《平抛运动》教学设计

1、1.3平抛运动第一课时教学设计设计制作人：绵阳高新区实验中学 陈诚一、设计思想1设计思想：本节课的教学立足新课程标准，采用探究式教学，引导学生通过实验探究形成对平抛运动的认识；让学生在获得知识的同时，体验科学探究过程，了解科学研究方法，发展探索自然的兴趣与热情，培养实验探究能力和应用解题能力。2设计特色：本节课有三个重要知识点、考点，我的设计思想是采用三个微课堂组合成一整节课。将平抛运动两个方向运动的探究过程、平抛运动的规律、平抛运动规律及推论的应用三个考点分为三个微课堂，再整合为一堂课。另一方面为了让学生在学习中体会物理学习的意义，我引入了纪念抗日战争胜利70周年阅兵式上的东风系列导弹方队，

2、飞机投弹，运动员推铅球，打羽毛球等实例，让学生在感受爱国主义教育的同时知道物理学习和生活息息相关。二、教材分析1本节内容是通过实验探究平抛运动的规律，它是前一节运动的合成与分解方法的具体实践应用，同时平抛运动的规律以及类平抛运动在整个高中阶段物理中有着重要的地位。2本堂课要求学生会用合成与分解的方法分析平抛运动；要求学生知道平抛运动的受力特点；理解确定平抛运动在水平方向做匀速直线运动、竖直方向做自由落体运动所用的方法；体会研究曲线运动的基本方法，能运用平抛运动的规律解决一些实际问题。3平抛运动是学生第一次运用“化繁为简” “化曲为直”的思想解决物理曲线运动问题。也为以后学习电场后解决偏转问题的

3、类平抛运动打下基础。三、学情分析1通过前面的学习，学生已经知道了合运动、分运动以及运动的合成与分解所遵循的规律；知道了运动的合成与分解是处理曲线运动的基本方法。通过高一的学习，对匀速直线运动和自由落体运动有了充分的认识。2学生可能遇到的困难：其一对探究平抛运动两个方向运动的实验不理解，其二不能分方向得出平抛运动的规律，将运动分解以后不知道合成回来找合速度、合位移，其三暂时还不能灵活使用平抛运动的规律及推论。四、教学目标1知识与技能目标（1）知道什么是平抛运动；（2）知道平抛运动的特点；（3）理解平抛运动在水平方向做匀速直线运动和在竖直方向做自由落体运动；（4）知道利用运动的分解、合成来分析平抛

4、运动规律；（5）会用平抛运动规律解决简单问题。2过程与方法目标（1）通过设计验证抛运动在水平方向做匀速直线运动和在竖直方向做自由落体运动的实验，培养学生的实验设计能力；（2）通过对平抛频闪照片的分析，培养学生数据分析与处理能力；（3）通过对平抛运动实际问题的处理，培养学生解决实际问题的能力。3情感态度与价值观目标（1）通过展示自然、生活和生产中平抛运动的例子，使学生认识到平抛运动的普遍性，同时认识到物理知识的社会价值；（2）通过了解阅兵式上导弹对保家卫国的作用，培养爱国主义精神，同时培养学生对学习物理的兴趣。五、教学重点和教学难点1教学重点：平抛运动的特点和规律2教学难点：平抛运动在水平方向是

5、匀速直线运动和在竖直方向是自由落体运动的实验探索过程，平抛运动的规律和推论的应用。（解决办法：实验探索过程给学生提示，并让学生参与探索实验；平抛运动的规律以及推论从运动的合成分解着手，让学生自主运用已学知识分析得出规律和推论）六、教学方法和教学手段1教学方法：运用物理“探究”教学模式实施教学。2教学手段：实验、多媒体辅助。七、课前准备1学生复习运动的合成与分解知识，并预习平抛运动相关内容（不包括学生实验）2教师准备好实验器材和多媒体课件。3教学环境：多媒体实验室，准备好的实验器材4教学用具：平抛运动和自由落体运动对比演示仪一套，数学三角板一套，多媒体课件。八、教学过程 【结合生活实际，带入时事

6、热点，引入新课】（5分钟）（1）通过视频、图片展示生活、生产中的抛体现象，展示抛体现象的普遍性。视频：9月3日纪念抗日战争胜利70周年大阅兵的导弹方队、飞机投弹，图片：农民抛秧苗，运动员推铅球，打羽毛球，投篮球提出问题引导解释并提问：这些运动有什么特点？学生作答都涉及物体被抛出后的运动，运动轨迹为抛物线。归纳总结物体被抛出后只在重力作用下所做的运动叫抛体运动，我们称为抛体运动，如果斜着抛出称为斜抛，竖直方向抛出称为竖直上抛或竖直下抛运动。如果沿水平方向抛出的话就叫平抛运动，这就是我们今天要研究的一种曲线运动。（2）让学生自行总结平抛运动的特点并给出定义学生作答物体沿水平方向抛出，只在重力作用下

7、所做的运动叫平抛运动特点：初速度不能为零且在水平方向；可能回答 只受重力作用，引导出加速度恒定且为重力加速度。归纳总结给出平抛运动的定义和特点物体沿水平方向抛出，只在重力作用下所做的运动叫平抛运动特点：初速度不能为零且在水平方向，加速度恒定不变a=g推论：平抛运动为匀变速曲线运动 （根据学生情况作适当讲解）微课堂一、探究平抛运动的两个分运动（9-15分钟）（1）分析讨论，确定研究方法师生对话和直线运动相比，平抛运动显然要复杂得多，怎样才能将复杂的运动化简为简单的运动进行研究？根据上一节的知识，可以将曲线运动分解为两个直线运动。那么如何来分解平抛运动比较好？因为小球受的力在竖直方向，初速度又是在

8、水平方向，所以将平抛运动分解到水平方向和竖直方向比较好。（2）探究平抛运动在竖直方向的运动规律提出问题如果将平抛运动视为水平方向的运动和竖直方向的运动的合运动，那么，平抛运动在竖直方向应是什么运动？分析猜想 竖直方向受重力作用，应是自由落体运动。实验论证 引导性提问：能否设计对比实验来验证猜想？分析讨论：让两个物体同时开始运动，一个做自由落体运动，一个做平抛运动，看它们是否同时着地；同时落地则证实猜想。启发性问题：实验的关键是要解决两物体同时开始平抛运动和自由落体运动。能否利用如图所示弹性金属片，加上其他装置，实现一个动作同时控制两个小球的运动？ 展示实验器材并演示：实验操作：学生代表利用平抛

9、运动和自由落体运动对比演示仪验证猜想，如图所示。生成性问题：如何判断两个小球是否同时落地？分析讨论：看；听；数码相机。课堂上听的方式最简单易行，所以用听的方式。实验操作：一位同学演示，全体同学听。（说明：在验证平抛运动在竖直方向是自由落体运动的教学过程中，让学生参与实验结果的探究过程，激发了学生实验探究的动机和创造性思维的火花，培养了学生的探究能力和创新能力。）探究结论平抛运动在竖直方向应是自由落体运动。（3）探究平抛运动在水平方向的运动规律提出问题 平抛运动在水平方向应是什么运动？分析猜想 水平方向不受力，应是匀速直线运动。实验验证 让学生自由猜想、思考1分钟，然后请2个同学发表自己的实验设

10、计，然后提供两个方案： （根据学生情况作适当讲解）方案一：对比实验，将两个斜槽水平对齐，上下放置，如图所示，用电磁铁控制两个小球同时开始运动，它们以相同大小的速度同时离开斜槽，上面的小球做平抛运动，下面的小球在水平轨道上做匀速直线运动，若它们在水平轨道上相碰，则验证猜想。方案二：可以分析频闪照片得出结论，介绍频闪照片是通过暗室内相机连续等时间间隔闪光照相，最后叠加得到。展示频闪照片提问：如何得出水平方向的运动规律作答：从照片上相邻小球的水平间距相等可以得到水平方向在相等时间运动位移相等，水平方向上做匀速直线运动。引导：从频闪照片上我们可以分析竖直方向的运动么-可以，比较平抛运动和自由落体运动在

11、竖直方向的位置情况可以得出竖直方向上做自由落体运动。探究结论 平抛运动在水平方向是匀速直线运动。（实验留作课外作业）归纳总结：平抛运动可以分解为水平方向和竖直方向的自由落体运动，这样可以将一个复杂的曲线运动变为两个简单的直线运动的研究。例题1. 关于平抛运动，下列说法正确的是（ ）A 是匀变速运动 B 是变加速运动C 任意两段时间的速度变化量相同 D 任意相等时间内的速度变化量不相等答案：AC例题2. 如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端(末端水平)时，撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落改变整个装置的高度H做同样的实验，发现当B球球心与处在轨道末端的A

12、球的球心位于同一高度时，A、B两球总是同时落地，该实验现象说明了A球离开轨道后()A水平方向的分运动是匀速直线运动B水平方向的分运动是匀加速直线运动C竖直方向的分运动是自由落体运动D竖直方向的分运动是匀速直线运动答案：C微课堂二、平抛运动的规律（12分钟）教师提问：我们可以运用运动的合成与分解的方法得到平抛物体在任一时刻的位置坐标x、y以及水平速度VO和竖直速度Vy。我们设物体以初速度水平VO抛出，它在飞行过程中在时间t内的水平位移x和竖直位移y应如何表示呢？学生作答：x=VOt y=gt2教师：我们要求出物体在t秒末的速度，怎么求呢？（如图所示，物体在t秒末位于B点）课外探究（仅作介绍）用摄

13、像机拍摄小球的下落过程，输入电脑，由视频工具按帧播放小球下落过程，抓图、通过PhotoShop软件处理将各帧图像叠合，从而得到小球运动轨迹。通过叠合照片与实际实验装置的大小比例，可分析小球的运动。师生共同总结平抛运动规律：速度：水平方向：VxV0竖直方向：Vy=gt合速度大小： 合速度方向： 位移：水平方向：X =VO t竖直方向：合位移大小：合位移方向： 分方向板书： 速度 位移 加速度水平方向：VxV0 X=VOt ax=0竖直方向：Vy=gt ay=g合： a=g方向： 对于公式做简要说明：1根据公式得出平抛运动的时间取决于高度 2平抛运动的水平位移X取决于高度和初速度 3平抛运动一段时

14、间后的速度的大小和方向均取决于高度和初速度4平抛运动平抛运动的速度方向不可能合位移方向重合5平抛运动的速度方向永远不能竖直向下（根据学生情况作适当讲解）例题3 飞机在高度为0.8km的上空，以2.5×102km/h的速度水平匀速飞行，为了使飞机上投下的炮弹落在指定的轰炸目标，应该在离轰炸目标的水平距离多远处投弹？解析：设炮弹离开飞机后做平抛运动，在空中飞行时间为：，炮弹离开飞机后水平位移答案：炮弹离开飞机后要在空中水平飞行0.9km，所以要在离轰炸目标0.9km处投弹（问题展开：轰炸定点目标；轰炸运动目标；飞车跨壕沟等问题研究方法相同）例题4 一架飞机水平匀速飞行从飞机上每隔一秒释放

15、一个炮弹，不计空气阻力在它们落地之前，炮弹（ ）A、在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的B、在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是不等间距的C、在空中任何时刻总是在飞机的正下方排成竖直直线，它们的落地点是等间距的D、在空中任何时刻总是在飞机的正下方排成竖直直线，它们的落地点是不等间距的解析：炮弹离开飞机时，具有和飞机共同的水平初速度，在空中做平抛运动相对于地面，每一个炮弹在空中的轨迹为抛物线，但在空中的几个炮弹本身并不排成抛物线由于它们与飞机的水平速度相同，所以相对于飞机，它们都做自由落体运动，总在飞机的正下方，排成竖直直线答案：C例题5.一个物体以初速度V0水平抛出，落

16、地时速度的大小为V，则运动时间为（ ）解析：末速度与初速度不在同一个方向上，不能用代数方法运算物体在竖直方向做自由落体运动，在竖直方向的速度比重力加速度才是运动时间，不能用末速度与重力加速度的比值求时间由矢量的合成分解关系：如左图所示，竖直分速度答案：C微课堂三、两个有用的推论（10分钟）如图所示，设位移x与水平方向的夹角为，速度与水平方向的夹角 由前面推出平抛运动规律时候画出的图分析则：   故推论一：做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置处，设其末速度方向与水平方向的夹角为，位移与水平方向的夹角为，则tan 2tan。推论二：做平抛运动的物体，任意时刻的瞬时速度

17、方向的反向延长线一定通过此时水平的位移中点。（如时间不够 可以先讲推论不讲例题）例题6 如图所示，从倾角为的足够长斜面上的A点，先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出。第一次初速度为V1；球落到斜面上瞬时速度方向与斜面夹角为1；第二次初速度为V2；球落到斜面上瞬时速度方向与斜面夹角为2，不计空气阻力，若V1>V2，则1_ 2（填>、=、<）本题答案为：1=2解析：由于两次小球均落在斜面上，故有速度与水平方向夹角的正切值等于位移与水平方向夹角正切值得两倍，又因为位移与水平方向夹角等于斜面夹角，故有1=2例题7 如图AB为斜面，倾角为30°，小球从A点以初速度v0水平

18、抛出，恰好落到B点，求：（1）小球在空中的飞行时间？（2）AB间的距离？（本题结合学生掌握情况和上课时间决定讲与不讲，可留作课后作业）（3）小球何时离斜面最远？此时小球的速度多大？ （课后思考）解法一：小球落到斜面上位移与水平方向的夹角为30°，水平方向上匀速直线运动 xv0t 竖直方向上是自由落体运动 位移与水平方向夹角正切值 AB间的距离 联立解得： 解法二：利用推论一解答（提示）【小结提高】 平抛运动是高中阶段物理学习中一个非常重要的运动，这是我们第一次运用“化繁为简” “化曲为直”的思想解决物理曲线运动问题。也为以后学习电场后解决偏转问题的类平抛运动打下基础。（类平抛运动将在

19、习题课中给讲解）从课前的视频和图片大家已经知道平抛运动的研究有着非常重要的现实意义，所以平抛运动既是我们学习的重点，也是多年以来高考的热点问题。同学们要通过课后习题认真理解和提高。 【课后习题】 1决定一个平抛运动的总时间的因素（ ）A 抛出时的初速度 B 抛出时的竖直高度 C 抛出时的竖直高度和初速度 D 与做平抛运动物体的质量有关2关于物体的运动，下列说法中正确的是（ ）A、当加速度恒定不变时，物体做直线运动 B、当初速度为零时，物体一定做直线运动C、当初速度和加速度不在同一直线上时，物体一定做曲线运动D、当加速度的方向与初速度方向垂直时，物体一定做圆周运动3.做平抛运动的物体，在水平方向通