平抛运动教学设计

1、平抛物体的运动课题平抛物体的运动授课对象高中一年级教材来源人教版高中物理第一册第五章第三节课时安排1课时教学方法探究法教学目标知识与技能1.认识平抛运动形成的条件。2.掌握平抛运动的分解方法及运动规律。3.理解平抛运动是匀加速曲线运动，加速度是g。4.能够应用平抛运动的知识解决生活中的常见实例。过程与方法1通过运动合成与分解的方法在平抛运动研究中的应用，理解正确的方法对物理研究的意义。2.通过实验探究过程的体验，进一步理解实验在物理研究中的作用。3.通过探究平抛运动的运动规律 ，掌握运动合成与分解方法的应用。.情感态度价值观1.通过联系实际生活中平抛运动的实例，体会生活和物理的联系。2.利用数

2、码相机高速连拍照相的功能研究平抛运动，使学生体会到科技的发展对物理实验的巨大帮助。教学重、难点重点平抛运动的分解及规律难点平抛运动分解及其研究过程教学用具1.演示平抛运动小玻璃球2.演示平抛运动和它的两个分运动平抛竖落演示器（包括电源，三个铁球）3.实验视频资料（1） 演示平抛运动和它的两个分运动实验录像视频（2） 演示实验的高速连拍照片 过程设计教师活动学生活动板书一、 导入问：物体做曲线运动的条件是什么？演示实验：一个小玻璃球，把它放在水平桌面上，给小球一个水平初速度使小球沿水平方向飞出，小球在空中划出的轨迹是一道曲线。问：小球做什么运动，形成原因？回顾思考：当运动的物体所受合力的方向跟它

3、的速度方向不在同一条直线上（成一定的夹角）时，物体就做曲线运动。分析：小球离开桌面后受重力、空气阻力（空气阻力很小，可以不计）。重力方向跟小球速度方向不在同一条直线上，所以小球做曲线运动。二、平抛运动复述：飞出去的小球具有一定的水平初速度，忽略空气阻力小球在运动过程中只受重力作用。小球所做的运动我们就称为平抛运动。我们如何给平抛运动下个定义？问：平抛运动的形成条件是什么？学生思考、概括出定义并分析其形成条件第三节 平抛物体的运动一、平抛运动：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，忽略空气阻力，物体只在重力的作用下所做的运动叫做平抛运动。形成条件：1.物体具有水平方向的初速度2.运动过程中物体只受

4、重力三、平抛运动的研究运动特点再现平抛运动引导学生明确如下特点：a.具有一定的水平初速度b.运动过程只受重力c.是曲线运动学生观察分析平抛运动的三个特点研究任务问：我们要研究平抛运动，研究它的什么规律呢？答：我们要研究它的位移和速度，这就是我们这节课的研究任务。学生思考研究方法及过程提出问题：我们应该怎样研究一个曲线运动呢？问：应用运动的合成与分解能达到什么目的，有什么特点？平抛运动是一个曲线运动，那么就可以用运动的合成与分解的方法来研究。具体怎样分解？问：为什么可以这样分解呢？在水平和竖直方向上各是什么运动？（猜想）推理：（由猜想）寻找验证方案如果平抛运动可以分解为水平匀速直线运动和竖直自由

5、落体运动，我们可以让两个物体在相同的高度同时分别做水平匀速直线运动和竖直自由落体运动，在相等的时间内各自发生一定的位移。利用运动的合成与分解它们的合位移就是这段时间内做平抛运动的物体发生的位移。如果我们将以速度v0做匀速直线运动的物体放在平抛物体下方的水平面上，同时在做平抛运动物体落地点的正上方相同高度处放一个物体使其做自由落体运动。让三个物体同时做各自的运动，根据运动的合成，它们一定能够同时到达落地点并发生碰撞。（下图所示）由此可以证明平抛运动可以分解为水平匀速直线运动和竖直自由落体运动。引导回答：运动的合成与分解引导回答：运动的合成与分解是将复杂的曲线运动化为简单的直线运动来研究，包括V、

6、S、a 的合成与分解。思考分析：小球在水平方向发生位移的同时在竖直方向也发生了位移。可以尝试分解在水平和竖直方向上。学生分析作出回答：水平方向不受力的作用竖直方向只受重力的作用 学生分组讨论得出：水平方向不受力的作用，根据牛顿第一定律得出水平方向上是匀速直线运动。竖直方向只受重力的作用，根据牛顿第二定律得出竖直方向是自由落体运动。二、平抛运动的研究1.方法：运动的合成与分解ACB实验验证：平抛竖落仪实验分析：在平抛竖落器的三个电磁铁上分别吸住A.B.C三个小铁球，两轨道的弧度相同也就是说A、B两球距水平轨道的高度相同。切断电源，A、B两小球以相等的速度到达水平轨道。此时，A球撞击弹簧片使吸住C

7、球的电磁铁断电，不计空气阻力C球做自由落体运动A球做平抛运动，忽略摩擦力B球做匀速直线运。播放实验高速视频问：实验可以证明猜想吗？总结：忽略实验误差，平抛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为了进一步验证师生共同再次实验，利用数码相机高速连拍功能,记录小球在每1/30秒的连拍照片并用PPT展示。观察发现尽管A.C两球在水平方向上的运动不同,但它们竖直方向的运动是相同的。及经过相等的时间落到相同的高度。说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动。仔细测量A B两球在相等的时间内前进的水平距离相等。可以证明平抛运动水平方向是匀速直线运动。而且看到这两个分运动是互不影响的。平抛运

8、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。它的水平加速度为0，竖直加速度为g。那么合加速度为多少？问：平抛运动具有什么样的运动性质？ 观察：三个小球几乎同时到达某一位并发生碰撞分析实验误差：空气阻力的影响，水平轨道对B小球的摩擦力的影响，A、B两球高度不是绝对相等，水平轨道也不是绝对水平。平抛运动为匀变速曲线运动2.实验验证：平抛竖落仪3分解：水平匀速直线运动竖直自由落体运动4.平抛运动的性质：匀变速曲线运动四、平抛运动的规律既然平抛可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。我们用数学方法如何描述这个二维曲线运动？引导：大家可以尝试在一个直角坐标系中描述平抛

9、运动。老师总结并画图：做平抛运动的物体任意时刻t的位移、速度我们都可以将其分解在直角坐标系的水平和竖直方向，接下来大家就分组讨论写出他们的各分量，并求出平抛运动在任意时刻的位移、速度。学生分组讨论并得出：以抛出点作为坐标原点。取水平方向为x轴，正方向与速度的方向相同。取竖直方向为y轴，正方向向下。在一个直角坐标系中描述平抛运动。学生分小组讨论并写出如下运动规律：位移：位移大小： 位移方向：速度：速度大小：速度方向：三、平抛运动的规律1.描述平抛运动：2.位移： 位移大小:位移方向：3.速度：速度大小：速度方向：观察两个角度让学生发现关系：任意时刻速度与x轴的夹角的正切是位移与x轴夹角正切的两倍

10、。问：做平抛运动的物体其运动时间由什么因素决定？引导：大家还可以用数学方法计算一下平抛运动的轨迹。消去坐标公式的t可得。上式为抛物线方程，“抛物线”的名称就是从物理来的。并让学生课后自己设计实验来验证。分析：水平方向是匀速直线运动不会影响平抛运动的运动时间。竖直方向是自由落体运动。由：得：运动时间由竖直方向的高度决定速度和位移的角度关系：4.轨迹：五、巩固练习例题：一架老式飞机在高出地面的高度，以的速度水平飞行。为了使飞机上投下的炸弹落在指定的目标上，应该在与轰炸目标的水平距离多远的地方投弹？不计空气阻力。分析：忽略空气阻力，可视为是平抛运动。处理这类问题，我们要利用运动的分解进行分析。从水平

11、飞行的飞机上落下的炸弹，在离开飞机时具有与飞机相同的水平速度，因而炸弹做平抛运动。炸弹同时参与两个运动：竖直方向的自由落体运动，水平方向的匀速直线运动。轰炸目标在地面上，炸弹落到地面所经过的时间t是由竖直方向的运动决定的。在这段时间内，如果炸弹在水平方向通过的距离等于飞机投弹时离目标的水平距离即可命中目标。解：由可以求出炸弹飞行的时间在这段时间内，炸弹通过的水平距离为代入数得：即飞机应在离轰炸目标水平距离为0.89km的地方投弹。六、课堂小结平抛运动形成的条件？平抛运动应如何分解？平抛运动是一个匀变速曲线运动加速度为g。平抛运动的运动规律：（位移、速度）平抛运动的轨迹是：抛物线回答：具有一定的水平初速度运动过程中只受重力作用回答：水平方向的匀速直线运动竖直方向的自由落体运动七、思考与讨论平抛物体的速度不太大时，在平抛物体运动的范围内地面可以看做是水平面。重力加速度的方向始终垂直于水平面。如果平抛物体的速度很大，其射程就会很远。如发射洲际导弹，当火箭停止工作后，导弹获得很大的水平速度，此后导弹的运动还会不会像例题中飞机投下的炸弹一样做平抛运动呢？为什么？这时导弹已处于大气层外，没有空气阻力。板书设计：第三节、平抛物体的运动一、平抛运动：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，物体只在重力