《探究平抛运动的规律》教学设计

课件教学设计题目：《探究平抛运动的规律》

教材：新人教版《必修二第五章第二节》

作者：王凤君

单位：临清市实验高级中学

日期：2014-5-13

《探究平抛运动的规律》教学设计

一、设计思想

 　1．设计思想：本节课的教学力求贯彻新课程体验，采用探究式教学，引导学生通过实验和动画模拟实验探究形成对抛体运动的认识；让学生在获得知识的同时，体验科学探究过程，了解科学研究方法，发展探索自然的兴趣与热情，培养实验探究能力和交流协作能力。

　　2．理论依据：探究教学理论、《物理课程标准》中的课程基本理念和科学探究及物理实验能力要求。

　　3．设计特色：本节课是以实验设计和实验操作及动画模拟实验为主的探究教学，它改变了几个传统实验的教学功能。

　　二、教材分析

 　1．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。

　　2．《课程标准》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性和同时性；体会研究曲线运动的基本方法。

　　3．平抛运动知识在初中不曾出现过。

　　三、学情分析

　　1．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。

　　2．学生可能遇到的困难：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。

　　3．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，总结反思等。

四、学习目标    1、知道平抛运动的特点是初速度方向为水平，只在竖直方向受重力作用，运动轨迹是抛物线。        2、理解平抛运动是匀变速运动，其加速度为g    3、理解平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动，并且这两个运动互不影响。    4、会用平抛运动的规律解答有关问题。    五、重点难点    重点：平抛运动的特点和规律。    难点：对平抛运动的两个分运动的理解。

六、教学方法和教学手段

1．教学方法：运用物理“科学探究”教学模式实施教学。

2．教学手段：实验、多媒体辅助。

七、教学过程

1．结合生活、生产实际，引入新课

（1）通过视频展示生活、生产中的抛体现象，展示抛体现象的普遍性。视频：篮球、足球空中的运动

（2）利用模拟动画，手打靶（子弹的运动）结合物理学的研究方法，揭示平抛运动的特点

    （3）利用对比实验，结合物理学的研究方法，揭示平抛运动的特点

[对比实验]一只手一起抛出的两个金属球运动情况基体本相同；一只手一起抛出一个金属球和一个松软的纸团，它们的运动情况差异很大。

[提出问题]造成两次实验差异的原因是什么？即为什么第二次实验的纸团为什么比金属球抛得近多了？

学生黑板展示：对视频中的篮球和子弹受力分析

板书一：学生得到的结论抛体运动。

抛体运动：以一定的初速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略不计的情况下，物体所做的运动叫做抛体运动。

    平抛运动:初速度水平，在空中只受重力的运动叫平抛运动

    2．运用“科学探究”教学模式，引导学生探究平抛运动规律

　（1）分析讨论，确定研究方法 

[师生对话]和直线运动相比，平抛运动显然要复杂得多，怎样才能将复杂的运动化简为简单的运动进行研究？根据上一节的知识，可以将曲线运动分解为两个直线运动。那么如何来分解平抛运动比较好？因为小球受的力在竖直方向，初速度又是在水平方向，所以将平抛运动分解到水平方向和竖直方向比较好。

（2）探究平抛运动在竖直方向的运动规律

[提出问题]如果将平抛运动视为水平方向的运动和竖直方向的运动的合运动，那么，平抛运动在竖直方向应是什么运动？

[分析猜想] 竖直方向受重力作用，应是自由落体运动。

　　[实验论证] 

引导性提问：能否设计对比实验来验证猜想？

说明：教师提出这个问题，是充分发挥教师的主导作用，引导研究方向，掌控教学进程，有利于课堂探究教学的顺利开展。

解决方式：学生提出、交流方案；小组讨论、合作探究、修改完善，确定最佳设计；与现成仪器对比，借鉴优良设计。

生成性问题：如何判断两个小球是否同时落地？

学生得出结论：平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动。

    设经过时间 t 后竖直方向下落的高度为 h ，则，h=1/2 gt2.

（3）探究平抛运动水平方向的规律

[提出问题] 平抛运动在水平方向应是什么运动？

[分析猜想] 水平方向不受力，应是匀速直线运动。

[实验验证]

1讨论研究方向：可以通过对比实验或定量测量实验进行验证。

学生小组讨论：设计对比实验，即是让两个小球同时以相同的速度开始运动，一个平抛，一个在水平面上匀速运动，看相同的时间内，水平方向位移是否相等；相同则证实猜想。

定量测量实验，测出做平抛运动的物体在几段相等时间内的水平位移；依据水平位移是否相等来判断猜想是否正确。

生成问题：实验中物体平抛运动时间很短，如何测时间和水平位移？

教师提示：利用频闪照相机（教师设计模拟动画，让学生判断）

教师引导：在照片上加上方格会怎么样？

学生得出结论：从图片中得到什么结论？

 从照片中我们可以清晰地看出，在水平方向上经过相等的时间间隔物体经过的水平位移相等。

板书：平抛物体在水平方向的运动是匀速直线运动。

设经过时间 t 后水平方向的位移为 x 则 x=v0t 。

（4）平抛运动的合运动

由动画可以看到，物体在运动过程中只受重力而重力为恒力，由牛顿第二定律得 mg=ma 即：a=g 。

2.典型例题规律总结

例题:一架老式飞机在距离地面0.81千米的高度上以250千米每秒的速度飞行.为了使飞机上投下的落在坦克上,应该在距离坦克水平距离多远的地方投弹?

3.当堂训练

（１）.用m、v0   和h分别表示平抛运动物体的质量、初速度和、抛出点离水平地面的高度．在这三个量中：   Ａ．物体在空中运动的时间是由＿＿＿＿决定的   Ｂ. 在空中的水平位移是由＿＿＿＿决定的   （２）．从1.6米高的地方用玩具手水平射出一颗子弹，初速度是35米／秒，求这颗子弹飞行的水平距离．   （３）.   一小球从1.0米高的桌面上水平抛出落到地面的位置与桌面边缘的水平距离为2.4米，求小球离开桌面边缘的初速度是多大？

4.课堂小结

由学生对本节课进行总结。

在日常生活中观察现象发现问题，则用实验的方法进行研究，是物理学研究中常经历的过程。今天我们再一次体验从问题开始，经历假设猜想、设计论证方案、实验探索，到发现规律的过程。在这过程中，我们不仅研究出了平抛物体的运动规律，而且我们体验到了对比实验的简便快捷，并再次运用“留迹法”和“连续体法”将瞬间的运动化为永恒。

5.课后作业

（1）举例生活中的圆周运动，并说明落地时间和落地水平位移由什么决定？

（2）完成本节课的课后作业。

八、板书设计