高中物理必修2《平抛运动》教学设计.doc

《抛体运动》教学设计

教学
课题
《平抛运动》 ［必修2 人教版第五章第二节］
学习任务分析
本节研究平抛运动采用的是运动的合成与分解的研究方法，因此，在教学中应让学生主动尝试、直观感受应用这种方法来解决平抛物体运动规律。这一学习过程的经历，能激发学生探究未知问题的乐趣，领悟怎样将复杂的问题化为简单的问题，将未知问题化为已知问题。让学生真正理解运动合成与分解这种方法的意义，理解为什么平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自由落体运动。日常生活中平抛运动的现象也较多，通过与生产、生活的联系，可以使学生更深入了解这两种运动的规律。
平抛物体的运动是曲线运动一章的重点，是一种最基本、最重要的曲线运动，是运动的合成和分解知识的第一次应用，是理解和掌握其它曲线运动的基础。平抛物体的运动是一种典型的匀变速曲线运动,它体现了处理复杂的曲线运动的基本方法——先分解成几个简单的直线运动——再进行合成,从而理解运动的独立性原理和叠加原理，并且会利用这种方法解决问题。本节的内容较简单，得出结论也并不难，但是用运动的合成和分解分析问题的方法，是运动学中常用的一种重要的研究问题的方法，是本节课的一个重点。
重点难点分析
本节的重点是掌握平抛运动的研究方法和运动规律，难点是使学生理解平抛运动是由水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动合成的，并归纳出其运动规律。为突破这一难点，通过设计从观察现象--理论探究--实验探究（录像慢放）的过程，使学生直观感受到了平抛运动是由水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动合成的，并直接画出位移、速度矢量关系图，从而自然地归纳出其运动规律。
学情分析
本节课是学生学习研究物体运动规律的一个转折点，以前学生接触的都是直线运动，而本节内容是比较典型的曲线运动，对于直线运动的规律学生非常熟悉，而对曲线运动的处理方法及运动规律是陌生的。所以本节教学通过理论探究、实验探究（录像慢放）等手段探索出平抛运动的规律，让学生从中体会运用合成和分解研究曲线运动的基本思路，提高对运动合成与分解方法的运用能力。
教学
目标
知 识
与技能
（1）知道抛体运动的定义、特点、分类。
（2）理解平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
（3）掌握平抛运动的规律，知道处理平抛运动的思路，会处理简单的问题。
（4）了解斜抛运动的性质及处理思路。
过 程
与方法
（1）通过理论探究、实验探究（录像慢放），培养提高学生观察、分析能力。
（2）渗透物理学研究方法的教育。体验平抛运动的处理方法是运用运动的合成与分解化曲为直、化繁为简。
（3）发挥数学工具的作用，提高运用数学解决问题的能力
情感态度与价值观
（1）在物理教学中使学生受到相信科学、热爱科学的教育。
（2）培养学生学习科学的兴趣及实事求是的科学态度。
（3）激发学生积极的学习兴趣和勇于探索的精神。
教学准备
自制平抛竖落仪 双轨道平抛仪 饮料瓶 数码相机
PPT教学演示课件
课时安排
1课时

教学流程设计

教学
流程
教 师 活 动
学生活动
教学媒体

一

创

设

情

境

引

入

新

课

二

理
论
探
究
平
抛
运
动

三

实

验

探

究

平

抛

运

动

设计思路：
通过播放视频，学生参与游戏，提出问题，激发学习兴趣，利用图片、饮料瓶射出的水流给出抛体的定义、特点、分类，从而引入课题

1.课前大屏幕播放中国空军进行曲视频短片
2．大屏幕播放“２００９中俄――和平使命”飞机投弹的视频。
3.师：请问飞行员为什么能如此准确的投弹击中地面目标呢?
师：下面我们请两位同学来体验一回飞行员投弹。
……
师:刚才两位同学投的准不准呢？
师：想当好飞行员，光凭感觉是不够，必须运用飞行高度、速度等数据计算投弹距离，如果没有相关知识的准备，也就很难投中目标,今天我们就一起来学习与此有关的平抛运动知识。

学生思考几秒
但没能准确回答

两名学生体验飞行员投弹（一般是很难投中）

学生齐声回答

1.多媒体播放《中国空军进行曲》
2.播放“２００９中俄――和平使命”飞机投弹的视频。
3.飞机投弹游戏

4.投影图片

5.抛体运动定义,特点

6.抛体运动分类

7.平抛运动定义、特点

8.投影理论探究过程示意简图
4.师：请同学们观察第一张石城九寨温泉瀑布、第二三张姚明投篮、学生投掷铅球的图片，……,图中的水流、篮球、铅球做的是什么运动呢？
师：该运动有什么特点呢？
师：开始时推、投会使它获得一个……
师：运动过程中受到的力有……
师：对铅球来说，空气阻力……
5.师：所以我们把……叫抛体运动,特点是……
师：据初速度方向的不同，我们又将抛体运动分为
……
（用饮料瓶射出的水流演示各个方向的抛体运动，借助投影的光源，可以清晰的在屏幕上看到运动的轨迹。学生回答）
师：竖直抛为匀变速直线运动已经学习过，斜抛和平抛均是曲线运动，但是平抛相对又比较简单，所以这节课，我们先来研究平抛运动。（板书）
师：请个同学说说平抛运动的定义、特点？
（用饮料瓶水流投影展示平抛运动）

师：回答的很好，且两者的方向是……(提示)
（为理论探究两个方向作铺垫）

学生思考几秒
生：抛体运动
生：轨迹是曲线
生：初速度
生：重力，空气阻力
生：可以忽略不计

生：竖直上下抛
生：斜向上下抛
生：平抛

生：初速度为水平方向的抛体运动叫平抛运动，特点是初速度水平、只受重力作用。
生：相互垂直
设计思路：
据平抛运动速度方向、重力方向相互垂直的特点，利用力与运动的关系，运用运动合成与分解的思路，引导学生先从理论上探究平抛运动
师：在上一节我们已经学习了研究曲线运动的基 本思路是设法将它分解到某两个方向上成为两个简单的运动形式，请同学们根据平抛运动的初速度和受力特点猜一猜应如何将它分解到某两个方向上成为两个简单的运动形式呢？
师：初速度方向是……重力方向是……
师：猜的依据是……
（教师比划进行提示，引导学生有方向性的思考）

师：回答正确，请看我把这一理论探究过程画成示意简图……
（引导学生理解理论推导过程）。板书

师：理论探究结论是水平方向：匀速直线运动，竖直方向:自由落体运动

学生思考
生:水平方向和竖直方向
生:水平方向有初速度但重力无分力做匀速运动，竖直方向有重力但速度分量为零做匀加速直线运动（回答的应不是很流畅）
设计思路：
设计改进平抛竖落仪、双轨平抛仪，利用数码相机录像、并导出至会声会影视频软件将平抛运动录像慢放定格，客观展示平抛运动在水平和竖直方向运动对比全过程，并用木尺、象棋、小石条设计了一分组实验，让全体学生参与，调动学生的学习积极性，体验探究过程
探究一：竖直方向
师：刚才我们只是从理论上探究了平抛运动在水平和竖直方向的运动性质，我们能否再从实验上来探究一下这两方向上的运动情况呢？
（摆上改进了的平抛竖落仪）
师：这是改进后的平抛竖落仪，弹簧片夹着右边小球，球下方是一个比球大的孔，左边紧挨着又一小球，当木锤下落击打弹簧片时右边小球将做……
左边小球将做……
师：若平抛运动竖直方向是自由落体运动，则两小球将……
师：如何判断呢？
师：对，现在请前排同学挣大眼睛看，后排同学们静声注意听。
（教师拉起木锤松手，听到两小球几乎同时落地的声音，提示是第一声）
师：怎么样？
学生分组实验
师：为了让同学们亲身感受，老师设计了一个简单的竖落仪，在每一小组的桌子上准备了两个象棋、一把直尺、和一小块大理石条，请同学们按照图示方法完成实验，体验两个象棋是否同时落地。
（教师巡视，指导学生实验，提示注意事项）
…………………
师：刚才同学们亲身感受了两个象棋同时落地的声音吗？……
师：感觉准确吗？有谁看到了它们同时落地吗？…
师：能有什么其他办法吗？
（教师展示手中的数码相机）
师：对了，但我们将使用它的录像功能，看一下能否看清小球的下落过程，请一个同学来协助一下，为更好的比较，我在小黑板上画了一些平行线以作参考。
（学生释放木锤，教师录像，并通过视频软件慢放定格运动过程，发现每时每刻都在同一水平面上。）
师：观察到了什么现象？能得到什么规律呢？

探究二：水平方向

师：那水平方向呢？（展示双轨道平抛仪）
师：请同学们观察一下，上下两个斜槽使小球获得一初速度，下端均为水平，调节电磁铁高度使两小球获得相同的水平速度，则上端小球做……
下端小球做……
两小球将会……
师：我们演示一下，注意观察。
（断电，观察小球运动情况）
师：看清了吗？
师：有什么办法看得更清呢？（又拿出数码相机）
师：对了，我们仍然可以把这一过程录制下来，慢放观察，请个同学协助一下。
……
（学生断电，老师录像，并通过视频软件慢放其运动过程，发现每时每刻都在同一竖直线上）。
师：观察到了什么现象？能得到什么规律呢？

生:自由落体运动
生:平抛运动

生: 同时落地
生：听声音（迟凝回答）

生：几乎是同一声

学生分组实验

生：感觉是同一声

生：看不清

生：照相

生：小球有拖影，但前端每一时刻都在同一水平线上，说明平抛运动在竖直方向作自由落体运动

生：平抛运动
生：匀速直线运动
生：会碰在一起

生：没有
生：数码相机

生：前端每一时刻都在同一竖直线上，说明平抛运动在水平方向作匀速直线运动

9.投影实验操作图片

播放视频

10.投影结论

11.投影自制仪器图片

12.播放视频

13.投影结论
四

归纳平抛运动
规律

巩固提高

五

课堂小结
拓展提高

学
设计思路：
通过前面的理论、实验探究，同学们已完全理解和掌握了平抛运动在水平、竖直两个方向的运动性质，所以将归纳规律设计为填图表的形式，只要运用自由落体运动和匀速直线运动的规律就可直接归纳出平抛运动的规律，交给学生自主讨论完成，并通过课堂练习巩固提高

师：刚才我们从理论和实验两个方面探究了平抛运动在水平和竖直方向上的运动性质，在上一节中，我们已学习过研究曲线运动的基本思路是先建立坐标、进行运动（速度、位移）的分解、合成，获取运动规律，下面请同学们参照这个思路，把平抛运动的规律归纳出来，填在表中。
（教师巡视，将完成的小组拍摄下来）
…………

师：请这一组的同学来说明一下你是如何得出这样的规律。
（教师适当提示，学生回答）

学生小组讨论、交流，得出规律

生：因为水平方向是匀速运动，所以位移…、速度…；竖直方向是…,所以位移…,速度…

14．投影图表

15.投影学生填充完成的图表
巩固训练:
1、从同一高度以不同的速度水平抛出两个质量不同的石子，下列说法正确的是
A、初速度大的先落地
B、质量大的先落地
C、两个石子同时落地
D、无法判断
２、水流出玻璃管口做平抛运动，怎样用一把刻度尺测量水流流出玻璃管口的速度？说出测量步骤，写出计算表达式？如何增加水流的射程？
3、轰炸机以６０ｍ/s的速度在距离海面ｈ＝４５ｍ的高处水平飞行，有一艘敌船停在海面上，采用老式炸弹轰炸敌船，不计空气阻力，若你是飞机驾驶员，请你算出，飞机投弹点距敌船的水平距离？

积极思考，互相讨论交流。

尝试按照计算结果投弹

16、用饮料瓶验证第二题的结论

17、投影解题过程

18.投影验证飞机投弹的结论。

设计思路：
通过引导学生仿照平抛运动的研究方法，思考斜抛运动的研究方法，进一步体会研究曲线运动的基本思路是运用运动的合成与分解方法化曲为直、化繁为简，通过学生自己谈收获，作课堂小结
师：仿照平抛运动的研究方法，请同学们思考斜抛运动应如何进行分析研究呢？受力……
初速度方向……
分解到水平方向……
竖直方向……
（教师板书速度分解图）
师：那么水平方向作……
竖直方向作……
师：关于斜抛运动的研究我们只作初步了解，留给学有余力的同学课后进一步加深，下面请同学们谈谈这一节课的你有什么收获？
（教师引导，及时鼓励和肯定）

师：回答的很好，这节课我们主要是利用数码相机的录像功能将平抛运动在水平、竖直方向上作匀速运动和自由落体运动直观的展现在大家的眼前，使我们的理论结论得到了实验的验证，并顺利的推导出平抛运动的基本规律.

生：只受重力，竖直向下
生：斜向上
……
……

生：匀速直线运动
生：竖直上抛运动

生：实验是检验真理的唯一标准。
生：直观体验理解了平抛运动在水平、竖直方向上的性质。
生：获得了平抛运动的规律。
生：尝试了研究曲线运动的基本思路。
．．．．．．．

投影《平抛物体的运动》小结。

课外作业
１、问题与练习１、２。
２、仿照平抛运动的研究方法，思考：斜抛运动应如何分解？位移、速度关系式和轨迹方程？
教学反思：
本节课有以下几个优点：

1.教学设计思路清晰、简洁，从创设情境引课--理论探究--实验探究--归纳规律--巩固提高，教学过程环环相扣、层层递进、前后呼应，逻辑性强，自然流畅，一气呵成，充分体现了新课程的探究式教学理念。
2.利用普通数码相机的录像功能，导入视频处理软件会声会影，巧妙的将快速运动的小球慢放定格，非常清楚的观察到了小球平抛运动在水平、竖直两个方向上运动情况，轻易的突破了平抛运动为什么在水平方向作匀速直线运动、竖直方向作自由落体运动这一难点，然后，又将归纳平抛运动规律设计成图表形式交给学生自己完成，以学生为中心，教师及时点评、鼓励，自然的突出了理解运用平抛运动规律这一重点。
3将竖落仪、水平双轨仪改进、合并、做大提高了可视性，利用身边的物件：饮料瓶、木尺、象棋、小石条、数码相机等设计实验，客观真实的实验效果，引领学生积极参与，极大的调动了学生学习的积极性，体验到物理实验、物理课堂的神奇魅力--原来就这么简单。