高中物理人教版第五章曲線運動平拋運動 一等獎

人教版物理必修二第五章曲線運動第2節(jié)平拋運動教學(xué)設(shè)計設(shè)計思想一、建立拋體運動的概念，說明平拋運動的特點。二、（1）從知識內(nèi)容上來說起到了承上啟下的作用，呈上是運動和力、牛頓運動定律的應(yīng)用的延續(xù)，啟下即為研究曲線運動奠定了基礎(chǔ)，如帶電粒子在電場中的運動等。（2）從過程和方法上說在力的合成與分解的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了運動的合成與分解，即描述運動的位移、速度、加速度的分解與合成，進(jìn)一步體會矢量的基本運算法則，也為今后學(xué)習(xí)其它矢量奠定了基礎(chǔ)。（3）頻閃照片的使用達(dá)到了溫故而知新。（4）當(dāng)力的方向和物體的運動速度方向不在同一條直線上時，從運動和力的角度理解，力改變了運動物體的速度的大小和方向，也為后面功的概念的建立打下了伏筆。三、啟發(fā)學(xué)生從物理事實和物理現(xiàn)象中認(rèn)識其本質(zhì)的屬性使學(xué)生的思維逐步納入物理學(xué)的思維軌道；多種教學(xué)方式的綜合：問題導(dǎo)入法、實驗觀察法、討論交流法等。教學(xué)目標(biāo)知識與技能1．理解平拋運動是勻變速運動，其加速度為g．2．掌握拋體運動的位置與速度的關(guān)系．過程與方法1．掌握平拋運動的特點，能夠運用平拋規(guī)律解決有關(guān)問題．2．通過例題分析再次體會平拋運動的規(guī)律．情感、態(tài)度與價值觀1．有參與實驗總結(jié)規(guī)律的熱情，從而能更方便地解決實際問題．2．通過實踐，鞏固自己所學(xué)的知識教學(xué)重點教學(xué)重點平拋運動的規(guī)律和平拋物體的位置、速度與時間的關(guān)系教學(xué)難點教學(xué)難點1、平拋運動是怎樣分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動的？這是難點，也是教學(xué)的重點。2、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識分析歸納拋體運動的規(guī)律．教學(xué)資源平拋與自由落體實驗器（包括兩個不同顏色、同樣大小的小球、小錘、支架等）；平拋物體的閃光照片（課本彩圖）、刻度尺、鉛筆；教法設(shè)計多種教學(xué)方式的綜合：問題導(dǎo)入法、實驗觀察法、討論交流法等教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖新課導(dǎo)入新課教學(xué)一、拋體的位置二、平拋運動的軌跡三、平拋物體的速度例題、課堂訓(xùn)練這一節(jié)我們將從理論上對拋體運動的規(guī)律作進(jìn)一步分析，學(xué)習(xí)和體會在水平面上應(yīng)用牛頓定律的方法，并通過應(yīng)用此方法去分析沒有感性認(rèn)識的拋體運動的規(guī)律．以一定的速度將物體拋出，在空氣阻力可以忽略的情況下，物體只受重力的作用，它的運動叫做拋體運動(projectilemotion)如果拋體運動的初速度是水平方向的，這個運動叫做平拋運動。以一定速度從水平桌面上滑落的物體、運動員水平擊出的排球、水平管中噴出的水流等，都在做平拋運動。本節(jié)重點研究平拋運動的規(guī)律，化曲為直的思想。我們以平拋運動為例來研究拋體運動所共同具有的性質(zhì)．首先我們來研究初速度為v。的平拋運動的位置隨時間變化的規(guī)律．用手把小球水平拋出，小球從離開手的瞬間(此時速度為v，方向水平)開始，做平拋運動．我們以小球離開手的位置為坐標(biāo)原點，以水平拋出的方向為x軸的方向，豎直向下的方向為y軸的方向，建立坐標(biāo)系，并從這一瞬間開始計時．師：在拋出后的運動過程中，小球受力情況如何?．師：那么，小球在水平方向有加速度嗎?它將怎樣運動?師：我們用函數(shù)表示小球的水平坐標(biāo)隨時間變化的規(guī)律將如何表示?師：在豎直方向小球有加速度嗎?若有，是多大?它做什么運動?它在豎直方向有初速度嗎?師：那根據(jù)運動學(xué)規(guī)律，請大家說出小球在豎直方向的坐標(biāo)隨時間變化的規(guī)律．師：小球的位置能否用它的坐標(biāo)(x，y)描述?能否確定小球在任意時刻t的位置?師：那么，小球的運動就可以看成是水平和豎直兩個方向上運動的合成．t時間內(nèi)小球合位移是多大?師：若設(shè)s與+x方向(即速度方向)的夾角為θ，如圖6．4—1，則其正切值如何求?由x=vty＝1/2gt2消去t可以得到令則二次函數(shù)的圖象是一條拋物線！數(shù)學(xué)上拋物線的名稱就是這樣得到的。結(jié)論：平拋運動的軌跡是拋物線師：如果物體拋出時的速度不是沿水平方向，而是斜向上方或斜向下方的(這種情況稱為斜拋)，它的受力情況是什么樣的?加速度又如何?師：實際上物體以初速度v沿斜向上或斜向下方拋出，物體只在重力作用下的運動，如何表示?與平拋是否相同?小結(jié)：在研究拋體運動時，我們需要從物體的受力情況來確定其運動情況。拋體的運動發(fā)生在平面內(nèi)，需要在x,y兩個方向上做出受力分析，在兩個方向上分別應(yīng)用牛頓運動定律和運動學(xué)規(guī)律，然后再根據(jù)要求做綜合處理。對于拋體運動我們重點介紹了平拋的研究方法，除了平拋以外，拋體運動還包括斜上拋、斜下拋、豎直上拋和豎直下拋，請大家根據(jù)我們研究前面拋體運動的方法來嘗試導(dǎo)出如圖所示斜拋物體運動軌跡的關(guān)系式。討論這個關(guān)系式中物理量之間的關(guān)系，看看能得出哪些結(jié)論。以上討論都有一個前提，即空氣的阻力可以忽略。如果速度不大，例如用手拋出一個石塊，這樣處理的誤差不大。但是物體在空氣中運動時，速度越大，阻力也越大。所以，研究炮彈的運動時就不能忽略空氣的阻力。炮彈運動的實際軌跡大致是怎樣的呢？②利用頻閃照相（或動畫）更精細(xì)地研究平拋運動，其照片如圖所示．在豎直方向上，經(jīng)過相等的時間，落到相同的高度，即在豎直方向上的運動是相同的，都是自由落體運動；在水平方向上可以看出，通過相等的時間前進(jìn)的距離相同，即水平分運動是勻速的．由此說明平拋運動的兩個分運動是同時、獨立進(jìn)行的，豎直方向的運動與水平方向上的運動互不影響．（2）平拋運動是水平方向的勻速直線運動和豎直方向自由落體運動的合運動．水平方向分速度vx＝v0豎直方向分速度vy＝gt合速度的大小合速度的方向一個物體以l0m/s的速度從10m的水平高度拋出，落地時速度與地面的夾角α是多少？(不計空氣阻力)1、在5m高的地方以10m/s的初速度水平拋出一個質(zhì)量是10kg的物體，求：（1）物體落地的速度（2）從拋出點到落地點發(fā)生的位移是多少?(忽略空氣阻力，取g=10m/s2)2、一個小球以初速度v0水平拋出，落點時速度為vt，阻力不計，求：（1）小球在空中飛行的時間（2）拋出點離地面的高度（3）水平射程（4）小球的位移1．具有水平速度的物體，只受重力作用時，形成平拋運動。平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。平拋運動的位移等于水平位移和豎直位移的矢量和。平拋運動的瞬時速度等于水平分運動的速度和豎直分分運動速度的矢量和。3．平拋運動是一種勻變速曲線運動。觀看圖片學(xué)生操作實踐生：小球只受重力，重力的方向豎直向下，水平方向不受力生：小球在水平方向沒有加速度，水平方向的分速度將保持v不變，做勻速直線運動．生：x=vt生：在豎直方向，根據(jù)牛頓第二定律，小球在重力作用下產(chǎn)生加速度g．做自由落體運動，而在豎直方向上的初速度為0．生：y＝1/2gt2生：可以．生：生：生：它的受力情況與平拋完全相同，即在水平方向仍不受力，加速度仍是0；在豎直方向仍只受重力，加速度仍為g．生：斜拋運動沿水平方向和豎直方向初速度與平拋不同，分別是vx=vcosθ和vy=sinθ.物體運動過程中只受重力，所以水平方向速度vx=vcosθ保持不變，做勻速直線運動；而由于豎直方向上因受重力作用，有豎直向下的重力加速度J，同時有豎直向上的初速度vy=sinθ，因此做勻減速運動(是豎直上拋運動，當(dāng)初速度向斜下方，豎直方向的分運動為豎直下拋運動)，當(dāng)速度減小到。時物體上升到最高點，此時物體由于還受到重力，所以仍有一個向下的加速度g，將開始做豎直向下的加速運動．因此，斜拋運動可以看成是水平方向速度為vx=vcos．θ的勻速直線運動和豎直方向初速度為vy=sinθ的豎直上拋或豎直下拋運動的合運動學(xué)生小實驗（課本第10頁）利用平拋運動演示儀演示做平拋運動的物體在豎直方向上確實是自由落體運動．如圖所示．用小錘打擊彈性金屬片時，A球向水平方向飛出，做平拋運動，而同時B球被松開，做自由落體運動?，F(xiàn)象：越用力打擊金屬片，A球的水平速度也越大；無論A球的初速度多大，它總是與B球同時落地。分析：通過演示A、B兩小球同時落地的這一現(xiàn)象，說明A球在拋出后與B球在豎直方向上是同規(guī)律性的自由落體運動．學(xué)生自己課堂小結(jié)學(xué)生體驗物理情境師生互動：強化物理思想、概念和方法。一個情景的不重復(fù)，并加以深化。聯(lián)系生活實際模擬體驗物理情景，起到溫故知新的作用，驗證了