5.3实验：探究平抛运动的特点“教学评”一体化教学设计

“教学评“教学评”一体化教学设计纳雍五中课题人教版高中物理·必修·第二册第五章第3节实验:探究平抛运动的特点课型新授课☑复习课□试卷讲评课□其他课□授课班级纳雍高一（）班授课时间2023年月日教学内容分析课标要求：学生会用合成与分解的方法分析抛体运动；能分别以物体在水平方向和竖起方向的位移为横坐标和纵坐标，描绘做抛体运动的物体的轨迹。要求学生知道平抛运动的受力特点；知道用实验方法得到平抛运动轨迹的方法；理解确定平抛运动在水平方向做匀速直线运动、竖直方向做自由落体运动所用的方法；知道水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的独立性和同时性；体会研究曲线运动的基本方法。教材分析：本节课所采用的教材是人教版高中物理必修第二册第五章第3节的内容。本节内容是通过实验探究平抛运动的规律，它既是前一节运动的合成与分解方法的具体实践应用，也是后一节抛体运动的规律得出的前提，更是学生自主设计、探索的好素材，在本章中有着重要的地位。学情分析知识储备：通过前面的学习，学生已经知道了合运动、分运动以及运动的合成与分解所遵循的规律；知道了运动的合成与分解是处理曲线运动的基本方法；通过一个多学期的学习，学生已经具备了初步的实验设计能力和实验操作能力；已经能用数码相机来研究物体的运动。能力基础:学生设计不出验证平抛运动在竖直方向是自由落体运动的实验装置。思维能力：学生在学习中可能会采取的学习策略：分组讨论，向教师寻求帮助，实验探索、反思总结等。核心素养物理观念：知道抛体运动、平抛运动的含义，掌握其为匀变速曲线运动。科学思维：掌握化曲为直的思想，通过实验掌握研究方法。科学探究：通过观察实验，能够提出物理问题，分析实验数据，得到实验结论。科学态度与责任：掌握平抛运动的特点，有将所学知识应用到生活中的意识。教学准备多媒体课件活动设计教学内容教师活动学生活动评价任务活动一：导入新课（一）检测导学案完成情况1.检查导学案完成情况：2.小组讨论导学案复习内容。（1）巡视导学案完成情况；（2）必要时可先演示一下平抛运动的实验过程给学生看看。（1）小组长统计组内得分情况；（2）小组讨论导学案复习内容。（1）导学案完成小组评分；（2）表扬完成优秀的同学；（二）展示学习目标1.教学重点:知道实验原理、步骤以及注意事项，会判断平抛运动的轨迹。2.教学难点:计算平抛运动物体的初速度，能掌握描迹法、频闪照相法、对比法等探究实验的常用方法。明确学习目标，做到有的放矢（三）实验环节导入明确实验环节，做到步步为营。新课教学活动二：（一）平抛运动（一）平抛运动1.定义：以一定的初速度沿水平方向将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力的作用，这样的抛体运动，叫平抛运动。2.性质：加速度恒为g的匀变速曲线运动。（二）实验思路下面我们通过实验来探究物体做平抛运动的特点。在实验开始前，请思考：平抛运动与我们之前研究的直线运动的显著区别是什么？如何用实验来研究平抛运动的特点？分析运动可以从受力分析上找线索。根据对平抛物体的受力分析，你对物体在水平方向和竖直方向的运动规律有怎样的猜想？请各位同学总结其特点：引导学生得出方法：我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动。归纳总结：（1）初速度方向为水平。（2）不计阻力，只受重力作用。（3）运动轨迹是曲线.平抛运动的轨迹是曲线，可以分解成两个方向的直线运动，比直线运动复杂。平抛运动可以看作是在竖直方向的分运动和水平方向的分运动的合运动。如果这两个分运动研究清楚了，平抛运动的规律自然就清楚了。通过回顾平抛运动知识，加深学生对抛体运动的理解，在合运动与分运动的基础上，明确平抛运动基本概念。（二）实验探究进行实验步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点根据生活现象引导学生猜想：平抛运动在竖直方向做什么运动？实验探究：实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。A，B两球同时开始运动。观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后。在如图所示的装置中，下面有四个调平螺丝，在做实验前要调平螺丝，使重锤与底座上的标记对齐，保证仪器处于竖直平面内。调节斜槽M末端水平。钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动。在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板N，钢球飞出后，落到挡板上。实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球落到倾斜的挡板上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹。如何记录平抛运动的轨迹？根据步骤1得出的平抛运动在竖直方向分速度随时间变化的规律，怎样得到水平分运动的规律？为了研究平抛运动的特点，我们可以根据竖直方向的自由落体运动确定相同的间隔时间，根据公式，将t=1s、2s、3s...分别代入公式，求出相应时刻的竖直位移，在所得的平滑曲线上找到对应的点A、B、C...，再找出对应的水平位移根据水平位移之间的关系判断水平方向上的运动状态。请同学们分析数据分析，并给出结论。让学生分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，记录实验现象有什么变化。从实验看，平抛运动在竖直方向的分运动是什么？总结：平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动。教师设问：小球水平方向做什么运动呢？根据所给的器材，怎样得到钢球做平抛运动的轨迹？如果我们能够得到平抛运动的轨迹，利用前面探究得出的平抛运动竖直分运动的特点，就可以分析得出平抛运动在水步骤平方向分运动的特点。上下调节挡板N，通过多次实验，在白上记录钢球所经过的多个位置。最后，用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨迹。设法确定相等的时间间隔。再看相等的时间内水平分运动的位移，进而确定水平分运动的规律。组装好器材，进行实验，观察小球的运动情况。可以根据落地声音判断两小球的是否同时落地。学生根据所记录的数据以及相邻小球时间间隔相等的特点，分析小球在水平方向分运动的特点，然后再按照这个办法，分析小球在竖直方向分运动的特点。尝试得出实验结论：平抛运动可分解为水平方向上的分运动是匀速直线运动，竖直方向上的分运动是自由落体运动了。查看学生操作是否正确并纠正错误的操作。通过教师指导、学生主导完成探究实验，体现教师的主导地位，学生作为课堂的主体，是探究实验的实际参与者，通过细致分析，得出实验布置，了解实验不足，再完成探究实验，以理论引导实际，能助推学生学习向前进。（三）课堂拓展（1）频闪照相法：数码照相机每秒拍下小球做平抛运动时的十几帧或几十帧照片．将照片上不同时刻的小球的位置连成平滑曲线便得到了小球的运动轨迹．（2）对比实验法探究平抛运动竖直分运动的特点，如图所示，分别改变小球距离地面的高度和小锤击打的力度，可观察到两小球总是同时落地。探究平抛运动水平分运动的特点，如图所示。分别改变小球距离地面的高度和圆弧上的位置，可观察到两小