨迹上,取纵坐标为h,4h,9h的点,由于竖直方向是自由落体运动,则从抛出点到这几点所用的时间应分别为t,2t,3t;如果水平方向是匀速运动,则则从抛出点到这几点的水平位移应分别是x,2x,3x。如下图所示。数码相机拍照的则直接根据频闪间隔相等确定时间。
⑥交流评价
每种方案请一个小组汇报实验情况,另外两个小组可进行补充。分析误差原因。
说明:学生常出现的问题是背景板放置不够竖直;槽口末端没调水平;没有确定好抛出点;没有及时确定y轴等。实验操作前没有提醒学生,目的是增强学生的体验,培养学生的实验操作能力。出现失误的同学可以课后再做。
[探究结论] 平抛运动在水平方向是匀速直线运动。
3.小结提高在日常生活中观察现象发现问题,则用实验的方法进行研究,是物理学研究中常经历的过程。今天我们再一次体验从问题开始,经历假设猜想、设计论证方案、实验探索,到发现规律的过程。在这过程中,我们不仅研究出了平抛物体的运动规律,而且我们体验到了对比实验的简便快捷,并再次运用“留迹法”和“连续体法”将瞬间的运动化为永恒。
九、知识结构与板书设计
十、作业设计
1.研究平抛运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图a、b、c、d所示,如果小球在在竖直方向应是自由落体运动,在水平方向是匀速直线运动;则小球平抛的初速度的计算式为v0=________(用L、g表示),其值是________(取g=9.8m/s2)
本题的目的:改变数据条件(抛出点未知)来培养学生的数据处理方法,深化学生对描轨迹法研究平抛运动的方法的理解。
2.某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装置示意图如左图所示,A是一块平面木板,在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(左图中、……),槽间距离均为。把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上。实验时依次将B板插入A板的各插槽中,每次让小球从斜轨的一同位置由静止释放。每打完一点后,把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离,《探究平抛运动的规律》教学设计1
。实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点,如右图所示。
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到_______________。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了_____________________。
(2)每次将B板向内侧平移距离,是为了______________________ 。
(3)在右图中绘出小球做平抛运动的轨迹。
本题的目的:改变实验方法,深化学生对平抛运动运动的理解。
3.利用课后时间,每位同学到实验室至少再做一组实验。
本题的目的:给学生充分的时间和空间来动手操作,培养学生的实验操作能力。
十一、问题讨论
1.为了给学生充分的探究时间和空间,更好地突出学生的主体性,本节课是否能两节课连上?
平抛运动教学设计2
一、教材内容
分析平抛运动的规律是前一节运动的合成与分解的具体应用,是以后电磁场中带电粒子做“类平抛运动”的处理方法,因此这一节很重要。教材主要通过实验及频闪照片来说明平抛在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做自由落体运动。学生通过实验很容易体会到平抛与自由落体的等时性,但很难得出竖直方向就是自由落体。另外频闪照片只有竖直方向的比较,没有水平方向的比较,学生不容易得出结论。这是本节课的难点所在。本节课重点是明确平抛运动可以用两个简单的直线运动来等效代替,掌握平抛运动的规律。难点是利用平抛运动规律说明运动轨迹,解决飞机投弹等实际问题。由于本节课内容较多,所以利用平抛运动规律说明运动轨迹,即课本“多学一点”和“课题研究”内容,留给学生课后思考、研究。
二、教学思路设计
(一)教学目标设计知识与技能
1、理解平抛运动是两个直线运动的合成:水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动。
2、掌握平抛运动的规律,会处理简单的问题。
3、应用平抛规律解决飞机投弹等实际问题。
过程与方法
1、通过实验和课件完成由感性到理性的认识,培养观察能力和分析能力。
2、发挥数学工具作用,提高运用数学知识解决问题的能力。
3、通过平抛运动的研究方法的学习,使学生能够综合运用已学知识,来探究新问题的研究方法。
情感态度与价值观
1、通过平抛的理论推证和实验证明,渗透实践是检验真理的标准。
2、通过对平抛运动的研究,使学生了解到复杂的物理现象可以用简单的公式反映。体现了物理公式的简单美。
(二)教学设备准备教材实验装置,教学网站,多媒体设备,频闪照相机,玩具弓箭。
(三)学习者目前状态和任务分析知识方面:知道什么是平抛运动,理解曲线运动是直线运动的合成。方法方面:知道怎样求合运动和分运动。情感方面:有对上一节内容应用的'愿望,即对平抛运动的规律进行研究的愿望。通过本节学习主要让学生在原有基础上掌握平抛运动的规律,明确平抛运动可以用两个简单的直线运动来等效代替。利用平抛运动规律说明运动轨迹,应用平抛规律解决飞机投弹等实际问题,更为重要的是掌握平抛运动的分解方法。
(四)教学流程设计创设情境、引出问题(师)→搜集信息、讨论解决(师生共同)→比较思路、知识总结(生)→结合案例、分析巩固(生)。
三、教学过程设计教学事件媒体教学建议
1.创设情境、引出问题
2、搜集信息、讨论解决
3.比较思路、知识总结
4.结合案例、分析巩固
作业:研究作业选做作业书面作业电脑投影(师)演示实验(师)电脑投影(生)黑板演示(生)电脑投影(师)电脑投影(生)电脑投影
情境一:请你来当飞行员网上找到此动画,此动画通过对飞机和轮船速度的设定,算出飞机在何处丢炸弹可将轮船炸掉,教师操作将轮船炸掉。师问:要想投得很准,弹无虚发,必须算出飞机离目标的水平距离,怎么算?为什么要这么算?由于飞机投下的炸弹做平抛运动,因此,要解决这样的问题必须对平抛运动进行研究。
情境二:课本图1—9演示实验师演示:课本图1—9实验,用小锤击打弹性钢片,钢球A沿水平方向飞出,做平抛运动;同时钢球B被放开,做自由落体运动。并把两球的运动用投影仪投影到大屏幕上。
师问:你们看到什么现象?能得出什么结论?请猜想平抛运动水平方向和竖直方向的运动各有什么特点?猜想与假设:在同学们集体讨论基础上老师给出伽利略假设,平抛运动是由水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动合成的。师进一步问:我们如何来验证这一假设呢?要验证首先必须得到这一运动,如何得到呢?请同学们看课本频闪照片图1—10。
信息:在电脑屏幕上投影频闪照片图1—10师解释:此图是以间隔1/30s拍摄的频闪照片,即每隔1/30s暴光一次,拍摄小球一个位置,得出一系列位置即此图。现在我们来对刚才演示实验进行拍摄。师拿出频闪照相机进行拍摄,拍摄完毕。师提出要求:现在请同学们根据前面对运动研究的方法,对此图进行研究,并把测量结果填入课本P12表中,看看水平方向和竖直方向的运动各有什么特点?请对照书上的三个问题来进行。测量时请注意小球位置如何取?生以小组为单位进行测量、记录、研究、讨论。
师取几组数据投影到屏幕上,请小组代表回答结果后总结。师总结:通过同学们的研究讨论,可知小球在相等时间内水平方向前进的距离是相等的,得到平抛运动的水平分运动是匀速直线运动,竖直方向的位移与时间的二次方成正比,说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。师:既然平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,我们就可以分别算出平抛物体在任一时刻t的位置坐标x和y以及任一时刻t的水平分速度vx和竖直分速度vy,如何求平抛运动的物体在任意时刻的位移和速度?请同学们利用我们上一节所学知识来求一求。生板演:速度:Vx=V0,Vy=gt合速度大小:,方向:tanθ=位移:x=vot,y=合位移大小:s=,方向:tanα=
比较:把上图与学生板演结果进行比较得出结论如上面公式。案例一:飞机投弹:回到情境一的网络动画,请学生上来当飞行员,学生通过对电脑鼠标操作进行投弹表演。师提出问题:现在大家是否知道飞行员怎样才能准确地命中目标?生讨论后得出结论:根据飞机高度求出炸弹在空中运动时间t=,再算出飞行员离目标的水平距离S=V0t=V0即可。
师问:现在同学们看看能否完成课本中的案例分析。生阅读课本并进行分析、计算。案例二:射箭师一边手拿玩具弓箭做出要射出去的姿势一边说:同学们:看谁能把箭射得最远?怎样才能把箭射得最远?请同学们课后进行分析研究,要求设计方案并操作验证。(对学生进行分组,以小组为单位进行,下节课评析)电脑屏幕重新回到上分解图,师对照图提出问题:平抛运动的轨迹方程是什么?它的物理意义是什么?怎么由位移公式得到?它说明了什么?请结合课本P14的课题研究对你的结果进行验证。(此作业请学生选做)课后作业:课本P14 1、2、3三题。
四、板书设计:
研究平抛运动的规律1.平抛运动的规律合运动水平分运动竖直分运动形式:平抛运动匀速直线运动自由落体运动速度:,tanθ= Vx=V0 Vy=gt位移:s=,tanα= x=vot,y= 2.炸弹在空中运动时间t=,飞行员离目标的水平距离S=V0t=V0。
五、教学设计反思
本教学设计紧紧围绕课本,让教围绕着学生的学展开。教师通过电脑动画、演示实验、拍摄频闪照片、发射玩具弓箭等情境的创设、引出一系列问题,学生在问题驱动下,在教师引导下,通过搜集信息、分析数据、比较思路总结出平抛运动的规律,最后结合案例分析应用这一知识,使知识得到巩固和提高。可以看出整个教学过程是以学生主动探求为主线,以教师点拨、概括为支点,在同学们力所能及的范围内,尽量让他们自己动手、动脑,通过学生的自主讨论、分析研究,让他们自己去发现规律,认识规律,让他们体验成功的乐趣,感受和谐的课堂氛围,从而培养学生学习物理的兴趣和主动参与、勇于实践的精神,逐步培养学生良好的科学态度和科学探究能力。
平抛运动教学设计3
【教材分析】学习平抛运动之前,学生接触到的都是直线运动,平抛运动比直线运动复杂,不容易直接研究它的运动规律,就需要将它分解为简单的直线运动来研究。教学时可结合平抛运动演示仪和频闪照片,使学生能认识到平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,利用实验事实得出结论,能给学生留下更深的印象。
【教学目标】知道什么是平抛运动;理解平抛运动可以分为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,且这两个方向上的运动互不影响;掌握平抛运动的规律,会处理简单的问题;通过实验、频闪照片,完全由感性认识到理性认识,培养观察能力和分析能力;渗透物理学研究方法的教育。认识平抛运动的处理方法是从复杂到简单,先分解再合成,这个规律是物理学研究的重要方法;发挥教学工具的作用,提高运用数学解决问题的能力;在物理教学中使学生受到相信科学、热爱科学的教育;培养学生学习科学的兴趣及实事求是的科学态度;激发学生积极的学习兴趣和勇于探索的精神。
【教学重点与难点】平抛运动的特点和规律
【教学过程】
复习导入:
师:前面我们学习了曲线运动的相关知识以及研究曲线运动基本方法——运动的合成与分解,在学习新课之前我们先来回顾一下.物体在什么情况下物体会做曲线运动?
生:当物体所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动。
师:做曲线运动的物体其速度方向是怎样的?
生:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向。
师:对于曲线运动,我们通常会如何处理?
生:把它分解为两个方向的运动来研究,两个分运动的共同效果与合运动效果是一样的。
新授课
一、什么是平抛运动
1.充分感知现象:在此基础上进行大致分类。
第一步是观看飞机投弹的录像,观察水平管子中射出水流的运动,观察桌面上滚下的小球的运动,观察水平抛出的纸团的运动。第二步是区分类别,将值得一起研究的运动归为一类。
2.求同寻异:对归在一起的几种运动进行分析,既找不同点,又寻相同点。例如不同点为:运动速度不同,物体大小和质量不同,下落高度不同,所受重力不同,所受空气阻力不同等,相同点均为曲线运动,轨迹相似,初速度均水平。(渗透了多角度分析的思想方法)
3.运用理想化方法,忽略次要因素,重新认识相同点:例如,前述几种运动中空气阻力是次要因素,将其忽略。
4.寻找模型本质上的共同点:忽略空气阻力以后,从运动和力这一层面我们可以找到初速度方向水平,只受重力作用,加速度均为g这些相同点,从功与能角度,我们可以找到在运动过程中只有重力做功,机械能守恒这些相同点。
给出平抛运动的定义:物体以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
5.综合表象:平抛运动与自由落体,平抛运动与水平匀速运动,频闪照片等。最后舍弃具体细节特征,概括形成反映平抛运动这一运动模型本质特征的表象。例如,虽然物体有大有小,重力有大有小,但重力加速度不变,虽然初速度有大有小,下落高度不同,这些可以影响轨迹的长短和形状,但运动的性质仍然相同。
引导学生观察,平抛运动是由水平方向和竖直方向两个方向上的运动合成的,那就分别研究这两个方向上的运动。
⑴ 从理论上猜想小球在竖直方向上的运动
师:物体运动和受力情况是联系在一起的。
生:在竖直方向上只受到重力的作用.
师:想一下我们前面学过的运动形式有没有只在重力作用下实现的?
生:做自由落体运动的'物体只受重力的作用.
师:既然竖直方向上只受重力的作用,与物体做自由落体运动的条件相同,根据我们上节课学的分运动的独立性原理知道,分运动在各自的方向上遵循各自的规律,我们能得出什么样的结论呢?
生:平抛运动竖直方向上的分运动有可能是自由落体运动.
师:既然我们有了这样的猜想,为了验证它的正确性,我们来做下面这个实验。由于平抛运动的小球在竖直方向上初速度为零,只受重力作用,应该做自由落体运动。
⑵ 实验探究竖直方向上的运动
演示课本P55《实验与探究——研究平抛运动》
如图6.3 – 2所示,用小锤打击弹簧金属片,金属片把A球沿水平方向抛出,同时A球被松开,自由下落.A、B两球同时开始运动.
师:先来分析两个小球做的分别是什么运动.
生:A球在金属片的打击下获得水平初速度后只在重力作用下运动,所以做的是平抛运动.B球被松开后没有任何初速度.且只受到重力的作用,因此做的是自由落体运动.
师:现在观察两球的运动情况,看两球是否同时落地.这个地方教给大家一个判断两球是否同时落地的小技巧.那就是不要用眼睛看.而是用耳朵听.两个小球落地后会不止蹦一下,我们只听它们落地的第一声响.如果我们只听到一声响,说明两个小球同时落地,如果听到两个落地声,说明两个小球先后落地.在做实验之前我们先来听一下一个小球落地的声音。(拿两个相同的小球,在不同高度下落,让学生仔细听其落地的声音,再让小球在相同高度下落,让学生听其落地声音)(演示如图6.3 – 2所示的实验)
师:A、B两个小球从同一高度同时开始运动,又同时落地,这说明了什么问题啊?
生:这说明了A球在竖直方向上的分运动的情况和B球的运动情况是一样的.B球做的是自由落体运动.
师:由这一次实验我们就能下这样的结论吗?有可能我们设置的这个高度是一个特殊的高度,它正好满足自由落体下落的时间和平抛运动时间相等呢?或者说因为我们打击力度的原因,使A球获得的初速度刚好满足这一条件。
生:多次改变小球下落的高度与打击的力度,重复这个实验.
师:现在我们来改变高度和打击力度重新来做这个实验,来听落地的声音.
生:两个小球仍然同时落地.
师:这说明了什么问题?
生:平抛运动在竖直方向上的分运动就是自由落体运动.
结论:平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动.
⑶ 用频闪照片加紧深学生对平抛运动的理解
给学生播放频闪照片,让学生更加清楚地认识到平抛运动的小球在竖直方向上的运动与自由落体小球的运动相同。
⑷ 从理论上分析小球在水平方向上的运动规律
师:研究完竖直方向上的运动,我们再来做平抛运动的物体在水平方向上的受力情况.
生:做平抛运动的物体只受重力作用,重力的方向是竖直向下的,所以物体在水平方向上不受力.
师:根据运动的独立性我们知道水平方向上的运动不会受到竖直方向的运动影响.再根据牛顿第一定律我们能得出什么样的结论啊?
生:根据牛顿第一定律我们知道,如果一个物体处于不受力或受力平衡状态,它将静止或做匀速直线运动.在乎抛运动中,物体水平方向上不受力,并且水平方向上有一个初速度,所以物体在水平方向上应该是匀速直线运动.
⑸ 让学生通过频闪照片更加清晰地认识到小球在水平方向上是做匀速直线运动相邻两个小球之间的时间间隔一样,相邻两个小球之间的水平位移是一样,说明了水平方向上的
得出结论:平抛运动可以分解为沿水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
二.研究模型遵循的规律。平抛运动的速度公式,位移公式等
平抛运动的规律:引导学生观察频闪照片,得出位移规律和速度规律。
1.位移规律:既然做平抛运动的物体水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做自由落体运动,那么:
水平方向上的位移:
竖直方向上的位移:
结论:平抛运动的轨迹是抛物线
在时间t内合位移的大小:
水平位移和竖直位移的运动时间是一样的,但是平抛运动过程经历的时间完全由抛出点到落地点的竖直高度确定,与抛出时初速度的大小无关。
轨迹方程:
2.速度规律:
水平分速度: 竖直分速度:
时刻t平抛物体的速度大小和方向:
三.运用模型解决实际问题
一架装载抗洪救灾物资的飞机,在距地面h的高处,以v0的水平速度飞行,为了使救援物资准确投中地面目标,如果你是飞行员,你应该在距目标水平距离多远的地方投出物资?(不计空气阻力)
解:
练习:
小结:
本节课我们学习的主要内容是:
1.什么是平抛运动。
2.平抛运动水平和竖直两个方向上的分运动分别是什么运动?
水平方向是匀速直线运动;竖直方向是自由落体运动.
平抛运动教学设计4
一、设计理念
本教学设计是以世界咖啡会议模式为载体承载起高中物理的教学。著名的“World Cafe”(世界咖啡)会议模式就是不同专业背景、不同职务、不同部门的一群人,针对数个主题,发表各自的见解,互相意见碰撞,激发出意想不到的创新点子。世界咖啡让参与者进行深度的汇谈,并产生更富于远见的洞察力。
通过平抛运动的研究让学生感受到实验与理论相结合的物理学研究方法。
二、教材分析
平抛运动是曲线运动一章的重点,也是高中物理的重点,为选修3-1带电粒子在电场中的类平抛运动的学习奠定基础,它是一种最基本、最重要的曲线运动,是运动的合成和分解知识的第一次应用,是理解和掌握其它曲线运动的基础。
平抛运动是一种典型的匀变速曲线运动,它体现了处理复杂的曲线运动的基本方法:先分解成几个简单的直线运动,再进行合成,从而理解运动的独立性原理和叠加原理,并且会利用这种方法解决问题。本节的内容较简单,得出结论也并不难,但是用运动的合成和分解分析问题的方法,是运动学中常用的一种重要的研究问题的方法,是本节课的一个重点。因此,在教学中应让学生主动尝试、直观感受应用这种方法来解决平抛物体运动规律。这一学习过程的经历,能激发学生探究未知问题的乐趣,领悟怎样将复杂的问题化为简单的问题,将未知问题化为已知问题。
三、学情分析
1.运动的合成与分解的理论知识学生已经学习。
2.学生已经学习了牛顿第二定律,匀速直线运动和自由落体运动的规律也已经掌握。
3.学生的动手能力较弱。
四、教学目标
1.知识与技能
①了解世界咖啡会议模式,能积极参与组内和组间的讨论,学会分享和贡献。
②知道什么是抛体运动,知道抛体运动的性质,知道什么是平抛运动,理解平抛运动的规律,知道平抛运动的轨迹是一条抛物线。
③能利用现有器材进行平抛运动的相关实验并进行实验的设计和改造。
2.过程与方法
①经历参与世界咖啡会议模式的过程。
②通过实验探究、理论探究,培养提高学生实验、观察、分析能力。
③渗透物理学研究方法的教育。体验平抛运动的处理方法是运用运动的合成与分解化曲为直、化繁为简。
3.情感态度与价值观
①通过参与世界咖啡会议模式的过程,培养学生个体在群体中交流和协作的能力,增强集体的凝聚力。
②体验科学研究的趣味性,激发学生热爱科学的.情感。
五、教学重点
经历科学研究过程,掌握平抛运动的研究方法和运动规律。
六、教学难点
使学生理解平抛运动是由水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动合成的,并归纳出其运动规律。
七、教学方法与手段
分组实验法、探究法、讨论法。
利用多媒体(见光盘)、导学案(见附录Ⅰ)、平抛实验教具(见包括自制教具附录Ⅱ)
八、教学流程
教学环节教师活动学生活动设计意图引入你有一个苹果,我有一个苹果,交换后每人只有一个苹果;你有一种思想,我有一种思想,交换后每人就有两种思想。今天,我们大家齐聚在这里,如果针对某个主题进行思维的碰撞,一定会激发出意想不到的创新点子。本节课我们就想以著名的世界咖啡会议模式为载体来探究一个物理问题。首先,让我们了解一下什么是世界咖啡?著名的“World Cafe”(世界咖啡)会议模式就是不同专业背景、不同职务、不同部门的一群人,针对数个主题,发表各自的见解,互相意见碰撞,激发出意想不到的创新点子。世界咖啡让参与者进行深度的汇谈,并产生更富于远见的洞察力。世界咖啡的五项原则是:①明确会谈内容②创造热情友好的氛围③鼓励每个人的投入、贡献④吸收多元文化,接受不同观点⑤收获、分享共同成果。我们今天就想以她为载体和大家一起一边听着悠扬的咖啡厅音乐,一边探究“平抛运动”。
下面我介绍一下今天的活动流程:
1.小组内实验、研讨5min。首先选出店长,确定自己咖啡屋的名字。然后针对主题进行实验、讨论,将结果整理在导学案上以供交流。(负责人:店长)
2.组间自由交流5min(店长留守本咖啡屋,为其他组组员介绍本组实验和研究成果,本组组员去其他咖啡屋学习经验)
3.完善研究成果2min(所有人回到本组,结合学习到的经验完善本组研究成果)
4.展示交流(每组1min)活动一:组内研讨下面我给各组确定一下主题,然后大家开始进行活动的第一项——组内实验、研讨。首先选出店长,确定自己咖啡屋的名字。然后针对主题进行实验、讨论,将结果整理在导学案上以供交流。(负责人:店长)
教师巡视指导。小组内实验、研讨。首先选出店长,确定自己咖啡屋的名字。然后针对主题进行实验、讨论,将结果整理在导学案上以供交流。(负责人:店长)通过开放的氛围,培养学生动手实验自主研讨的能力。同时给学生提供一个实践和思维的空间,便于课堂的教学生成。活动二:组间自由交流接下来开始进行活动的第二项——组间自由交流。(店长留守本咖啡屋,为其他组组员介绍本组实验和研究成果,本组组员去其他咖啡屋学习经验)
教师巡视指导。组间自由交流(店长留守本咖啡屋,为其他组组员介绍本组实验和成果,本组组员去其他咖啡屋学习经验)进一步扩大交流的范围,给学生提供更大的交流平台,激发思维的火花。活动三:组内整理完善接下来开始进行活动的第三项——完本组善研究成果(所有人回到本组,结合学习到的经验完善本组研究成果)
教师巡视指导。组员回到本组,结合学习到的经验完善本组研究成果。大范围的交流之后,给小组一个静下心来整理完善的机会,有利于锻炼学生的总结归纳能力。活动四:展示交流接下来开始进行活动的第四项——展示交流。
教师指导、归纳、评价。各组派代表交流。集体智慧的碰撞。总结归纳(结合活动四进行)总结归纳平抛运动。(多媒体演示)
一、什么是抛体运动?平抛运动?
以一定的将物体抛出,如果物体只受的作用,我们把这种运动称为抛体运动;在抛体运动中有一种特殊情况,即物体被抛出时的初速度方向沿方向,我们把这样的抛体运动称为平抛运动。
二、实验探究平抛运动
探究一:平抛竖落仪Ⅰ(多媒体演示)
1.本实验中两个小球做的分别是什么运动?并说明原因。
2.做实验时观察到了什么现象?
3.改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,结果又会怎么样呢?
4.本实验的结论?并说明原因。
5.请提出本实验的不足和改进的建议?
探究二:平抛竖落仪Ⅱ
1.本实验中两个小球做的分别是什么运动?并说明原因。
2.做实验时观察到了什么现象?
3.本实验的结论?并说明原因。
4.请提出本实验的不足和改进的建议?
探究三:射击(多媒体演示)
1.树枝上的一只猴子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,问猴子能逃脱厄运吗?
2.如果固定猴子不动,发射子弹,你观察到什么现象?
3.如果使猴子在发射子弹的同时自由下落,你观察到什么现象?4.本实验的结论?并说明原因。
5.请提出本实验的不足和改进的建议?
播放20xx中俄海上联合军演视频,激发兴趣,培养学生为“中华崛起而读书”的宏伟志向。
探究四:双轨平抛仪(多媒体演示)
1.本实验中两个小球做的分别是什么运动?并说明原因。
2.做实验时观察到了什么现象?
3.本实验的结论?并说明原因。
4.请提出本实验的不足和改进的建议?
探究五:描轨迹
1.本实验的结论?
2.请提出本实验的不足和改进的建议?
三、理论探究平抛运动
1.水平方向:初速度为v0,不受力,匀速直线运动。
2.竖直方向:初速度为0,只受重力,自由落体运动。
四、平抛运动的规律
1.平抛运动是匀变速曲线运动。
2.平抛运动的规律:
①速度:vx= v0,vy=gt,,
②位移:x=v0t,,,
③平抛物体飞行时间,由飞行高度h决定,与水平初速度v0大小无关。
④轨迹方程:x=v0t,,,
平抛运动的轨迹是抛物线。各组派代表交流。给学生的课堂研讨和课后的继续研讨一个指引方向。思考拓展
作业布置1.增大抛出速度,会出现什么情况?(人造卫星的奥秘蕴藏其中)
2.请你来当飞行员。(推荐学生进入教师的博客游戏)
3.什么是斜抛运动?(预习)
4.斜抛运动也可以分解为两个方向的运动,水平方向做运动,竖直方向做运动。(预习)
5.完成导学案。若有问题相互交流。带着问题反思研讨的结论。
九、板书设计
1. PPT内容:见光盘
2. 黑板内容(黑板中间):
World Cafe
—— 平抛运动
一、什么是抛体运动?平抛运动?
二、实验探究平抛运动
三、理论探究平抛运动
四、平抛运动的规律
平抛运动教学设计5
一、教学目标
【知识与技能】
1.通过实际例子,学生能得出平抛运动的概念,理解其条件和运动性质:理解平抛运动是匀变速曲线运动,其加速度为g。
2.通过规律的应用,学生掌握平抛运动的分解方法,并能用平抛运动规律解答相关问题。
【过程与方法】
1.通过观察演示实验,学生能够提高观察、分析能力。学生归纳出平抛运动的特点。
2.通过分解平抛运动,学生能够体验物理学中“化曲为直、化繁为简“的思想。
【情感态度与价值观】
通过平抛运动的实例分析和学生实验,学生体验物理与生活的紧密联系,增强学习物理的'动力。
通过对实验的分析和探究,学生体验科学研究的过程,体验研究的喜悦。
在分析研究的过程中,师生互动、生生交流,体验合作的成功。
二、教学重难点
【重点】
平抛运动的概念和规律,以及规律的应用。
【难点】
对平抛运动的两个分运动的理解。
三、教学方法
实验观察、推理归纳 、讲解法等。
四、教学过程
环节一:新课导入
粉笔头从桌面边缘水平飞出,观察粉笔头在空中做什么运动,这种运动具有什么特点,本节课我们就来学习这个问题。
平抛运动定义: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。
举例:用力打一下桌上的小球,使它以一定的水平初速度离开桌面,小球所做的运动就是平抛运动,并且我们看见它做的是曲线运动。
分析:平抛运动为什么是曲线运动?(因为物体受到与速度方向成角度的重力作用)
环节二:新课探究
从受力情况看:
a. 竖直的重力与速度方向有夹角,作曲线运动。
b.水平方向不受外力作用,是匀速运动,速度为V0。
c. 竖直方向受重力作用,没有初速度,加速度为重力加速度g,是自由落体运动。
总结:做平抛运动的物体,在水平方向上由于不受力,将做匀速直线运动;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。加速度等于g 。
【演示实验】用小锤打击弹性金属片时,A球向水平方向飞出,做平抛运动,而同时B球被松开,做自由落体运动。
现象: 越用力打击金属片,A球的水平速度也越大;无论A球的初速度多大,它总是与B球同时落地。
以抛出点为坐标原点,水平方向为x轴(正方向和初速度v0的方向相同),竖直方向为y轴,正方向向下,则
环节三:巩固练习
抛一物体,当抛出1秒后它的速度与水平方向成45度角,求物体的初速度。( g取10 m/s2 )
环节四:小结作业
本节课我们学习了什么是平抛运动,平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动;让同学们课下思考平抛运动物体的水平位移与竖直位移之间的关系?
五、板书设计
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