教案学设计《飞机的投弹与平抛运动》(沪科版必修2)
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合阳中学 胡辰
1.1 飞机的投弹与平抛运动
知识目标：
（1）能准确说出平抛运动的定义和特点
（2）理解伽利略研究平抛运动的方法
（3）关注平抛运动的规律与日常生活的联系，能够利用平抛运动的规律解决问题。
能力目标：
(1) 通过实验完成由感性到理性的认识，增强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；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,渗透物理学等效替代的思想
(3) 经历平抛运动的探究过程，尝试运用科学探究的方法研究和解决物理问题
情感目标：
（1）通过平抛运动规律的研究，在用实验得出结论的过程中，能认真思考,积极参与,勇于探索，逐步树立严谨科学的实验态度和正确的认识观
（2）在探究合作过程中，增强探究意识与合作意识，增强与人交流的意识
（3）通过平抛运动规律的实践应用，意识到物理规律在现实生活中的合阳中学 胡辰
重要作用，增强知识与实际生活联系的能力，增强对物理学习的兴趣，体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦
学情分析：
在前面，学生已经学过自由落体运动规律和匀速直线运动，为学生理解平抛运动中两个方向上的分运动上奠定了一定的知识基础；在平常的学习和生活中已经接触到过一些关于平抛运动的例子，所有学生对本节课有较高的学习兴趣。但平抛运动是曲线运动，学生对曲线运动并不熟悉，这将成为平抛运动学习的难点。
教学过程：
（一） 创设情境，引入新课
1、问题情景：空军在军事演习中，常需要进行投弹演练。飞机沿水平方向飞行时，要使投下的炸弹准确的命中地面的目标，飞行员应在何处投弹？
2、学生游戏：“请你来当飞行员”，把粉笔头当炸弹，笔盒当目标，可多个同学上讲台尝试。
教师引导：如何能准确地投弹，必须了解炸弹的运动情况，掌握炸弹的运动规律。今天我们就来学习“飞机投弹与平抛运动”。
3、学生分组实验：
用小球在桌面以一定初速度飞出来类比炸弹的运动。让学生通过动手来观察小球的运动轨迹。
教师引导：对复杂的问题，我们建立研究此问题的物理模型，这种方法是物理学的基本研究方法之一。我们所看到的就是我们今天重点要合阳中学 胡辰
学习的平抛运动。总结得出平抛运动的定义、特点和性质。
（二） 平抛运动
１．平抛运动的定义：不考虑空气阻力，物体只在重力作用下以一定的初速度沿水平方向抛出所做的运动
2、平抛运动的特点
（1）初速度方向为水平（2）不计阻力，只受重力作用（3）运动轨迹是曲线（实为抛物线）
3、条件：（1）初速度方向为水平且不为0
（2）不计阻力，只受重力作用,
学生再列举生活中有关抛体运动的事例。
（三） 伽利略对平抛运动的研究
1、对平抛运动过程的研究
平抛运动：
水平方向：不受力，做匀速直线运动
竖直方向：只受重力，初速为零，做自由落体运动
结论：平抛运动可以看成是水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动的合运动。
2、对轨迹的研究
老师讲解：由于物体在水平方向做匀速直线运动，它在水平方向通过假设：水平运动与竖直运动互不干扰（运动的独立性）
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的位移跟时间的一次方成正比。即在相同的时间通过的位移相同；物体在竖直方向做自由落体运动，它在竖直方向通过的位移跟时间的二次方成正比，即在相同时间内位移比1：3:5····。据此，伽利略用几何方法作出了平抛运动的轨迹。
学生：尝试用几何法画出平抛运的轨迹。体验几何法的奥妙。
（四）验证伽利略对平抛运动的认识
师：那我们应该怎样来验证这个猜想呢?
<1> 验证竖直方向
实验探究：
〖对比实验法〗学生利用平抛竖落仪进行分组实验：平抛运动与自由落体运动
师：观察两球的运动情况，看两球是否同时落地。
生：（实验观察）判断两球是否同时落地的小技巧：不要用眼睛看，而是用耳朵听，只听到一声响，说明两个小球同时落地
结论：平抛运动竖直方向上的分运动是自由落体运动。 合阳中学 胡辰
（设计意图：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。）
<2> 验证水平方向
师：那我们应该怎样来验证这个猜想呢?
【实验探究】
在如图所示的装置(自制“平抛运动水平分解仪”)中，两个相同的弧形轨道上面分别装有电磁铁，将小球分别吸在电磁铁上，然后切断电源，两球同时开始运动，反复实验，观察现象——两球总是在落点相撞。
总结：平抛运动可分解为
（1）水平方向上的分运动是匀速直线运动；
（2）竖直方向上的分运动是自由落体运动。
学生思考：我们以前研究的物体的运动都是在一条直线上的运动，从现在开始我们将把我们要研究的运动的范围扩展到曲线运动，大家想一想，为了研究曲线运动，我们的应该采用什么样的思想呢？
学生：运动的合成与分解
师：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，如果我们把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！
总结：
本节课我们主要学习了平抛运动，知道了平抛运动的概念、条件、合阳中学 胡辰
运动性质。通过追溯物理学史，我们体验了伟人伽利略对平抛运动的研究过程和研究方法。伽利略对平抛运动的研究结果，不仅有重要的实际意义，而且它的研究方法向我们揭示了研究二维、三维运动的方法。最后我们通过实验验证了伽利略的结果。
作业布置：
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