平拋運(yùn)動(dòng)教案

1、 平拋運(yùn)動(dòng) 齊市八中 欒艷敏設(shè)計(jì)思路 本課將在學(xué)生原有知識(shí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過(guò)體驗(yàn)和經(jīng)歷，構(gòu)建關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)模型的新知識(shí)，探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、規(guī)律以及處理方法。本課將以探究為主線充分重視情景、問(wèn)題、體驗(yàn)、合作、自主、交流，既有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，又有分析、推理的的過(guò)程。還要將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與分析、推理結(jié)合起來(lái)，探究平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向和水平方向的運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，既有學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程，又有教師的演示過(guò)程，實(shí)驗(yàn)手段上既傳統(tǒng)的儀器演示實(shí)驗(yàn)，又有自制儀器。教材分析 平拋運(yùn)動(dòng)是一種重要的運(yùn)動(dòng)，這不僅是知識(shí)的深化和擴(kuò)展，更重要的是能力的培養(yǎng)和提高。平拋運(yùn)動(dòng)比直線運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，不容易直接研究它的速度、位移等的變化規(guī)律，需要將它分

2、解成較簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)來(lái)研究。學(xué)情分析本節(jié)為高中新課程物理必修第五章第二節(jié)的內(nèi)容，需要探究?jī)?nèi)容多方法較全面，結(jié)合了理論推理和實(shí)驗(yàn)證實(shí)雙方面。是在學(xué)生學(xué)習(xí)了直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、牛頓運(yùn)動(dòng)規(guī)律和運(yùn)動(dòng)合成與分解之后的具體應(yīng)用實(shí)例，也是這些知識(shí)的遷移和綜合應(yīng)用。教學(xué)三維目標(biāo)(一)知識(shí)與技能目標(biāo)1.知道平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是初速度方向?yàn)樗椒较?，只在豎直方向受重力作用，運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線。2.理解平拋運(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)，并且這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)互不影響。3.會(huì)用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律解答有關(guān)問(wèn)題。(二)過(guò)程與方法目標(biāo)體會(huì)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的探究過(guò)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。(三)情感

3、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)1通過(guò)重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行共性分析、歸納分類，達(dá)到鑒別結(jié)論的教育目的。2通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)，并進(jìn)行有效的理論聯(lián)系實(shí)際，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和求知的欲望。以此滲透刻苦學(xué)習(xí)、勤奮工作精神的美德教育。教學(xué)重點(diǎn)1學(xué)會(huì)自然科學(xué)的一般研究方法，體驗(yàn)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)探究過(guò)程。2平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律。教學(xué)難點(diǎn)平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法可以用兩個(gè)簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)來(lái)等效替代。教學(xué)策略與手段教師演示、引導(dǎo)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究，討論、交流學(xué)習(xí)成果。教具準(zhǔn)備：平拋運(yùn)動(dòng)演示儀、平拋豎落儀、平拋水平分解儀、多媒體輔助教學(xué)課件等教學(xué)過(guò)程新課導(dǎo)入 引入：粉筆頭從桌面邊緣水平飛出，觀察粉筆頭在空中做什么運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)具有什么特點(diǎn)，本節(jié)課我

4、們就來(lái)學(xué)習(xí)這個(gè)問(wèn)題。 （一）平拋運(yùn)動(dòng) 1、定義：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)。 舉例：用力打一下桌上的小球，使它以一定的水平初速度離開(kāi)桌面，小球所做的運(yùn)動(dòng)就是平拋運(yùn)動(dòng)，并且我們看見(jiàn)它做的是曲線運(yùn)動(dòng)。   師：請(qǐng)大家注意觀察平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，發(fā)現(xiàn)它是一條曲線。由此我們可以得出這樣一個(gè)結(jié)論；平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的分速度是越來(lái)越快的，但這個(gè)分速度到底是如何變化的，我們還是不清楚?，F(xiàn)在請(qǐng)大家來(lái)分析做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方向上的受力情況。    生：在豎直方向上只受到重力的作用。  

5、;  師：想一下我們前面學(xué)過(guò)的運(yùn)動(dòng)形式有沒(méi)有只在重力作用下實(shí)現(xiàn)的?    生：做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體只受重力的作用。    師：既然豎直方向上只受重力的作用，與物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件相同，根據(jù)我們上節(jié)課學(xué)的分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理知道，分運(yùn)動(dòng)在各自的方向上遵循各自的規(guī)律，我們能得出什么樣的結(jié)論呢?生：平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)有可能是自由落體運(yùn)動(dòng)。師：既然我們有了這樣的猜想，為了驗(yàn)證它的正確性，我們來(lái)做下面這個(gè)實(shí)驗(yàn)：（設(shè)計(jì)意圖：作出科學(xué)猜想，然后驗(yàn)證猜想，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育。） 2、平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) （1）從受力情況看：豎直的重

6、力與速度方向有夾角，作曲線運(yùn)動(dòng)。b水平方向不受外力作用，是勻速運(yùn)動(dòng)，速度為V0。c. 豎直方向受重力作用，沒(méi)有初速度，加速度為重力加速度g，是自由落體運(yùn)動(dòng)?？偨Y(jié)：做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，在水平方向上由于不受力，將做勻速直線運(yùn)動(dòng)；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(dòng)。加速度等于g【實(shí)驗(yàn)探究】對(duì)比實(shí)驗(yàn)法：如右圖所示，用小錘打擊彈簧金屬片，金屬片把A球沿水平方向拋出，同時(shí)B球被松開(kāi)，自由下落。A、B兩球同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。    師：先來(lái)分析兩個(gè)小球做的分別是什么運(yùn)動(dòng)。    生：A球在金屬片的打擊下獲得水平初速度后只在重

7、力作用下運(yùn)動(dòng)，所以做的是平拋運(yùn)動(dòng)。B球被松開(kāi)后沒(méi)有任何初速度。且只受到重力的作用，因此做的是自由落體運(yùn)動(dòng)。    師：現(xiàn)在觀察兩球的運(yùn)動(dòng)情況，看兩球是否同時(shí)落地。    （實(shí)驗(yàn)觀察技巧：）這個(gè)地方教給大家一個(gè)判斷兩球是否同時(shí)落地的小技巧。那就是不要用眼睛看，而是用耳朵聽(tīng)，兩個(gè)小球落地后會(huì)不止蹦一下，我們只聽(tīng)它們落地的第一聲響。如果我們只聽(tīng)到一聲響，說(shuō)明兩個(gè)小球同時(shí)落地，如果聽(tīng)到兩個(gè)落地聲，說(shuō)明兩個(gè)小球先后落地。在做實(shí)驗(yàn)之前我們先來(lái)聽(tīng)一下一個(gè)小球落地的聲音。    (拿一個(gè)和實(shí)驗(yàn)用的小球一樣的球讓其做自由落

8、體運(yùn)動(dòng)，讓學(xué)生仔細(xì)聽(tīng)其落地的聲音。以便判斷實(shí)驗(yàn)中的落地聲)    師：同學(xué)們聽(tīng)到幾個(gè)落地聲啊?    生：一個(gè)。    師：A、B兩個(gè)小球從同一高度同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，又同時(shí)落地，這說(shuō)明了什么問(wèn)題啊?    生：這說(shuō)明了A球在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和B球的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)是一樣的。B球做的是自由落體運(yùn)動(dòng)。    師：由這一次實(shí)驗(yàn)我們就能下這樣的結(jié)論嗎?有沒(méi)有可能我們?cè)O(shè)置的這個(gè)高度是一個(gè)特殊的高度，它正好滿足自由落體下落的時(shí)間和平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等呢?或者說(shuō)因?yàn)槲?/p>

9、們打擊力度的原因，使A球獲得的初速度剛好滿足這一條件呢?    生：有。    師：那我們應(yīng)該如何來(lái)解決呢?   生：多次改變小球下落的高度與打擊的力度，重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生活動(dòng)：請(qǐng)學(xué)生代表做實(shí)驗(yàn)，改變高度和打擊力度來(lái)?yè)舸駻球。其他同學(xué)注意觀察A球、B球的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。教師活動(dòng)：提醒學(xué)生觀察現(xiàn)象（或聽(tīng)落地的聲音）A球和B球落地的先后。用力大小不同時(shí)，A球的水平射程有什么不同。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無(wú)論A球的水平速度大小如何，它總是與B球同時(shí)落地。A球的水平初速度越大，走過(guò)的水平距離也越大。A球水平初速度的大

10、小并不影響平拋物體在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)。教師活動(dòng)：幫助總結(jié)、點(diǎn)評(píng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：物體在做平拋運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)效果為自由落體運(yùn)動(dòng)。（設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，得出平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察能力和學(xué)習(xí)探究未知規(guī)律的興趣。）   師：研究完豎直方向上的運(yùn)動(dòng)，我們?cè)賮?lái)看水平方向上的分運(yùn)動(dòng)。先來(lái)分析做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向上的受力情況。    生：做平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用，方向是豎直向下的，所以物體在水平方向上不受力。   師：根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性我們知道水平方向上的運(yùn)動(dòng)不會(huì)受到豎直方向的運(yùn)動(dòng)影

11、響。再根據(jù)牛頓第一定律我們能得出什么樣的結(jié)論啊?【猜想】生：根據(jù)牛頓第一定律我們知道，如果一個(gè)物體處于不受力或受力平衡狀態(tài)，它將靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)。在平拋運(yùn)動(dòng)中，物體水平方向上不受力，并且水平方向上有一個(gè)初速度，所以物體在水平方向上應(yīng)該是勻速直線運(yùn)動(dòng)。師：那我們應(yīng)該怎樣來(lái)驗(yàn)證這個(gè)猜想呢?【實(shí)驗(yàn)探究】  （1）定性比較對(duì)比實(shí)驗(yàn)法：在如圖所示的裝置(自制“平拋運(yùn)動(dòng)水平分解儀”)中，兩個(gè)相同的弧形軌道上面分別裝有電磁鐵，將小球分別吸在電磁鐵上，然后切斷電源，兩球同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，反復(fù)實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象兩球總是在落點(diǎn)相撞。（2）定量探究師：我們可以從另一個(gè)角度來(lái)探究水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，如果能夠知道

12、平拋運(yùn)動(dòng)的物體在相等的時(shí)間間隔內(nèi)（控制變量）水平方向的位移，就可以判斷水平方向做什么運(yùn)動(dòng)了。要這樣進(jìn)行處理的話，就要解決好下面的幾個(gè)問(wèn)題。設(shè)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。在平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡上找到每隔相等時(shí)間物體所到達(dá)的位置。測(cè)量?jī)上噜徫恢瞄g的水平位移，分析這些位移的特點(diǎn)。（2）、利用頻閃照相更精細(xì)地研究平拋運(yùn)動(dòng)，其照片如課本圖517所示可以看出，兩球在豎直方向上，經(jīng)過(guò)相等的時(shí)間，落到相同的高度，即在豎直方向上都是自由落體運(yùn)動(dòng)；在水平方向上可以看出，通過(guò)相等的時(shí)間前進(jìn)的距離相同，既水平分運(yùn)動(dòng)是勻速的。由此說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是同時(shí)、獨(dú)立進(jìn)行的，豎直方向的運(yùn)動(dòng)與水平方向的運(yùn)動(dòng)互不影響。 （二）、

13、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 1、拋出后t 秒末的速度以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平方向?yàn)閤軸（正方向和初速度v0的方向相同），豎直方向?yàn)閥軸，正方向向下，則水平分速度：VxV0 豎直分速度：Vygt合速度： 2、平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任一時(shí)刻t的位置坐標(biāo)以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平方向?yàn)閤軸（正方向和初速度v0的方向相同），豎直方向?yàn)閥軸，正方向向下，則水平位移：x=V0t豎直位移：合位移： 運(yùn)用該公式我們可以求得物體在任意時(shí)刻的坐標(biāo)并找到物體所在的位置，然后用平滑曲線把這些點(diǎn)連起來(lái)，就得到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，這個(gè)軌跡是一條拋物線。  例1：一架老式飛機(jī)在高出海面45m的高處，以80m/s的速度水平飛行，為了使飛機(jī)上投下的炸彈落在停在海面上的敵船，應(yīng)該在與轟炸目標(biāo)的水平距離為多遠(yuǎn)的地方投彈?不計(jì)空氣阻力。學(xué)生活動(dòng)：討論與交流：飛機(jī)在投彈的時(shí)候，應(yīng)該在目標(biāo)的什么位置開(kāi)始投放炸彈? （水平距離240m）鼠標(biāo)點(diǎn)擊按鈕，進(jìn)行“實(shí)戰(zhàn)模擬演練”，例2：一架老式飛機(jī)在高出海面45m的高處，以80m/s的速度水平飛行，尾追一艘以15m/s逃逸的敵船，為了使飛機(jī)上投下的炸彈正好擊中敵船，應(yīng)該在與轟炸目標(biāo)的水平距離為多遠(yuǎn)的地方投彈?不計(jì)空氣阻力。學(xué)生活動(dòng)：討論與交流飛機(jī)在實(shí)施轟炸的時(shí)候，應(yīng)該在目標(biāo)的什么位置開(kāi)始投放炸彈?參考答案：水平距離為195m時(shí)投彈總結(jié)交流教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。要求寫(xiě)在筆