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2020-2021学年高中物理 第一章 抛体运动 第5节 斜抛物体的运动教案 粤教版必修2

2020-2021学年高中物理 第一章 抛体运动 第5节 斜抛物体的运动教案 粤教版必修2

年级：
姓名：

- 11 -

斜抛运动
学习任务分析
本课题是在学完运动的合成与分解、竖直方向上的抛体运动和平抛运动的基础上,来探究斜抛运动的问题。不仅使学生对抛体运动有完整的认识，且能进一步理解运动的独立性、运动的合成与分解。对斜抛运动可以从运动轨迹和射高、射程两方面理解。斜抛运动的运动轨迹是一条抛物线，可以把斜抛运动看成是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的竖直上抛运动的合运动；射高与射程和初速度及抛射角有关。斜抛运动是学生生活中比较熟悉的现象，因此教学时尽量贴近生活，从生活中来，到生活中去，在教学过程尽量创设情景让学生有切身的体会，以加深对斜抛运动的理解。

重点难点分析
重点：1.斜抛运动的规律的推导。
2.用运动的的合成与分解方法处理斜抛运动。
难点：1.斜抛运动的规律的推导。
2.影响射高、射程的因素。
学情分析
学生已学过用运动的合成与分解来研究平抛运动，知道在研究曲线运动时可采用化曲为直的方法，但不是很熟悉；虽然日常生活中常见斜抛运动，能知道斜抛运动的轨迹是抛物线，但不知道射程与射高，也不知射程与射高和初速度及抛射角有关。

教学
目标
知 识
与技能
1.知道斜抛运动，知道斜抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动。
2.通过实验探究斜抛运动的射高和射程跟初速度和抛射角的关系，并能将所学的知识应用到生产、生活中。
3.了解弹道曲线。
过 程
与方法
1. 经历斜抛运动的探究过程，尝试运用科学探究的方法研究和解决斜抛运动问题。
2.能运用运动的合成与分解方法解决日常生活中有关的斜抛问题，培养理论联系实际、运用理论解决实际问题的能力。
3.尝试通过物理实验解决实际问题，在实验中能考虑实验的变量及其控制方法。

情感态度与价值观
使学生领略斜抛运动的对称与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲；通过对斜抛运动规律的探究，培养学生探究自然界奥秘的热情，并从中体验到探究过程中的艰辛与喜悦；使学生勇于探究日常生活有关的斜抛问题；通过合作实验认识到合作的重要性，培养合作意识，在合作中能坚持原则又尊重他人，具有团队精神。
教学媒体运用
计算机、投影仪。

教学演示课件
教 学 程 序 设 计
教
学
程
序
教 师 活 动
学 生 活 动
教学
资源
创
设
情
境
引
入
新
课
引入本节新课：
师：各位同学大家好，在日常生活中的某些时候，我们也可以象视频中的这些小伙子们一样，挥手间就使得易拉罐在空中划出近乎完美的曲线后进入回收箱。同学们可曾意识到，这些细节里蕴藏了丰富的物理学知识，今天，我们就来探究一下易拉罐在空中所完成的运动——斜抛运动。

新

课

教

学

复习：曲线运动、平抛运动
师：同学们，我们在前几节课中学习了抛体运动和抛体运动的三个具体实例——竖直下抛运动、竖直上抛运动和平抛运动，那么，大家能不能告诉我？什么是抛体运动？（学生回答：将物体以一定的初速度向空中抛出，仅在重力作用下物体所做的运动叫做抛体运动。）
师：在日常生活中，还有一些运动，既不是竖直下抛运动、又不是竖直上抛运动，更不是平抛运动，比如，节日夜空中绽放的礼花、篮球比赛中被投向篮框的篮球和被推出去的铅球等，我们把这一类运动的理想化状态称为斜抛运动。请看视频（播放视频），
请同学们根据以下几个问题进行讨论、交流。
1.礼花刚在空中散开时；篮球、铅球刚要在空中运动时，是否具有一定的初速度？
2.这个初速度是沿水平方向还是其他方向？
[板书] 1.斜抛运动：以一定的初速度将物体与水平方向成一定的角度斜向上抛出，物体仅在重力作用下所做的曲线运动。
3.铅球及篮球在空中的运动轨迹是什么样的？
4.这些物体在空中运动的过程中受到什么力的作用？
引导学生分析并归纳得出斜抛运动的概念。
引导学生回答：将物体以一定的初速度向空中抛出，仅在重力作用下物体所做的运动叫做抛体运动。（可以用竖直下抛、竖直上抛、平抛运动引导）

学生对问题进行讨论、交流。
分析并归纳得出斜抛运动的概念：以一定的初速度将物体与水平方向成一定的角度斜向上抛出，物体仅在重力作用下所做的曲线运动叫斜抛运动。在这里忽略空气阻力对物体运动的影响，这是一种理想情况。
投影问题
[讲述]：如果用带有频闪照相技术将小球做斜抛运动的过程拍摄下来就得到频闪照片，从照片中可看出这是一条对称的曲线，我们把这样的曲线称为抛物线。用什么方法研究这类运动较方便？

投影频闪照片
（回顾）师：带着这样的问题，我们来回顾一下前面已学过的平抛运动也是曲线运动，我们是用什么方法来研究、分析的？
有的学生答化曲为直，有的学生答用分解，有的不知道该怎样回答。

[讲述]：根据运动的独立性，把平抛运动正交分解为沿水平方向的匀速直线运动和沿竖直方向的自由落体运动。同学们可否来探究一下，为何我们要把平抛运动沿竖直方向和水平方向分解？我们可否采用类似的方法研究斜抛运动？
（复习平抛运动的处理方法）
引导学生探究：因为平抛运动只受竖直方向的重力作用，在竖直方向上的运动与自由落体运动相同，水平方向不受力的作用，根据运动的等时性和独立性，可以把平抛运动沿竖直方向和水平方向分解。
根据斜抛运动的定义，斜抛运动也是物体仅在重力作用下的曲线运动。故可以采用类似的方法研究斜抛运动。

在黑板上画出正确的图,引导学生对小球沿水平方向及竖直方向所做的运动进行分析。
[板书]
y
V0
o
θ
vx
vy
x

2. 斜抛运动分解为:
水平方向——匀速直线运动
竖直方向——竖直上抛运动
分析归纳得出：
1 物体抛出方向与X轴正方向之间的夹角称为抛射角，用θ表示。
2斜抛运动物体在水平方向不受力，以水平初速度VX做匀速直线运动；在竖直方向有方向向上的初速度vy，且受到重力的作用，因此做初速度为vy的竖直上抛运动。
投影学生做的分析图
引导学生推导出速度公式和位移公式来描述斜抛运动规律。
[板书]3.

学生在老师的引导下推导速度和位移公式。

[讲述]：师：从公式中可看出：当vy=0时，小球达到最高点，所用时间；小球自最高点自由落下所需时间，与上升到最高点所需时间相等，因此小球飞行时间为。小球能达到的最大高度（h）叫做射高；从抛出点到落地点的水平距离(s)叫做射程。
[板书]
y
x
V0
o
s
θ
h

新

课

教

学
[讲述]师：我们知道，铅球、标枪、铁饼在空中的运动在忽略空气阻力等因素的情况下，所做的运动为斜抛运动。在田径运动会上，运动员投掷铅球、标枪、铁饼，都会非常注意投掷的角度。如果你参加学校田径运动会的投掷比赛，你知道怎样才能投掷得更远吗？

让学生先猜想、议论再请两个学生上台做游戏，一个用玩具手枪从同一水平线上的不同角度、不同的位置做射击，同时另一个学生剪断吊玩具熊的细线。
从游戏中看到的现象是：子弹不一定能打中玩具熊；能否射中与初速度v0、抛射角θ及射程有关。

新

课

教

学

归纳实验结论：斜抛运动中的射高和射程的大小与初速度和抛射角都有关，且初速度不变，当抛射角等于450时，射程达到最大。
[板书]4.影响射高和射程的因素:初速度、抛射角

[讲述]弹道曲线，师：实际上，在物体运动的过程中，特别是物体运动初速度很大时，其飞行的射高和射程比理论来得小。

y/km
x/km
5
3
3
6

投影图片
新

课

教

学
设问：为什么实际上物体在运动过程中的射程和射高都比理论上来得小？
引导学生进行分析。
理论
抛物线
弹道
曲线

学生先议论，师生再共同分析：在前面讨论斜抛运动时，忽略了空气阻力的影响，如当物体的初速度较小时就可以忽略空气阻力的影响；当物体的初速度很大时，如射出的子弹、炮弹，空气阻力的影响很大，既影响了射高，也影响了射程，子弹或炮弹的运动轨迹不再是抛物线，通常称为弹道曲线。如图所示。
投影弹道曲线图
问题讨论：
在一次投篮游戏中，小刚同学调整好力度，将球从A点向篮筐B投去，结果球如图所示划着一条弧线飞到篮筐后方，已知A、B等高，请问：
（1）下次再投时，他应如何调整？
（2）若保持力度不变，要把球投入篮筐，他有几种投法？

B
A

小结
并布置作业
作业：1. 课本P23的作业。
2. 课后找一个球，练习从不同角度及不同的速度进行投掷，体验射程、射高与抛射角及初速度的关系。
根据学生的讨论，对本节课所学的知识进行小结：
1.斜抛运动是曲线运动，可以把斜抛运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动。
2. 斜抛运动的射高、射程跟初速度和抛射角有关。
投影问题

教学流程图
情境

（视频）
斜抛运动的射高、射程与初速度、抛射角的定性关系
知识
小结

实验探究
抽象、分析、归纳

斜抛运动的特征
斜抛运动的概念
游戏导入

学生作图、分析、推导、归纳
问题
讨论

问题2
问题1

拓展

教学反思
  斜抛运动是我们学习处理曲线运动的一个例子，重点并不在于斜抛本身的价值有多么重要，而是通过对斜抛运动规律的挖掘掌握处理普遍曲线运动的一般思想和处理方法。在这里，我们以斜抛为例，将一个曲线运动转化为我们熟知的直线运动，进而就可以用直线运动的规律加以解决。具体转化的思想和方法就是我们所说的“一分为二，化曲为直”和一个数学工具“平面直角坐标系”。这是我们解决曲线运动的两把工具，借助这两把工具，我们就可以把一个运动进行合成与分解。下面就对斜抛运动的分解做一个人浅析.
一：我们知道，“力决定运动”。物体的运动情况如何，必须得考虑物体的受力情况，我们先将一个曲线运动分别在水平方向和竖直方向投影，即建立直角坐标系。由于水平方向合外力为零，故而运动情况保持原有性质，做匀速直线运动。竖直方向只受重力，竖直上抛运动，这样就把一个曲线运动分解为两个直线运动，等把这两个直线的规律解决后，再由运动的合成（平行四边形法则）得到物体的实际运动。
  二：在处理斜抛运动时，我们习惯上以水平方向为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向（特别注意）。合速度与水平夹角为θ，合位移与水平方向夹角为α，而并非与竖直方向的夹角，所以，我们在得出斜抛运动规律公式时，都是在这些前提条件下成立的，所以，在这些细节上还需注意。
三：在斜抛运动中，我们要解决合速度、合位移等问题时，最关键的就是v0 和t，而t又是连接竖直方向和水平方向规律的“桥梁”。解决t有两个途径，一是竖直位移，二是竖直速度。 以上我们通过“一分为二，化曲为直”这种思想解决了斜抛运动，也就可以用这种方法来处理其他曲线运动，如斜抛运动。这种处理曲线运动的思想和方法是我们应该教给学生的，也就是“授之以渔”。