2024-2025学年高中物理 第五章 曲线运动 3 实验：研究平抛运动（1）教案 新人教版必修2

2024-2025学年高中物理第五章曲线运动3实验：研究平抛运动（1）教案新人教版必修2课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教材分析本节课为人教版高中物理必修2第五章“曲线运动”的第三节实验课，内容为“研究平抛运动（1）”。教材以平抛运动为载体，让学生通过实验观察和数据分析，深入理解曲线运动的基本特征，以及重力、速度、加速度等物理概念在曲线运动中的作用。实验部分不仅要求学生掌握实验装置和操作步骤，而且需要学生通过实验结果，探究平抛运动的规律，培养学生的实验操作能力和科学探究精神。本节课内容与实际生活联系紧密，有助于提高学生学习物理的兴趣和积极性。二、核心素养目标本节课旨在培养学生的物理学科核心素养，主要包括实验与探究能力、科学思维、科学态度与价值观。通过实验观察和数据分析，学生将深入理解曲线运动的基本特征，掌握物理概念在曲线运动中的应用。在实验过程中，学生能够亲手操作实验装置，培养实验操作能力和科学探究精神。同时，通过解决实际问题，学生将能够将所学知识应用到生活实践中，体会物理学习的现实意义，树立正确的科学态度和价值观。三、重点难点及解决办法重点：

1.平抛运动的规律和特点

2.实验装置的操作和数据收集方法

难点：

1.曲线运动速度方向的变化规律

2.实验数据分析，探究平抛运动的轨迹和时间规律

解决办法：

1.通过物理动画和实际实验演示，直观展示平抛运动的特点，帮助学生理解并掌握其规律。

2.分步骤讲解实验装置操作，并进行示范，让学生在动手实践中掌握实验技能。

3.引导学生运用物理公式和图象分析实验数据，归纳平抛运动的轨迹和时间规律。

4.组织学生进行小组讨论和交流，分享解题思路和心得，互相学习，共同提高。四、教学方法与策略1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法

针对本节课的教学目标和学习者特点，将采用以下教学方法：

（1）讲授法：在讲解平抛运动的基本概念和规律时，采用讲授法，清晰、系统地传授知识，帮助学生构建知识框架。

（2）实验与探究法：在进行实验操作和数据分析时，引导学生动手实践，培养实验操作能力和科学探究精神。

（3）小组讨论法：在探究平抛运动规律的过程中，组织学生进行小组讨论，分享解题思路和心得，互相学习，共同提高。

2.设计具体的教学活动

（1）实验演示：通过物理动画和实际实验演示，让学生直观地了解平抛运动的特点，为后续实验操作打下基础。

（2）实验操作：学生分组进行实验操作，教师巡回指导，确保实验安全并掌握实验技能。

（3）数据收集与分析：学生根据实验结果，收集数据并运用物理公式和图象分析，探究平抛运动的轨迹和时间规律。

（4）小组讨论与交流：学生分享解题思路和心得，开展小组讨论，互相学习，共同提高。

3.确定教学媒体和资源的使用

（1）PPT：制作精美、清晰的PPT，展示平抛运动的基本概念、规律和实验操作步骤，方便学生理解和记忆。

（2）实验视频：拍摄实验操作视频，让学生在课堂外自主学习实验技能和注意事项。

（3）在线工具：利用在线工具进行数据处理和图象分析，提高实验结果的准确性，方便学生实时反馈和交流。

（4）物理动画：运用物理动画展示平抛运动的过程，让学生直观地了解其特点，增强课堂趣味性。

（5）实际实验器材：准备充足的实验器材，确保每位学生都能动手实践，提高实验操作能力。五、教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对平抛运动的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道平抛运动是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于平抛运动的图片或视频片段，让学生初步感受平抛运动的魅力或特点。

简短介绍平抛运动的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.平抛运动基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解平抛运动的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解平抛运动的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍平抛运动的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.平抛运动案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解平抛运动的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的平抛运动案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解平抛运动的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用平抛运动解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论平抛运动在未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与平抛运动相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对平抛运动的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调平抛运动的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括平抛运动的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调平抛运动在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用平抛运动。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于平抛运动的短文或报告，以巩固学习效果。六、拓展与延伸1.推荐阅读材料

（1）《物理学史上的今天》：介绍平抛运动及相关科学家的重要发现和贡献，让学生了解平抛运动的历史背景和发展。

（2）《高中物理实验教程》：提供平抛运动实验的详细步骤和数据处理方法，帮助学生深入了解实验原理和操作技巧。

（3）《物理学导论》：深入讲解平抛运动的数学模型和物理意义，引导学生探究平抛运动的更深层次问题。

（4）《生活中的物理学》：通过生活中的实例，阐述平抛运动在实际中的应用，让学生感受物理学的实用价值。

2.课后自主学习与探究

（1）让学生运用互联网资源和图书资料，查找平抛运动在其他领域的应用，如体育、工程、航天等。

（2）鼓励学生设计自己的平抛运动实验，观察和记录实验结果，分析数据，探讨平抛运动的规律。

（3）引导学生思考平抛运动在自然界中的现象，如鸟类的投掷行为、物体的落体运动等，探讨这些现象与平抛运动的关联。

（4）邀请相关领域的专家或从业者，进行专题讲座或实地考察，让学生更加深入地了解平抛运动在实际中的应用和发展前景。

（5）组织学生进行小研究，探究平抛运动在历史上的重要事件和科学家们的贡献，提高学生对物理学历史的认识。七、课后作业1.请根据实验数据，绘制平抛运动的轨迹图，并分析轨迹特点。

2.假设你扔出的物体质量为m，初速度为v0，重力加速度为g，请根据平抛运动公式计算物体落地的时间和距离。

3.讨论在实验中如何减少误差，提高测量精度，并提出你的改进措施。

4.请你查阅资料，了解平抛运动在实际中的应用，举例说明并简要分析其原理。

5.设计一个关于平抛运动的探究性问题，并展开论述其研究价值和可行性。

参考答案：

1.根据实验数据，轨迹图显示物体在水平方向上匀速运动，在竖直方向上受重力影响呈抛物线运动。

2.物体落地时间为t=2v0/g，水平距离为x=v0^2/g。

3.减少误差的措施有：选用精密的测量仪器、重复进行实验以取平均值、确保实验操作规范等。

4.平抛运动在实际中的应用举例：投掷运动员在比赛中通过调整姿势和用力方式，使投掷物体达到理想的轨迹和距离；工程师在设计弹道导弹时，需要计算导弹的飞行轨迹和爆炸威力等。

5.探究性问题：研究平抛运动中物体在不同初速度和重力加速度下的运动规律，探讨其对实际应用的影响。该问题的研究价值在于深入理解平抛运动的本质规律，为实际应用提供理论依据。可行性方面，可以通过修改实验条件，如改变初速度和重力加速度，进行多次实验，收集数据并分析。八、教学反思与总结在教学方法上，我主要是采用了讲授法和实验法。在讲解平抛运动的基本概念和规律时，我尽可能地用生动的例子和图示来帮助学生理解。在实验操作过程中，我让学生分组进行，这样可以让他们在合作中学习，在交流中进步。我也注意到了，学生在实验过程中遇到了一些问