平抛运动 说课稿 教案

平抛运动
整体设计
本节课的主要内容是抛体运动的概念和规律的教学.平时生活中的一些错误的思维定势会影响学生对抛体运动规律的理解.本节课从理论上通过对抛体运动位移和速度规律的分析，引导学生独立利用已有概念探索新知识，培养创造思维和独立学习能力.
平抛运动是整个曲线运动知识的重要内容之一.采用的是运动的合成与分解的方法，它是一种研究运动的基本方法，它能将复杂的问题化为简单的问题.其研究方法还是解决“带电粒子在电场中偏转运动”的重要规律之一.抛体运动（重点是平抛运动）是学生第一次应用运动的分解和合成的方法分析曲线运动的规律，对掌握研究平抛运动的方法有一定的难度，这种方法在“力的合成与分解”“运动的合成与分解”的学习中学生已有基础，并且学生已有直线运动知识准备及牛顿第一定律、第二定律作为基础，可以接受和深入理解用两个运动的合成的方法讨论平抛运动，实现知识的迁移.在教学中应让学生主动尝试应用这种方法来解决平抛物体运动规律这个新问题.为了让学生能顺利地掌握研究平抛运动的方法，在教师的引导下，通过日常生活中平抛运动的现象与生产、生活的联系，使学生更深入理解运动的规律.
平抛运动规律的推导要从牛顿第二定律出发，先分析水平方向受力如何、竖直方向受力如何，再讲水平方向的匀速直线运动、竖直方向的自由落体运动.这是因为在力学里，根据受力确定物体的运动规律，是一个基本方法.这是新教材与过去教材的不同.
教学重点
1.平抛运动、抛体运动的特点和规律.
2.用平抛运动、抛体运动规律去解答有关问题.
教学难点
1.让学生能根据运动合成与分解的方法探究出平抛运动和斜抛运动的一般规律.
2.学习和借鉴本节课的研究方法解决实际问题.
课时安排
1课时
三维目标
知识与技能
1.会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动.
2.知道平抛运动可以看成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，并且这两个运动互不影响具有独立性.
3.能应用平抛运动的规律交流讨论并解决实际问题.在得出平抛运动规律的基础上进而分析斜抛运动.分析斜抛运动不在具体规律，而在方法.
过程与方法
1.学生能通过对生活事例的分析得出平抛运动的定义.
2.体会平抛运动规律的探究过程，体会运动的合成和分解在探究平抛运动规律中的应用.
3.平抛运动的研究方法——可以用两个简单的直线运动来等效替代.利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动，渗透物理学等效代换的思想.
4.掌握平抛运动的研究方法的基础上自主探究斜抛运动.
情感态度与价值观
1.培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神.
2.培养学生将所学知识应用于实践的意识和勇气，主动探究实现知识迁移.
课前准备
自制多媒体课件、小球
教学过程
导入新课
故事导入
1992年11月15日是柯受良永生难忘的日子，这一天他创下了飞跃长城的壮举，此次飞越的距离虽仅有30米，但地势险要，落点前面是悬崖峭壁，稍不慎就会撞得粉身碎骨，因此不少人说，这是在“赌命”.但见他面带笑容和自信，骑着摩托车以每小时100码的速度冲上斜坡，然后再加速，突然，天空中划出一道弧线，摩托车就重重地落在接应台上，整个过程不到10秒钟，在场的观众看着这一惊险场面，无不目瞪口呆.就是在祖国母亲的博大怀抱中，柯受良成为世界上第一个飞越长城的人，这是他人生辉煌的一个转折点.
1997年，香港回归前夕，柯受良驾驶跑车成功飞越了黄河天堑壶口瀑布，长度达55米.飞越当天刮着大风，第一次飞越没有成功，但第二次成功了，其中有过很多危险的动作，但他都安全度过了，因此获得了“亚洲第一飞人”的称号.
情景导入
1.沿多个角度将粉笔抛出.
2.沿多个角度将纸片抛出.
粉笔和纸片都是抛体运动吗？什么是抛体运动？以一定的初速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体所做的运动叫做抛体运动.今天我们用运动分解的观点来分析抛体运动.
3.将小球从讲桌推向桌边，小球离开讲桌做的运动是平抛运动.那么，什么是平抛运动呢？平抛运动有什么规律呢？
复习导入
1.复习物体做直线运动的条件和做曲线运动的条件.
2.复习运动的合成和分解的方法，并理解分运动与合运动的等时性和各分运动的独立性,指出这种方法在解决复杂运动问题时的作用.
3.复习如何用坐标描述做一维运动和二维运动的物体的位置和速度.
4.复习匀变速直线运动规律的数学表达式.
推进新课
演示：将粉笔以与水平方向各种夹角抛出，说明：在空气阻力可以忽略的情况下，粉笔都在做抛体运动.
引导学生分析得出：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.物体做平抛运动有两个条件：①有水平初速度;运动过程中只受重力.
请同学们想一想，平时生活中你见过平抛运动吗？举例说明.
研究物体的运动规律就是要确定物体在任一时刻的位置和速度.
一、抛体的位置
首先，研究初速度为v0的平抛运动的位置随时间变化的规律.
教师设疑：还能像描述匀变速直线运动那样，用一维坐标来描述平抛物体的运动位置吗？
不能，由于抛体运动是曲线运动，至少要用二维坐标才能描述平抛物体的运动.
演示：贴近黑板，在黑板的平面上，用手把小球水平抛出，用粉笔记下小球离开手的位
置，描出轨迹.
我们以小球离开手的位置为坐标原点，以水平抛出的方向为x轴的方向，竖直向下的方向为y轴的方向，建立坐标系，并从这一瞬间开始计时.用牛顿第二定律的观点分析水平方向、竖直方向的力和运动的特征.
问题1：竖直方向受什么力，有没有加速度，有没有初速度？水平方向受什么力，有没有加速度，有没有初速度？
问题2：是否可以把平抛运动看成是水平方向和竖直方向上两个运动的合成,这两个方向上的运动各有什么特点呢？
结论1：因抛出时，物体只受重力的作用，竖直方向有大小为g的加速度，没有初速度;不受水平方向的力，所以，小球在水平方向没有加速度，水平方向保持初速度v0不变. 2：平抛运动可以看作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,并且两个分运动与平抛运动具有等时性.
平抛运动物体在任意时刻t的位置：
=
解答：将（1）（2）两式消去时间t
上式为抛物线方程，“抛物线”的名称就是从物理来的.
课堂训练
(1)在距地面高为h=20 m处，有两个物体A、B，在A以v0=20 m/s平抛的同时，B物体做自由落体运动，问谁先落地（）
A.A先落地
B.B先落地
C.同时落在
(2)某人从一列在平直铁轨上匀速行驶的列车上，将一物体自由地释放于窗台外，在不计空气阻力的情况下，则本人看到该物体的运动轨迹是（）
(3)在上题中，若有一个人站在地面上静止不动，则看到该物体的运动轨迹是（）
参考答案：(1) C (2)A (3)C
自主探究
如果物体抛出时的速度v 0不沿水平方向，而是斜向上方或斜向下方且仅受重力，这样的斜抛运动怎么分析？
知识拓展
斜抛运动的位置
问题：1.斜抛运动的物体仅受重力，水平方向的速度变化吗？如果水平速度不变，应该有多大？
2.斜抛运动与平抛运动在竖直方向上相比，有什么相同和不同？
结论：1.水平方向做速度为v x = v 0cos θ的匀速直线运动.
gh v v y 2202+=+.
例2 一个物体以10 m/s 的速度从10 m 的高度水平抛出，落地时速度的方向与地面的夹角θ是多少（不计空气阻力）?
分析：物体在水平方向不受力，所以加速度为0，速度总等于初速度v 0=10 m/s ；在竖直方向的加速度为g ，初速度为0，可以用匀变速运动的规律.
解答：落地时，物体在水平方向的速度v x =v 0=10 m/s.
落地时竖直方向的速度记为v y ,在竖直方向遵循匀变速运动的规律，有
2y v =2gh ，由此解出v y =14.1 m/s
tan θ=v y /v x =1.41,θ=55°
课堂训练
1.平抛运动物体的飞行时间由什么量决定？写出表达式.
2.平抛运动物体的水平飞行距离由什么量决定？写出表达式.
3.平抛运动物体的落地速度由什么量决定？写出表达式.
参考答案：1.飞行时间由高度决定，表达式为:t=g
h 2. 2.飞行水平距离由高度和初速度决定,表达式:x=v 0
g h 2. 3.落地速度由初速度和高度决定,表达式:v=gh v 220+.
课堂小结
本节课主要内容包括：1.抛体运动和平抛运动的概念：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. 平抛运动可以看作水平的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动.并且两个分运动与平抛运动具有等时性;
2二、抛体的轨迹
y=220
2x v g 三、抛体的速度
任意时刻的速度由v x =v 0,v y =gt 得v t =gh v 22
0+
四、斜抛的运动规律
(斜上抛、斜下抛、斜上抛和斜下抛):
处理方法：运动的合成与分解。