高中物理人教版第五章曲線運動實驗研究平拋運動 高質作品

第五章第3節(jié)實驗：研究平拋運動教學設計教學目標知識與技能：（1）知道平拋運動的條件和相應控制方法（2）知道用實驗獲得平拋運動軌跡的方法（3）知道判斷運動軌跡是否是拋物線的方法（4）知道測量初速度時需要測量的物理量（5）會推導平拋初速度的表達式，會計算平拋運動的初速度過程與方法：（1）通過學生設計實驗和動手實驗，注重物理問題的探究思想和實驗設計思想，了解設計實驗的基本方法，（2）會用運動合成與分解的方法分析拋體運動，（3）進一步掌握可以根據(jù)物體初速度和受力確定物體的運動規(guī)律，體會并理解在平面上應用牛頓定律的方法。情感態(tài)度與價值觀：（1）鼓勵學生去創(chuàng)新和實踐，提倡多動腦、動手的創(chuàng)新精神，對學生進行創(chuàng)新意識和創(chuàng)新品德培養(yǎng)過程，激發(fā)學生創(chuàng)新意識，（2）在探討實驗方案時，不同學生可能有不同的想法，學生的特長和愛好可以充分發(fā)揮，（3）培養(yǎng)學生合作與交流的精神，有將自己的見解與他人交流的的愿望，養(yǎng)成在合作中既堅持原則又尊重他人的的習慣，（3）在上一節(jié)對平拋運動規(guī)律的學習的基礎上，通過這一節(jié)學生的動手實驗，將感性認識和理性思維相結合，使學生獲得成功的體驗。教學重點描出平拋物體運動的軌跡；研究平拋運動的特點教學難點描出平拋物體運動的軌跡教學資源課文圖－2所示器材，或課文圖－3所示的器材，或平拋實驗儀；斜槽、木板、圖釘、白紙（可先畫上坐標格或坐標紙）支架等；刻度尺等教法設計引導，啟發(fā)式教學，探究式教學過程教師活動學生活動設計意圖課題引入：簡單介紹“留跡法”在日常生活中的價值和應用，及其在本節(jié)課中的應用第一部分實驗方案探討：10學生設想各種對于平拋運動的留跡法，并相互交流討論不同方法的優(yōu)點和不足，同學們通過分析比較，選出本次實驗描出平拋運動物體軌跡的方法。第二部分學生動手實驗：15在選出本次實驗描出平拋運動物體軌跡的方法的基礎上學生動手實驗，描出平拋運動的軌跡，第三部分：研究平拋運動特點：15利用得到的平拋軌跡，1判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線；2計算平拋物體的初速度*如果條件允許，還可以讓學生采用與類似的方法驗證斜拋運動的規(guī)律課堂練習課堂小結5提問：你們旅游過嗎？請一位同學描述某次旅游經(jīng)過的主要地點。板書學生所述地點圖，用粉筆將這些點連起來，得到旅游路線圖。兩種軌跡圖：粉筆的完整軌跡和旅游同學的由一系列點得到的旅游路線（軌跡）圖。還有成長日記，生活日記，森林迷路做標記，狗靠尿液記下行走路線平拋運動在空中一瞬即逝，優(yōu)美的曲線是隨即成為歷史，無法研究平拋運動。要詳盡研究平拋運動的特點，必須先得到其運動軌跡。演示：從桌面平拋一小球提問：我們如何得到平拋物體的運動軌跡？可能有：（1）直接目測法：（2）小球碰鉛筆尖法：P12—參考案例1（3）細水柱法，P12—參考案例2（4）連拍照片法，P12—參考案例3（5）過紙板小孔法，（6）過紙條法：（7）碰撞實驗器，教師介紹儀器（8）磁粉板留跡法……總結：1、上述方案的共同點？2、好的實驗設計應兼顧哪些問題？歸納總結：安全、成功率高、簡單、誤差小、效率高，可重復性強等等；3、根據(jù)不同方案的分析，結合本校實際，選擇恰當?shù)姆桨浮覀冇门鲎矊嶒炂?。提問：為在實驗中得到較準確的軌跡，動手實驗前請思考下列問題：1．我們的研究對象是什么？如何控制其條件？2．小球平拋的拋出點在哪？如何確定？3．如何保證每次實驗v0相同？4．實驗中與斜面軌道不光滑有關嗎？為什么？5．根據(jù)得到的實驗軌跡點，如何平拋運動的軌跡？1、如何判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線？2、如何計算平拋物體的初速度？得出實驗結論P12—“說一說“P12—“問題與練習”這節(jié)課你學到了什么？你對平拋運動還有那些疑問？能否設計更好實驗設計方案？此節(jié)課我們用到了哪些物理方法和思想？回憶，思考并回答問題學生討論，設計實驗方案學生交流方案，1．指出各方案的優(yōu)點，2．指出各方案的不足，3．如何改進方案簡單，方便，但誤差大，可以加豎直線減小誤差簡單，方便，但誤差大，水柱粗細不好控制，如何保證初速度水平，動作要快否則水流完了，接水容器，實驗室電路操作平臺的安全問題不便于學生分組實驗圖象準確，但將不同圖片合一需要計算機技術簡單，方便，讓小球速度垂直通過小孔可以減小誤差簡單，方便，但誤差大儀器設計巧妙，誤差較小，考慮比較全面著重理解鉛垂線，水平儀，擋板的作用完整的軌跡，但不軌跡清楚，（1）研究對象是平拋運動，所以初速度要水平，其他力可以忽略，只受重力；（2）研究過程是同一平拋運動，要保證初速度相同學生思考討論并回答：（1）用水平儀調整斜槽下端平直部分，使其保持水平。（2）用重垂線校準到直方向，并使木板平面與小球下落的豎直面平行，然后把重垂線方向記錄在釘在木板的白紙上。（3）坐標原點（小球做平拋運動的起點）應是球在槽口時，球的球心在木板上的水平投影點。（4）選擇一個小球在斜面槽上合適的釋放位置，注意釋放方式——手往上回收。（5）每次小球的初始釋放位置相同，以保證有相同的初速度。思考并回答：根據(jù)得到的實驗軌跡點，連成平滑的曲線，此即平拋運動的軌跡。方法1：在畫出的x軸上由o點起取等距離的點，A1，A2，A3，A4，再由軌跡曲線測量出各點所對應的下降的高度，看這些高度的比值是否近似等于1：4：9……從而檢查實驗的結果誤差的大小。方法2：在畫出的x軸上由o點起取等距離的點，A1，A2，A3，A4，再向下做垂線與軌跡交點分別為M1，M2，M3，M4。測出某點的x，y代入方程y=ax2，求出a，類似求其他幾個點的a，用這些a檢測。根據(jù)坐標中軌跡上某點的xy，結合下式可求v0，實驗得到的軌跡是否是拋物線；平拋物體的初速度多大。思考，計算，得出結論并且課后動手實驗思考，回答讓學生體會“留跡法”在日常生活中的價值和應用，及其在本節(jié)課中的應用----重視方法體會物理方法與生活的緊密聯(lián)系培養(yǎng)學生發(fā)散思維，創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學生語言表達能力質疑精神和堅持原則，求真務實，培養(yǎng)學生合作與交流的精神，有將自己的見解與他人交流的的愿望，養(yǎng)成在合作中既堅持原則又尊重他人的的習慣。鼓勵學生去創(chuàng)新和實踐，提倡多動腦、動手的創(chuàng)新精神，對學生進行創(chuàng)新意識和創(chuàng)新品德培養(yǎng)過程，激發(fā)學生創(chuàng)新意識體會此儀器的優(yōu)點，體會物理之美培養(yǎng)學生歸納總結能力注重物理問題的探究思想和實驗設計思想，了解設計實驗的基本方法眾中選優(yōu)原則和聯(lián)系實際的原則知道平拋運動的條件和相應控制方法通過分析，加深對實驗原理的理解嚴謹?shù)目茖W態(tài)度——細節(jié)有時決定成敗進一步體會“留跡法”的價值知道判斷運動軌跡是否是拋物線的方法會用運動合成與分解的方法分析拋體運動會用運動合成與分解的方法分析拋體運動理解實驗目的，知道實驗