平抛运动实验教学设计.doc

探究平抛物体的运动教学设计设计思路：本课将在学生原有知识结构的基础上，通过体验和经历，构建关于平抛运动的新知识，探究平抛运动的特点、规律以及处理方法。本课将以探究为主线充分重视情景、问题、体验、合作、自主、交流，既有实验现象的观察，又有分析、推理的的过程；还要将实验现象与分析、推理结合起来，探究平抛运动在竖直方向和水平方向的运动的规律，给学生提供了广阔的动手、动脑和发挥才智的天地。教材分析：平抛运动是一种重要的运动，这不仅是知识的深化和扩展，更重要的是能力的培养和提高。平抛运动比直线运动复杂，不容易直接研究它的速度、位移等的变化规律，需要将它分解成较简单的运动来研究。本节专门研究一种简单的曲线运动：平抛运动。考虑到问题的难度，基本的探究在教师的引导下进行。尽管如此，它仍然包含了探究的要素，如提出问题、猜想与假设等。这部分教材与过去教学时的内容有了本质的区别,对实验的分析不是书本上写出的，而是要由学生自己做出。学情分析：本节为高中新课程物理必修中的一节探究课，需要探究的内容多，方法较全面，结合了理论推理和实验证实双方面。是在学生学习了直线运动规律、牛顿运动规律和运动合成与分解之后的具体应用实例，也是这些知识的迁移和综合应用。本节学习内容重点应落实在“探究”上而不是“规律”上，课堂教学过程以探究为主要线索。让学生体验掌握化曲为直，化繁为简处理曲线运动的基本策略与手段。我们志在调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表述。培养学生探究性学习的能力、观察思考分析、处理数据的能力。教学目标：（一）知识与技能1、 知道平抛运动的特点是：（1）初速度方向为水平方向 （2）只受重力作用 （3）运动轨迹是曲线。2、理解平抛运动可以分解成：水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动，并且这两个分运动互不影响。（二）过程与方法1、体会平抛运动规律的探究过程，体会运动的合成和分解在探究平抛运动规律中的应用。2、 通过观察演示实验，概括出平抛运动的特点。培养学生观察，分析能力。通过理论猜测，自己动手实验验证，使学生对探究过程有感性的认识。3、利用已知的直线运动规律来研究复杂的曲线运动，渗透物理学中化繁为简的思想。（三）情感、态度与价值观1、培养对科学的好奇心和求知欲，乐于探究，体验探究自然规律的艰辛与喜悦。2、培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识，用于探究与日常生活有关的物理问题。3、培养主动与他人合作的精神和将自己的见解与他人交流的愿望，培养团队精神。教学重点：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、平抛运动的特点和规律。教学难点：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、平抛运动规律的探究过程。教学方法：演示、引导，实验探究，讨论、交流。教学用具：平抛运动演示器，多媒体等教学过程：（一）引入新课上节课我们学习了运动的合成与分解，知道了可以把复杂的运动分解成简单的直线运动来处理。这节课我们将使用这种思路来研究一个复杂的运动：平抛运动。（二）教学过程一平抛运动演示：让小球沿桌面滑下。分析小球在空中的运动。(曲线运动)教师提问：小球脱离桌面的时候具有水平方向的初速度，为什么会做曲线运动呢？小结：物体做曲线运动的条件教师提问：是不是只受重力？（师生共同总结）1 平抛运动定义：2 平抛运动的条件：二平抛运动的规律教师引导：平抛运动是一种曲线运动，自然比直线运动要复杂一些，我们能否将它化为简单的直线运动来研究呢？可以相互讨论。（学生讨论，总结，找到研究比较复杂的运动的方法：运动的分解）学生发表见解：可以把运动分解到水平方向和竖直方向来研究。教师提问：平抛运动的物体水平和竖直各做什么运动呢？我们首先可以做这样一个假设！我们如何通过实验来证实一下？（学生讨论）3实验设计（1）竖直方向：（提示：设计思路，比较法，比较竖直方向的运动和自由落体是否一致。）学生提出设想：可以用两个小球，让一个小球做平抛运动，一个做自由落体运动，看他们是否同时落地。教师演示：介绍实验装置:：平抛竖落仪并说明其用法 （多媒体展示）（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。）【实验探究】比较实验法：斜槽末端水平，当一个A球从斜槽滑出轨道时具有水平方向的初速度，同时推开开关铁丝使B球松开，自由下落。A、B两球同时开始运动。师：先来分析两个小球做的分别是什么运动。生：A球滑出轨道时获得水平初速度后只在重力作用下运动，所以做的是平抛运动。B球被松开后没有任何初速度。且只受到重力的作用，因此做的是自由落体运动。师：现在观察两球的运动情况，看两球是否同时落地。师：开始实验。看是否同时下落。（由于下落速度很快，不太容易观察到同时下落。）师：A、B两个小球从同一高度同时开始运动，又同时落地，这说明了什么问题啊?生：这说明了A球在竖直方向上的分运动的性质和B球的运动性质是一样的。B球在竖直方向上做的是自由落体运动。师：换一个高度释放A球，看是否还是同时下落。生：同时下落师：跟刚才有什么不同呢？生：落地点不同了。因为水平初速度不同。A球水平初速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动。教师活动：帮助总结、点评实验结论：物体在做平抛运动的过程中，沿竖直方向的运动效果为自由落体运动。（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）水平方向：师：研究完竖直方向上的运动，我们再来看水平方向上的分运动。根据运动的独立性我们知道水平方向上的运动不会受到竖直方向的运动影响。水平方向的运动我们猜测是匀速直线运动，匀速直线运动的规律是怎样的？生：在相等的时间内通过的位移相等。师：要获得水平方向的位移，我们首先得得到平抛运动的轨迹。那么怎么描绘出轨迹呢？生：探讨实验方案的选择，分组动手实验。（探究实验一定要让学生亲自动手，在实践中培养学生的求知欲望，激发学生的探究未知规律的动机。这比学到具体知识更重要。）汇总讨论结果，我们将采用以下方案来获得：1按照以下步骤准备实验装置(1)将平抛运动实验器置于桌面，装好平抛轨道，使轨道的抛射端处于水平位置。调节调平螺丝，观察重垂线，使面板处于竖直平面内，装置如图所示。(2)将白纸衬垫一张复写纸，紧贴记录面板用夹子固定在面板上，以斜槽末端为坐标原点，根据重垂线定下y坐标轴线，实验完成后取下白纸再作出x坐标轴线(3)把接球挡板拉到较上方的位置。2钢球紧靠定位板释放，球沿轨道向下运动，以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出。3下落的钢球打在向面板倾斜的接球挡板上，同时在面板上留下一个印迹点。4再将接球挡板向下拉一小段，重复上述操作方法，打出第二个印迹点，如此继续下拉接球挡板，直至最低点，即可得到平抛的钢球下落时的一系列迹点。5变更定位板的位置，即可改变钢球平抛的初速度，按上述实验操作方法，便可打出另一系列迹点。6取下记录纸，将各次实验所记录的点分别用平滑曲线连接起来，即可得到做平抛运动的轨迹图线。师：获得了平抛运动的轨迹图象我们就可以从中知道平抛运动的水平位移。现在我们从得到的几条轨迹中选出一条来进行研究。师：我们现在所面临的问题是如何知道水平方向相等的时间。这个问题我们可以通过运动的等时性来考虑。生：前面我们已经得出了平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，根据等时性原理我们知道水平分运动和竖直分运动是同时发生的，所以可以通过竖直方向来找相等的时间间隔。师：具体步骤如何?生：平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动，竖直的位移公式h=1/2gt2。因此，（2）如上图所示，过A、B、C等点作竖直线与横轴相交。可得到各点的水平位移x1、x2、x3等。（3）测量x1、x2、x3等的大小。师：下面请同学们按照实验步骤，描绘出平抛的轨迹。在轨迹上标注出数据。（学生开始实验，教师适当巡视指导）师：学生上前来展示结果，并分析结果。结论：物体在做平抛运动的过程中，沿水平方向的运动效果为匀速直线运动平抛运动的物体可以看成是竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速运动。课堂总结：把复杂的曲线运动化为简单的直线运动，化曲为直，使问题简化，易于理解。教学反思本