高中物理人教版第五章曲线运动实验研究平抛运动 高质作品

第五章第3节实验：研究平抛运动教学设计教学目标知识与技能：（1）知道平抛运动的条件和相应控制方法（2）知道用实验获得平抛运动轨迹的方法（3）知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法（4）知道测量初速度时需要测量的物理量（5）会推导平抛初速度的表达式，会计算平抛运动的初速度过程与方法：（1）通过学生设计实验和动手实验，注重物理问题的探究思想和实验设计思想，了解设计实验的基本方法，（2）会用运动合成与分解的方法分析抛体运动，（3）进一步掌握可以根据物体初速度和受力确定物体的运动规律，体会并理解在平面上应用牛顿定律的方法。情感态度与价值观：（1）鼓励学生去创新和实践，提倡多动脑、动手的创新精神，对学生进行创新意识和创新品德培养过程，激发学生创新意识，（2）在探讨实验方案时，不同学生可能有不同的想法，学生的特长和爱好可以充分发挥，（3）培养学生合作与交流的精神，有将自己的见解与他人交流的的愿望，养成在合作中既坚持原则又尊重他人的的习惯，（3）在上一节对平抛运动规律的学习的基础上，通过这一节学生的动手实验，将感性认识和理性思维相结合，使学生获得成功的体验。教学重点描出平抛物体运动的轨迹；研究平抛运动的特点教学难点描出平抛物体运动的轨迹教学资源课文图－2所示器材，或课文图－3所示的器材，或平抛实验仪；斜槽、木板、图钉、白纸（可先画上坐标格或坐标纸）支架等；刻度尺等教法设计引导，启发式教学，探究式教学过程教师活动学生活动设计意图课题引入：简单介绍“留迹法”在日常生活中的价值和应用，及其在本节课中的应用第一部分实验方案探讨：10学生设想各种对于平抛运动的留迹法，并相互交流讨论不同方法的优点和不足，同学们通过分析比较，选出本次实验描出平抛运动物体轨迹的方法。第二部分学生动手实验：15在选出本次实验描出平抛运动物体轨迹的方法的基础上学生动手实验，描出平抛运动的轨迹，第三部分：研究平抛运动特点：15利用得到的平抛轨迹，1判断平抛运动的轨迹是不是抛物线；2计算平抛物体的初速度*如果条件允许，还可以让学生采用与类似的方法验证斜抛运动的规律课堂练习课堂小结5提问：你们旅游过吗？请一位同学描述某次旅游经过的主要地点。板书学生所述地点图，用粉笔将这些点连起来，得到旅游路线图。两种轨迹图：粉笔的完整轨迹和旅游同学的由一系列点得到的旅游路线（轨迹）图。还有成长日记，生活日记，森林迷路做标记，狗靠尿液记下行走路线平抛运动在空中一瞬即逝，优美的曲线是随即成为历史，无法研究平抛运动。要详尽研究平抛运动的特点，必须先得到其运动轨迹。演示：从桌面平抛一小球提问：我们如何得到平抛物体的运动轨迹？可能有：（1）直接目测法：（2）小球碰铅笔尖法：P12—参考案例1（3）细水柱法，P12—参考案例2（4）连拍照片法，P12—参考案例3（5）过纸板小孔法，（6）过纸条法：（7）碰撞实验器，教师介绍仪器（8）磁粉板留迹法……总结：1、上述方案的共同点？2、好的实验设计应兼顾哪些问题？归纳总结：安全、成功率高、简单、误差小、效率高，可重复性强等等；3、根据不同方案的分析，结合本校实际，选择恰当的方案——我们用碰撞实验器。提问：为在实验中得到较准确的轨迹，动手实验前请思考下列问题：1．我们的研究对象是什么？如何控制其条件？2．小球平抛的抛出点在哪？如何确定？3．如何保证每次实验v0相同？4．实验中与斜面轨道不光滑有关吗？为什么？5．根据得到的实验轨迹点，如何平抛运动的轨迹？1、如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线？2、如何计算平抛物体的初速度？得出实验结论P12—“说一说“P12—“问题与练习”这节课你学到了什么？你对平抛运动还有那些疑问？能否设计更好实验设计方案？此节课我们用到了哪些物理方法和思想？回忆，思考并回答问题学生讨论，设计实验方案学生交流方案，1．指出各方案的优点，2．指出各方案的不足，3．如何改进方案简单，方便，但误差大，可以加竖直线减小误差简单，方便，但误差大，水柱粗细不好控制，如何保证初速度水平，动作要快否则水流完了，接水容器，实验室电路操作平台的安全问题不便于学生分组实验图象准确，但将不同图片合一需要计算机技术简单，方便，让小球速度垂直通过小孔可以减小误差简单，方便，但误差大仪器设计巧妙，误差较小，考虑比较全面着重理解铅垂线，水平仪，挡板的作用完整的轨迹，但不轨迹清楚，（1）研究对象是平抛运动，所以初速度要水平，其他力可以忽略，只受重力；（2）研究过程是同一平抛运动，要保证初速度相同学生思考讨论并回答：（1）用水平仪调整斜槽下端平直部分，使其保持水平。（2）用重垂线校准到直方向，并使木板平面与小球下落的竖直面平行，然后把重垂线方向记录在钉在木板的白纸上。（3）坐标原点（小球做平抛运动的起点）应是球在槽口时，球的球心在木板上的水平投影点。（4）选择一个小球在斜面槽上合适的释放位置，注意释放方式——手往上回收。（5）每次小球的初始释放位置相同，以保证有相同的初速度。思考并回答：根据得到的实验轨迹点，连成平滑的曲线，此即平抛运动的轨迹。方法1：在画出的x轴上由o点起取等距离的点，A1，A2，A3，A4，再由轨迹曲线测量出各点所对应的下降的高度，看这些高度的比值是否近似等于1：4：9……从而检查实验的结果误差的大小。方法2：在画出的x轴上由o点起取等距离的点，A1，A2，A3，A4，再向下做垂线与轨迹交点分别为M1，M2，M3，M4。测出某点的x，y代入方程y=ax2，求出a，类似求其他几个点的a，用这些a检测。根据坐标中轨迹上某点的xy，结合下式可求v0，实验得到的轨迹是否是抛物线；平抛物体的初速度多大。思考，计算，得出结论并且课后动手实验思考，回答让学生体会“留迹法”在日常生活中的价值和应用，及其在本节课中的应用----重视方法体会物理方法与生活的紧密联系培养学生发散思维，创新精神，培养学生语言表达能力质疑精神和坚持原则，求真务实，培养学生合作与交流的精神，有将自己的见解与他人交流的的愿望，养成在合作中既坚持原则又尊重他人的的习惯。鼓励学生去创新和实践，提倡多动脑、动手的创新精神，对学生进行创新意识和创新品德培养过程，激发学生创新意识体会此仪器的优点，体会物理之美培养学生归纳总结能力注重物理问题的探究思想和实验设计思想，了解设计实验的基本方法众中选优原则和联系实际的原则知道平抛运动的条件和相应控制方法通过分析，加深对实验原理的理解严谨的科学态度——细节有时决定成败进一步体会“留迹法”的价值知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法会用运动合成与分解的方法分析抛体运动会用运动合成与分解的方法分析抛体运动理解实验目的，知道实验