平拋運(yùn)動 教學(xué)設(shè)計(jì) 1 教學(xué)任務(wù)分析 1 內(nèi)容分析 本節(jié)是人教版 物理 必修模塊物理二第一章第三節(jié) 平拋運(yùn)動是本章的重點(diǎn)內(nèi)容 是 對運(yùn)動的合成與分解知識具體問題的應(yīng)用 對后面斜拋等曲線運(yùn)動的學(xué)習(xí)及現(xiàn)實(shí)生活中實(shí)際 問題的解決都有影響 前面學(xué)生通過運(yùn)動的合成與分解學(xué)習(xí)已有初步的理論基礎(chǔ) 教材通過 簡單的實(shí)驗(yàn)演示 引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識平拋運(yùn)動的初步特征 運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究與理論相結(jié)合的方法 通過學(xué)生自主學(xué)習(xí) 掌握平拋運(yùn)動的特點(diǎn)及規(guī)律 所以在本節(jié)教學(xué)中 要注意突出學(xué)生活動 給學(xué)生充分的時間探究 討論 2 課標(biāo)分析 課程標(biāo)準(zhǔn) 要求學(xué)生會用合成與分解的方法分析拋體運(yùn)動 能分別以物體在水平方向 和豎起方向的位移為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo) 描繪做拋體運(yùn)動的物體的軌跡 要求學(xué)生知道平拋運(yùn) 動的受力特點(diǎn) 知道用實(shí)驗(yàn)方法得到平拋運(yùn)動軌跡的方法 理解確定平拋運(yùn)動在水平方向做 勻速直線運(yùn)動 豎直方向做自由落體運(yùn)動所用的方法 知道水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直 方向的自由落體運(yùn)動的獨(dú)立性和同時性 體會研究曲線運(yùn)動的基本方法 3 教材分析 平拋運(yùn)動 是新課標(biāo)人教版 物理 必修 2 第五章 曲線運(yùn)動 中的第二節(jié) 教材對 平拋運(yùn)動的講述分為三個層次 1 通過討論與交流和生活實(shí)際現(xiàn)象的分析 討論 讓學(xué)生 初步了解平拋運(yùn)動 2 通過實(shí)驗(yàn)的分析和利用已有的運(yùn)動合成與分解的知識建立研究平拋 運(yùn)動規(guī)律的物理模型 掌握平拋運(yùn)動的速度 位移的計(jì)算推導(dǎo) 3 通過理論上定性和定量 分析實(shí)驗(yàn)和頻閃照片得出平拋運(yùn)動的規(guī)律 并且能夠運(yùn)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題 教材這樣安排 比較注重體現(xiàn)探究實(shí)驗(yàn) 比較注重?cái)?shù)學(xué)知識和物理知識相結(jié)合 將復(fù)雜的 物理問題簡單化 讓學(xué)生明白 物理規(guī)律不僅可以直接由實(shí)驗(yàn)得到 也可以用已知規(guī)律從理 論上導(dǎo)出 二 教學(xué)對象分析 1 心理特征 1 作為高一下學(xué)期的學(xué)生 學(xué)生對于高中物理的學(xué)習(xí)已經(jīng)掌握了一些方法 具有獨(dú)立分析解決 問題的能力 不再懼怕高中物理 而對于新的物理知識 有了更強(qiáng)的求知欲望 2 知識和能力特征 通過前面的學(xué)習(xí) 學(xué)生已經(jīng)知道了合運(yùn)動 分運(yùn)動以及運(yùn)動的合成與分解所遵循的規(guī)律 知 道了一 般的曲線運(yùn)動的特點(diǎn) 并有用 運(yùn)動的合成與分解 的方法來處理曲線運(yùn)動 通過一 個多學(xué)期的學(xué)習(xí) 學(xué)生已經(jīng)具備了初步的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和實(shí)驗(yàn)操作能力 學(xué)生可能較難理解平拋運(yùn)動在水平方向做勻速直線運(yùn)動和在豎直方向做自由落體運(yùn)動 學(xué)生 在學(xué)習(xí)中 可能會采取的學(xué)習(xí)策略 分組討論 向教師尋求幫助 實(shí)驗(yàn)探索 總結(jié)反思等 3 教學(xué)目標(biāo) 1 知識與技能 1 理解平拋運(yùn)動的特點(diǎn) 初速度方向水平 只有豎直方向受到重力作用 運(yùn)動軌跡是 拋物線 勻變速曲線運(yùn)動 加速度為 g 注意軌跡是曲線的原因是受力方向與速度方向不在 同一條直線上 2 理解平拋運(yùn)動可以看成水平的勻速直線運(yùn)動與豎直方向上的自由落體運(yùn)動的合成 并且這兩個分運(yùn)動互相獨(dú)立 3 掌握平拋運(yùn)動的規(guī)律 4 會運(yùn)用平拋運(yùn)動的規(guī)律解答實(shí)際問題 5 知道分析復(fù)雜運(yùn)動時分解或合成運(yùn)動的物理思維方法 培養(yǎng)邏輯思維能力 使問題 簡單化 2 過程與方法 利用生活中實(shí)際問題引入 創(chuàng)設(shè)矛盾所在 提出問題 結(jié)合平拋儀實(shí)驗(yàn) 動畫 平拋與 自由落體運(yùn)動對比的頻閃照片 逐步加深對平拋運(yùn)動的認(rèn)識 并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在教師引導(dǎo)下 分析平拋運(yùn)動的處理方法 運(yùn)動的分解 根據(jù)已有的知識找出平拋運(yùn)動的規(guī)律 3 情感 態(tài)度和價(jià)值觀 1 通過觀察 實(shí)驗(yàn)及探究 交流與討論等學(xué)習(xí)活動 培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實(shí) 實(shí)事求 是的科學(xué)態(tài)度 2 2 經(jīng)歷不同層次的觀察與分析 培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力 綜合分析能力 四 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 1 教學(xué)重點(diǎn) 1 平拋運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律 2 學(xué)習(xí)和借鑒本節(jié)課的研究方法 2 教學(xué)難點(diǎn) 1 平拋運(yùn)動的整個過程較快 學(xué)生無法從視覺上直觀看清其運(yùn)動的軌跡 2 如何進(jìn)行運(yùn)動分解 如何引導(dǎo)學(xué)生做這樣的分解 3 平拋運(yùn)動規(guī)律的探究 5 教學(xué)課時 兩個課時 六 教學(xué)方法 為了發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位 突出重點(diǎn) 突破難點(diǎn) 我主要采取以下的 教學(xué)方法和學(xué)法 教法 探究式教學(xué)法和情景創(chuàng)設(shè)教學(xué)法 學(xué)法 以學(xué)生合作學(xué)習(xí)和探究性學(xué)習(xí)為主 培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力 7 教學(xué)器材 斜槽軌道 小球 木板 白紙 圖釘 鉛垂線 直尺 三角板 鉛筆等 8 教學(xué)過程 3 1 敘述式 一 情境創(chuàng)設(shè) 引入新課 創(chuàng)設(shè)情景 從水平飛行的飛機(jī)上空投物資 視頻 引問 請同學(xué)描述上述物體運(yùn)動的軌跡和運(yùn)動性質(zhì) 演示 I 用力彈一下放在桌面上的小球 使它以一定的水平初速度離開桌面 讓同學(xué)觀察小球離開桌面 后的運(yùn)動軌跡 如圖所示 重復(fù)兩次讓同學(xué)們能夠清楚地觀察 提出問題 請同學(xué)們分析一下小球?yàn)槭裁磿銮€運(yùn)動呢 二 交流 討論及猜想 接著說明剛才的實(shí)驗(yàn)中 我們在觀察小球做平拋運(yùn)動時 發(fā)現(xiàn)小球在水平向前動的同時 在豎直方向上有 下落的運(yùn)動 那么 這兩個方向上運(yùn)動只具有什么特點(diǎn)呢 猜想 平拋運(yùn)動水平方向是不是勻速直線運(yùn)動 豎直方向是不是勻加速直線運(yùn)動 如何驗(yàn)證我們的猜想 讓學(xué)生思考如何解決問題 三 實(shí)驗(yàn)與探究 1 探究平拋運(yùn)動水平方向的運(yùn)動規(guī)律 4 演示 2 在如同 2 所示的裝置中 兩個相同的弧形軌道 M N 分別用于發(fā)射小鐵球 P Q 兩軌道上端分 別裝有電磁鐵 C D 調(diào)節(jié)電磁鐵 C D 的高度 使 AC BD 從而保證小球 P Q 在軌道出口處的水平初速度 VO相等 將小鐵球 P Q 分別放在電磁鐵 C D 上 然后切斷電源 使兩小球能以相同的初速度 VO同時分別 從軌道 M N 的下端射出 實(shí)驗(yàn)結(jié)果是兩球發(fā)生碰撞 增加或者減小軌道 M 的高度實(shí)驗(yàn)結(jié)果都是一樣 教師引入問題 這個實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出什么結(jié)論 教師創(chuàng)設(shè)問題 既然平拋物體水平方向上作勻速直線運(yùn)動那么它在豎直方向上作什么樣的運(yùn)動 我們?nèi)绾?探究呢 四 實(shí)驗(yàn)與探究 2 演示 3 用平拋運(yùn)動演示器做實(shí)驗(yàn) 如圖所示 用小錘擊打彈性金屬片 C 使 A 球沿水平方向飛出做平拋運(yùn)動 與此同時 B 球被松開做自由 落體運(yùn)動 改變實(shí)驗(yàn)裝置離地面的高度 多次實(shí)驗(yàn) 兩球總是同時落地 用耳朵聽聲音 5 問題創(chuàng)設(shè) A B 兩球同時落地的現(xiàn)象 得出什么結(jié)果 進(jìn)一步提問 為什么可以下這樣的結(jié)論呢 我們可以運(yùn)用運(yùn)動的合成與分解的方法得到平拋物體在任一時刻的位置坐標(biāo) x y 以及水平速度 VO和豎直 速度 Vy 我們設(shè)物體以初速度水平 VO拋出 它在飛行過程中在時間 t 內(nèi)的水平位移 x 和豎直位移 y 應(yīng)如何 表示呢 學(xué)生 x V Ot y gt2 教師 我們要求出物體在 t 秒末的速度 怎么求呢 如圖所示 物體在 t 秒末位于 B 點(diǎn) 課外探究 用攝像機(jī)拍攝小球的下落過程 輸入電腦 由視頻工具按幀播放小球下落過程 抓圖 通過 PhotoShop 軟 件處理將各幀圖像疊合 從而得到小球運(yùn)動軌跡 通過疊合照片與實(shí)際實(shí)驗(yàn)裝置的大小比例 可分析小球 的運(yùn)動 師生共同總結(jié)平拋運(yùn)動規(guī)律 速度 水平方向 Vx V0 豎直方向 Vy gt 合速度大小 合速度方向 位移 水平方向 X V0t 6 豎直方向 合位移大小 合位移方向 2 表格式 教學(xué)階段 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計(jì)意圖 一 創(chuàng)設(shè)情境 激發(fā)興趣 通過視頻 圖片例舉生活中常見的拋體運(yùn)動的實(shí) 例 通過 PPT 向?qū)W生展示 運(yùn)動場面 籃球 壘球 鐵餅 標(biāo)槍 生活場面 噴水槍 扔?xùn)|西 軍事場面 導(dǎo)彈 觀察 PPT 思考這 些運(yùn)動的共同點(diǎn) 認(rèn)識到拋體運(yùn)動 的普遍性 通過 PPT 課件演示 生活中常見的拋體 運(yùn)動現(xiàn)象 引起學(xué) 生興趣 將學(xué)生帶 入學(xué)習(xí)的情境中 激發(fā)學(xué)生的求知欲 為新課的開展創(chuàng)設(shè) 良好的教學(xué)氛圍 同時培養(yǎng)學(xué)生從物 理的角度觀察生活 思考問題的能力 7 二 探索新知 形成概念 拋體運(yùn)動的 定義 提問 大家看到的這些運(yùn)動有什么共同點(diǎn)呢 針對學(xué)生的回答作評價(jià) 整理 引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出 拋體運(yùn)動的概念 以一定的速度將物體拋出 物體只在重力作 用下所做的運(yùn)動 強(qiáng)調(diào)拋體運(yùn)動概念中的關(guān)鍵詞 初速度 只受重力 請同學(xué)們分析一下拋體運(yùn)動的軌跡如何 拋體運(yùn)動的是一種形式的曲線運(yùn)動 總結(jié)歸納 回答 問題 抓拋體運(yùn)動的關(guān) 鍵詞 理解拋體 運(yùn)動的概念 結(jié)合生活實(shí)例與 拋體運(yùn)動的概念 描述拋體運(yùn)動物 體的軌跡 三 探索新知 形成概念 平 拋運(yùn)動的定義 提出問題 將物體用一定的初速度沿水平方向拋 出 物體將做什么樣的運(yùn)動呢 演示實(shí)驗(yàn) 1 用力彈一下放在桌面上的小球 使它以一定的水平初速度離開桌面 讓同學(xué)觀察 小球離開桌面后的運(yùn)動軌跡 仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn) 象 為下面探究平拋的 性質(zhì)作好準(zhǔn)備 培 養(yǎng)學(xué)生觀察 分析 抽象 概括的能力 8 演示實(shí) 驗(yàn) 2 鉆有 孔的塑料瓶向外噴水 Flash 動畫演示平拋運(yùn)動動畫 建立概念 請同學(xué)們嘗試用自己的語言來描述平 拋運(yùn)動 將物體用一定的初速度沿水平方向拋出 不考慮空氣阻力 物體只在重力作用下所做的運(yùn) 動叫做平拋運(yùn)動 強(qiáng)調(diào)拋體運(yùn)動概念中的關(guān)鍵詞 初速度沿水平方向 只受重力 平拋運(yùn)動是拋體運(yùn)動的特例 讓學(xué)生舉出上生活中平拋運(yùn)動的實(shí)例 如 射擊的子彈 觀察 PPT 的 Flash 動畫演示 并嘗 試描述平拋的定 義 抓拋體運(yùn)動的關(guān) 鍵詞 理解平拋 運(yùn)動的概念 聯(lián)系生活 舉出 平拋運(yùn)動的實(shí)例 以形象直觀的動畫 給學(xué)生以清晰的認(rèn) 識 促進(jìn)其認(rèn)知 強(qiáng)化學(xué)生知識與生 活相聯(lián)系的意識 四 引導(dǎo)探索 平拋運(yùn)動的 特點(diǎn) 通過 PPT Flash 動畫演示平拋運(yùn)動 結(jié)合演示實(shí) 驗(yàn)一 提出問題 觀察 PPT 的動畫 演示 討論并嘗 試描述平拋運(yùn)動 的軌跡 9 在演示動畫中 我們在觀察小球做平拋運(yùn)動 時 發(fā)現(xiàn)小球在水平向運(yùn)動的同時 在豎直方向 上有下落的運(yùn)動 那么 這兩個方向上運(yùn)動具有 什么特點(diǎn)呢 在黑板上畫簡單圖示 對平拋運(yùn)動的物體做受力 分析 分析其水平方向與豎直方向的受力情況并 結(jié)合運(yùn)動學(xué)知識 得出平拋運(yùn)動的特點(diǎn) 分析說明 a 在水平方向上由于不受力 將做勻速直線運(yùn) 動 b 在豎直方向上物體的初速度為 0 且只 受到重力作用 物體做自由落體運(yùn)動 結(jié)論 平拋運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動 通過觀察猜想 平拋運(yùn)動水平方 向是不是勻速直 線運(yùn)動 豎直方 向是不是勻加速 直線運(yùn)動 通過討論培養(yǎng)學(xué)生 合作學(xué)習(xí)精神和分 析問題解決問題的 能力 引導(dǎo)學(xué)生分析 促 進(jìn)理解 五 引導(dǎo)探索 平拋運(yùn)動的 規(guī)律 1 坐標(biāo)系的建立 引導(dǎo)學(xué)生思考 類比直線運(yùn)動當(dāng)中欲得到物體的速度與時間 的關(guān)系 要先分析物體受到的力 有合力求物體 的加速度 進(jìn)而得到物體的速度 引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材 獨(dú)立推導(dǎo)拋體運(yùn)動的位置坐 回想直線運(yùn)動中 的運(yùn)動學(xué)知識 F ma 結(jié)合自己所學(xué)知 溫故而知新 與以前學(xué)的知識相 聯(lián)系 是學(xué)生產(chǎn)生 知識的遷移 舊思 想 舊知識引導(dǎo)解 決新問題 通過學(xué)生理解分析 10 標(biāo) 1 應(yīng)該沿什么方向建立坐標(biāo)系 2 應(yīng)以哪個位置作為坐標(biāo)原點(diǎn) 以物體被拋出的位置為坐標(biāo)原點(diǎn) 以初速度 v0 的方向?yàn)?x 軸的方向 豎直方向?yàn)?y 軸的方 向 建立直角坐標(biāo)系 2 平拋運(yùn)動的速度 物體拋出后 速度大小和方向時刻變化 我 們?nèi)绾蝸硌芯繏侒w運(yùn)動的速度呢 根據(jù)平拋運(yùn)動的特點(diǎn) 嘗試推導(dǎo)出 t 時刻運(yùn) 動的速度 提示學(xué)生先對平拋物體做受力分析 再結(jié)合 運(yùn)動學(xué)知識 識 嘗試在練習(xí) 本上建立平面直 角坐標(biāo)系 認(rèn)真思考 在練 習(xí)本上推導(dǎo)出 t 時刻平拋運(yùn)動的 速度 提高學(xué)生分析解決 問題的能力 為進(jìn)一步研究軌跡 方程做好準(zhǔn)備 培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué) 知識分析解決實(shí)際 問題的能力 11 巡回指導(dǎo) 針對學(xué)生的推導(dǎo)過程 引導(dǎo)學(xué)生 分析 點(diǎn)評 平拋運(yùn)動的物體 水平方向上不受力 勻速運(yùn)動 故 0vx 豎直方向上自由落體運(yùn)動 故 gty 合速度由勾股定理可知 大小為 2202 gtvvyxt 方向 0 tangtxy 其中 為合速度與初速 度間的夾角 3 平拋運(yùn)動的位移 提問 平拋運(yùn)動任一時刻的位置如何確定 水平方向 勻速直線運(yùn)動 t 時間內(nèi)的位移 為 vx0 豎直方向 自由落體運(yùn)動 t 時間內(nèi)位移為 在練習(xí)本上劃出 運(yùn)動草圖 分析 求解 在練習(xí)本上推導(dǎo) 出 t 時刻的位移 培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué) 知識分析解決物理 問題的能力 通過推導(dǎo) 體會成 功的喜悅 12 21gty 任一時刻的位置坐標(biāo)為 tv0 21g 提問 t 時間內(nèi)的位移如何計(jì)算 2202 1 gttvyxs 與水平方向夾角 4 平拋運(yùn)動的落地時間 若將一物體以速度 0v從高度為 h 的某點(diǎn)水平 拋出 則物體的落體時間如何確定 根據(jù)分運(yùn)動與合運(yùn)動的等時性 我們可以從 x 方向的勻速直線運(yùn)動規(guī)律中求時間 也可以從 y 方向的自由落體運(yùn)動規(guī)律中求時間 求出來的時 間是一樣的 水平方向勻速直線運(yùn)動 豎直方向自由落體運(yùn)動 牢記 平拋運(yùn)動的時間由高度決定 思考怎樣求解平 拋運(yùn)動的落地時 間 13 平拋運(yùn)動的水平位移由高度 h 和初速度0v 共同決定 5 平拋運(yùn)動的軌跡 我們已經(jīng)知道平拋運(yùn)動物體任一時刻的位 置坐標(biāo) 那 xy 間的關(guān)系式是怎樣的 它們描述 的函數(shù)圖象即物體的運(yùn)動軌跡又是怎樣的 從軌跡方程可以看出 平拋運(yùn)動的軌跡函數(shù) 圖象是一條拋物線 PPT 演示 噴出的水作斜拋運(yùn)動 6 拓展問題思考 1 在一次模擬救援活動中 水平飛行的飛機(jī) 要將物資準(zhǔn)確投放到 A 點(diǎn) 飛機(jī)應(yīng)在何處投放 在練習(xí)本上建立 平面直角坐標(biāo)系 利用上面推導(dǎo)出 的位置坐標(biāo) x y 的表達(dá)式 消去 時間 t 得到軌跡 方程 即 x 與 y 的關(guān)系式 增加學(xué)生感性認(rèn)識 14 2 射擊運(yùn)動員將箭水平正對靶心 箭離弦后 能否射中靶心 運(yùn)用所學(xué)知識 認(rèn)真思考 思考 回答問題 通過有趣的問題 引發(fā)學(xué)生思考 增 強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知 識解決生活實(shí)際問 題的意識和能力 激發(fā)學(xué)生求索心新 知的欲望 九 板書設(shè)計(jì) 15 5 2 平拋運(yùn)動 一 拋體運(yùn)動 以一定的速度將物體拋出 物體只在重力作用下 忽略空氣阻力 所做的運(yùn)動 二 平拋運(yùn)動 1 概念 將物體用一定的初速度沿水平方向拋出 不考慮空氣阻力 物體只在重力作用下所做的運(yùn)動 叫做平拋運(yùn)動 2 特點(diǎn) 水平方向 勻速直線運(yùn)動 豎直方向 自由落體運(yùn)動 3 規(guī)律 方向 受力分析 加速度 初速度 t 時刻速度 t 時刻合速度 vt t 時刻位移 t 時刻合位移 水平方向 不受力 0 V0 V0 V0t 豎直方向 mg g 0 Vy gt 20 gvt 21220 1 gv 4 軌跡 平拋運(yùn)動的軌跡函數(shù)圖象是一條拋物線 平拋運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動