《平抛运动》教案17

平抛运动平抛运动 教学目标教学目标 1 道什么是平抛运动 关注生活中平抛运动的实例 2 究如何利用运动的合成与分解的方法分析平抛运动的特点 规律 描绘做 平抛运动的物体的轨迹 体验探究中大胆地提出自己的见解 并与同伴进行交 流对学习和科学研究的重要性 3 试设计实验验证平抛运动的规律 体验探究中的创造的乐趣 重点和难点 探究如何利用合成与分解的方法分析平抛运动 认识平抛运动的规律是本节课 教学的重点 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是本节课教学的难点 案例设计案例设计 一 复习引入新课 这部分教学设计简叙 1 复习物体做直线运动的条件和做曲线运动的条件 2 复习运动的合成和分解的方法 并理解分运动与合运动的等时性和各分运 动的独立性 指出这种方法在解决复杂运动问题时的作用 3 复习如何用坐标描述做一维运动和二维运动的物体的位置 4 复习匀变速直线运动规律的数学表达式 指出研究物体的运动规律就是要 确定物体在任一时刻的位置和速度 二 平抛物体运动 1 通过教师的演示实验 引入平抛运动概念 让学生分析平抛运动的受力情 况和初速度的特点 引导学生会用物体做曲线运动的条件来解释为什么平抛运 动是曲线运动 2 教师指出本节课研究这种曲线运动的规律 就是要确定出做平抛运动的物 体在任一时刻的位置和速度 提问 怎样来研究这种曲线运动 请同学们以小 组为单位尝试思考这个问题 预测 部分学生可能提出可以沿水平方向和竖直方向分解 分解后水平方向为 匀速直线运动 竖直方向为自由落体运动 3 教师进一步提问 为什么要分解 而且要沿水平方向和竖直方向分解而不沿 其它方向分解呢 请同学们发表自己的见解 说明 教师设计这个问题的是要让学生学会通过自己的思考 理解解决这个问 题的方法 意识到这种 沿水平方向和竖直方向分解所带来的意义 这种学习体验对学生来说是非常重 要的 预测 关于上述问题学生的回答大致有四种 分解是研究复杂运动的基本方法 只是照搬教师的说法 其实没有真正回答 要进行分解的原因 书上就是这么分解的 以书为本 仍然不知道这样分解的道理 沿水平和竖直方向分解是正交分解 有利于计算 对这样分解的意义认识 不够清楚 这样分解后水平方向是匀速直线运动 竖直方向是自由落体运动 都是直线 运动 使问题简单化 表面上看这种回答很有道理 但实际上是用课本的结论 来说明原因 仍没有说出为什么要这样分解 教师接着提出 究竟为什么要分解 应该依据什么来分解平抛运动呢 大家可 以从以下三个方面来具体的考虑 还能象描述匀变速直线运动那样 用一维 坐标来描述平抛物体的运动吗 平抛运动物体的受力情况如何 你认为分解 成的分运动是由什么因素决定的 你分解的分运动是否让研究的问题变得简单 并可以运用已学的知识来解决 学生在上述三个问题讨论的基础上 得出如下结论 由于至少要用二维坐标才能描述平抛物体的运动 这就决定了我们在研究平抛 物体的运动时要对平抛运动进行分解 要根据平抛运动的受力特点来分解平抛 运动 因物体只受重力的作用 且只具有水平方向的初速度 在竖直方向上的 受力 初速度满足自由落体运动的规律 水平方向的受力 初速度满足匀速直 线运动的规律 教师在学生回答的基础上进行总结 把平抛运动分解为两个方向的分运动 相 当于采用二维坐标来描述平抛物体的运动 依据受力特点 进行合理的分解后 获得的两个分运动都是简单的直线运动 根据已学规律很容易推出物体分运动 的速度与时间 位移与时间的关系 再根据运动的矢量合成就能获得平抛运动 的物体在任一时刻的位置和速度 这种先通过分解的方法将复杂的运动变为简 单的运动 再通过合成的方法解决了未知的问题 这种合成与分解的方法 是 物理学中一种重要的研究方法 4 巩固应用 教师介绍什么是斜上抛运动 利用上面的方法分析斜上抛运动 学生以小组为单位讨论 5 实验验证平抛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 教师先让学生看一个演示实验 利用平抛运动演示仪观察从同一高度 同时沿水平方向飞出的小球和由静止竖直下落的小球的运动情况 教师提问 请描述实验现象 这个实验现象说明了什么 生1 两个运动的时间相等 生2 说明平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动 生3 说明了分运动与合运动的等时性 教师肯定学生的回答后进一步提问 如何用实验证明上述结论不是偶然的呢 生1 把刚才的演示实验再重做几次 生2 改变实验装置离地面的高度再做几次 生3 在同一高度改变小锤击打的力度 使平抛小球的初速度不同再做几次 教师对学生的回答表示赞同 同时用相应的演示加以验证 为让学生对平抛运 动有更深入的认识 教师引导学生看频闪照片中竖直下落的小球和平抛小球在 竖直方向上位置的关系 最后得出结论 理论和实验都证明平抛运动在竖直方 向上的分运动是自由落体运动 教师指出在同一高度使平抛小球的初速度不同 也能观察到两球同时落地的现象说明小球在水平方向上的运动并不影响它在竖 直方向上的运动 而在本章第一节我们也已经用实验证明了平抛小球在竖直方 向上的运动并不影响它在水平方向上的运动 这说明平抛物体在水平方向上和 竖直方向上的这两个分运动是独立的 在解决了竖直方向分运动的证明后 再让学生分组讨论水平方向的匀速直线运 动该怎样用实验验证 预测 经过讨论学生可能会提出如下几种方案 用本章第一节图 3 6 的实验进行验证 拍摄自由落体运动的频闪照片 量出照片中的小球在各个相等 的时间内发生的水平位移X1 X2 X3 看它们是否相等来进行验证 学生受频闪照片的启发 可能会想到用一个档板 按竖直方向 做初速度为零的匀加速直线运动在连续相等时间内的位移比的关系 来获得相等时间间隔的轨迹 如图 由ab bc cd 1 3 5的位移关系 预先设计好档板要摆放的水平位置 在档板上作出小球被档的实际位置A B C D 最后用直尺来量取AB BC CD的水平距离看是否相等即可证明水平 方向运