高中物理新課標(biāo)版人教優(yōu)秀教案拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載3 拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律整體設(shè)計(jì)本節(jié)課的主要內(nèi)容是拋體運(yùn)動(dòng)的概念和規(guī)律的教學(xué).平時(shí)生活中的一些錯(cuò)誤的思維定勢(shì)會(huì)影響學(xué)生對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解.本節(jié)課從理論上通過對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)位移和速度規(guī)律的分析，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立利用已有概念探索新知識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)造思維和獨(dú)立學(xué)習(xí)能力.平拋運(yùn)動(dòng)是整個(gè)曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)的重要內(nèi)容之一.采用的是運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法，它是一種研究運(yùn)動(dòng)的基本方法，它能將復(fù)雜的問題化為簡單的問題.其研究方法還是解決“帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)”的重要規(guī)律之一.拋體運(yùn)動(dòng)（重點(diǎn)是平拋運(yùn)動(dòng)）是學(xué)生第一次應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的分解和合成的方法分析曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，對(duì)掌握研究平拋運(yùn)動(dòng)的方法有一定的難度，這種方法在 “力的

2、合成與分解”“運(yùn)動(dòng)的合成與分解”的學(xué)習(xí)中學(xué)生已有基礎(chǔ)，并且學(xué)生已有直線運(yùn)動(dòng)知識(shí)準(zhǔn)備及牛頓第一定律、第二定律作為基礎(chǔ)，可以接受和深入理解用兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成的方法討論平拋運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移.在教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生主動(dòng)嘗試應(yīng)用這種方法來解決平拋物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律這個(gè)新問題.為了讓學(xué)生能順利地掌握研究平拋運(yùn)動(dòng)的方法，在教師的引導(dǎo)下，通過日常生活中平拋運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系，使學(xué)生更深入理解運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的推導(dǎo)要從牛頓第二定律出發(fā)，先分析水平方向受力如何、豎直方向受力如何，再講水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)、豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng).這是因?yàn)樵诹W(xué)里，根據(jù)受力確定物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，是一個(gè)基本方法.這是新教材與過

3、去教材的不同.教學(xué)重點(diǎn)1.平拋運(yùn)動(dòng)、拋體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律.2.用平拋運(yùn)動(dòng)、拋體運(yùn)動(dòng)規(guī)律去解答有關(guān)問題.教學(xué)難點(diǎn)1.讓學(xué)生能根據(jù)運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法探究出平拋運(yùn)動(dòng)和斜拋運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律2.學(xué)習(xí)和借鑒本節(jié)課的研究方法解決實(shí)際問題.課時(shí)安排1 課時(shí)三維目標(biāo)知識(shí)與技能1.會(huì)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法分析平拋運(yùn)動(dòng).2.知道平拋運(yùn)動(dòng)可以看成水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，并且這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)互不影響具有獨(dú)立性.3.能應(yīng)用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律交流討論并解決實(shí)際問題.在得出平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)上進(jìn)而分析斜拋運(yùn)動(dòng) .分析斜拋運(yùn)動(dòng)不在具體規(guī)律，而在方法.過程與方法1.學(xué)生能通過對(duì)生活事例的分析得出平拋運(yùn)動(dòng)的

4、定義.2.體會(huì)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的探究過程，體會(huì)運(yùn)動(dòng)的合成和分解在探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律中的應(yīng)用.3.平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法 可以用兩個(gè)簡單的直線運(yùn)動(dòng)來等效替代.利用已知的直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來研究復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，滲透物理學(xué)等效代換的思想.4.掌握平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法的基礎(chǔ)上自主探究斜拋運(yùn)動(dòng).情感態(tài)度與價(jià)值觀1.培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)觀察、認(rèn)真思考、積極參與、勇于探索的精神.2.培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐的意識(shí)和勇氣，主動(dòng)探究實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移課前準(zhǔn)備.自制多媒體課件、小球教學(xué)過程學(xué)習(xí)必備歡迎下載導(dǎo)入新課故事導(dǎo)入1992年11 月15日是柯受良永生難忘的日子，這一天他創(chuàng)下了飛躍長城的壯舉，此次飛越的距離雖僅有30 米，但地勢(shì)險(xiǎn)要，

5、落點(diǎn)前面是懸崖峭壁，稍不慎就會(huì)撞得粉身碎骨，因此不少人說，這是在“賭命 ”但.見他面帶笑容和自信，騎著摩托車以每小時(shí)100 碼的速度沖上斜坡，然后再加速，突然，天空中劃出一道弧線，摩托車就重重地落在接應(yīng)臺(tái)上，整個(gè)過程不到 10 秒鐘，在場的觀眾看著這一驚險(xiǎn)場面，無不目瞪口呆.就是在祖國母親的博大懷抱中，柯受良成為世界上第一個(gè)飛越長城的人，這是他人生輝煌的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn).1997年，香港回歸前夕，柯受良駕駛跑車成功飛越了黃河天塹壺口瀑布，長度達(dá)55 米.飛越當(dāng)天刮著大風(fēng)，第一次飛越?jīng)]有成功，但第二次成功了，其中有過很多危險(xiǎn)的動(dòng)作，但他都安全度過了，因此獲得了 “亞洲第一飛人 ”的稱號(hào) .情景導(dǎo)入1.

6、沿多個(gè)角度將粉筆拋出.2.沿多個(gè)角度將紙片拋出.粉筆和紙片都是拋體運(yùn)動(dòng)嗎？什么是拋體運(yùn)動(dòng)？以一定的初速度將物體拋出，在空氣阻力可以忽略的情況下，物體所做的運(yùn)動(dòng)叫做拋體運(yùn)動(dòng).今天我們用運(yùn)動(dòng)分解的觀點(diǎn)來分析拋體運(yùn)動(dòng).3.將小球從講桌推向桌邊，小球離開講桌做的運(yùn)動(dòng)是平拋運(yùn)動(dòng).那么，什么是平拋運(yùn)動(dòng)呢？平拋運(yùn)動(dòng)有什么規(guī)律呢？復(fù)習(xí)導(dǎo)入1.復(fù)習(xí)物體做直線運(yùn)動(dòng)的條件和做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.2.復(fù)習(xí)運(yùn)動(dòng)的合成和分解的方法，并理解分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性和各分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性,指出這種方法在解決復(fù)雜運(yùn)動(dòng)問題時(shí)的作用.3.復(fù)習(xí)如何用坐標(biāo)描述做一維運(yùn)動(dòng)和二維運(yùn)動(dòng)的物體的位置和速度.4.復(fù)習(xí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式.推進(jìn)新

7、課演示：將粉筆以與水平方向各種夾角拋出，說明：在空氣阻力可以忽略的情況下，粉筆都在做拋體運(yùn)動(dòng) .引導(dǎo)學(xué)生分析得出：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(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng).物體做平拋運(yùn)動(dòng)有兩個(gè)條件：有水平初速度;運(yùn)動(dòng)過程中只受重力 .請(qǐng)同學(xué)們想一想，平時(shí)生活中你見過平拋運(yùn)動(dòng)嗎？舉例說明.研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律就是要確定物體在任一時(shí)刻的位置和速度.一、拋體的位置首先，研究初速度為 v0 的平拋運(yùn)動(dòng)的位置隨時(shí)間變化的規(guī)律.教師設(shè)疑： 還能像描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)那樣，用一維坐標(biāo)來描述平拋物體的運(yùn)動(dòng)位置嗎？不能，由于拋體運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，至少要用二維坐標(biāo)才能描述平拋物體的運(yùn)

8、動(dòng).演示：貼近黑板，在黑板的平面上，用手把小球水平拋出，用粉筆記下小球離開手的位置，描出軌跡 .我們以小球離開手的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，以水平拋出的方向?yàn)閤 軸的方向，豎直向下的方學(xué)習(xí)必備歡迎下載向?yàn)?y 軸的方向， 建立坐標(biāo)系， 并從這一瞬間開始計(jì)時(shí) .用牛頓第二定律的觀點(diǎn)分析水平方向、豎直方向的力和運(yùn)動(dòng)的特征 .問題 1：豎直方向受什么力，有沒有加速度，有沒有初速度？水平方向受什么力，有沒有加速度，有沒有初速度？問題 2：是否可以把平拋運(yùn)動(dòng)看成是水平方向和豎直方向上兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成 ,這兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)各有什么特點(diǎn)呢？結(jié)論 1：因拋出時(shí)，物體只受重力的作用，豎直方向有大小為g 的加速度，沒有初速度

9、;不受水平方向的力，所以，小球在水平方向沒有加速度，水平方向保持初速度v0 不變 .2：平拋運(yùn)動(dòng)可以看作水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),并且兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)與平拋運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性.平拋運(yùn)動(dòng)物體在任意時(shí)刻t 的位置：x=v 0t(1)y=1gt2(2)2平拋運(yùn)動(dòng)物體在任意時(shí)刻t 的位移： s= OPx2y 2(v0t )2(1 gt 2 ) 2.2二、拋體的軌跡例 1討論以速度 v0 水平拋出的物體的運(yùn)動(dòng)軌跡 .分析： 在初中數(shù)學(xué)中已經(jīng)學(xué)過，直角坐標(biāo)系中的一條曲線可以用包含x、 y 的關(guān)系式來代表 .平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡能否用包含x、 y 的關(guān)系式來代表呢？解答： 將（ 1）（ 2）兩

10、式消去時(shí)間 t 得到軌跡方程 y=g2x 22v0上式為拋物線方程，“拋物線 ”的名稱就是從物理來的 .課堂訓(xùn)練(1) 在距地面高為 h=20 m 處，有兩個(gè)物體 A、 B，在 A 以 v0=20m/s 平拋的同時(shí)， B 物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，問誰先落地（）A.A先落地B.B 先落地C.同時(shí)落在(2) 某人從一列在平直鐵軌上勻速行駛的列車上，將一物體自由地釋放于窗臺(tái)外，在不計(jì)空氣阻力的情況下，則本人看到該物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是（）(3) 在上題中，若有一個(gè)人站在地面上靜止不動(dòng)，則看到該物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是（）學(xué)習(xí)必備歡迎下載參考 答案： (1)C(2)A(3)C自主探究如果物體拋出時(shí)的速度 v0 不沿水平

11、方向，而是斜向上方或斜向下方且僅受重力，這樣的斜拋運(yùn)動(dòng)怎么分析？知識(shí)拓展斜拋運(yùn)動(dòng)的位置問題：1.斜拋運(yùn)動(dòng)的物體僅受重力，水平方向的速度變化嗎？如果水平速度不變，應(yīng)該有多大？2.斜拋運(yùn)動(dòng)與平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上相比，有什么相同和不同？結(jié)論： 1.水平方向做速度為vx= v 0cos的勻速直線運(yùn)動(dòng).2.豎直方向做初速度為vy=v0 sin豎直上拋運(yùn)動(dòng)或豎直下拋運(yùn)動(dòng).12斜上拋運(yùn)動(dòng)：x=v xt=v 0cos· y=vt 0sin ·t-gt212斜下拋運(yùn)動(dòng)：x=vxt= v 0cos· y=vt 0sin· t+gt2三、拋體的速度要求學(xué)生畫出在平面坐標(biāo)中平拋

12、運(yùn)動(dòng)的軌跡和速度的方向，同樣道理，先把平拋運(yùn)動(dòng)分解，確定兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)在某時(shí)刻的速度，再將兩個(gè)分速度合成，就是平拋運(yùn)動(dòng)的速度.水平速度： vx=v 0豎直速度： vy=gt平拋運(yùn)動(dòng)的速度 :vt 的大小 vt = vx2v y2v022gh .例 2 一個(gè)物體以 10 m/s 的速度從 10m 的高度水平拋出，落地時(shí)速度的方向與地面的夾角是多少（不計(jì)空氣阻力）?分析： 物體在水平方向不受力，所以加速度為0，速度總等于初速度v0=10 m/s；在豎直方向的加速度為 g，初速度為0，可以用勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 .解答： 落地時(shí)，物體在水平方向的速度vx=v 0=10 m/s.落地時(shí)豎直方向的速度記為vy,

13、在豎直方向遵循勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，有vy2=2gh ，由此解出 vy=14.1 m/stan =vy/vx=1.41, =55°課堂訓(xùn)練1.平拋運(yùn)動(dòng)物體的飛行時(shí)間由什么量決定？寫出表達(dá)式.2.平拋運(yùn)動(dòng)物體的水平飛行距離由什么量決定？寫出表達(dá)式.3.平拋運(yùn)動(dòng)物體的落地速度由什么量決定？寫出表達(dá)式.學(xué)習(xí)必備歡迎下載2h參考答案： 1.飛行時(shí)間由高度決定，表達(dá)式為:t=.g2.飛行水平距離由高度和初速度決定2h,表達(dá)式 :x=v 0.g3.落地速度由初速度和高度決定,表達(dá)式 :v=v022gh .課堂小結(jié)本節(jié)課主要內(nèi)容包括： 1.拋體運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)的概念：用一定的初速度沿水平方向拋出，不考慮

14、空氣阻力，物體只在重力作用下所做的運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng)；2. 平拋運(yùn)動(dòng)可以看作水平的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).并且兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)與平拋運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性 ;3.初速度為 v0 的平拋運(yùn)動(dòng)的位置隨時(shí)間變化的規(guī)律x=v 0t， y=gt 2/2;4.初速度為 v0 的平拋運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律vx=v0 、vy=gt.本節(jié)課不僅是知識(shí)的學(xué)習(xí)，更為重要的是在已有的知識(shí)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移，靈活運(yùn)用運(yùn)動(dòng)合成和分解的科學(xué)思維方法，將曲線運(yùn)動(dòng)化為直線運(yùn)動(dòng)，使復(fù)雜問題簡單化.布置作業(yè)教材 “問題與練習(xí) ”第 1、 2 題板書設(shè)計(jì)3.拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律一、拋體的位置任意一點(diǎn)的位置P(x,y) ，其中x

15、=vty=1 gt 22任意時(shí)刻的位移 :s= x2y 2(vt) 2(1gt 2 ) 22y1 gt 2gt2方向 tan=2vxvt二、拋體的軌跡y=g 2 x 22v0三、拋體的速度任意時(shí)刻的速度由vx=v 0,vy=gt 得 vt=v022gh四、斜拋的運(yùn)動(dòng)規(guī)律(斜上拋、斜下拋、斜上拋和斜下拋):處理方法：運(yùn)動(dòng)的合成與分解活動(dòng)與探究課題：平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)內(nèi)容：自制一個(gè)能自動(dòng)噴出墨水的注射器代替小鋼球，讓注射器做平拋運(yùn)動(dòng)的同時(shí)自動(dòng)噴出墨水，在坐標(biāo)紙上就記錄下注射器的運(yùn)動(dòng)軌跡.學(xué)習(xí)必備歡迎下載具體做法：用一次性注射器（優(yōu)點(diǎn)是針頭在正中，且不易摔碎）.在活塞尾端和管套端用橡皮筋拴上 , 其松緊

16、程度可調(diào)整,使抽入水后在橡皮筋的彈力作用下能自動(dòng)噴出較強(qiáng)的水流即可了防止針管在軌道上滑動(dòng),可在針管外貼一周橡皮膏(或套上一適當(dāng)?shù)哪z套).習(xí)題詳解.為1.解答：（1）摩托車能越過壕溝.摩托車做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向位移為y=1.5 m=1gt 222 y3經(jīng)歷時(shí)間 t=s=0.55 sg9.8在水平方向位移 x=vt=40 ×0.55 m=22 m 20 m所以摩托車能越過壕溝 .一般情況下，摩托車在空中飛行時(shí)，總是前輪高于后輪，在著地時(shí)，后輪先著地.說明： 本題的目的是讓學(xué)生學(xué)會(huì)使用平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來解決實(shí)際問題.（ 2）摩托車落地時(shí)在豎直方向的速度為vy=gt=9.80.55

17、15; m/s=5.39 m/s摩托車落地時(shí)在水平方向的速度為vx=v=40 m/s摩托車落地時(shí)的速度v= vx2vy24025.392m/s=40.36 m/s摩托車落地時(shí)的速度與豎直方向的夾角為， tan=vx/vy=40/5.39=7.42.2.解答： 該車已經(jīng)超速 .零件做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向位移為y=2.45 m=1 gt 222 y4.9s=0.71 s經(jīng)歷時(shí)間 t=9.8g在水平方向位移 x=vt=13.3 m零件做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v=x/t=13.3/0.71 m/s=18.7 m/s=67.4 km/h 60 km/h所以該車已經(jīng)超速 .3.解答 :（ 1）讓小球從斜面上某

18、一位置A 無初速釋放；測量小球在地面上的落點(diǎn)P 與桌子邊沿的水平距離 x；測量小球在地面上的落點(diǎn)P 與小球靜止在水平桌面上時(shí)球心的豎直距離y.小球離開桌面的初速度為v= xg.2y（ 2）測量鋼球在斜面上開始滾下的位置相對(duì)桌面的高度h，鋼球開始的重力勢(shì)能為mgh，如認(rèn)為滾到桌面的動(dòng)能為1 mv2 ，由機(jī)械能守恒定律mgh=1 mv2 ，所以鋼球速度v2 = 2gh .對(duì)22比這兩個(gè)速度發(fā)現(xiàn)v1 v2，這是因?yàn)殇撉驖L到桌面時(shí)的動(dòng)能除有向前運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能外，還有轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能，鋼球的重力勢(shì)能有一部分轉(zhuǎn)化成鋼球轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能，不計(jì)算這部分動(dòng)能而認(rèn)為1 mv2 =mgh 使 v2 值偏大 .2說明： 本題討論鋼球

19、從桌面滾下按機(jī)械能守恒定律求速度v2 造成的誤差大，只要求學(xué)生聯(lián)系實(shí)際知道這是因?yàn)闆]有考慮鋼球的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能造成的，教學(xué)中不需要進(jìn)一步討論下面列舉我們對(duì)本題所做的實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)作參考.實(shí)驗(yàn)儀器：平拋實(shí)驗(yàn)器.小球參數(shù)：鋼球直徑17.486 mm （用千分尺測量） ；鋼球質(zhì)量21.8 g.學(xué)習(xí)必備歡迎下載實(shí)驗(yàn)方法：描繪平拋曲線，用平拋曲線求出小球水平拋出的初速度v=1.10 m/s 1.14 m/s.將斜槽軌道從平拋實(shí)驗(yàn)器上拆下，用鐵架臺(tái)夾持，調(diào)節(jié)出口水平，在小球水平出口B 處安裝光電門， 測量小球在水平出口B 處的擋光時(shí)間t. 用千分尺或游標(biāo)卡尺測出小球的直徑D，算出小球的平均速度作為B 位置的瞬時(shí)速度v=1.