第二章匀变速直线运动的研究专题2 竖直上抛运动 教学设计-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第二章匀变速直线运动的研究专题2竖直上抛运动教学设计-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册主备人备课成员教材分析本章内容选自人教版物理必修第一册，涉及竖直上抛运动，是匀变速直线运动专题的重要组成部分。教材从实际生活情境出发，通过实例引入，引导学生理解和掌握竖直上抛运动的基本规律。内容紧密联系课本，符合高一学生认知水平，有助于培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。核心素养目标培养学生运用物理规律分析运动现象的能力，提高学生观察、实验、推理和建模的实践能力。通过竖直上抛运动的学习，增强学生对科学探究精神的认同，提升学生的科学思维和科学态度。教学难点与重点1.教学重点，

①理解竖直上抛运动中速度和位移的变化规律，能够运用公式\(v=v_0-gt\)和\(h=v_0t-\frac{1}{2}gt^2\)进行计算和分析。

②掌握竖直上抛运动的时间、速度、位移等物理量的关系，并能将这些关系应用于实际问题中。

2.教学难点，

①竖直上抛运动中速度方向和位移方向的关系，理解速度在上升和下降过程中的变化。

②竖直上抛运动过程中加速度恒定且方向始终向下的特点，以及如何根据这一特点分析运动过程。

③如何将竖直上抛运动与实际生活中的抛物运动相联系，理解物理规律在现实中的应用。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源1.软硬件资源：多媒体教学设备、计算机、投影仪、电子白板。

2.课程平台：学校网络教学平台、物理教学软件。

3.信息化资源：竖直上抛运动动画视频、相关实验操作步骤图示。

4.教学手段：实物模型（如小球和斜面）、PPT课件、黑板或电子白板板书。教学流程1.导入新课

详细内容：

开课之初，通过展示学生熟悉的日常抛物运动，如投掷篮球、踢足球等，引导学生思考这些运动背后的物理原理。提出问题：“这些运动中物体的速度和高度是如何变化的？”以激发学生的学习兴趣和探索欲望，自然过渡到竖直上抛运动的学习。

2.新课讲授

（1）理论讲解

详细内容：

-讲解竖直上抛运动的定义和特点，如初速度、加速度恒定等。

-通过实例分析，如自由落体运动与竖直上抛运动的区别，帮助学生建立正确的物理概念。

-讲解速度-时间图和位移-时间图的特点，指导学生如何通过图象分析竖直上抛运动。

（2）公式推导

详细内容：

-推导竖直上抛运动的速度-时间公式\(v=v_0-gt\)和位移-时间公式\(h=v_0t-\frac{1}{2}gt^2\)。

-结合实例，展示如何应用这两个公式解决实际问题。

（3）应用实例

详细内容：

-举例说明如何利用公式计算竖直上抛运动的最高点、落地时间等关键参数。

-通过课堂练习，让学生独立完成计算题，巩固所学知识。

3.实践活动

（1）小组实验

详细内容：

-将学生分成小组，每组使用小球和斜面模拟竖直上抛运动，记录不同角度抛出的时间。

-学生通过实验观察速度和时间的关系，进一步理解竖直上抛运动的规律。

（2）动画演示

详细内容：

-利用多媒体展示竖直上抛运动的动画，帮助学生直观理解速度和位移的变化过程。

-分析动画中的关键帧，让学生找出速度和位移的极值点。

（3）问题解决

详细内容：

-提出实际问题，如计算抛出物体到达一定高度所需的时间，或计算物体落地前的速度。

-学生独立思考，小组讨论，共同解决问题，提高应用能力。

4.学生小组讨论

详细内容举例回答：

①如何判断物体是否达到最高点？

答案：当物体的速度为零时，物体达到最高点。

②如何计算物体落地时的速度？

答案：利用公式\(v=v_0-gt\)，将\(v_0\)替换为初速度，\(g\)为重力加速度，\(t\)为物体下落时间。

③竖直上抛运动中加速度方向如何？

答案：加速度方向始终向下，大小为\(g\)。

5.总结回顾

详细内容：

-总结竖直上抛运动的基本规律，强调加速度恒定且方向向下的特点。

-回顾本节课的重点和难点，如公式的推导和应用、速度和位移的变化规律。

-鼓励学生在课后进行练习，巩固所学知识。

用时：45分钟知识点梳理1.竖直上抛运动的基本概念

-竖直上抛运动：物体以一定初速度沿竖直方向抛出，仅受重力作用下的运动。

-运动特点：加速度恒定且方向向下，大小为\(g\)。

2.竖直上抛运动的速度分析

-初速度\(v_0\)：物体抛出时的速度。

-速度-时间关系：\(v=v_0-gt\)，其中\(g\)为重力加速度。

-速度方向：上升过程中速度减小，下降过程中速度增大。

3.竖直上抛运动的位移分析

-位移-时间关系：\(h=v_0t-\frac{1}{2}gt^2\)。

-位移变化：物体在上升过程中位移减小，下降过程中位移增大。

-最高点位移：物体达到最高点时，位移为零。

4.竖直上抛运动的时间分析

-上升时间\(t_1\)：物体从抛出到达到最高点的时间。

-下降时间\(t_2\)：物体从最高点落地的时间。

-总时间\(t\)：\(t=t_1+t_2\)。

5.竖直上抛运动的能量分析

-动能：物体在运动过程中具有动能，其大小与速度的平方成正比。

-重力势能：物体在运动过程中具有重力势能，其大小与物体的高度成正比。

-能量守恒：在没有非保守力做功的情况下，物体的机械能（动能+重力势能）保持不变。

6.竖直上抛运动的应用

-计算物体落地前的速度和落地时间。

-计算物体在空中停留的时间。

-分析物体在不同高度时的速度和位移。

-解决实际生活中的抛物运动问题。

7.竖直上抛运动与自由落体运动的区别

-自由落体运动：物体仅受重力作用下的运动，初速度为零。

-竖直上抛运动：物体以一定初速度沿竖直方向抛出，初速度不为零。

8.竖直上抛运动与斜抛运动的联系

-竖直上抛运动是斜抛运动在竖直方向上的特殊情况。

-竖直上抛运动和斜抛运动的运动规律相似，只是斜抛运动在水平方向上也有速度分量。

9.竖直上抛运动的教学注意事项

-强调竖直上抛运动中加速度恒定且方向向下的特点。

-注重速度-时间关系和位移-时间关系的理解和应用。

-鼓励学生通过实验和实例加深对竖直上抛运动规律的认识。作业布置与反馈作业布置：

1.计算题：根据竖直上抛运动的公式，计算以下情况下的速度和位移。

-初速度\(v_0=10\)m/s，重力加速度\(g=9.8\)m/s²，求物体上升时间为2秒时的速度和位移。

-初速度\(v_0=15\)m/s，重力加速度\(g=9.8\)m/s²，求物体落地时间为3秒时的位移。

2.应用题：分析以下生活中的抛物运动，计算相关物理量。

-一颗小球从地面以\(v_0=20\)m/s的速度竖直向上抛出，求小球落地时的高度。

-一个运动员从5米高的地方水平抛出一颗铅球，初速度\(v_0=10\)m/s，求铅球落地时与水平方向的距离。

3.综合题：结合竖直上抛运动和自由落体运动，分析以下问题。

-两个物体从同一高度同时释放，一个物体以\(v_0=5\)m/s的初速度竖直向上抛出，另一个物体自由下落，求两个物体相遇的时间。

作业反馈：

1.及时批改作业，确保每个学生都能收到反馈。

2.对于计算题，检查学生是否正确应用公式，计算过程是否清晰，结果是否准确。

3.对于应用题，评估学生是否能够将理论知识应用于实际问题，解答是否合理。

4.对于综合题，观察学生是否能够综合运用所学知识，分析问题的能力是否有所提高。

5.对作业中的错误进行详细分析，指出学生的错误点，并提供正确的解题思路和方法。

6.针对学生的不同水平，给出个性化的改进建议，如加强基础知识的学习，提高解题技巧等。

7.鼓励学生在课堂上提出作业中的疑问，共同讨论解决，促进学习氛围。

8.定期进行作业讲评，对典型问题和错误进行讲解，帮助学生巩固知识，提高解题能力。板书设计1.竖直上抛运动概述

①竖直上抛运动定义

②运动特点：初速度、加速度恒定

③运动方向：竖直向上或竖直向下

2.速度分析

①速度-时间公式：\(v=v_0-gt\)

②速度变化：上升过程中减小，下降过程中增大

③速度方向：始终与运动方向一致

3.位移分析

①位移-时间公式：\(h=v_0t-\frac{1}{2}gt^2\)

②位移变化：上升过程中减小，下降过程中增大

③最高点位移：\(h=0\)

4.时间分析

①上升时间：\(t_1=\frac{v_0}{g}\)

②下降时间：\(t_2=\frac{v_0}{g}\)

③总时间：\(t=t_1+t_2=\frac{