最新高中物理教学案例汇编

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化曲为直,用直解曲
——《平抛运动》
【案例背景】:《平抛运动》是普通高中课程标准物理教科书
(必修2)第五章《曲线运动》第二节的内容。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,它是学生第一次用所学
过的直线运动的知识来处理曲线运动的问题,体会分析解决曲线
运动问题的方法——运动的合成与分解。在教学中应让学生主动
尝试经历应用这种方法来探究平抛物体运动规律的学习过程,体
验知识发生的过程,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,将曲线
运动的问题化为直线运动的问题。让学生真正理解运动的合成与
分解这种思想方法的意义,理解为什么平抛运动可以分解成水平
方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
【预设思路】:本节课采用演示、引导,学生实验探究,讨
论、交流学习成果等方法。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曲线运动——平抛运动,等效
分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向自由落体运动。为了
使学生能主动获取知识、培养能力、学会学习和研究的方法,调
动学生学习的积极性,使学生获得成就感,把观察现象、初步分
析、猜想、实验研究、推导规律等环节都尽量交给学生自主完成,
让教学过程真正成为学生自主学习的过程,使学生既学到了知
识,又培养了科学探究能力,充分体现教师的主导作用和学生的
主体作用。
【案例描述】:
[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,沿曲线在该点的切线方向。
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。
[进行新课]
一、什么是平抛运动
师:阅读教材,理解什么是平抛运动?举出生活中物体做平
抛运动的例子。
将一个粉笔头水平抛出,粉笔头所做的运动能否看成是平抛
运动?为什么?
生:阅读教材,回答出平抛运动的概念,列举生活实例。思
考抛出的粉笔头的运动是不是平抛运动,通过对粉笔头运动的分
析,理解平抛运动的条件――空气阻力相对物体的重力可以忽略
不计。
师:通过实例分析,理解平抛运动的条件。增强学生的感性
认识,激发学生学习物理的兴趣。
二、平抛运动竖直方向的运动规律
师:演示实验,水平喷出的水柱显示了平抛运动的轨迹。
提出问题,引导学生观察:平抛运动的轨迹是一条曲线,我
们如何研究这个曲线运动的规律呢?根据物体做平抛运动的条
件,对竖直方向上的运动能否作出猜测?
学生活动:认真思考,分组讨论,选出代表回答。
用运动的合成和分解的方法来研究,将平抛运动分解成水平
方向和竖直方向上的两个直线运动,分别研究这两个分运动的规
律,最后再合成。
竖直方向:物体只受到重力作用且初速度为零,与以前学习
的自由落体运动的条件吻合。由此猜测竖直方向分运动可能为自
由落体运动。
师:倾听学生回答,点评。
师:作出科学猜想,然后验证猜想,对学生进行科学方法的
教育。
师:演示实验,探究竖直方向上的运动
规律。
①介绍实验装置如右图所示
②介绍实验做法:
因弹簧片C受到小锤D的打击,C向前推动小钢球具有水平
初速度,使A做平抛运动,同时(强调)松开小钢球B,使B自由
落下,做自由落体运动.
生:1、请学生代表做实验,用不同的力来击打C.
2、其他同学注意观察A球、B球的运动特点。
师:提醒学生观察现象
1、A球和B球落地的先后(提醒学生注意用耳朵听两
球落地的声音)。
2、用力大小不同时,A球运动的水平距离有什么不同。
生:学生描述实验现象
1、无论A球的水平速度大小如何,它总是与B球同时
落地。
2、A球的水平初速度越大,走过的水平距离也越大。
3、A球水平初速度的大小并不影响平抛物体在竖直方
向上的运动。
师:帮助总结、点评实验结论:物体在做平抛运动的过程中,
沿竖直方向的分运动可看作自由落体运动。
师:利用多媒体动画展示实验现象,学生观察强化感性认识。
强调:物体在空中运行的时间只与抛出点距离地面的高度有
关。h=gt2 /2 t=2/hg
师:通过实验探究,得出平抛运动在竖直方向上的分运动是
自由落体运动。培养学生实验观察能力和学习探究未知规律的兴
趣。
三、平抛运动水平方向的运动规律
师:提出问题:水平方向的分运动又如何研究呢?
生:思考:物体初速度沿水平方向且在水平方向不受外力,
根据牛顿第一定律水平方向的分运动可能为匀速直线运动。
师:引导学生阅读教材有关内容,掌握实验探究的思路。
生:选择实验方案,分组动手实验。
师:指导学生完成探究过程,了解学生的实验情况。
师生互动,得出结论:水平方向的分运动为匀速直线运动。
四、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:0xvt

竖直方向上的位移:212ygt
在t时间内合位移的大小:22201()()2svtgt
设s与x轴的夹角为,则20012tan2gtygtxvtv
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:

由0xvt可得0xtv,代入222200111()222xygtygxvv
所以平抛运动的轨迹是一条抛物线

2、速度规律:

水平分速度:0xvv
竖直分速度:yvgt
t
时刻平抛物体的速度大小和方向:22()()txyvvv

设tv与0v夹角为β,则tanβ=gt/v0
五、例题
一架飞机在距地面500m的高处,以80/ms的水平速度飞行,
为了使救援物资准确投中地面目标,飞行员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,210/gms)
解:由于不计空气阻力,物资在离开水平飞行的飞机后仍保
持与飞机相同的速度在水平方向上做匀速直线运动,由于竖直方
向无初速度,而且只受重力作用,因此离开飞机的物资在竖直方
向做自由落体运动。
物资在空中飞行的时间t取决于竖直高度。

由于212Hgt得225001010Htssg
设投出物资处距目标的水平距离为s,由于物资在水平方向
做匀速运动,则08010800svtmm
即飞行员应在距目标的水平距离为800m远的地方投出救援
物资。

[课后作业] 课后练习题