平抛运动教学设计一、教材分析平抛运动这一小节编排在抛体运动这一章,运动的合成与分解、竖直方向上的抛体运动之后。
平抛运动即是曲线运动中的典型形式之一。
同时平抛运动的处理方法,运动的合成与分解法又是静电学中带点粒子在匀强电场中运动类平抛运动一类问题的处理方法。
平抛运动这一节内容在高中物理中占有重要地位。
教材先给出平抛运动的概念,继而举出生活中的平抛运动实例帮助学生理解。
然后通过实验说明,平抛运动可以分解成竖直方向上的自由落体运动和水平方向上的匀速直线运动。
进而给出平抛运动的运动规律。
最后通过一个实例展示平抛运动的实际运用。
二、学情分析学生在学习平抛运动前,已经学习了牛顿运动规律,知道力与运动的关系,可以根据物体的受力情况分析物体的运动情况。
已经学习了运动的合成与分解,了解复杂的曲线运动的研究方法,即把一个复杂的曲线运动分解为几个简单的直线运动的合运动,也就是化曲为直。
学生有能力通过对平抛运动的物体进行受力分析,得出平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和sz方向的自由落体运动。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)能准确说出平抛运动的定义和特点;(2)能够用运动的分解方法研究平抛运动,掌握平抛运动的规律(3)关注平抛运动的规律与日常生活的联系,能够利用平抛运动的规律解决问题。
2、过程与方法(1) 通过实验视频和课件完成由感性到理性的认识,增强观察能力和分析能力(2) 经历平抛运动的探究过程,尝试运用科学探究的方法研究和解决物理问题;3、情感、态度、价值观(1)通过平抛运动规律的研究,在用实验得出结论的过程中,能认真思考,积极参与,勇于探索,逐步树立严谨科学的实验态度和正确的认识观;(2)在探究合作过程中,增强探究意识与合作意识,增强与人交流的意识;四、教学过程流程教师活动学生活动备注1、新课引入教师:假设你是一名飞行员,你正驾驶一架老式飞机在高出海面45m的高处,以80m/s的速度水平飞行,为了使飞机上投下的炸弹能够击中停在..海面上的敌船。
(不计空气阻力)(1)应该在敌船正上方投弹,还是应该在敌船前方某处投弹?(2)应该敌船前方距离敌船水平距离多远处投弹?教师引导学生思考炸弹在离开飞机后怎样运动,思考应该在敌船正上方投弹还是在敌船前方某处投弹。
组织学生在班上交流讨论。
在学生得出应该在敌船前方某处投弹后,进一步提出应该敌船前方距离敌船水平距离多远处投弹这个问题。
带着这个问题进入今天的学习。
学生分析、思考、炸弹在离开飞机后怎样运动。
思考应该在敌船正上方投弹还是在敌船前方某处投弹。
并在班上交流、讨论。
学生可能反映:应该在敌船前方某处投弹,因为炸弹脱离飞机后由于惯性会继续在水平方向前进。
如果在敌船这正上方投弹,那么炸弹会落在敌船的后方。
创设问题情景,激发学生兴趣,引入新课。
2、平抛运动的概念和特点教师:自主阅读教材,回答几个问题。
(1)什么是平抛运动。
(2)生活中有哪些平抛运动。
学生通过阅读教材得出结论:平抛运动指不考虑空气阻力,物体只在重力作用下以一定的初速度沿水平方向抛出所做的运动。
生活中常见的平抛运动:(1)打排球时将排球水平抛出,排球所做的运动。
(2)将桌上一个物体水平推出,物体离开桌子后的运动。
教师:(1)物体做平抛运动有什么特点?它的初速度沿什么方向。
(2)做平抛运动的物体受力有什么特点?只受哪个力的作用?其加速度沿什么方向?(3)平抛运动的轨迹怎样?是一条直线还是曲线?学生:(1)初速度方向为水平,(2)不计阻力,只受重力作用,其加速度为重力加速度,方向竖直向下。
(3)运动轨迹是曲线(实为抛物线)。
通过引导设问,明确平抛运动的概念、特点。
教师:平抛运动其实是加速度恒为g 的匀变速曲线运动教师总结平抛运动的性质3、平抛运动的规律教师:那么平抛运动的运动规律是怎样的呢?回忆我们学习运动的合成与分解时,是怎样研究复杂的曲线运动的。
教师:根据平抛运动的特点,平抛运动可以分解为怎样的两个运动?教师:平抛运动的物体只受重力作用,在水平方向上不受力,可以猜想在水平方向上怎样运动。
教师:在竖直方向上,受重力作用,加速度为重力加速度g,竖直方向上初速度为0。
可以猜想在竖直方向上,怎样运动?学生:化曲为直,把一个复杂的曲线运动分解为两个直线运动的和运动。
学生:可以将平抛运动看成水平方向和竖直方向的分运动的和运动。
学生:匀速直线运动学生:自由落体运动通过理论分析、引导学生得出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上的自由落体运动的猜想教师:通过刚刚的分析,我们猜想,平抛运动可以看成水平方向上的匀速运动,和竖直方向上的自由落体运动。
我们的猜想对不对呢?我们通过一个实验来验证。
实验装置如图所示:在支架上有两个相同的轨道,A、B两个学生:A、B 两球可以相碰。
学生:改变上面轨道的离地高度,重复实验,A、B两个小球任然可以相碰。
小球从轨道顶端滑下,以相同的水平速度抛出,抛出后A求作平抛运动,B球做匀速直线运动。
思考A、B两球能否相碰?改变上面轨道的离地高度,重复试验。
A、B小球能否相碰?教师:这个实验说明,做平抛运动的小球A在水平方向的运动与做匀速直线运动的小球B是相同的,小球A竖直方向上的运动不影响其在水平方向上的运动。
平抛运动在水平方向上可以看作匀速直线运动。
通过实验得出平抛运动在水平方向上课一看作匀速直线运动的结论。
教师:实验表明,平抛运动在竖直方向上可以看作自由落体运动。
这里我们就不再实验,只是简单的看看实验原理和结论。
教师:实验装置如图一所示,小锤敲击金属片,小球A做平抛运动,小球B做自由落体运动。
用频闪照相仪拍出两个小球的运动过程。
从图中可以看出在任意时刻两个小球的高度相同。
说明,做平抛运动的小球A在竖直方向上的运动与做自由落体运动的小球B相同。
小球A水平方向的运动不影响它在竖直方向上的运动。
平抛运动在竖直方向上可以看作自由落体运动。
教师讲解平抛运动可以看作竖直方向上的自由落体运动教师:通过以上的分析,我们可以得出,平抛运动可以怎样分解呢? 学生:平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动小结教师:现在我们来看看平抛运动的规律。
教师:将一个物体从原点以初速度0v 水平抛出,经过一段时间t 后达到P 点,沿水平方向建立x 轴,沿竖直方向建立Y 轴,如图所示。
教师:物体在P 点的速度为v ,在水平方向的速度分量为x v ,在竖直方向的速度分量为y v ,速度v 与水平方向的夹角为α。
请结合平抛运动的处理方法和匀速运动、匀变速运动的规律写出x v 、y v 、v 与α的表达式。
教师:物体在P 点时的位移为s ,s 在水平方向的分量为x ,s 在竖直方向的分量为y ,s 与水平方向的夹角为θ。
结合平抛运动的处理方法和匀速运动、匀变速运动的规律写出x 、y 、s 与θ的表达式。
学生:022tan x y x yyx v v v gtv v v v gt v v α===+==学生:02222012tan 2x v t y gts x y y gtx v tφ===+==教师引导设问,学生得出平抛运动的规律4、平抛运动的运用例1、教师:假设你是一名飞行员,你正驾驶一架老式飞机在高出海面45m的高处,以80m/s的速度水平飞行,为了使飞机上投下的炸弹能够击中停在..海面上的敌船。
(不计空气阻力)(1)应该在敌船正上方投弹,还是应该在敌船前方某处投弹?(2)应该敌船前方距离敌船水平距离多远处投弹?拓展:一架老式飞机在高出海面45m的高处,以80m/s的速度水平飞行,尾追一艘以15m/s逃逸的敌船,为了使飞机上投下的炸弹正好击中敌船,应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹?不计空气阻力。
解:(1)、应该在敌船前方某处投弹。
(2)、炸弹离开飞机后做平抛运动在竖直方向上:21232hh gt t sg===在水平方向上;240x v t m==应该在敌船前距离敌船240m处投弹。
5、作业设计1、平抛物体的运动规律可以概括为两点:(1)水平方向做匀速运动,(2)竖直方向做自由落体运动。
为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:如图2所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面,这个实验 [ ]A.只能说明上述规律中的第(1)条B.只能说明上述规律中的第(2)条C.不能说明上述规律中的任何一条D.能同时说明上述两条规律2、在水平匀速飞行的飞机上,相隔1s落下物体A和B,在落地前,A物体将 [ ]A.在B物体之前B.在B物体之后C.在B物体正下方D.在B物体前下方3、做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于 [ ]A.物体的高度和受到的重力B.物体受到的重力和初速度C.物体的高度和初速度D.物体受到的重力、高度和初速度课堂练习巩固提供五、教学反思整个教学设计紧贴课标、紧扣教材,基本完成教学目标。
教学设计突出之处在于对实验的处理上。
教材是通过实验得出平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动这一结论,而本设计的改进之处是先通过受力分析由力与运动的关系从理论上推导出这一结论,在通过实验验证。
不足之处是,老师讲授引导多于学生自主探究,不足以发展学生的自主探究能力。