2019-2020年高一物理平抛物体的运动教学案例 新课标 人教版
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《平抛运动》教学案例[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。
[三维目标]一、知识与技能:1、知道什么是平抛运动2、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。
3、掌握平抛运动的规律,会处理简单的问题。
二、过程与方法:1、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。
2、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。
3、发挥教学工具的作用,提高运用数学解决问题的能力三、情感、态度与价值观1、在物理教学中使学生受到相信科学、热爱科学的教育。
2、培养学生学习科学的兴趣及实事求是的科学态度。
3、激发学生积极的学习兴趣和勇于探索的精神。
[教学重点]平抛运动的特点和规律[教学难点]平抛运动的规律教学过程[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。
第五章抛体运动实验:探究平抛运动的特点教学设计科目物理课题实验:探究平抛运动的特点课时1课时教学目标与核心素养一.知识与技能1.通过实验探究,初步掌握平抛运动问题的处理方法;2.掌握频闪照相法、滴水法、描点法等探究实验的常用方法;3.通过实验,探究并认识平抛运动的规律;二.过程与方法1.利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动,渗透物理学“化曲为直”“化繁为简”的方法及“等效代换”“正交分解”的思想方法;2.在实验教学中,进行控制的思想方法的教育:从实验的设计、装置、操作到数据处理,所有环节都应进行多方面实验思想的教育,“实验的精髓在于控制”的思想,在乎平抛物体实验中非常突出。
如装置中斜槽末端应保持水平的控制;木板要竖直放置的控制,操作上强调小球每次都从斜槽同一高度处静止开始释放的控制;在测量小车位置时对实验误差的控制等。
三.情感态度与价值观1.通过重复多次实验,进行共性分析、归纳分类,达到鉴别结论的教育目的,同时还能进行理论联系实际的教育。
2.在理解平抛物体运动规律是受恒力的匀变速曲线运动时应注意到“力与物体运动的关系”。
教学重、难点教学重点:1、平抛运动的特点和规律;2、学习和借鉴本节课的研究方法。
教学难点:1、平抛运动的规律。
教学准备教具:平抛运动演示仪、平抛竖落仪等.教学过程教师活动学生活动设计意图一.导入新课:前几节课我们学习了曲线运动的相关知识以及研究曲线运动的基本方法-运动的合成与分解。
那我们先来回顾一下:【教师提出问题】①做曲线运动的物体其速度的方向是怎样的?②在什么情况下物体会做曲线运动?③运动的合成与分解包含哪几个方面的内容?④合运动和分运动之间以及各个分运动之间存在什么关系呢?好了,我们已经了解了通过运动的合成与分解能够研究曲线运动的规律,现在这节课,我们通过实验来研究一种生活中常见的曲线运动-平抛运动。
二.讲授新课:(1)抛体运动质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向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,物体做曲线运动包括速度的合成与分解、位移的合成与分解、加速度的合成与分解合运动和分运动所经历的时间一定是相同的,这是等时性原理;各个分运动之间是相互独立、互不影响的,这是独立性原理通过对前面曲线运动和运动的合成与分解的回顾,开启本节课的学习-实验:探究平抛运动的特点【教师引导实验】抛体运动教师以任意角度向空中抛出一个粉笔头。
第五章曲线运动第三节平抛物体的运动教材分析:人教版高一物理必修教材平抛运动是一种重要的运动,学习平抛运动,不仅是知识的深化和扩展,更重要的是能力的培养和提高。
平抛运动比直线运动复杂,不容易直接研究它的速度、位移等的变化规律,需要将它分解成简单的运动来研究。
对于平抛运动的学习,不能仅停留在运动规律的描述上,教学时应利用动力学的知识,分析平抛物体的受力情况,讨论平抛物体为什么在竖直方向上做自由落体运动,使学生对平抛运动的理解深入一步,建立起前后知识间的联系,形成知识结构。
三维目标一、知识与技能目标1、知道什么是平抛运动。
2、理解平抛运动是两个直线运动的合成。
3、掌握平抛运动的规律,并用来解决简单的问题。
二、方法与过程目标1、对演示实验,应认真的观察、思考、讨论、总结现象后面的本质规律。
2、通过对频闪照片的分析,培养学生的观察能力和分析能力。
3、提高学生运用数学知识解决问题的能力。
三、情感态度价值观物理规律是从复杂的现象中抽象出来的,是用简单的公式反映出自然的秩序和规律,掌握了自然规律,就可以利用它来改变自然界;同时反映了物理的简洁美。
教学重点1、明确平抛运动可以用个简单的直线运动来等效替代。
2、掌握平抛运动的规律。
教学难点1、平抛运动为什么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?2、对频闪照片的正确分析。
3、怎样认识平抛运动的规律。
教学方法实验法、分析推理法教具教材图5—16的器材、CAI课件、投影仪教学过程(投影)知识与技能目标1、知道什么是平抛运动。
2、知道平抛运动的特点和分析方法。
3、掌握平抛运动的基本规律。
一、导入新课教师:向空中抛一只粉笔问:粉笔在空中有哪些抛法?①学生互相讨论②教师配合实例演示归纳:根据初速度的方向不同分抛体运动:竖直上抛、水平抛出、竖直下抛、斜上抛、斜下抛本节来学习其中非常重要的一种水平抛出——平抛运动二、新课教学(一)平抛运动的定义﹝CAI课件﹞模拟水平匀速飞行的上掉下的炸弹下落情景。
人教课标版必修二《平抛运动》课堂实录及设计分析一、课程分析1.本节课使用的教材是《普通高中课程标准实验教科书物理(共同必修1)(山东科学技术出版社)》,教学的内容是第三章第三节关于平抛运动的内容。
2.教学内容(教学重点、难点、关键)(1)重点是研究平抛物体的特点和运动规律。
(2)平抛运动为什么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?这一结论怎么得到的?这是难点也是重点。
二、学情分析1.学生在初中阶段已经学过平抛运动,在高中阶段再次学习这个内容时,要让学生的认识有进一步的提高。
2.本节课从运动的合成与分解的认识引入,重点介绍平抛运动的研究方法,强调对平抛运动的规律的理解,以期学生对平抛运动有全面、清楚的认识。
3.本节课的演示实验比较多,而学生对演示实验的重要性认识不够,强调对演示实验的重视,并认真观察演示实验,分析实验现象。
这是新课程标准的要求,也是对学生学习品质和学习习惯的要求。
三、设计理念由实验入手引入课题,再启发诱导学生对平抛运动的特点进行分析,而后再进行实验验证,重点突破平抛的特点和规律。
启发学生积极思维,以问题为驱动,逐步建构和形成物理概念和规律。
在应用中进一步深化和活化物理概念、规律。
“实验启发式”综合教学模式是我们学科的老师在教学实践中总结出来的模式,已在实践中收到一定效果,当然也有待在具体的教学实践中不断地完善,使之变得更科学。
四、学习目标1.知识与技能:(1)研究并认识平抛运动的条件和特点。
(2)理解平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动和自由落体运动的合运动,并进一步理解运动合成和分解的等时性和独立性。
(3)掌握平抛运动分解方法,推导平抛运动规律并会运用平抛运动规律解答相关问题。
2.过程与方法:(1)通过观察演示实验,概括出平抛运动的特点。
培养学生观察,分析能力。
(2)利用已知的直线运动规律来研究复杂的曲线运动,渗透物理学中“化繁为简“的思想。
3.情感态度价值观:(1)培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。
第四节平抛物体的运动一、教学目标⑴ 知识目标知道平抛运动的特点是初速度方向水平,只有竖直方向受重力作用, 运动轨迹是抛物线.2. 知道平抛运动形成的条件.3. 理解平抛运动是匀变速运动, 其加速度为g4. 会用平抛运动规律解答有关问题.⑵ 能力目标:1. 通过观察演示实验,概括出平抛物体运动的特征,培养学生观察、分析能力;2. 通过对教材上附图5-17" 平抛物体的闪光照片"的分析,或对平抛运动课件的分析启发学生:处理物理问题可以利用各种技术手段来弥补我们感官功能上的不足,从而培养新的研究方向的创新能力、猜想能力和归纳总结能力.⑶ 思想、方法教育目标:1. 在知识教学中应同时进行科学研究过程教育, 本节课以研究平抛物体运动规律为中心所展开的课堂教学,应突出一条研究物理科学的一般思想方法的主线:观察现象, 初步分析f猜测f实验研究f得出规律f重复实验,鉴别结论f追求统一一.2. 利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动,渗透物理学" 化曲为直"、"化繁为简"的方法及"等效代换""正交分解"的思想方法.3. 在实验教学中, 进行控制的思想方法的教育: 从实验的设计、装置、操作到数据处理,所有环节都应进行多方面实验思想的教育." 实验的精髓在于控制"的思想,在平抛物体实验中非常突出. 如装置中斜槽末端应保持水平的控制; 木板要竖直放置的控制; 操作上强调小球每次都从斜槽同一高度处由静止开始释放的控制; 在测量小球位置时对实验误差的控制等.⑷ 情感、德育目标:1.通过重复多次实验,进行共性分析、归纳分类, 达到鉴别结论的教育目的,同时还能进行理论联系实际的教育.2 在理解平抛物体运动规律是受恒力的匀变速曲线运动时应注意到". 力与物体运动的关系". 这方面的问题, 我国东汉的王充(公元27-97年)历尽心血三十年写成《论衡》一书,全书三十卷八十五篇约三十万字.已有精辟论述.以此渗透爱国主义教育和刻苦学习, 勤奋工作精神的美德教育.【教学重、难点分析】1. 重点是平抛物体的运动规律:物体(质点)的位置、速度如何随时间变化,轨迹是如何形成的;2. 平抛物体运动是怎样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的?这是难点,也是教学的重点。
人教版高中物理必修2《平抛运动》教学案例《人教版高中物理必修2《平抛运动》教学案例》这是优秀的教学设计文章,希望可以对您的学习工作中带来帮助!一、教学目标1.知道抛体运动是匀变速曲线运动,认识平抛运动。
2.知道平抛运动的受力特点和运动性质,并会分析。
3.理解平抛运动的规律,掌握平抛运动速度和位移的特点。
教学过程(一)、引入师:刚刚我们学习了运动的合成与分解。
在今后的学习中我们要学会用分解合成的方法来处理实际生活中的一些复杂的运动。
今天我们就来学习一种特殊的曲线运动----平抛运动。
接下来请同学们阅读课本内容,思考以下问题:(二)、自学指导1.什么是抛体运动?什么是平抛运动?2.抛体运动的受力特点是什么?怎样用运动的合成和分解的方法分析平抛运动?3.平抛运动的速度大小怎样计算?方向怎样确定?4.平抛运动的位移大小怎样计算?方向怎样确定?5.怎样用运动的合成和分解的方法分析斜抛运动?内容讲解师:好的,同学们课本看完了吧,通过对课本内容的思考,是不是对平抛运动的规律有了一定的认识了呢?那接下来大家看一下下面这道例题:例1.人站在楼上水平抛出一个小球,球离开手后水平方向的速度为vx,竖直方向的速度为vy,忽略空气阻力,如图所示,能正确表示在相同的时间间隔内速度矢量v的变化情况的图像是( ) 解析:小球做平抛运动,水平方向速度不变,因此A、D错误。
竖直方向做匀加速直线运动,相同时间间隔内,竖直方向速度的增加量相同,故B错误,C正确。
答案:C师:通过这道题我们可以了解平抛运动的运动性质,由图可知其速度大小方向都变化,是变速运动,只受重力,根据牛顿第二定律,加速度不变a=g,做匀变速曲线运动。
[点评] 平抛运动的性质一架装载救援物资的飞机,在距地面500 m的高处,以80 m/s 的水平速度飞行。
为了使救援物资准确地投中地面目标,飞行员应在距目标水平距离多远的地方投出物资?(不计空气阻力)[解析] 如题图所示,在地面上的观察者看来,从飞机上落下的物资在离开飞机前具有与飞机相同的水平速度。
⾼⼀物理⼈教版-实验:探究平抛运动的特点-1教案教案环节⼀平抛运动环节⼆探究平抛运动特点的实验⽅法环节⼀平抛运动引导学⽣通过对出⼿后的棒球和⾃细管中喷出的⽔进⾏受⼒分析得出抛体运动的概念。
环节⼆平抛运动的研究⽅法1.运动信息的获取:回顾直线运动的研究,为了研究平抛运动,需要设法获取其运动信息。
提出问题:平抛运动的物体其位置和速度随时间都在不断发⽣变化,如何获取和记录其位置和速度的信息呢?其位置和速度信息哪⼀个更容易获取?解决⽅案:回顾直线运动的研究,提出运⽤打点计时器或频闪技术获取信息。
提出问题:针对平抛运动特点,哪⼀种仪器更可⾏?解决⽅案:频闪技术。
2.研究思路:运动的分解提出问题:应当如何选取分解⽅向呢?根据什么?解决⽅案:引导学⽣根据物体受⼒及初速度特点进⾏分解⽅向的选取。
根据平抛运动的物体初速度⽅向及其受⼒特点,我们可以尝试将其沿⽔平⽅向和竖直⽅向进⾏分解。
3.知识回顾:回顾匀速直线运动和匀变速直线运动位移特点,为之后研究进⾏准备4.实验⽅案设计:猜想:引导学⽣根据对平抛物体的受⼒分析,对物体在⽔平⽅向和竖直⽅向的运动规律进⾏猜想。
两种实验⽅案:⽅案1:频闪照相。
先通过实验操作获取物体运动信息,再分解,独⽴分析各⽅向运动特点。
通过频闪技术获取运动位置信息。
引导学⽣建⽴坐标轴,测量和处理数据,通过将两个⽅向上物体位移随时间变化规律特点与猜想的运动特点进⾏对⽐得出两个⽅向上运动规律。
即,平抛运动在⽔平⽅向上做匀速直通过观察⽣活中的情景总结平抛运动概念回顾以往研究⽅法,选择合适研究⼿段。
运⽤所学知识和规律对新问题进⾏猜想,探究和验证。
线运动,在竖直⽅向上做⾃由落体运动。
⽅案2:平抛竖落仪、平抛仪。
先将运动分解,获取某⼀单⽅向运动信息,先分析这个⽅向运动特点;然后再获取另⼀垂直⽅向运动信息,推出另⼀⽅向运动特点。
本节课先通过实验获取平抛运动竖直⽅向的运动信息,根据信息分析平抛运动竖直⽅向运动特点,再获取⽔平⽅向信息并推出其运动特点。
第05章第03节平抛教案04 人教版教学要求:1.知识目标:(1) 知道平抛运动形成的条件和平抛运动的轨迹是抛物线.(2) 理解平抛运动是匀变速运动,其加速度恒为g.(3)理解平抛运动可以看做水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动,并且这两个分运动并不互相影响.(4)会用平抛运动的规律解答有关问题.2.素质目标(1).通过观察演示实验,概括出平抛物体运动的特征,培养学生观察、分析能力;通过对教材上所附彩图“平抛物体的闪光照片”和CAI课件的分析,启发学生:处理物理问题可以利用各种技术手段来弥补我们感官功能上的不足,从而创造出新的研究方向和创造新的测量仪器。
(2).利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动,渗透物理学“化曲为直”、“化繁为简”的方法及“等效代换”的思想。
3.德育目标引导学生认识事物的独立性和事物发展过程中的必然联系,培养学生逻辑思维能力和分析问题、解决问题的能力。
教学重点、难点分析1.重点是平抛运动的规律和平抛物体的位置、速度与时间的关系;2.平抛运动是怎样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的?这是难点,也是教学的重点。
教具1.演示平抛的物体与自由落体同时落地:平抛与自由落体实验器(包括两个不同颜色、同样大小的小球、小锤、支架等);2.演示平抛运动和它的两个分运动:平抛竖落演示器(包括电源、三个钢球)3.分析实验数据平抛物体的闪光照片(课本彩图)、刻度尺、铅笔;4.CAI课件(1)模拟动态演示手枪水平射出子弹的过程和小球沿轨道做平抛运动的过程。
(2)模拟演示平抛运动和它的两个分运动的位移、速度随时间的变化。
(3)模拟动态演示“飞机投弹”(例题)和“手枪射中松鼠实验”练习。
(4)模拟动态演示平抛运动和它的两个分运动的独立性和等时性。
教学过程(一)引入新课分别观察从水平轨道抛出的小球、手枪水平射出的子弹、水平飞行的飞机投下的炸弹三个运动现象,比较它们运动的共同点。
第五章 曲线运动3 实验:研究平抛运动学习目标1.知道平抛运动的条件及相应控制方法.2.知道用实验获得平抛运动轨迹的方法.3.知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法.4.知道测量初速度时需要测量的物理量.5.会推导平抛运动初速度的表达式,会计算平抛运动的初速度.自主探究1.平抛运动的性质做平抛运动的物体只受到 力的作用,由牛顿第二定律可知,其加速度恒为g,所以是 运动;又因 力与速度不在同一条直线上,所以平抛运动是匀变速 运动.2.平抛运动的处理方法平抛运动是一种曲线运动,研究平抛运动时可以将平抛运动分解为水平方向的 和竖直方向的 两个分运动.3.平抛运动的轨迹是 .4.常见的几种获取平抛运动轨迹的方法(参考教材第14页)(1)利用实验室的斜面小槽等器材装配如图所示的装置.钢球从斜槽上滚下,冲过水平槽飞出后做 运动.每次都使钢球在斜槽上的 位置滚下,钢球在空中做 运动的轨迹就是 的.设法用铅笔描出小球 的位置.通过多次实验,在 上记录钢球所经过的多个位置,连起来就得到钢球做 的轨迹.怎样找出小球在运动过程中所经过的位置呢? .(2)如图,倒置的饮料瓶内装着水,瓶塞内插着两根两端开口的细管,其中一根弯成水平,且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴.水从喷嘴中射出,在空中形成 ,它显示了 运动的轨迹.设法把它描在背后的纸上就能进行分析处理了.插入瓶中的另一根细管的作用,是 .这是因为该管上端与空气相通,A处水的压强始终 大气压,不受瓶内 的影响.因此,在水面降到A处以前的一段时间内,可以得到 的细水柱.(3)用数码相机或数码摄像机记录平抛运动的轨迹.可以用它拍摄小球从水平桌面飞出后做平抛运动的几张连续照片.如果用数学课上画函数图象的方格黑板做背景,就可以根据照片上小球的位置在方格纸上画出小球的轨迹.合作探究一、设计实验方案交流方案,分析教材中的实验方案的优缺点,确定实验方案.教材中的案例优点缺点注意事项案例一案例二案例三二、确定平抛运动的轨迹(一)利用平抛实验仪的实验中得到较准确的轨迹,请思考下列问题:1.如何检验斜槽末端部分是否水平和木板面是否竖直? 2.如何保证每次实验v0相同? 3.小球平抛的抛出点在哪?如何确定? 4.实验结果与斜面轨道不光滑有关吗?为什么? 5.根据得到的实验轨迹点,如何描绘平抛运动的轨迹? 6.实验需要哪些器材或仪器? 如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线?说明方法:(二)利用水注法的实验中为了得到较准确的轨迹,请思考下列问题:1.如何确保水流出时做平抛运动? 2.如何确保水注的轨迹不发生变化? 3.根据得到的实验轨迹点,如何描绘平抛运动的轨迹? 4.实验需要哪些器材或仪器? 如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线?说明方法:三、计算平抛运动的初速度思考讨论:(1)如何推导平抛初速度的表达式?写出推导过程.(2)测量初速度时需要测量的物理量有哪些?(3)实验数据处理1234xyv0=x g2yv0的平均值课堂检测1.在研究平抛运动的实验中,为减小空气阻力对小球运动的影响,应采用( )A.实心小铁球B.空心小铁球C.实心小木球D.以上三种小球都可以2.关于做“研究平抛运动”的实验时,下列说法正确的是( )A.实验目的之一是求当地重力加速度B.小球运动时,应与木板上的白纸相接触C.把小球位置记录在纸上后,应用平滑曲线连接D.在纸上记录小球的第一个位置,应尽量靠近坐标原点3.安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是( )A.保持小球飞出时,速度既不太大,也不太小B.保证小球飞出时,初速度水平C.保证小球在空中运动的时间每次都相等D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线4.在“研究平抛运动”的实验中,已备有下列器材:有孔的硬纸片、白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台,还需的器材有( )A.停表B.天平C.重垂线D.弹簧测力计5.数码相机大多具有摄像功能,每秒钟拍摄大约15帧照片,一同学用它拍摄小球从水平面飞出后做平抛运动的几张连续照片,下列处理正确的是( )A.只要测出相邻两照片上小球的距离,就能判断平抛运动的特点B.只要测出相邻两照片上小球的水平距离,就能判断平抛运动在水平方向上的运动特点C.只要测出相邻两照片上小球的竖直距离,就能判断平抛运动在水平方向上的运动特点D.只要测出相邻两照片上小球的竖直距离,就能判断平抛运动在竖直方向上的运动特点6.在做“研究平抛运动”的实验时,下列说法正确的是( )A.安装斜槽和木板时,一定要注意木板是否竖直B.安装斜槽和木板时,只需注意小球不和木板发生摩擦C.每次实验都要把小球从同一位置由静止释放D.实验的目的是描出小球的运动轨迹,分析平抛运动的规律7.下列因素会使“研究平抛运动”实验的误差增大的是( )A.小球与斜槽之间有摩擦B.安装斜槽时其末端不水平C.建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点D.根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取作计算的点离原点O较远8.如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落.改变整个装置的高度H,做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地,该实验现象说明了A球在离开轨道后( )A.水平方向的分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动9.在研究平抛物体的运动的实验中,为了求平抛物体的初速度,需直接测的数据有( )A.小球开始滚下的高度B.小球在空中飞行的时间C.运动轨迹上某点P的水平坐标D.运动轨迹上某点P的竖直坐标10.在“研究平抛运动”的实验中,某同学记录了运动轨迹上三点A、B、C,如图所示,以A为坐标原点,建立坐标系,各点坐标值已在图中标出.求:(1)小球平抛初速度大小;(2)小球做平抛运动的初始位置坐标(g取10m/s2).参考答案自主探究1.重 匀变速 重 曲线2.匀速直线运动 自由落体运动3.抛物线4.(1)平抛 同一 平抛 一定 经过 竖直白纸 平抛运动 可以把笔尖放在小球可能经过的位置,如果小球能够碰到笔尖,就说明位置找对了(2)弯曲的细水柱 平抛 保持从喷嘴射出水流的速度,使其不随瓶内水面的下降而减小 等于 水面高低 稳定合作探究一、设计实验方案教材中的案例优点缺点注意事项案例一平抛运动的轨迹稳定不易确定钢球的位置使用横槽确定小球的位置案例二便于确定轨迹轨迹不稳定,受液面高低的影响迅速确定轨迹案例三便于确定轨迹不易确定初速度向学生提供照片的实际比二、确定平抛运动的轨迹(一)1.小球放在斜槽水平任意位置都静止;木板面与重垂线平行.2.由同一位置静止释放小球.3.小球的球心,斜槽的末端向上加半径的高度4.没有关系,只要从同一斜面、同一高度静止释放小球,都能获得初速度相同的平抛运动.5.让小球沿斜槽末端抛出,先用眼睛粗略估计轨迹位置,再把笔尖放在该位置,让小球再次滚下,若小球击中笔尖,则记下该位置点,按照此方法,记录多个轨迹点,然后用平滑的曲线依次连接各点.6.平抛实验仪、金属小球、复写纸、白纸、刻度尺、三角板、笔、计算器.说明方法:抛物线轨迹上各点应满足y=ax2,在轨迹上测出若干点的坐标(x,y),带入方程中检验是否满足y与x2成正比的关系.(二)1.细管的末端保持水平2.使管口压强保持不变3.用平滑的曲线连接4.铁架台、饮料瓶、大头针、亚克力板、透明胶片、白板笔、刻度尺、三角板、接水盘、计算器.说明方法:抛物线轨迹上各点应满足y=ax 2,在轨迹上测出若干点的坐标(x ,y ),带入方程中检验是否满足y 与x 2成正比的关系.三、计算平抛运动的初速度(1)y=gt 2⇒t=122y g x=v 0t ⇒v 0==x x t g2y2.测出轨迹上某一点的坐标(x ,y )代入可求出v 0,选取不同位置的点,多次测量后求出平均值.【巩固训练】1.AD2.2 0.70m/sgl 课堂检测1.A 解析:空气阻力对实心小铁球的影响相对较小.2.C 解析:平抛实验的目的不是测重力加速度,A 错;小球也不能与木板上的白纸相接触,B 错;实验用到的数据与坐标原点无关,D 错.3.B 解析:平抛运动就是要求小球离开斜槽时,初速度一定是水平的.4.C5.BD 解析:研究平抛运动是采用运动的分解,分别在水平方向和竖直方向研究,所以需要测量水平间距和竖直间距,故选B 、D.6.ACD 解析:安装斜槽和木板时,木板要竖直,以保证描点准确,A 正确,B 错误;为保证小球每次做平抛运动的初速度相同,每次实验都要把小球从同一位置由静止释放,C 正确;实验的目的是描出小球的运动轨迹,分析平抛运动的规律,进而求出初速度,D 正确.7.BC 解析:本实验的目的是描出平抛物体的运动轨迹,并求出平抛物体的初速度,实验中只要保证小球离开斜槽末端时的平抛初速度相等即可,因此,即使小球与斜槽之间有摩擦,只要保证小球每次从斜槽上滚下的初始位置都相同,平抛时的初速度就都相同,不会引起误差,A 错误;如果安装斜槽时其末端不水平,小球的运动就不是平抛,会引起误差,B 正确;建立坐标系时,应以斜槽末端小球球心所在的位置为坐标原点,否则会引起误差,C 正确;计算初速度时,计算点距抛出点O 越远,x 、y 值就越大,用刻度尺进行测量时,其误差越小,故D 错误.8.C 解析:由于B 球做自由落体运动,A 、B 两球总是同时落地,说明A 球在竖直方向上和B 球做同样的运动,即A 球也做自由落体运动,C 正确,D 错误;至于水平方向上A 球做什么运动,该实验无法说明,A 、B 均错误.9.CD 解析:由平抛运动规律,竖直方向y=gt 2,水平方向x=v 0t ,因此v 0=x,可见只要测得12g 2y 轨迹上某点P 的水平坐标x 和竖直坐标y ,就可求出初速度v 0,故C 、D 正确.10.(1)1m/s (2)初始位置坐标值为(-10,-5)解析:(1)从题中可以看出在水平方向有x AB =x BC =10cm,说明从A 到B 所用时间与从B 到C 所用时间相等,即t AB =t BC =t 0在竖直方向有Δh=h BC -h AB =10cm由匀变速直线运动规律可得Δh=g t 02则初速度v 0==x AB ·=1m/sx AB t AB g Δℎ(2)由匀变速直线运动规律可得B 的竖直速度v By ==2m/sℎAC2t 0又v By =v Ay +gt 0,则v Ay =1m/s又v Ay =gt ,则t=0.1,即从平抛起点到A 点的时间为0.1s因此,从抛出点到A 点的水平位移x=v 0t=0.1m =10cm,竖直位移y=gt 2=0.05m =5cm12于是可得物体开始做平抛运动的位置坐标(-10,-5).。
2019-2020年高一物理平抛物体的运动教学案例新课标人教版一、教材分析《平抛物体的运动》这节内容编排在学生学习了直线运动的规律和牛顿运动定律及《曲线运动》和《运动的合成与分解》这两节内容之后,它既符合学生由易到难,由简到繁的认识规律,又保持了知识的结构性、系统性。
平抛运动作为高中阶段研究的两种典型曲线运动中的一种,它是学生第一次具体用所学过的知识来处理曲线运动,可以巩固前面所学的知识,深化了分析解决曲线运动问题的金钥匙——运动的合成与分解。
这一节的有关内容及处理方法又常在后面的静电场内容中应用。
所以这节内容在教材中起到了承上启下的作用。
做好演示实验和分析好频闪照片是新课学习的关键。
从实验事实出发,观察现象初步分析、进行猜测、而后再实验研究得出规律、之后还需重复实验鉴别结论、最终要追求统一。
这是一条研究物理科学规律的一般方法,也是本课教学主线。
二、学生分析1、高一学生认识事物的特点是:已经开始习惯抽象逻辑思维,但思维还常常与感性经验直接相联系,仍需具体形象的来支持。
2、学生在没有学习本节知识之前,已经知道了牛顿运动定律、曲线运动、运动的合成与分解等概念和方法,但没有亲身体验过如何来具体的研究曲线运动。
三、教学模式和教学方法的选定为了让学生能主动获取知识、培养能力、学会学习和科研的方法,调动学生学习积极性,使学生获得成就感,所以在观察现象初步分析、猜测、实验研究、推导规律阶段都交给学生自主完成,因此在充分落实“双基”教学和体现教师的主导作用和学生主体作用,使教学过程真正成为学生学习过程,使学生既学到知识,又培养探索能力的思想指导下,根据本节课特点,采用“三动”教学模式,模式结构如下:“主动”发展全动互动本节课的教学方法采用:实验法、讨论法、假设法。
让学生通过观察实验,同学之间相互讨论,来体会是如何将一个复杂的运动——平抛运动等效为水平方向的匀速直线运动和竖直方向自由落体运动的合成的;培养学生的分析、推理、综合能力,有效地突出重点。
这样做能很好地体现“三动”教学模式的特征,即“让学生最大限度地参与到学习的全过程”,符合教师的主导作用和学生的主动性相结合的原则。
四、教学程序的设计为达到上述教学目标,充分发挥学生的主体作用,最大限度地激发学生学习的主动性、自觉性,本节课教学程序设计如下:五、教学程序具体安排(一)启发探究欲望复习:1、物体做曲线运动时如何确定物体的运动方向?2、对于一个复杂的运动我们通常会如何处理?〖这样设计的目的是为了后面确定平抛运动中物体的速度方向的确定和如何研究平抛运动打下伏笔〗引入:演示实验[配合多媒体重复展示]1、小粉笔头沿水平桌面弹出2、小球水平抛出3、小车沿水平轨道抛出请大家观察上述3个现象中有哪些共同点?(由同学们互相讨论或独立思考完成)《生生互动》学生讨论总结:被抛出小球具有以下特点:1. 水平抛出,2. 抛出后的小球、小车、粉笔头只受重力(空气阻力很小可忽略)。
3. 运动轨迹必是曲线.由此给出:1.平抛运动的概念:初速度沿水平方向抛出的物体在重力作用下的运动叫做平抛运动2.物体做平抛运动的条件:①具有水平初速度②只受重力作用3.平抛运动的一个特点:是曲线运动〖这样设计的目的是为了①这样通过实验使学生对平抛运动的研究产生了兴趣,激发了求知欲望,并使学生的注意力很快指向本节课。
②培养学生的观察、总结概括的能力③很自然的给出平抛运动的概念和物体做平抛运动的条件〗〖初步分析〗(二)展开探究活动1、提问:如何来研究平抛运动(学生在上述观察和分析基础上进行)〖猜测〗平抛物体的运动可能分解为:水平方向的匀速运动和竖直方向上的自由落体运动.2、师生共同对猜测进行〖实验验证性研究〗观察演示实验:⑴平抛、竖落轨迹演示器:平抛、竖落轨迹演示⑵平抛物体运动和自由落体运动的频闪照片(课本图5-17)[配合多媒体模拟展示]①由平抛、竖落轨迹演示器演示:平抛的小球与自由下落的小球同时落地。
在高度一定的条件下,先后使平抛小球以大小不同的水平速度抛出(小锤打击的力度不同)。
学生观察得出结论:在高度一定的条件下,平抛初速度大小不同,但运动时间相同。
②在“平抛物体的闪光照片”上用铅笔画几条竖直线和水平线,并且过小球的球心,用刻度尺测量这些小球之间的水平距离和竖直距离,再用学过的知识计算一下,得出在相等时间里前进的水平距离相等,可以证明平抛运动的水平分运动是匀速的。
这说明竖直方向的运动也不影响水平方向的运动。
推理:平抛运动的时间与初速度大小无关,说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。
分析验证:从课本所附图5-17“平抛物体的闪光照片”上可以看出,同时开始自由下落和平抛的小球在同一时间下落相同的高度。
实验表明,平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,水平方向速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向的运动。
(在这里可以用假设法,归纳出平抛运动确实是两个分运动的合成。
)〖有许多老师会认为:书上的频闪照片不直观,又不容易在课堂上现场操作,所以就对实验装置做了很多的改进来演示平抛运动的两个分运动的情况,如:磁力型平抛演示仪、能同时演示自由落体、匀直线运动、平抛运动的改进装置等,但我认为这恰恰失去了一次很好的教育机会:当物理不能直接的给我们感官上足够的信息时,我们应让学生明白可以利用各种技术手段来弥补我们感官功能上的不足,从而培养新的研究方向的创新能力、猜想能力和归纳总结能力。
所以我认为不应该舍本取末,且频闪照片在自由落体运动中已经提过所以学生对此也不陌生。
在教材中两个地方出现频闪照片,说明这是处理问题的一种很好的方法〗提问:在频闪照片中,如何画出小球的象在照片中的运动轨迹?〖这样设计的目的是为了强化复杂物体运动轨迹的确定方法——描迹法,且为下面确定平抛运动的物体在任意时刻的速度方向埋下伏笔〗引导学生自学探究:〖得出规律〗明确:以抛出点为坐标原点,沿初速度方向为x 轴正方向,竖直向下为y 轴正方向。
从抛出时开始计时,求时刻t 质点的位置P (x ,y ),速度,加速度a ,t 时间内的位移s ,如右图所示。
〖这样设计的目的是为了强化运动的合成与分解的方法,体现领悟、强化和激励原则〗(三)总结探究成果这一环节的操作要点,以师生互动,生生互动为主。
其目的是对学生掌握知识的情况进行反馈,对学生自学、讨论态度和效果进行反馈,这一阶段学生的认识将在教师的引导下,从感性认识向理性认识飞跃。
这样做能真正把学生推到学习的主体地位上,让学生最大限度地参与到学习的全过程。
提高了学生自学能力和运用数学方法分析问题的能力。
(1) (2)由于从抛出点开始计时,所以t 时刻质点的坐标恰好等于时间t 内质点的水平位移和竖直位移,因此(1)(2)两式是平抛运动的位移公式。
①由(1)(2)两式可在xOy 平面描出任一时刻质点是平抛运动的位移公式。
②求时间t 内质点的位移,t 时刻质点相对于抛出点的位移的大小 ()()22212022gt t v y x OP s +=+==位移方向可用s 与x 轴正方向的夹角α,α满足关系:③由(1)(2)两式消去t ,可得轨迹方程,此式为抛物线方程,“抛物线”的名称就是从物理来的。
平抛运动中的瞬时速度公式t 时刻质点的速度v t 是由水平速度v x 和竖直速度v y 合成的。
v x=v 0v y =gtv t 的大小()22022gt v v v v y x t +=+= v t 的方向可用v t 与x 轴正方向夹角β来表示,β满足下述关系:(在这一部分教学中,学生容易漏掉v 、s 的方向,在这里应强调矢量的方向性) 教育学生要进行〖重复实验,鉴别结论〗〖追求统一〗在科学发展中,只有当不同的研究者从重复实验中得出相同结果时,科学结论得到鉴定,才能被公认为成立。
在科学史上,凡是在某一具体领域得到物理规律,科学家总是要把它与己有的基础理论进行比较研究。
当得到平抛规律后,自己要想到它与牛顿运动定律的统一:水平方向F=0,a=0。
匀速运动;竖直方向F=ma ,a=g 。
自由落体运动,故平抛运动的加速度:a=g ,即平抛运动是匀变速曲线运动。
可见,平抛运动规律与牛顿运动定律是统一的。
(四)继续深层次研究归纳探究的完成,标志着本节课重、难点内容的突破,从学生的角度讲,预示着平抛运动的特点和规律的初步领会和掌握,探究过程告一段落,但并不意味着探究工作的完结。
紧接着的是发散探究的开始,这一阶段实际上也就是应用、提高阶段。
教师要有预见性地挑选一些既有利于巩固学生新的认知结构,又有利于开发学生创造性思维的训练题。
选题应根据教学内容因地制宜,既可以选择一题多变的变式训练,也可从“小”、“精”、“活”上下功夫,选择形式多样、适合学生参与探究的问题。
训练时应提倡学生先独立思考,展开自主性探究,在探究遇到困难时才与其他同学讨论。
教师的主导作用在这时将充分地体现出来,要精心设计、提出如何使学生把探究工作引向深入的问题,为以后研究静电场中带电粒子的类平抛运动打下基础。
因此我设计的发散探究问题如下:我们已经得出平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成,那么请你想一下,①能否利用刚才的频闪照片来进行定性的证明呢?②若该变小球的质量,其它条件不变,小球的轨迹如何?③若改变小球的水平初速度,其余量不变,则下落时间是否发生变化?水平射程是否发生变化?④若改变小球的下落高度,其余量不变,则下落时间是否发生变化?水平射程是否发生变化?⑤若是一颗洲际导弹在获得了很大的水平速度后,关闭发动机,试问洲际导弹的运动是否当成是平抛运动 [这一部分深入研究能加深学生对平抛运动的分运动的独立性和同时性的理解,及平抛运动条件的理解]课堂练习:巩固演示(开阔眼界,拓展知识,培养想象能力)“飞机投弹”课件:处理教材P88例题“猎猴”课件:处理教材P89No32、小结:突出教学的重难点3、作业:巩固性练习六、教学评价1.“引入”是一个重要的教学环节,对调动学生学习积极性、主动性和激发求知欲,都有不可估量的作用。
从己知到未知,是一般的引入方法,话语应简洁且具有启发性。
《平抛物体的运动》这节课所需的准备知识是:运动的合成、牛顿运动定律、物体做曲线运动的条件和直线运动的一些知识。
所以,在引入时只需简单几句话就能达到激发学生求知欲的目标,使学生产生跃跃欲试的心理状态。
2.做好演示实验和分析好闪光照片是新课学习的关键。
从实验事实出发,观察现象初步分析、进行猜测、而后再实验研究得出规律、之后还需重复实验鉴别结论、最终要追求统一。
这是一条研究物理科学规律的一般方法,也是本课教学主线。
我成功的实现了这一点。
3.学生在教师的引导下,主动获取知识、培养能力、学会学习和科研的方法。
这既有利于调动学生学习积极性,也有利于使学生获得成就感。