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平抛运动教学设计 贵州省开阳县第一中学:姚仁华一课题:第五章 曲线运动 第二节 平抛运动(人教版 必修2)1课时 45分钟二教材分析: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。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。三学情分析:高一学生,正处于青春发育期,活泼,好动,对知识渴求高,喜欢新颖、刺激的事物。喜欢做实验,课堂讨论等。而本节课是学生在学习运动中的一个转折点,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。所以本节教学通过实验、频闪照片等手段探索出平抛运动的规律,让学生从中体会运动合成和分解的方法,侧重培养学生研究曲线运动的方法,提高对运动合成与分解方法的运用能力。四教学目标:l 知识与技能:(1)知道什么是平抛运动(2)理解平抛运动可以分为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。且这两个方向上的运动互不影响。(3)掌握平抛运动的规律,会处理简单的问题。l 过程与方法:(1)通过实验视频和课件完成由感性到理性的认识,增强观察能力和分析能力(2)发挥教学工具的作用,提高运用数学解决问题的能力l 情感态度与价值观:(1)培养学生学习科学的兴趣及实事求是的科学态度。(2)激发学生积极的学习兴趣和勇于探索的精神。五教学重点与教学难点:重点: 1学会自然科学的一般研究方法,体验平抛运动规律的科学探究过程。2平抛运动的特点和如何利用运动的合成与分解的方法分析平抛运动在水平方向与竖直方向的规律。难点:1平抛运动的研究方法可以用两个简单的直线运动来等效替代。2应用数学知识分析归纳平抛运动的轨迹,利用分解与合成的方法求平抛运动的速度和位移六教学策略选择:整节课始终以学生为主体、教师为主导、实验为主线,计算机多媒体为 。针对学情,应该设计丰富多彩的课堂流程,从感官上着手,让学生认识这一运动,通过实验,学生对课件上实验的分析,习题的演练使学生初步掌握平抛运动规律,随着以后的学习再去理解运动的本质。运用多媒体让学生自己去观察分析、对比、讨论、归纳、发挥学生的主体地位,教师引导他们去分析对比,让学生自己主动去学习、探究,以达到更好的教学效果。七教学辅助手段:平抛运动演示仪、PPT教学演示课件 视频 自制教具八教学过程:(一)、创设情境,引入新课 1、学生游戏:用力打一下桌上的小球,使它以一定的水平初速度离开桌面。教师引导:出示“请你来当飞行员”的课件,如何能准确地击中敌船,必须了解炸弹的运动情况,掌握炸弹的运动规律。2、学生分组实验:喷出的水柱(自制实验仪器) 学生动手实验,小组分析讨论,从刚才的二个实验中分析、归纳、总结教师引导:我们所看到的就是我们今天重点要学习的平抛运动。总结得出平抛运动的定义、特点和性质。(二)、平抛运动平抛运动的定义:不考虑空气阻力,物体只在重力作用下以一定的初速度沿水平方向抛出所做的运动2、平抛运动的特点(1)初速度方向为水平,(2)不计阻力,只受重力作用,(3)运动轨迹是曲线(实为抛物线)3、平抛物体的性质:加速度恒为g的匀变速曲线运动学生再列举生活中有关抛体运动的事例。(三)、平抛运动的规律提出问题:既然平抛运动是曲线运动,那我们怎样来研究平抛运动?学生讨论、教师引导:可以借助上节课的研究方法运动的合成与分解,把平抛运动分为:水平方向的运动和竖直方向的运动。1、平抛运动竖直方向的运动规律猜想:平抛运动在竖直方向作什么运动?理论探究:(请同学分析得出)初速度受力情况 运动性质竖直方向 0G自由落体运动竖直方向:无初速度,只受重力,所以竖直方向应该是自由落体运动(设计意图:作出科学猜想,然后验证猜想,对学生进行科学方法教育。)师:那我们应该怎样来验证这个猜想呢?实验探究:对比实验法:学生利用平抛竖落仪进行分组实验:平抛运动与自由落体运动师:观察两球的运动情况,看两球是否同时落地。生:(实验观察)判断两球是否同时落地的小技巧:不要用眼睛看,而是用耳朵听,只听到一声响,说明两个小球同时落地播放视频(频闪照片)结论:平抛运动竖直方向上的分运动是自由落体运动。(设计意图:通过实验探究,得出平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。培养学生实验观察能力和学习探究未知规律的兴趣。)2、平抛运动水平方向的运动规律猜想:水平方向做什么运动呢?理论探究:(请同学分析得出)初速度受力情况 运动性质水平方向V0不受力匀速直线运动因为水平方向不受任何力作用,又有水平初速度,所以水平方向作匀速直线运动。师:那我们应该怎样来验证这个猜想呢?【实验探究】 对比实验法:在如图所示的装置(自制“平抛运动水平分解仪”)中,两个相同的弧形轨道上面分别装有电磁铁,将小球分别吸在电磁铁上,然后切断电源,两球同时开始运动,反复实验,观察现象两球总是在落点相撞。电脑模拟:(动画2,在幻灯放映的情况下,点击按钮)平抛运动与水平匀速直线运动。实验结论:平抛运动水平方向上的分运动是匀速直线运动。 总结:平抛运动可分解为(1)水平方向上的分运动是匀速直线运动;(2)竖直方向上的分运动是自由落体运动。(放映动画5,在幻灯放映的情况下,点击按钮)从动画中观看到:平抛运动的小球的运动情况可以分解为水平方向的运动和竖直方向的运动。3、平抛运动规律a平抛运动物体的位置:师:如何确定平抛物体t时刻所在的位置?学生讨论,得出可借助数学方法:以抛出点为坐标原点;水平抛出的方向为 x 轴的正方向;竖直向下的方向为 y 轴正方向,以抛出物体的瞬时开始计时,(画出下面坐标)任意时刻t的位置P 点的坐标: x = v0 t , 师:任意时间t内的的位移怎样?学生思考:能否用v2v022gS求OP的位移?(不能,此公式只适用于匀变速直线运动,而平抛运动是曲线运动)学生讨论得出结论:任意时间t内的位移的大小:位移的方向:b平抛运动的轨迹:师:平抛运动的轨迹是一条曲线,是什么样的曲线?如何做出平抛运动的曲线呢?学生:可以用描点法师:请你们用这种方法作出初速度是5m/s的平抛物体的运动轨迹!(g=10m/s2)展示学生成果,平抛运动的轨迹是一条抛物线t01234Y(m)05204580X(m)05101520师:也可以从理论上推导由位置坐标: x = v0 t 和 消去公式中的t得: 结论:平抛运动的轨迹是一条抛物线c平抛运动的速度: 师:如何确定平抛物体任意时刻t的速度? 学生讨论得出:水平方向分速度 vxv0 竖直方向分速度 vygt 提问:能不能用V=V0+gt求平抛运动的速度呢?(不能,此公式只适用于匀变速直线运动,而平抛运动是曲线运动)速度(合速度)的大小:速度的方向 (四)平抛运动规律的应用例1:一架老式飞机在高出海面45m的高处,以80m/s的速度水平飞行,为了使飞机上投下的炸弹落在停在海面上的敌船,应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹?不计空气阻力。分析:对于这道题我们可以从以下几个方面来考虑:(1)从水平飞行的飞机上投下的炸弹,做什么运动?为什么?(做的是平抛运动。炸弹在没有脱离飞机时与飞机具有相同的水平速度。脱离飞机后这一速度并不消失,这时炸弹只受重力作用且具有水平初速度,所以做平抛运动。)(2)炸弹的这种运动可分解为哪两个什么样的分运动?(可以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)要想使炸弹投到指定的目标处,你认为炸弹落地前在水平方向通过的距离与投弹时飞机离目标的水平距离之间有什么关系?(炸弹落地前在水平方向通过的距离与投弹时飞机离目标的水平距离应该相等。)学生活动:讨论与交流:飞机在投弹的时候,应该在目标的什么位置开始投放炸弹? (水平距离240m)鼠标点击按钮,进行“实战模拟演练”。板书设计第三节 平抛运动1、平抛运动定义:2、平抛运动的特点和性质:3、平抛运动的规律: 水平方向上做匀速直线运动; 竖直方向上做自由落体运动。(1)、平抛运动物体的位置 任意一点的位置坐标: 水平方向x = v0 t 竖直方向: 任意时间t内的位移大小:位移方向: (2)、平抛运动的轨迹 平抛运动的轨迹是一条抛物线 (3)、平抛运动的速度平抛运动水平方向做匀速直线运动 Vx=V0平抛运动竖直方向做竖直落体运动 Vy=gt平抛运动物体的速度速度的大小:速度方向:开始九、教学流程图如下:游戏请你来当飞行员1.引入验证猜测2正确 2.平抛运动小组合作、全班交流学生动手实验并观察教师引导3. 竖直方向的分运动建立模型引出平抛运动的定义得出平抛运动的规律4.水平方向的分运动学生思考、讨论教师引导学生联系实际:解决问题教师讲解5.平抛运动的规律得出平抛运动的特点及性质6.知识的迁移教师小结本节课内容猜测1:平抛运动竖直方向的分运动结束学生分组实验探讨动画模拟平抛竖落仪实验、频闪照片验证猜测1正确猜测2:平抛运动水平方向的分运动动画模拟平抛运动水平分解仪、频闪照片学生分组实验探讨十:课后反思(1)“请你来当飞行员”的课件,引导学生做游戏,创设情境,引入新课教学教法上有创新,能激发学生的兴趣,符合学生的年龄特征,有利于学生的探究学习和能力的培养(2)利用平抛实验演示器和频闪照相两个实验引入平抛运动概念和归纳平抛运动规律,实验方案简单,对教学环境和技术的要求不高,对突出教学重点,突破教学教学难点事半功倍,学生小组合作探究提供了很好的平台(3)通过教学互
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