2024-2025学年新教材高中物理 第五章 曲线运动 3 实验：探究平抛运动的特点教学实录 新人教版必修2

2024-2025学年新教材高中物理第五章曲线运动3实验：探究平抛运动的特点教学实录新人教版必修2授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间课程基本信息1.课程名称：高中物理实验：探究平抛运动的特点

2.教学年级和班级：高一年级（1）班

3.授课时间：2024年10月15日星期二上午第二节课

4.教学时数：1课时核心素养目标1.科学探究：通过实验探究平抛运动的特点，培养学生提出问题、设计实验、收集和分析数据的能力。

2.科学思维：引导学生运用物理规律分析平抛运动，提高逻辑推理和抽象思维能力。

3.科学态度与责任：使学生认识到实验在物理学习中的重要性，培养严谨的科学态度和勇于探索的精神。

4.科学、技术、社会与环境：引导学生理解平抛运动在生活中的应用，增强学生对物理学科与实际生活的联系的认识。重点难点及解决办法重点：

1.平抛运动轨迹的描绘：重点在于引导学生正确理解平抛运动轨迹的形状，以及如何通过实验数据描绘出轨迹。

2.运动学公式的应用：重点在于运用运动学公式分析平抛运动的速度和位移，培养学生运用公式解决实际问题的能力。

难点：

1.平抛运动中竖直方向和水平方向运动的独立性：难点在于理解竖直方向和水平方向的运动互不影响，且各自独立。

2.运动分解与合成：难点在于将平抛运动分解为水平方向和竖直方向的运动，并能够正确合成。

解决办法：

1.通过实验观察和数据分析，帮助学生直观理解平抛运动轨迹的描绘方法。

2.通过实例讲解和练习，使学生掌握运动学公式的应用，并能够灵活运用。

3.利用多媒体演示和实际操作，帮助学生理解竖直和水平方向运动的独立性。

4.通过分组讨论和合作实验，引导学生学会运动分解与合成的技巧。教学资源1.软硬件资源：物理实验器材（斜面、小车、计时器、白纸、粉笔、标尺、小球、细线等），多媒体教学设备（投影仪、计算机、数据采集器等）。

2.课程平台：学校内部教学资源平台，用于分享实验报告和教学视频。

3.信息化资源：在线实验视频、物理教学软件、在线学习平台相关资源。

4.教学手段：实物演示、多媒体教学、小组合作学习、实验报告撰写。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：在在线教学平台上发布平抛运动基本概念和实验步骤的PPT，明确预习任务，如“阅读实验原理，了解实验步骤，准备实验材料”。

-设计预习问题：提出问题如“如何测量小球的水平初速度？”和“平抛运动的轨迹是否总是抛物线？”引导学生思考实验方法和理论依据。

-监控预习进度：通过在线平台的作业提交情况和学生课堂提问，了解学生的预习情况。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生阅读实验指导，了解平抛运动的基本原理。

-思考预习问题：学生尝试通过查阅资料或逻辑推理回答预习问题。

作用与目的：

通过预习，学生能初步掌握平抛运动的概念和实验方法，为课堂实验做好理论准备。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：播放一段关于日常生活中的平抛运动的视频，如抛物线运动的棒球运动，引出本节课的主题。

-讲解知识点：讲解平抛运动的基本公式和物理规律，如水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动。

-组织课堂活动：让学生分组进行实验，使用斜面和小车模拟平抛运动，记录数据。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，对老师讲解的知识点进行思考和记录。

-参与课堂活动：学生积极参与实验，记录实验数据。

作用与目的：

通过实际操作和实验，学生能够深入理解平抛运动的特点，并学会如何应用公式进行分析。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：要求学生计算不同初速度下的平抛运动轨迹，并分析结果。

-提供拓展资源：推荐相关书籍和在线资源，如物理学史上的平抛运动实例。

学生活动：

-完成作业：学生独立完成计算和理论分析。

-拓展学习：学生利用提供的资源进行深入学习和研究。

作用与目的：

通过课后作业和拓展学习，学生能够巩固所学知识，并提高解决实际问题的能力。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料

《平抛运动中的物理现象与应用》

-内容概述：本篇文章介绍了平抛运动在物理学中的重要性，以及其在航空航天、体育运动和日常生活中的应用。文章通过具体实例，展示了平抛运动在各个领域的实际应用。

-读者对象：适合对物理学科感兴趣的学生，以及对平抛运动有初步了解的高中生。

《平抛运动中的数学建模》

-内容概述：本文从数学建模的角度，探讨了平抛运动的轨迹方程、速度分解和能量守恒等问题。文章通过数学公式和实例，深入解析了平抛运动的数学模型。

-读者对象：适合对数学和物理学科都感兴趣的学生，以及对数学建模有一定基础的高中生。

《平抛运动在体育运动中的应用》

-内容概述：本文以体育运动中的投掷项目为例，分析了平抛运动在体育运动中的应用。文章从投掷技巧、角度选择等方面，详细介绍了平抛运动在体育运动中的重要性。

-读者对象：适合对体育运动感兴趣的学生，以及对平抛运动有初步了解的高中生。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究

（1）探究不同初速度和角度对平抛运动轨迹的影响

-实验设计：设计一个实验，通过改变小球的初速度和抛射角度，观察并记录平抛运动的轨迹。

-数据分析：根据实验数据，分析不同初速度和角度对平抛运动轨迹的影响，得出结论。

（2）研究平抛运动在实际生活中的应用

-日常生活观察：观察生活中是否存在平抛运动的实例，如抛物线运动、跳远等。

-应用分析：分析这些实例中平抛运动的特点，以及如何运用物理知识解释这些现象。

（3）探讨平抛运动在航空航天领域的应用

-航空航天知识：了解平抛运动在航空航天领域的应用，如火箭发射、卫星轨道等。

-应用分析：分析平抛运动在航空航天领域的具体应用，以及如何提高火箭发射和卫星轨道的精度。

（4）学习平抛运动相关的数学知识

-数学公式：学习平抛运动的轨迹方程、速度分解和能量守恒等数学公式。

-应用实例：通过具体实例，了解这些数学公式在平抛运动中的应用。板书设计①平抛运动概述

-平抛运动的定义

-水平方向匀速直线运动

-竖直方向自由落体运动

②平抛运动的基本公式

-水平位移公式：\(x=v_0t\)

-竖直位移公式：\(y=\frac{1}{2}gt^2\)

-合速度公式：\(v=\sqrt{v_0^2+(gt)^2}\)

③平抛运动的轨迹

-抛物线轨迹

-抛物线方程：\(y=\frac{1}{2}gt^2-v_0t\)

④实验注意事项

-实验器材准备

-数据测量方法

-实验步骤及注意事项

⑤数据分析与处理

-水平初速度的测量

-竖直下落时间的测量

-实验数据的计算与分析

⑥平抛运动的应用

-物理学中的应用

-体育运动中的应用

-航空航天中的应用教学反思与总结今天上了高中物理第五章的“探究平抛运动的特点”实验课，我觉得这节课整体来说还是挺成功的，但也存在一些不足之处，我想在这里和大家分享一下我的教学反思和总结。

首先，我觉得这节课在教学方法上做得还不错。我采用了实验探究的教学方法，让学生通过亲自动手实验来探究平抛运动的特点。我设计了实验步骤，引导学生如何准备实验器材，如何进行数据测量，如何分析实验结果。通过这种方式，学生们不仅学会了如何操作实验，还理解了平抛运动的基本原理。

①在实验操作环节，我发现学生们在测量水平初速度和竖直下落时间时有些吃力。这可能是因为他们对实验原理理解不够透彻，或者是因为缺乏实际操作经验。对此，我打算在今后的教学中，更加注重对实验原理的讲解，让学生明白每个步骤的目的和意义。

②在数据分析环节，我注意到有些学生在面对复杂的数据时显得有些迷茫。我意识到，在今后的教学中，我需要更多地引导学生如何处理数据，如何从数据中提取有用的信息，以及如何运用物理规律来解释这些信息。

在教学策略方面，我尝试了分组讨论和角色扮演的方法。我发现，这种方式能让学生在互动中学习，提高了他们的参与度。但同时，我也发现，有些小组在讨论时缺乏组织，导致讨论效率不高。因此，我需要在今后的教学中，加强对小组讨论的指导，确保每个学生都能参与到讨论中来。

在课堂管理方面，我觉得自己做得还可以。学生们在整个实验过程中都比较专注，实验态度认真。但是，我也注意到，在实验过程中，有些学生容易分心，这可能是因为他们对实验不够感兴趣或者对物理学科本身不够重视。我打算在今后的教学中，更多地激发学生对物理学科的兴趣，让他们认识到物理学科的重要性。

然而，也存在一些不足。比如，我在实验指导上的不够细致，导致部分学生在实验操作上出现了问题。另外，我在课堂管理上也需要更加严格，确保每个学生都能在课堂上集中注意力。

针对这些问题，我提出以下改进措施和建议：

-在今后的教学中，我将更加注重实验原理的讲解，确保学生能够理解实验的每一个步骤。

-我将加强对小组讨论的指导，提高讨论效率，确保每个学生都能参与到讨论中来。

-我会尝试更多的教学方法，激发学生对物理学科的兴趣，提高他们的学习积极性。

-我将加强对课堂纪律的管理，确保教学秩序良好，让学生在良好的学习环境中学习。课堂小结，当堂检测课堂小结：

今天我们学习了平抛运动的特点，这是一个非常重要的物理概念。通过实验探究，我们了解了平抛运动在水平和竖直方向上的运动规律，以及它们是如何独立进行的。以下是我们今天学习的主要内容：

1.平抛运动的定义：物体以一定的初速度水平抛出，只在重力作用下运动，其轨迹为抛物线。

2.水平方向运动：水平方向上物体做匀速直线运动，速度不变，位移与时间成正比。

3.竖直方向运动：竖直方向上物体做自由落体运动，加速度为重力加速度g，位移与时间的平方成正比。

4.合速度：物体在任意时刻的速度是水平速度和竖直速度的矢量和。

5.抛物线方程：\(y=\frac{1}{2}gt^2-v_0t\)，其中\(v_0\)为水平初速度，\(g\)为重力加速度，\(t\)为时间。

6.实验方法：通过实验测量水平位移和竖直位移，计算水平初速度和竖直下落时间，验证平抛运动的特点。

当堂检测：

为了检测学生对本节课内容的掌握情况，以下是一些检测题：

1.一个物体以10m/s的初速度水平抛出，重力加速度为9.8m/s²，求物体落地时的竖直速度。

2.一物体从高度h处水平抛出，求物体落地时水平位移与竖直位移之比。

3.若一个物体在水平方向上以v₀的速度抛出，求物体在t时间后的水平位移。

4.在平抛运动中，若水平初速度为v₀，求物体落地时的总速度。

5.下列哪个选项描述了平抛运动的轨迹？（A）直线（B）抛物线（C）圆弧（D）椭圆

请同学们在课下独立完成以上检测题，下节课我们将一起讨论答案。希望同学们能够认真复习，巩固所学知识。课后作业1.作业内容：

一个物体以20m/s的初速度水平抛出，从抛出点落地需要5秒钟。假设重力加速度为9.8m/s²，求：

（1）物体落地时的竖直速度；

（2）物体落地时的总速度大小；

（3）物体落地时与水平方向的夹角。

解答：

（1）竖直速度\(v_y=g\timest=9.8\,\text{m/s}^2\times5\,\text{s}=49\,\text{m/s}\)

（2）总速度大小\(v=\sqrt{v_0^2+v_y^2}=\sqrt{20^2+49^2}\,\text{m/s}=55\,\text{m/s}\)

（3）夹角\(\theta=\arctan\left(\frac{v_y}{v_0}\right)=\arctan\left(\frac{49}{20}\right)\approx68.2^\circ\)

2.作业内容：

一物体从高度h处水平抛出，求物体落地时水平位移与竖直位移之比。

解答：

假设物体落地时竖直位移为\(y=\frac{1}{2}gt^2\)，水平位移为\(x=v_0t\)。

比例为\(\frac{x}{y}=\frac{v_0t}{\frac{1}{2}gt^2}=\frac{2v_0}{gt}\)。

3.作业内容：

若一个物体在水平方向上以\(v_0\)的速度抛出，求物体在\(t\)时间后的水平位移。

解答：

水平位移\(x=v_0t\)。

4.作业内容：

在