人教版高中物理必修2平拋運動 教學設計

1、平拋運動教學設計三門中學 劉堂錦一、教學設計思路以人民教育出版社全日制普通高級中學教科書物理必修2第五章第二節(jié)“平拋運動”為教學內(nèi)容，在前期分析的基礎(chǔ)上，制定教學目標，設計學習環(huán)境和教學策略，進行教學設計。吳加澍老師提出的“教學重演律”指學生從“未知”達到“真知”，需要經(jīng)歷一定的教學過程，而這一過程同樣是以濃縮的方式，短暫而迅速地重演著人類漫長的認識發(fā)展歷程，學生的學習過程是對人類文化發(fā)展的一種認知意義上的重演，他們學習科學的心理順序差不多就是前人探索科學的歷史順序。物理教學應盡量讓學生去重演知識的發(fā)生過程，將教學過程轉(zhuǎn)變成學生的“亞研究”和“再創(chuàng)造”過程，使他們在獲取物理知識的同時，啟迪心智

2、，培育品格，全面落實新課程的三維目標。因此，本節(jié)課的設計思路著重放在如何讓學生經(jīng)歷平拋運動模型建立的發(fā)生、發(fā)展過程。二、前期分析平拋運動是曲線運動一章的重點，是一種最基本、最重要的曲線運動，是運動學和動力學知識的具體應用，是學生所學運動學和動力學知識的進一步拓展和延伸，平拋運動研究方法的學習也是為帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)等類平拋運動的學習打下基礎(chǔ)，起到了承上啟下的作用。教材首先提出拋體運動以及平拋運動的概念，然后把平拋運動作為拋體運動的特例進行研究，選用水平拋出的物體作為研究對象，以物體被拋出的位置為原點，以初速度的方向為x軸的方向、豎直向下的方向為y軸的方向，建立平面直角坐標系，進一步分析其在

3、兩個坐標軸上的運動規(guī)律，然后將兩個方向的規(guī)律進行結(jié)合得到平拋運動的規(guī)律，并用數(shù)學方法得到平拋運動的軌跡是一條拋物線。教材的這種編寫思路清晰，重視理論分析和演繹思維，但是有三個地方不是很明確，其一，沒有明確提出“運動的合成與分解”這一研究曲線運動的重要方法；其二，豎直方向的運動的理論依據(jù)牛頓第二定律和水平方向的運動的理論依據(jù)牛頓第一定律沒有明確給出；其三，對兩個方向的位移公式進行數(shù)學處理，但是為什么可以消去時間t，即數(shù)學技巧背后的物理本質(zhì)也沒有提及。同時也有幾個問題值得思考：1、平拋運動是拋體運動的特例，為什么要先研究平拋；2、平拋運動是一種曲線運動，這種運動是不是也需要從受力的角度進行研究？怎

4、樣讓學生體會到用分解的方法能夠化繁為簡；3、需要怎樣的實驗驗證平拋運動的分運動；4.平拋運動模型的建立要經(jīng)歷怎樣的過程。以上這些問題的解決也是本節(jié)課的重點和難點高一學生在學習本節(jié)課之前，已經(jīng)比較熟練掌握直線運動的運動學知識和動力學知識，同時通過本章第一節(jié)對曲線運動的知識有定的了解，同時他們對高中物理學習有很強的好奇心和求知欲，但思維能力不夠，尤其邏輯思維能力和綜合分析能力不是很強，所以在教學中要結(jié)合教學內(nèi)容，利用他們的積極性，讓他們體驗思維的展開過程和解決問題的方法。教學重點1. 平拋運動模型的建立2. 平拋運動的規(guī)律及應用教學難點1 利用分解的方法的思維方式的建立三、教學目標（一）知識與技能

5、1.知道什么是拋體運動，知道拋體運動是勻變速曲線運動，知道什么是平拋運動2.知道平拋運動的一般特征和本質(zhì)特征3.會用運動的合成與分解方法分析平拋運動4.理解平拋運動的規(guī)律，知道平拋運動的軌跡是一條拋物線5.能利用平拋運動規(guī)律解決簡單問題6.會確定平拋運動的速度和位移（二）過程與方法1.通過小活動、實驗、視頻完成感性到理性的認識過程，增強觀察能力和分析能力2.通過理論分析和實驗驗證滲透利用分解化繁為簡、化曲為直的思想與方法3.經(jīng)歷平拋運動模型的建立過程，嘗試運用科學的方法研究和解決問題4.經(jīng)歷小組合作學習過程，提高自我表達能力、信息交流能力和協(xié)作能力（三）情感態(tài)度與價值觀1.在平拋運動模型建立中

6、，逐步樹立嚴謹科學的實驗態(tài)度和正確的人生觀2.在多種學習方式中，增強探究意識與合作意識四、教學流程創(chuàng)設活動情境，通過分類、比較、理想化方法提出拋體運動和平拋運動創(chuàng)設問題情境，引導學生采用分解的方法對平拋運動進行研究通過理論演繹推理得到平拋運動的分運動通過實驗驗證平拋運動的分運動利用本質(zhì)特征總結(jié)規(guī)律解決問題小結(jié)平拋運動模型的建立過程及規(guī)律五、教學過程（一）創(chuàng)設活動情境，引出課題活動一：打彈珠活動二：飛紙飛機活動三：現(xiàn)實版憤怒的小鳥問：同學們，以上物體的運動軌跡是怎樣？生：曲線問：物體都做曲線運動，但是紙飛機的運動看起來更復雜，是什么原因呢？生：空氣阻力師：確實，是由于空氣的作用，那其他幾個物體就

7、沒有受到空氣的作用嗎？生：也有師：那為什么他們的運動相對簡單些？生：空氣阻力影響小是呀，空氣作用影響越小的話，運動越簡單，如果空氣作用影響小到可以忽略的話，我們可以通過理想化的方法建立了一個類似于自由落體運動的模型拋體運動（板書：拋體運動）問：在我們的生活中，哪些運動可以看做拋體運動？生：投籃、扔鉛球、投標槍、扔鐵餅等等拋體運動在生活中還是非常常見，比如說飛機投彈，怎樣能夠投中目標；扔鉛球怎么扔能更遠等等都是基于對拋體運動的研究，所以我們很有必要去研究拋體運動。演示：將小鳥以一定的速度分別斜著拋和水平的拋師：如果大家選擇，哪一種更方便研究？生：水平拋出師：行，那我們接下來著重研究水平拋出的運動

8、，我們稱之為平拋運動（板書：平拋運動）（二）創(chuàng)設問題情境，進行理論探究問：平拋運動的物體有什么特點？生：初速度水平，只受重力，變速曲線運動（板書：1.初速度水平，2.只受重力，3.變速曲線運動）平拋運動還有沒有其他的特征，這種運動有怎樣的規(guī)律，怎么去尋找它的規(guī)律，這些都是我們需要解決的問題。師：將物體以初速度v0拋出，請同學們大致畫出平拋運動的軌跡。（請一位同學在黑板上畫，其他的同學在座位上嘗試畫）軌跡畫好后，經(jīng)過一段時間t，物體運動到P點，請該同學畫出物體經(jīng)過P點的速度。問：這個速度怎么求解呢？分小組討論，引導學生從動力學角度，從已有的認知基礎(chǔ)上去展開分析和討論，最終讓學生知道直接求解是求不

9、出來的。需要先求速度在水平和豎直兩個方向的分運動。聯(lián)系受力考慮水平方向：F=0，v= v0（依據(jù)牛頓第一定律）豎直方向：F=G，a=g，v=gt（依據(jù)牛頓第二定律）這里，水平方向的規(guī)律與勻速直線運動的規(guī)律一樣，豎直方向與自由落體運動的規(guī)律是一樣的。師：同學們我們暫且不論這種方法是否可行，結(jié)論是否正確，就為他非常富有創(chuàng)造力的想法必須點一個贊，因為他確實給我們開辟了一條新的道路，至于說這條道路是一片黑暗還是一片光明，只有通過實驗的檢驗才知道。（對學生獨創(chuàng)性的使用分解的方法研究平拋運動給予激勵和評價）（三）創(chuàng)設實驗情境，驗證猜想，總結(jié)規(guī)律對比實驗一學生利用平拋豎落儀進行分組實驗：平拋運動與自由落體運

10、動師：觀察兩球的運動情況，看兩球是否同時落地。生：（實驗觀察）判斷兩球是否同時落地的小技巧：不要用眼睛看，而是用耳朵聽，只聽到一聲響，說明兩個小球同時落地對比實驗二把實驗過程拍攝下來，然后視頻處理逐幀播放對比兩小球是否在同一高度結(jié)論：平拋運動在豎直方向做自由落體運動。 圖1-1 二維平拋運動實驗裝置DISlab二維平拋運動實驗1、如圖1-1搭建實驗裝置；使用水平泡調(diào)整二維運動傳感器（接收端）斜角面和平拋軌道水平；多次釋放試拋器，并將緩沖裝置放置在試拋器落點范圍。2、連接計算機及二維運動傳感器（接收端）；點擊二維系列軟件主界面上的實驗條目“平拋運動”，打開軟件。3、打開二維運動傳感器（發(fā)射端）電

11、源開關(guān)，將其放置于平拋軌道水平一端的邊緣緊靠調(diào)零裝置，點擊軟件“零點設置”（圖1-2）；將二維運動傳感器（發(fā)射端）沿平拋軌道水平端移動水平距離約36cm，點擊“水平校準”（圖1-3）。4、將二維運動傳感器（發(fā)射端）放置于軌道拋體釋放區(qū)，點擊“開始記錄”后將釋放，系統(tǒng)自動記錄下二維運動傳感器（發(fā)射端）平拋運動的軌跡（圖1-4）。5、依次點擊界面“X”、“Y”可模擬出平拋運動在水平方向和豎直方向的分運動軌跡，點擊“二次擬合”按鈕對平拋進行二次擬合。（圖1-5）圖1-4 二維平拋運動軌跡圖1-5 平拋分運動軌跡及其擬合曲線圖1-2 零點設置圖1-3 水平校準結(jié)論：平拋運動可看作水平方向的勻速直線運動以及豎直方向的自由落體運動的合運動。 師：那物體經(jīng)過P點的速度大小多少？方向怎樣呢？由于：水平方向 vxv0 豎直方向 vygt實際速度的大小:速度的方向師：那物體的位移怎么求解？水平方向：x = v0 t 豎直方向： 位移的大小：位移的方向:師：剛才實驗中擬合的是一條拋物線，能不能利用其規(guī)律推導出平拋運動的軌跡方程？由位置坐標: x = v0 t 和 消去公式中的t得: （四）創(chuàng)設問題解決情境，應用規(guī)律通過自制平拋運動展示臺，讓小球以一定的初速度水平拋出。請同學們注