人教版高中物理《探究平抛运动规律》教学案例2

1、人教版高中物理探究平抛运动规律 教学案例设计思路本课将在同学原有学问结构的基础上，通过体验和经受，构建关于平抛运动模型的新学问，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形、问题、体验、合作、自主、沟通，既有试验现象的观看，又有分析、推理的的过程；仍要将试验现象与分析、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，既有同学的试验设计过程，又 有老师的演示过程，试验手段上既传统的仪器演示试验，又有自制仪器；本节课给老师和同学供应了宽阔的动手、动脑和发挥才智的天地；对于一般性的抛体运动, 这里将支配到本节平抛规律之后的课外拓展中进行，为同学进一步学习打开一个窗

2、口；教材分析平抛运动是一种重要的运动，这不仅是学问的深化和扩展，更重要的是才能的培育和提高；平抛运动比直线运动复杂，不简洁直接争论它的速度、位移等的变化规律，需要将它分解成较简洁的运动来争论；本节第一一般性地介绍抛体运动，转而特地争论平抛运动；考虑到问题的难度，竖直方向的探究在老师的引导下进行；尽管如此， 它仍旧包含了探究的要素，如提出问题、 猜想与假设等；这部分教材与过去教学时的陈述有了本质的区分, 对试验的分析不是书本上写出的，而是要由学生自己做出； 对水平方向运动规律的探究主要由同学做出，在试验操作上， 是给出一个以上的参考案例，由师生依据各自条件打算详细的操作；学情分析本节为高中新课程

3、物理必修和中五节探究课的第五节，需要探究内容多方法较全面，结合了理论推理和试验证明双方面；是在同学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详细应用实例，也是这些学问的迁移和综合应用；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；让同学体验把握化曲为直，化繁为简处理曲线运动的基本策略与手段；我们志在调动同学积极参加争论的爱好，培育规律思维才能及表述；培育同学探究性学习的才能、观看摸索分析、处理数据的才能； 依据形成性评判，同学已经把握了在进行曲线运动学习的初始才能；可以进行该节课的学习；教学三维目标学问与技能 目标1.知道平抛运动的特点是初速度方

4、向为水平方向，只在竖直方向受重力作用，运动轨迹是抛物线；2.懂得平抛运动可以看作水平的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动，并且这两个运动互不影响；3.会用平抛运动规律解答有关问题；过程与方法 目标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；情感态度与价值观目标1通过重复多次试验，进行共性分析、归纳分类，达到鉴别结论的训练目的；2通过试验探究教学，并进行有效的理论联系实际，激发学习爱好和求知的欲望；以此渗透刻苦学习、勤奋工作精神的美德训练；教学重点1学会自然科学的一般争论方法，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；教学难点平抛运动的争论

5、方法可以用两个简洁的直线运动来等效替代；教学 策略与手段老师演示、引导，同学试验探究，争论、沟通学习成果；课时支配 ：课时教具预备： 平抛运动演示仪、平抛竖落仪、平抛水平分解仪、多媒体帮助教学课件等教学流程 :教学过程新课导入【生活再现】（第1 课时 在试验室进行）情形：展现多媒体flash有声动画：在屏幕右上方事先设置好三个参数：飞机水平匀速飞行速度v 机=80m/s ，海面上敌船匀速航行速度v 船=15m/s ，飞机离海平面高度h=45m ；老师演示：当飞机飞至敌船正上方时，点击按钮；观看到炸弹在敌船前方远处水面上“轰”一声爆炸巨响；师；当飞机在敌船正上方投弹时，能否击中敌船.生：（笑声）

6、不能.师：知道如何调整战术吗.生：提前投弹！师：请哪位来试一试？（同学热忱高涨， 积极举手， 老师把多媒体电脑的无线鼠标器 传给一座位上的同学， 同学连续操作几次，结果都没有击中敌船；留意：这里老师有意设置 v 机 =80m/s v 船=15m/s ，大大降低了同学“盲目”投弹的命中率； ）生：哎（多数同学表示遗憾，刚才的热忱“急剧降温”）师：看样子做一个飞行员可不简洁，投弹要百发百中就更难！由于炸弹的运动是一种复杂的曲线运动，今日我们把所看到的炸弹的运动就叫做“平抛运动”，接下来我们一起探究平抛运动的规律；（设计意图： 直接调动了同学探究的欲望和热忱，更重要的是通过这种当今同学喜闻乐见的 “

7、电脑嬉戏”并自然的躲开了空气的阻力问题，单刀直入地提出平抛运动课题；）新课教学一、平抛运动的定义及条件【建立模型】师：炸弹受到哪些力作用？生：重力和空气阻力；师：但一般情形下空气阻力相对于重力可以忽视不计；在现实生活中仍有哪些运动与炸弹的运动相像？【抱负化抽象： 】、以肯定的水平初速度将物体抛出，在空气阻力可以忽视的情形下，物体所做的运动叫做平抛运动；平抛运动的条件：具有水平初速度；只受到重力作用；（设计意图： 通过实例， 懂得平抛运动的条件；增强同学的感性熟悉，激发学习物理的爱好； ）二、平抛运动竖直方向的运动规律【演示试验 ：】用平抛运动演示仪演示平抛运动【猜想】师：请大家留意观看平抛运动

8、的轨迹，发觉它是一条曲线；由此我们可以得出这样一个结论；平抛运动在竖直方向上的分速度是越来越快的，但这个分速度究竟是如何变化的，我们仍是不清晰；现在请大家来分析做平抛运动的物体在竖直方向上的受力情形；生：在竖直方向上只受到重力的作用；师：想一下我们前面学过的运动形式有没有只在重力作用下实现的.生：做自由落体运动的物体只受重力的作用；师：既然竖直方向上只受重力的作用，与物体做自由落体运动的条件相同，依据我们上节课学的分运动的独立性原理知道，分运动在各自的方向上遵循各自的规律，我们能得出什么样的结论呢 .生：平抛运动竖直方向上的分运动有可能 是自由落体运动；师：既然我们有了这样的猜想，为了验证它的

9、正确性，我们来做下面这个试验：（设计意图：作出科学猜想，然后验证猜想，对同学进行科学方法训练；）【试验探究】对比试验法： 如右图所示，用小锤打击弹簧金属片，金属片把a 球沿水平方向抛出，同时 b 球被松开，自由下落；a 、b 两球同时开头运动；师：先来分析两个小球做的分别是什么运动；生： a 球在金属片的打击下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：现在观看两球的运动情形，看两球是否同时落地；（试验观看技巧： ）这个地方教给大家一个判定两球是否同时落地的小技巧； 那就是不要用眼睛看，而是用耳朵听，

10、两个小球落地后会不止蹦一下，我们只听它们落地的第一声响； 假如我们只听到一声响， 说明两个小球同时落地，假如听到两个落地声， 说明两个小球先后落地； 在做试验之前我们先来听一下一个小球落地的声音；拿一个和试验用的小球一样的球让其做自由落体运动，让同学认真听其落地的声音；以便判定试验中的落地声师：同学们听到几个落地声啊.生：一个；师： a 、b 两个小球从同一高度同时开头运动，又同时落地，这说明白什么问题啊.生：这说明白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 球做的是自由落体运动；师：由这一次试验我们就能下这样的结论吗.有没有可能我们设置的这个高度是一个特别的 高度，它正

11、好满意自由落体下落的时间和平抛运动时间相等呢.或者说由于我们打击力度的缘由，使 a 球获得的初速度刚好满意这一条件呢.生：有；师：那我们应当如何来解决呢.生：多次转变小球下落的高度与打击的力度，重复这个试验；同学活动：请同学代表做试验，转变高度和打击力度来击打a 球；其他同学留意观看a 球、 b 球的运动特点；老师活动：提示同学观看现象（或听落地的声音） a 球和 b 球落地的先后；用力大小不同时，a 球的水平射程有什么不同；同学活动：同学描述试验现象无论 a 球的水平速度大小如何，它总是与b 球同时落地； a 球的水平初速度越大，走过的水平距离也越大； a 球水平初速度的大小并不影响平抛物体

12、在竖直方向上的运动；老师活动：帮忙总结、点评试验结论：物体在做平抛运动的过程中，沿竖直方向的运动成效为自由落体运动；（设计意图：通过试验探究，得出平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动；培育同学试验观看才能和学习探究未知规律的爱好；）三、平抛运动水平方向的运动规律师：争论完竖直方向上的运动，我们再来看水平方向上的分运动；先来分析做平抛运动的物体在水平方向上的受力情形；生：做平抛运动的物体只受重力作用，方向是竖直向下的，所以物体在水平方向上不受力；师：依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；再依据牛顿第肯定律我们能得出什么样的结论啊.【猜想】生：依据牛顿第肯定律我

13、们知道，假如一个物体处于不受力或受力平稳状态，它将静止或做匀速直线运动；在平抛运动中，物体水平方向上不受力，并且水平方向上有一个初速度，所以物体在水平方向上应当 是匀速直线运动；师：那我们应当怎样来验证这个猜想呢.【试验探究】（ 1）定性比较 对比试验法： 在如下列图的装置自制“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，两球同时开头运动，反复试验，观看现象两球总是在落点相撞；（ 2）定量探究师：我们可以从另一个角度来探究水平方向的运动规律，假如能够知道平抛运动的物体在相等的时间间隔内（掌握变量）水平方向的位移，就可以判定水平方向做什么

14、运动了；要这样进行处理的话，就要解决好下面的几个问题；设法通过试验得到平抛运动的轨迹；在平抛运动的轨迹上找到每隔相等时间物体所到达的位置；测量两相邻位置间的水平位移，分析这些位移的特点；老师活动：引导同学阅读教材39 页有关内容， 把握试验探究的思路；参考教材上供应的 “参考案例”选用其中的某一方法，或自行设计一种试验方案，探究水平方向上的运动规律；同学活动：探讨试验方案的挑选，分组动手试验；老师活动：指导同学完成探究过程，明白同学的试验情形；点评： 探究试验肯定要让同学亲自动手，在实践中培育同学的求知欲望，激发同学的探究未知规律的动机；这比学到详细学问更重要；师：要进行这样的探究，我们第一面

15、临的问题就是如何得到平抛运动的轨迹图象；汇总各组争论结果，我们将采纳以下方案来获得：1依据以下步骤预备试验装置1 将平抛运动试验器置于桌面，装好平抛轨道，使轨道的抛射端处于水平位置；调剂调平螺丝，观看重垂线或气泡水准，使面板处于竖直平面内，卡好定位板，装置如下列图；2 将描迹记录纸衬垫一张复写纸或打字蜡纸，紧贴记录面板用压纸板固定在面板上，使横坐标 x 轴在水平方向上，纵坐标y 轴沿竖直方向向下如用白纸，可事先用铅笔在纸上画出x、 y坐标轴线 ，并留意使坐标原点的位置在平抛物体钢球 的质心 即球心 离开轨道处；3把接球挡板拉到最上方一格的位置； 2将定位板定在某一位置固定好；钢球紧靠定位板释放

16、，球沿轨道向下运动，以肯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格，重复上述操作方法，打出其次个印迹点，如此连续下拉接球挡板，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，即可转变钢球平抛的初速度，按上述试验操作方法，便可打出另一系列迹点；6取下记录纸，将各次试验所记录的点分别用平滑曲线连接起来，即可得到以不同的初速度做平抛运动的轨迹图线；如右图所示：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争论；我们现在所面临的问题是如

17、何知道水平分运动所发生的时间；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，依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，所以可以通过竖直分速度来找相等的时间间隔；师：详细如何来实现呢.2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x= 1 gt 2；因此，（ 1）在下图（左）中，在竖直坐标轴y 轴上，从原点开头向下任取一个坐标为h 的点，再找到坐标为4h、9h、16h的点，例如挑选5、20、45 这几个点，如下图（右）所示；在物体 运动过程中， 纵坐标从其中一个位置运动到下一个位置所用的时间都是相等的；过这些点

18、作水平线与轨迹相交，交点就是每经相等时间物体所到达的位置；（ 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：这样依据测量结果，例如上图（右），我们就找出了水平分运动在相邻相等的时间间隔内所发生的位移，观看这些水平分位移，可以得到什么规律.生：这些水平分位移都近似相等；师：由此我们可以得出什么结论.生：平抛运动的水平分运动是匀速直线运动；展现板书： 结论：平抛运动的水平分运动是匀速直线运动；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；（第2 课时回到教室进行）三、 理论推理“纸

19、上谈兵”1、平抛物体的运动方程师：平抛运动只受重力作用，是匀变速曲线运动，平抛运动的轨迹是什么曲线呢？我们能从理论上加以说明吗？同学活动：这里可依据同学实际水平考虑让同学自己推导平抛运动的轨迹方程，得出平抛运g2动的轨迹方程y=2 x2v0参考解答：把握物体的运动，就是要知道任一时刻物体的位置和速度；建立直角坐标系，如下列图，x 轴表示水平方向的运动，y 轴表示竖直方向的运动，就打算位移的运动方程是x v0ty 1 gt 22打算速度的运动方程是vxv0v ygt平抛运动的轨迹方程是：由运动方程，消去时间t 得ygx 22v0师：这是抛物线的方程；它说明白平抛运动的轨迹是顶点在抛出点的抛物线；

20、并且可知：当已知水平初速度时，即可给出轨迹；当已知轨迹时，即可求得初速度；2、结合运动方程可知位移的大小和方向，即sx2y2， t gy yt；x2v0结合运动方程可知速度的大小和方向，即vv22vxy， tgvygtvxv0四、实践拓展 “实战演练”师：到此为止，我们就可以解决本课开头提出的关于飞机投弹的问题了；从同学实际动身，遵循循序渐进原就，这里可将此“飞机投弹”问题设计成如下例1、例 2两步进行：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， 应当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：

21、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逝，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当相等；同学活动：争论与沟通： 飞机在投弹的时候， 应当在目标的什么位置开头投放炸弹.

22、（水平距离240m ）鼠标点击按钮，进行“实战模拟演练”，如下图例 2：一架老式飞机在高出海面45m 的高处，以80m/s 的速度水平飞行，尾追一艘以15m/s逃逸的敌船， 为了使飞机上投下的炸弹正好击中敌船，应当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；同学活动：争论与沟通飞机在实施轰炸的时候，应当在目标的什么位置开头投放炸弹.参考答案：水平距离为195m 时投弹鼠标点击按钮，进行“实战模拟演练”，如下图案例探究1：在高空中有一水平匀速飞行的飞机,每隔 1 秒投放一颗炸弹；（ 1）如以地面为参照物，就这些炸弹做什么运动？（ 2）飞机上的观看者看到炸弹做什么运动？（ 3）这些炸弹

23、在空中是怎样排列的？（ 4）这些炸弹落地后所留下的坑穴是怎样排列的？同学活动：争论沟通老师活动：多媒体模拟演示如图，加深同学对学问的懂得和把握；案例探究2：如图假设在树枝上有一只松鼠看到一个猎人正在用枪对准它，为了逃脱猎人的射击， 它想让自己落到地面上并逃走，但是就在它刚掉离树枝的瞬时子弹恰好射出枪口；假如不计空气阻力，试争论松鼠在掉落过程能否被击中？为什么？同学活动：争论沟通老师活动：多媒体模拟演示如上图示，加深同学对学问的懂得和把握；五、总结沟通老师活动： 让同学概括总结本节的内容；要求写在笔记本上，然后挑选一至两位同学的小结内容投影到屏幕上，供大家评判；同学活动： 认真总结概括本节内容，

24、并把自己这节课的体会写下来，比较大屏幕上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方；（设计意图：总结课堂内容，培育同学概括总结才能；老师要放开，让同学自己总结所学内容，答应内容的次序不同，从而构建他们自己的学问框架；）课外作业1. 实践探究 设计试验 ：试依据平抛运动原理设计“测量水管喷出的水流初速度”的试验方案，供应的试验器材为：水管、支架、米尺；（ 1）画出试验示意图（ 2）试验中需要测量的量（并在示意图中用字母标出）为（ 3）运算公式为；2. 摸索：假如物体被抛出时速度方向沿与水平方向成 斜向上，我们可以怎么处理物体被抛出后的运动？评判方案（ 同学自评 ）依据实际情形填写以下表格：目标

25、平抛运动的定义及其条件平抛运动的规律试验观看才能及归纳总结才能科学探究方法掌 握 程 度很好好一般不好教学后记1 教学目标定位上；在学问教学中应同时进行科学争论过程训练，本节课以探究平抛物体运动规律为中心所绽开的课堂教学，应突出一条争论物理科学的一般思想方法：探究规律总是从问题入手，建立模型、大胆猜想、试验验证、得出总结规律的过程；通过本节探究不仅把握了处理平抛运动的方法，同时也是处理其他曲线运动和处理未知问题的一般思路和方法；2.教学机灵和教学设计上；物理概念和物理规律的形成是由现象到本质的过程，对它们的懂得和把握不行能一蹴而就， 怎样才能够让同学不是机械化的记住，而是真正懂得其实质所在，将是这节课要突破的难点；因此采纳试验探究的方法，让同学先通过理论分析和猜想，再通过设计试验方案和细致的试验及仔细的观看， 充分采纳对比试验法； 通过对运动轨迹分析， 归纳得到平抛运动水平方向为匀速运动；由于试验包含的规律往往隐匿在较深的层次， 需要同学去挖掘， 因此这一部分的自主探究活动可以让同学亲自感受到试验探究问题的过程， 正是对同学观看、 分析、 归纳等各项综合素养和才能的培育；本节课由于探究过程较多，与同学基础和动手才能有较大关联，完成难度比较大，老师要根据教学过程做适度调整；自主探究以同学为主体，课堂探究老师要协作同学