高中曲線運(yùn)動(dòng)教案
發(fā)表時(shí)間:2020-05-15第4節(jié)斜拋運(yùn)動(dòng)。
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個(gè)教師都不可缺少的。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂趣,幫助教師緩解教學(xué)的壓力,提高教學(xué)質(zhì)量。那么,你知道教案要怎么寫呢?以下是小編為大家收集的“第4節(jié)斜拋運(yùn)動(dòng)”歡迎您閱讀和收藏,并分享給身邊的朋友!
第4節(jié)斜拋運(yùn)動(dòng)
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.理解斜拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),會(huì)運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成和分解的方法,分析斜拋運(yùn)動(dòng)并得出初步結(jié)論。知道斜拋運(yùn)動(dòng)的射程與初速度和拋射角有關(guān)。
2.知道空氣阻力對(duì)斜拋運(yùn)動(dòng)的影響,了解彈道與拋物線的區(qū)別。
3.體會(huì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究中控制變量的方法。列舉斜拋運(yùn)動(dòng)與生活的聯(lián)系,思考并探究與日常生活有關(guān)的物理學(xué)問題。
【閱讀指導(dǎo)】
1.將物體以一定的初速度沿________拋出,不考慮空氣的阻力,物體只在________作用下產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng),叫做斜拋運(yùn)動(dòng)。斜拋運(yùn)動(dòng)的軌跡也是一條__________。
2.如果將斜拋運(yùn)動(dòng)沿水平方向和豎直方向分解,拋射體在水平方向做____________,在豎直方向做_____________。
3.斜拋運(yùn)動(dòng)的射程跟__________和_________有關(guān)。當(dāng)初速度的方向一定時(shí),初速度越大,射程________;如果初速度的大小一定,當(dāng)拋射角為__________時(shí),射程最大。
【課堂練習(xí)】
★夯實(shí)基礎(chǔ)
1.關(guān)于運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),以下說法中正確的是()
A.斜拋運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)
B.斜拋運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)
C.斜拋運(yùn)動(dòng)一定是變加速運(yùn)動(dòng)
D.斜拋運(yùn)動(dòng)的軌跡一定關(guān)于某線對(duì)稱
2.以下說法中正確的是
A.斜拋運(yùn)動(dòng)的射程只與高度有關(guān)
B.斜拋運(yùn)動(dòng)射程只與初速度的大小有關(guān)
C.斜拋運(yùn)動(dòng)的射程只與拋射角有關(guān)
D.以上說法都不正確
3.如圖所示,一個(gè)小球從斜面上被拋出,拋出時(shí)初速度v0的方向與斜面垂直,它最后落在斜面上的某點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力,關(guān)于小球在空中運(yùn)動(dòng)過程,下列說法中正確的是()
A.小球的運(yùn)動(dòng)可以看做是沿水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)和豎直向下的自由落體運(yùn)動(dòng)的疊加
B.小球的運(yùn)動(dòng)可以看做是沿垂直斜面方向的勻速運(yùn)動(dòng)和豎直向下的自由落體運(yùn)動(dòng)的疊加
C.小球的運(yùn)動(dòng)可以看做是沿垂直斜面方向的勻速運(yùn)動(dòng)和沿斜面向下的勻加速運(yùn)動(dòng)的疊加
D.小球的運(yùn)動(dòng)可以看做是沿水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)和沿豎直方向的勻變速運(yùn)動(dòng)的疊加
4.一炮彈以v0=1000m/s的速度與水平方向成30°斜向上發(fā)射,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2,其水平射程為多少?炮彈達(dá)到的最大高度為多大?炮彈在空中飛行時(shí)間為多少?
★提升能力
5.有一小球從離地面1.8m高度以初速度大小10m/s、方向與水平面成45°斜向上拋出,求:(忽略空氣阻力,g取10m/s2)
(1)小球能到達(dá)的最大高度;
(2)小球落地所需要的時(shí)間。(教師資源網(wǎng) wWw.722331.cOM)
6.一鉛球運(yùn)動(dòng)員以初速度v0將鉛球擲出,設(shè)鉛球離手時(shí)離地面的高度為H,求鉛球的初速度v0與水平方向的夾角θ多大時(shí)投擲得最遠(yuǎn)?(不計(jì)空氣阻力)
第4節(jié)斜拋運(yùn)動(dòng)
【閱讀指導(dǎo)】
1.
斜向重力拋物線
2.
勻速直線運(yùn)動(dòng)豎直上拋運(yùn)動(dòng)
3.
初速度拋射角越大450
【課堂練習(xí)】
1.AB2.D3.D4.2.5m1.41s
精選閱讀
高一物理斜拋運(yùn)動(dòng)
第4節(jié)斜拋運(yùn)動(dòng)
從容說課
以一定的初速度將物體與水平方向成一定角度斜向上拋出,物體僅在重力作用下所做的曲線運(yùn)動(dòng),叫斜拋運(yùn)動(dòng).投出的標(biāo)槍和手榴彈,大炮發(fā)射的炮彈,它們的運(yùn)動(dòng)都是斜拋運(yùn)動(dòng).做斜拋運(yùn)動(dòng)的物體,先是沿著曲線上升,升到最高點(diǎn)后又沿著曲線下降.
斜拋運(yùn)動(dòng)可以分解成這樣兩個(gè)方向上的分運(yùn)動(dòng):一個(gè)沿著初速度的方向,在這個(gè)方向上物體不受力,由于慣性而做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度等于斜拋物體的初速度v0?;另一個(gè)是豎直方向,在這個(gè)方向上物體受重力作用,做自由落體運(yùn)動(dòng).但是,這樣來分解不便于計(jì)算,因而通常還是在水平和豎直兩個(gè)方向上分解,以便于利用直角坐標(biāo)系進(jìn)行計(jì)算.我們把初速度v0?分解為水平方向上的分速度vx=v0cosθ和豎直方向上的分速度vy=v0inθ.在水平方向上,物體不受力,做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度等于vx;在豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng),初速度等于vy.
教學(xué)重點(diǎn)斜拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及特點(diǎn).
教學(xué)難點(diǎn)斜拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)特點(diǎn).
教具準(zhǔn)備多媒體設(shè)備、自制教具.
課時(shí)安排1課時(shí)
三維目標(biāo)
一、知識(shí)與技能
1.知道什么是斜拋運(yùn)動(dòng);
2.知道斜拋運(yùn)動(dòng)可以看作是兩個(gè)不同方向運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng);
3.理解兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),知道什么是斜拋運(yùn)動(dòng)的射高和射程.定性地了解它們?cè)鯓与S初速度和拋射角而改變.
二、過程與方法
能夠用拋體運(yùn)動(dòng)的有關(guān)公式分析和解決有關(guān)問題.
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)研究的教學(xué),使學(xué)生了解對(duì)于同一個(gè)問題可以從不同的側(cè)面進(jìn)行研究.
教學(xué)過程
導(dǎo)入新課
據(jù)說,青蛙跳躍時(shí),常常取45°角,以便跳得更遠(yuǎn).你知道是為什么嗎?
推進(jìn)新課
一、斜拋運(yùn)動(dòng)的軌跡
斜拋運(yùn)動(dòng)是指以一定的初速度將物體與水平方向成一定角度斜向上拋出,物體僅在重力作用下所做的曲線運(yùn)動(dòng).
斜拋運(yùn)動(dòng)也是生活、生產(chǎn)中常見的一種運(yùn)動(dòng)形式.例如,節(jié)日夜空的禮花,體育運(yùn)動(dòng)中投擲的鏈球、鉛球、鐵餅、標(biāo)槍,斜向射出的子彈、炮彈等,都可以視為斜拋運(yùn)動(dòng).斜拋運(yùn)動(dòng)較復(fù)雜,我們首先來研究其運(yùn)動(dòng)軌跡的特點(diǎn).
課件展示頻閃照片
由上圖小球的閃光照片可以看出其運(yùn)動(dòng)軌跡,我們稱這種曲線為拋物線.在忽略空氣阻力的情況下,做斜拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方向上只受重力作用,在水平方向不受力的作用,可以把斜拋運(yùn)動(dòng)看成是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的上拋運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).
用運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法來討論斜拋運(yùn)動(dòng).
建立一個(gè)直角坐標(biāo)系,將坐標(biāo)系的原點(diǎn)選擇在物體的拋出點(diǎn),物體運(yùn)動(dòng)的水平方向?yàn)樽鴺?biāo)的x軸正方向,豎直向上為y軸正方向,如圖所示.
斜拋運(yùn)動(dòng)初速度的分解
課件展示:
速度規(guī)律:
位移規(guī)律:
【活動(dòng)與探究】
1.列舉幾個(gè)斜拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)例.
2.設(shè)想一下,在斜拋運(yùn)動(dòng)中如果物體不受重力的作用,它將做怎樣的運(yùn)動(dòng).
3.斜拋運(yùn)動(dòng)與平拋運(yùn)動(dòng)有何區(qū)別?對(duì)于如何研究斜拋運(yùn)動(dòng),談?wù)勀乃悸?
二、斜拋運(yùn)動(dòng)物體的射高和射程
射程
在斜拋運(yùn)動(dòng)中,物體從被拋出的地點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離xmax叫做射程.它跟初速度v0?和拋射角θ有關(guān).利用射程的定義,即可理解射程跟初速度v0和拋射角θ有關(guān)系.從這個(gè)式子可看出,在拋射角θ不變的情況下,射程x與v成正比,所以射程隨初速度的增大而增大.在初速度v0?不變的情況下,隨拋射角θ的增大,sin2θ增大,射程也增大.當(dāng)θ=45°時(shí),sin2θ=1,射程達(dá)到最大值,以后拋射角再增大時(shí),sin2θ減小,射程也減小.
射高
在斜拋運(yùn)動(dòng)中,軌跡最高點(diǎn)的高度叫做射高.它是由豎直方向的分運(yùn)動(dòng)決定的,求出初速度為vy的豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度,即可得到斜拋運(yùn)動(dòng)的射高Y.斜拋物體的射程與射高跟哪些因素有關(guān)呢?
思考:平拋運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)都可看成斜拋運(yùn)動(dòng)的特例.這句話怎樣理解?
【實(shí)驗(yàn)與探究】
用右圖所示的裝置來做實(shí)驗(yàn),可以看到,在噴水嘴方向不變(即拋射角不變)時(shí),隨著容器中水面的降低,噴出的水流速度減小,它的射程也減小,射高也隨著降低.
射高和射程與拋射角的關(guān)系
如果在噴水過程中保持容器內(nèi)水面的高度不變,噴出的水流速度也就不變.改變噴水嘴的方向,可以看到,在拋射角小的時(shí)候,射程隨著拋射角的增大而增大,當(dāng)拋射角達(dá)到45?°?時(shí),射程最大;繼續(xù)增大拋射角,射程反而減小.但是,水流的射高一直是隨著拋射角的增大而增大的.
上面的討論中我們沒有考慮空氣的阻力.實(shí)際上,拋體運(yùn)動(dòng)總要受到空氣阻力的影響.在初速度比較小時(shí),空氣阻力可以不計(jì),但是在初速度很大時(shí)(例如射出的炮彈),空氣阻力的影響是很明顯的.教材中彈簧曲線圖中的虛線是在理想的沒有空氣的空間中炮彈飛行的軌跡;實(shí)線是以相同的初速度和拋射角射出的炮彈在空氣中飛行的軌跡,這種曲線叫做彈道曲線.可以看出,彈道曲線跟拋物線實(shí)際上有很大差別.用20°角射出的初速度是600m/s的炮彈,假如沒有空氣阻力,射程可以達(dá)到24km,由于空氣阻力的影響,實(shí)際射程只有7km,射高也減小了.
【例題剖析】
從地面上斜拋一物體,其初速度為v0?,拋射角為θ.求:(1)物體所能達(dá)到的最大高度hm(射高);(2)物體落地點(diǎn)的水平距離xm(射程);(3)拋射角多大時(shí),射程最大?
【教師精講】
應(yīng)利用題意中所給出的條件,如斜拋物體達(dá)到最大高度時(shí),它的豎直分速度為零(vy=0);斜拋物體落地時(shí),它的豎直分位移為零(y=0).
解析:(1)求射高h(yuǎn)m:
利用豎直分運(yùn)動(dòng)的速度公式,有vy=v0sinθ-gt=0
所以斜拋物體達(dá)到最高點(diǎn)的時(shí)間
將此結(jié)果代入豎直分運(yùn)動(dòng)的位移公式,便可得
,因此.
(2)求射程xm:
設(shè)斜拋物體的飛行時(shí)間為T,利用豎直分運(yùn)動(dòng)的位移公式,有.
所以斜拋物體的飛行時(shí)間為
將此結(jié)果代入水平分運(yùn)動(dòng)的位移公式,便得到
.
(3)當(dāng)θ=45°時(shí),sin2θ=1,射程xm最大,為.
討論本例也可直接利用豎直分運(yùn)動(dòng)(豎直上拋運(yùn)動(dòng))的規(guī)律求解.斜拋物體的射高等于豎直分運(yùn)動(dòng)的最大高度,可得;斜拋物體飛行時(shí)間等于豎直分運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間,包括豎直上拋達(dá)到最高點(diǎn)的時(shí)間和物體自最高點(diǎn)自由落下所需時(shí)間,而這兩段時(shí)間又相等.因此可得.
【例題剖析】
如圖所示,打高爾夫球的人在發(fā)球處(該處比球洞所在處低1.5m)擊球,該球初速度為36m/s,方向與水平方向成30°角.問他會(huì)把球向球洞處打到多遠(yuǎn)?(忽略空氣阻力)
解析:小球初速度的水平分量和豎直分量分別是
v0x=v0cosθ=36cos30°=31.2m/s,
v0y=v0sinθ=36sin30°=18.0m/s.
在豎直方向上,有
,
代入已知量,整理后可得
4.9t2-18t+15=0
其解為
或1.28s?
其中t=1.28s是對(duì)應(yīng)于B點(diǎn)的解,表示了該球自由飛行至B點(diǎn)處所需時(shí)間.因此在本例中,應(yīng)選解t=2.40s.在此飛行時(shí)間內(nèi),球的水平分速度不變,于是最后可得x=v0xt=31.2×2.40m=74.7m.
討論球沿軌道OBAC做實(shí)際斜拋運(yùn)動(dòng),其豎直方向的分運(yùn)動(dòng)可看作一假想球沿軌道OB′A′C′的運(yùn)動(dòng),假想球到達(dá)C′的時(shí)間就是實(shí)際球到達(dá)C點(diǎn)的時(shí)間.因此本題也可分別計(jì)算假想小球自O(shè)豎直上拋至最高點(diǎn)A′的時(shí)間與隨后自最高點(diǎn)A′落至C′點(diǎn)的時(shí)間,這兩段時(shí)間之和就是實(shí)際球自O(shè)至C的飛行時(shí)間.
課堂小結(jié)
本節(jié)主要講述了什么是斜拋運(yùn)動(dòng):斜拋運(yùn)動(dòng)是指以一定的初速度將物體與水平方向成一定角度斜向上拋出,物體僅在重力作用下所做的曲線運(yùn)動(dòng).以及射程和射高的概念.
射程:在斜拋運(yùn)動(dòng)中,物體從被拋出的地點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離xmax叫做射程.
射高:在斜拋運(yùn)動(dòng)中,軌跡最高點(diǎn)的高度叫做射高.
布置作業(yè)
課本P60作業(yè)1、2、3.
板書設(shè)計(jì)
一、斜拋運(yùn)動(dòng)的軌跡
斜拋運(yùn)動(dòng)是指以一定的初速度將物體與水平方向成一定角度斜向上拋出,物體僅在重力作用下所做的曲線運(yùn)動(dòng).
二、斜拋運(yùn)動(dòng)物體的射高和射程
射程:在斜拋運(yùn)動(dòng)中,物體從被拋出的地點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離xmax叫做射程.
射高:在斜拋運(yùn)動(dòng)中,軌跡最高點(diǎn)的高度叫做射高.
速度規(guī)律:
位移規(guī)律:
活動(dòng)與探究
自制器材研究拋體運(yùn)動(dòng)規(guī)律
實(shí)驗(yàn)器材:木制學(xué)生尺(或20厘米長的平整木片)、不同長度的橡皮筋若干根、小鐵夾、廢棄天線底座、量角器等.
實(shí)驗(yàn)原理:用彈出的橡皮筋模擬拋體,研究做斜拋運(yùn)動(dòng)的物體的射程與拋射角和初速度間的關(guān)系.
實(shí)驗(yàn)方法
(1)用木制學(xué)生尺(不要用塑料尺,因?yàn)楫?dāng)橡皮筋拉緊時(shí)塑料尺容易彎曲)當(dāng)作“槍”把橡皮筋套在尺上,橡皮筋就成了待發(fā)的“子彈”了,發(fā)射時(shí)用大拇指的指甲將橡皮筋一端往上推,使它一端脫離.橡皮筋就向尺的另一端飛去,成為飛出“槍口”的“子彈”了.
(2)為了能改變和控制拋射角,還得制一個(gè)能改變射角的“槍架”,利用鞭狀天線的底座作為調(diào)整角度的支架,將學(xué)生尺夾在天線底座的窄縫中,沿著天線底座的小孔在木尺上鉆上一個(gè)小孔,用螺絲穿過小孔,并用螺母固定,固定時(shí)應(yīng)注意松緊適宜.讓鞭狀天線底座的安裝螺絲穿過小鐵夾的小孔,如孔較大時(shí)可安上適當(dāng)?shù)膲|圈,在鐵夾下方擰上螺母固定.
(3)將自制的“槍架”夾在桌子的邊緣就可以做實(shí)驗(yàn)了.
實(shí)驗(yàn)①:研究射程與拋射角的關(guān)系:用量角器量取不同夾角,用同一根橡皮筋分別射出,量取不同水平射程,列表看一看,在什么角度范圍內(nèi)射程最遠(yuǎn).
實(shí)驗(yàn)②:研究射程與初速的關(guān)系:用量角器取一定夾角,固定不變.選用不同長度的橡皮筋分別射出,量取每次的水平射程,列表看一看,當(dāng)在相同的拋射角情況下初速度與射程的關(guān)系.該裝置同樣能研究平拋運(yùn)動(dòng)、豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律.如何實(shí)驗(yàn)就請(qǐng)你自己設(shè)計(jì)了.
平拋運(yùn)動(dòng)
課題:平拋物體的運(yùn)動(dòng)
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能(1)認(rèn)識(shí)平拋物體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。
(2)通過演示實(shí)驗(yàn)整理出平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
過程與方法(1)運(yùn)用自制平拋實(shí)驗(yàn)儀做實(shí)驗(yàn),使學(xué)生經(jīng)歷平拋物體的運(yùn)動(dòng)如何分解為勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的過程。
(2)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的過程中,了解科學(xué)探究的方法。
情感態(tài)度(1)用輸液器、輸液瓶、球針和自制玻璃箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn),增加學(xué)
與價(jià)值觀生對(duì)物理學(xué)的親切感,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生“利廢環(huán)保”的意識(shí)。
(2)運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)轟炸敵船,增強(qiáng)學(xué)生將科學(xué)服務(wù)于人類社會(huì)的責(zé)任感和使命感。
教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn):運(yùn)用運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法來探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
難點(diǎn):通過實(shí)驗(yàn)探索分析并歸納出平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
教學(xué)用具
自制平拋實(shí)驗(yàn)儀(考慮到空氣阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,安裝一閥門可以對(duì)玻璃箱進(jìn)行真空處理)、多媒體課件(飛行員投彈轟炸敵船的實(shí)戰(zhàn)模擬演練)
教學(xué)用書
人教版全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書(必修)第一冊(cè)
設(shè)計(jì)思想
整個(gè)教學(xué)過程始終把學(xué)生放在主體地位,積極營造學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐、自主探究、合作交流的教學(xué)情景。挖掘“平拋運(yùn)動(dòng)”知識(shí)載體所蘊(yùn)藏的思想方法,為了實(shí)現(xiàn)上述教學(xué)目標(biāo),基于建構(gòu)主義理論,巧妙的設(shè)計(jì)了四個(gè)活動(dòng),分解整體目標(biāo)為活動(dòng)目標(biāo),讓學(xué)生通過實(shí)際操作、觀察現(xiàn)象、感知現(xiàn)象,從而發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,再通過相互討論、交流探索獲取平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)的真諦。同時(shí)以中學(xué)的教學(xué)思想為導(dǎo)引,以自制平拋實(shí)驗(yàn)儀為起點(diǎn),突破教學(xué)難點(diǎn)。讓學(xué)生在活動(dòng)的過程中學(xué)到科學(xué)研究的方法和提高學(xué)習(xí)的能力,體驗(yàn)成功的愉悅,激發(fā)學(xué)生樹立大膽猜想、小心求證的思想,讓本節(jié)課在觀察、實(shí)驗(yàn)、分析、分享的過程中實(shí)現(xiàn)新課程所倡導(dǎo)的新理念、新方法、新思想。
教學(xué)過程
活動(dòng)一請(qǐng)學(xué)生當(dāng)飛行員轟炸敵船
目標(biāo):認(rèn)識(shí)平拋物體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)
時(shí)間:5分鐘
過程:
1.出示課件
只見屏幕上一艘敵船停在海面上,左邊遠(yuǎn)處傳來轟隆隆的聲音,一架轟炸機(jī)從屏幕左上方飛來,并連續(xù)向敵船投彈。借此情景讓學(xué)生觀察水平拋出炸彈的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。
2.引導(dǎo)學(xué)生回答炸彈的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)
①具有水平方向的初速度。
②忽略空氣阻力,只受重力。
③運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線。
3.引出課題
我們把這一類型的曲線運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng),板書平拋運(yùn)動(dòng)的概念。接著設(shè)問怎樣才能炸中敵船,創(chuàng)設(shè)情景,設(shè)置懸念,激活學(xué)生的思維點(diǎn),使之處于活躍的狀態(tài)。
活動(dòng)二說猜想驗(yàn)猜想
目標(biāo):①通過演示實(shí)驗(yàn)整理出平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
②運(yùn)用自制平拋實(shí)驗(yàn)儀做實(shí)驗(yàn),使學(xué)生經(jīng)歷平拋運(yùn)動(dòng)如何分解為勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的過程。
③在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的過程中,了解科學(xué)探究的方法。
時(shí)間:25分鐘
過程:
1.提出問題
平拋運(yùn)動(dòng)是一種曲線運(yùn)動(dòng),我們知道研究曲線運(yùn)動(dòng)的方法是運(yùn)動(dòng)的合成與分解。那么平拋運(yùn)動(dòng)又該怎么分解呢?
2.猜想與假設(shè)
根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)從理論上推斷出平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。
3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br>
①驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平和豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)。
②形象直觀地展現(xiàn)平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。
③利用生活中的廢料組裝實(shí)驗(yàn)儀器,間接培養(yǎng)學(xué)生“利廢環(huán)?!钡囊庾R(shí),拉近物理與生活的距離。
【實(shí)驗(yàn)簡介】
器材:輸液瓶、輸液器、鐵架臺(tái),自制玻璃箱(40cm×30cm×4cm,前表面貼有水平和豎直方向的刻度尺,左上角水平固定一球針使水水平噴出,右下角安裝一閥門用于排水和抽氣)見圖1
設(shè)計(jì)意圖:即將作為祖國西北貧困地區(qū)學(xué)校的老師,我認(rèn)為應(yīng)該有效挖掘身邊的課程資源,利用現(xiàn)有教學(xué)儀器及日常用具設(shè)計(jì)、組裝教具,努力開發(fā)出大量實(shí)驗(yàn),以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)條件的不足。用自制教具做實(shí)驗(yàn)可以帶給學(xué)生親切感,拉近物理與生活的距離,對(duì)學(xué)生和教師的創(chuàng)新能力也是一種提高。本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)在于讓學(xué)生觀察到平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡,對(duì)其運(yùn)動(dòng)規(guī)律有一個(gè)更直觀的認(rèn)識(shí),為此我選
圖1自制平拋實(shí)驗(yàn)儀擇了質(zhì)量連續(xù)分布的液體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
①將輸液管一端與玻璃箱左上角的球針連接。
②控制輸液管上的流量調(diào)節(jié)器,使水從針口噴出,此時(shí)的持續(xù)水流即可認(rèn)為是平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。
③用水彩筆在玻璃箱的前表面上畫出平
拋運(yùn)動(dòng)的軌跡.。如圖2
④學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)得出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。
5.收集證據(jù)
要求學(xué)生在軌跡上取三點(diǎn)、、,水平間距相等(==),并讀出這三點(diǎn)對(duì)應(yīng)在豎直方向的間距,然后提交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),用、、來表示。把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用表格的形式展現(xiàn)在屏幕上(如表格)。引導(dǎo)學(xué)生在不同的數(shù)據(jù)中總結(jié)歸納出共同的規(guī)律:::=1:1:1
::=1:3:5
6.驗(yàn)證猜想
大量實(shí)驗(yàn)得出當(dāng)水平方向滿足::=1:1:1時(shí),豎直方向就滿足::=1:3:5的結(jié)果,勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律能夠解釋這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果。所以平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng),猜想與實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)到了統(tǒng)一。(板書平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平和豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)并強(qiáng)調(diào)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性,獨(dú)立性。)
活動(dòng)三看課件想問題
目標(biāo):①得出作平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)刻的速度和位移。
②求出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡方程。
時(shí)間:10分鐘
過程:
1.先分解后合成
【課件】屏幕上顯示一個(gè)小球從點(diǎn)水平拋出運(yùn)動(dòng)到點(diǎn),問:小球到點(diǎn)時(shí)的速度和位移?
我們將平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分解僅僅是一種手段,最終目的是要得到平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)刻的速度和位移,這就要求我們將兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)進(jìn)行合成。根據(jù)矢量的合成法則,得到,方向是過點(diǎn)且沿軌跡的切線方向;,方向由點(diǎn)指向點(diǎn)。(如圖3)
2.看軌跡,求方程
①運(yùn)用數(shù)學(xué)工具
在初中數(shù)學(xué)中已經(jīng)學(xué)過,直角坐標(biāo)系中的一條曲線可以用包含、兩個(gè)變量的關(guān)系式來描述,從和中消去得到,這是二次函數(shù),圖像是一條拋物線,拋物線的名稱就是由此得到的。
②利用Excel軟件結(jié)合活動(dòng)二中得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出拋物線的方程。
(教學(xué)過程中視情況而定,如果學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí),就用第二種方法,反之就用第一種方法。)
活動(dòng)四試一試說一說
目標(biāo):運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)成功轟炸敵船,增強(qiáng)學(xué)生將科學(xué)服務(wù)于人類社會(huì)的責(zé)任感和使命感。
時(shí)間:5分鐘
過程:
1.運(yùn)用本節(jié)課所學(xué)知識(shí)轟炸敵船
【課件】模擬飛行員轟炸敵船,飛機(jī)的飛行高度和速度可以由扮演飛行員角色的學(xué)生自己控制,鼠標(biāo)單擊“起飛”按鈕飛機(jī)將會(huì)在指定的高度水平飛行,單擊“投彈”按鈕開始投彈。(如圖4)
請(qǐng)兩位學(xué)生扮演飛行員和指揮官的角色,當(dāng)飛行員報(bào)告出飛行高度和速度后,全體學(xué)生計(jì)算飛機(jī)投圖4實(shí)戰(zhàn)模擬演練轟炸敵船
彈的位置,請(qǐng)最先計(jì)算出結(jié)果的學(xué)生當(dāng)指揮官下達(dá)“起飛”和“投彈”命令并開始實(shí)戰(zhàn)模擬演練。
2.說一說
邀請(qǐng)這兩位學(xué)生給大家談?wù)剟偛藕献鬓Z炸敵船的戰(zhàn)況,并簡要介紹判斷投彈位置的方法。給予掌聲鼓勵(lì)!最后要求全體學(xué)生根據(jù)飛行員指定的高度和速度計(jì)算炸彈擊中敵船時(shí)炸彈的速度和位移。
小結(jié)本課布置作業(yè)
縱覽本節(jié)課的全局不難發(fā)現(xiàn)所謂的平拋運(yùn)動(dòng)其實(shí)就是我們以前所學(xué)的最基本的勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的合成。同時(shí)強(qiáng)調(diào)運(yùn)動(dòng)的合成與分解是研究曲線運(yùn)動(dòng)的“法寶”。
短周期作業(yè):獨(dú)立完成課后練習(xí)三。
長周期作業(yè):學(xué)生自由組合每四人一組,運(yùn)用本節(jié)課探究平拋運(yùn)動(dòng)的思想方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,探究斜下拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律,要求組長在下周提交實(shí)驗(yàn)方案。
板書設(shè)計(jì)
平拋運(yùn)動(dòng)
一、特點(diǎn)
①只具有水平方向的初速度
②忽略空氣阻力、只受重力
二、規(guī)律
豎直上拋運(yùn)動(dòng)
2.5.1豎直上拋運(yùn)動(dòng)
班級(jí)________姓名________學(xué)號(hào)_____
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.知道豎直上拋運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)和特點(diǎn)。
2.掌握豎直上拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用。
學(xué)習(xí)重點(diǎn):豎直上拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用。
學(xué)習(xí)難點(diǎn):豎直上拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用。
主要內(nèi)容:
一、豎直上拋運(yùn)動(dòng)
1.定義:物體以初速Vo豎直向上拋出,不計(jì)空氣阻力,拋出后
物體只受重力作用的運(yùn)動(dòng)。
2.性質(zhì):初速為Vo,加速度為-g的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
3.基本規(guī)律:
①速度公式:
②位移公式:
③速度位移關(guān)系:
4.基本特點(diǎn):
①上升到最高點(diǎn)的時(shí)間:
②落回到拋出點(diǎn)的時(shí)間:
③落回到拋出點(diǎn)的速度跟初速間的關(guān)系:
④上升的最大高度:
5.處理方法:
①分段法:②整體法:
◆【例一】氣球下掛一重物,以VO=lOm/S勻速上升,當(dāng)?shù)竭_(dá)離地高h(yuǎn)=175m處時(shí),懸掛重物的繩子突然斷裂,那么重物經(jīng)多少時(shí)間落到地面?落地的速度多大?空氣阻力不計(jì),取g=lOm/s2。
◆【例二】某人在高層樓房的陽臺(tái)外側(cè)上以20m/S的速度豎直向上拋出一個(gè)石塊,石塊運(yùn)動(dòng)到離拋出點(diǎn)15m處所經(jīng)歷的時(shí)間可以是多少(空氣阻力不計(jì),g取10m/S2)。
◆【例三】某物體被豎直上拋,空氣阻力不計(jì),當(dāng)它經(jīng)過拋出點(diǎn)之上0.4m時(shí),速度為3m/s。它經(jīng)過拋出點(diǎn)之下0.4m時(shí),速度應(yīng)是多少?(g=lOm/s2)
課堂訓(xùn)練:
1.一氣球以v=4m/s速度勻速上升,升至64m高處從氣球上掉下一物體,求該物體下落至地時(shí)間(空氣阻力不計(jì),g=10m/s2)。
2.某人在樓房上以20m/s的速度豎直向上拋出一石塊,石塊運(yùn)動(dòng)到離拋出點(diǎn)15m處所經(jīng)仂的時(shí)間可以是(空氣阻力不計(jì),g=10m/s2)()
A.1sB.2sC.3sD.4s
3.在以速度為V勻速上升的電梯中,豎直上拋一小球,電梯內(nèi)的觀察者看到小球經(jīng)ts到達(dá)最高點(diǎn),地面上的人看來()
A.小球上升到最高點(diǎn)的時(shí)間也是tB.小球上升的最大高度同梯內(nèi)觀察相同
C.小球上升到最高點(diǎn)的時(shí)間大于tsD.小球上升的初速度同梯內(nèi)觀測(cè)相同
4.一個(gè)從地面上豎直上拋的物體,它兩次經(jīng)過一個(gè)較低點(diǎn)A的時(shí)間間隔是5s,兩次經(jīng)過一個(gè)較高點(diǎn)B的時(shí)間間隔是3s,則AB之間的距離是(g=10m/s2)()
A.80mB.40mC.20mD.初速度未知,無法確定
5.從地面豎直上拋一物體,通過樓上1.55m高窗口的時(shí)間是0.1s,物體回落后從窗口底部落到地面的時(shí)間為0.4s,求物體能達(dá)到的最大高度(g=lOm/S2).
《平拋運(yùn)動(dòng)》說課稿
一、教材分析
(一)教材簡介
這節(jié)課要探究的內(nèi)容比較豐富,在運(yùn)動(dòng)的合成與分解的基礎(chǔ)上,給出了什么叫平拋運(yùn)動(dòng),提出了探究的問題:探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。探究的過程既有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察。又有分析、推理的過程,還將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與分析、推理結(jié)合起來,探究出平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
(二)教學(xué)目標(biāo)
⑴知識(shí)與技能
1.知道平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律。
2.知道平拋運(yùn)動(dòng)形成的條件。
3.理解平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng),其加速度為g。
4.會(huì)用平拋運(yùn)動(dòng)解答有關(guān)問題。
⑵過程與方法
1.利用已知的直線規(guī)律來研究復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng),滲透物理學(xué)“化曲為直”“化繁為簡”的方法及“等效代換”“正交分解”的思想方法。
2.平拋物體探究實(shí)驗(yàn)中突出了“實(shí)驗(yàn)的精髓在于控制”的思想。
⑶情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過實(shí)際情景培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注物理、關(guān)注生活的意識(shí),并且培養(yǎng)學(xué)生在生活中應(yīng)用物理知識(shí)的意識(shí);使學(xué)生愛物理、愛生活。
(三)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):平拋物體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律。
難點(diǎn):平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的得出過程。
二、學(xué)情分析
深入的了解學(xué)生是上好課的關(guān)鍵,我對(duì)學(xué)生的基本情況分析如下:
⑴高一學(xué)生已經(jīng)具備較好的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、分析問題能力、歸納實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力。
⑵學(xué)生剛學(xué)習(xí)過直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律,對(duì)直線運(yùn)動(dòng)的分析方法記憶猶新;并在上一節(jié)中剛學(xué)過運(yùn)動(dòng)合成與分解的知識(shí),對(duì)這一分析曲線運(yùn)動(dòng)的方法并不陌生,這為本節(jié)課在方法上鋪平了道路;
三、教法與學(xué)法
為了發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位,突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn),我主要采取以下的教學(xué)方法和學(xué)法。
教法:探究式教學(xué)法和情景創(chuàng)設(shè)教學(xué)法
學(xué)法:以學(xué)生合作學(xué)習(xí)和探究性學(xué)習(xí)為主,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。
四、教學(xué)過程設(shè)計(jì)
“授之以魚、不如授之以魚”,教是為了不教,根據(jù)本課題的特點(diǎn)和學(xué)生的基本情況我作如下的--。
教學(xué)環(huán)節(jié)
教學(xué)內(nèi)容及教師組織活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
㈠
情景創(chuàng)設(shè)
引入課題
創(chuàng)設(shè)情景:從水平飛行的飛機(jī)上空投物資;(視頻)
引問:請(qǐng)同學(xué)描述上述物體運(yùn)動(dòng)的軌跡和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)
(演示I)用力彈一下放在桌面上的小球,使它以一定的水平初速度離開桌面,讓同學(xué)觀察小球離開桌面后的運(yùn)動(dòng)軌跡。如圖所示,重復(fù)兩次讓同學(xué)們能夠清楚地觀察。
提出問題:請(qǐng)同學(xué)們分析一下小球?yàn)槭裁磿?huì)做曲線運(yùn)動(dòng)呢?
情景創(chuàng)設(shè)教學(xué)法:
從生活情景中構(gòu)建物理情景,以培養(yǎng)學(xué)生在生活中聯(lián)系物理的習(xí)慣,同時(shí)激發(fā)學(xué)生探究的興趣和活躍課堂氣氛。培養(yǎng)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的主動(dòng)和積極性。
㈡
交流與討論及猜想
接著說明剛才的實(shí)驗(yàn)中,我們?cè)谟^察小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),發(fā)現(xiàn)小球在水平向前動(dòng)的同時(shí),在豎直方向上有下落的運(yùn)動(dòng),那么,這兩個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)只具有什么特點(diǎn)呢?
猜想:平拋運(yùn)動(dòng)水平方向是不是勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向是不是勻加速直線運(yùn)動(dòng)?
如何驗(yàn)證我們的猜想?
讓學(xué)生思考如何解決問題。
通過討論培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)精神和分析問題解決問題的能力。
㈢
實(shí)驗(yàn)與探究
Ⅰ
探究平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
(演示2)在如同2所示的裝置中,兩個(gè)相同的弧形軌道M、N分別用于發(fā)射小鐵球P、Q;兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度,使AC=BD,從而保證小球P,Q在軌道出口處的水平初速度VO相等,將小鐵球P、Q分別放在電磁鐵C、D上,然后切斷電源,使兩小球能以相同的初速度VO同時(shí)分別從軌道M、N的下端射出,實(shí)驗(yàn)結(jié)果是兩球發(fā)生碰撞,增加或者減小軌道M的高度實(shí)驗(yàn)結(jié)果都是一樣。
教師引入問題:這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出什么結(jié)論?
通過老師的演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生探究物理規(guī)律的方法和過程以及歸納物理現(xiàn)象的能力,利用已知的直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來探究復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng),滲透物理學(xué)“化曲為直”、“化繁為簡”的方法。
㈣
實(shí)驗(yàn)與探究
Ⅱ
教師創(chuàng)設(shè)問題:既然平拋物體水平方向上作勻速直線運(yùn)動(dòng)那么它在豎直方向上作什么樣的運(yùn)動(dòng),我們?nèi)绾翁骄磕兀?/p>
[演示3]用平拋運(yùn)動(dòng)演示器做實(shí)驗(yàn)
如圖所示,用小錘擊打彈性金屬片C,使A球沿水平方向飛出做平拋運(yùn)動(dòng),與此同時(shí),B球被松開做自由落體運(yùn)動(dòng),改變實(shí)驗(yàn)裝置離地面的高度,多次實(shí)驗(yàn),兩球總是同時(shí)落地。(用耳朵聽聲音)
問題創(chuàng)設(shè):A、B兩球同時(shí)落地的現(xiàn)象,得出什么結(jié)果。
進(jìn)一步提問:為什么可以下這樣的結(jié)論呢?
我們可以運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法得到平拋物體在任一時(shí)刻的位置坐標(biāo)x、y以及水平速度VO和豎直速度Vy。我們?cè)O(shè)物體以初速度水平VO拋出,它在飛行過程中在時(shí)間t內(nèi)的水平位移x和豎直位移y應(yīng)如何表示呢?
學(xué)生:x=VOty=gt2
教師:我們要求出物體在t秒末的速度,怎么求呢?(如圖所示,物體在t秒末位于B點(diǎn))
課外探究
用攝像機(jī)拍攝小球的下落過程,輸入電腦,由視頻工具按幀播放小球下落過程,抓圖、通過PhotoShop軟件處理將各幀圖像疊合,從而得到小球運(yùn)動(dòng)軌跡。通過疊合照片與實(shí)際實(shí)驗(yàn)裝置的大小比例,可分析小球的運(yùn)動(dòng)。
師生共同總結(jié)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律:
速度:
水平方向:Vx=V0
豎直方向:Vy=gt
合速度大?。?/p>
合速度方向:
位移:
水平方向:X=V0t
豎直方向:
合位移大?。?/p>
合位移方向:
通過演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生討論交流得出結(jié)論,培養(yǎng)學(xué)生交流與合作的精神。通過分析、歸納出平拋物體運(yùn)動(dòng)的速度、位移公式,培養(yǎng)學(xué)生處理信息、推理、歸納的能力。
突出一條研究物理科學(xué)的一般思想方法的主線:
觀察現(xiàn)象——初步分析——猜想──實(shí)驗(yàn)探究──得出規(guī)律──重復(fù)實(shí)驗(yàn)──鑒別結(jié)論──追求統(tǒng)一。
培養(yǎng)學(xué)生的觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ治鰵w納能力。
使問題更加深化,鍛煉學(xué)生解決問題的能力。
通過課外探究擴(kuò)大學(xué)生的視野,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生利用信息技術(shù)來處理物理問題的能力。讓學(xué)生體會(huì)到電腦帶給人類的好處。
㈤
鞏固
練習(xí)
例:一架裝載抗洪救災(zāi)物資的飛機(jī),在距地面500m高處,以80m/s的水平速度飛行。為了使救災(zāi)物資準(zhǔn)確地投中地面目標(biāo),飛行員應(yīng)在距目標(biāo)水平距離多遠(yuǎn)的地方投出物資?(不計(jì)空點(diǎn)阻力)
作業(yè):63頁2、3題
通過接近生活的問題來調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣。同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力。
㈥
板書設(shè)計(jì)
平拋物體運(yùn)動(dòng)
一、平拋運(yùn)動(dòng)概念
只受重力的作用初速度為水平方向的拋體運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng)
二、水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
Vx=V0X=V0t
三、豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
Vy=gt
能有效幫助學(xué)生梳理本節(jié)課的知識(shí)和內(nèi)容。