探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 教學(xué)案例設(shè)計(jì) 教學(xué)內(nèi)容分析： 普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)共同必修模塊“物理 2”中的第二個(gè)二級主題“拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)”中有兩個(gè)條目涉及本節(jié)內(nèi)容。條目 1：“會(huì)用運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法分析拋體運(yùn)動(dòng)”；條目 4：關(guān)注拋體運(yùn)動(dòng)（和圓周運(yùn)動(dòng)）的規(guī)律與日常生活的聯(lián)系。這兩個(gè)條目在本節(jié)要求學(xué)生知道什么是平拋運(yùn)動(dòng)，會(huì)用運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法分析平拋物體的運(yùn)動(dòng)；要求學(xué)生關(guān)注平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與日常生活的聯(lián)系，體現(xiàn)“加強(qiáng)課程內(nèi)容與生產(chǎn)、生活聯(lián)系的指導(dǎo)思想”。 本節(jié)認(rèn)識平拋運(yùn)動(dòng)采用的是運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法，它是一種研 究問題的方法，這種方法在“力的合成與分解”的學(xué)習(xí)中學(xué)生已有基礎(chǔ)，因此，在教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生主動(dòng)嘗試應(yīng)用這種方法來解決平拋物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律這個(gè)新問題。這一學(xué)習(xí)過程的經(jīng)歷，能激發(fā)學(xué)生探究未知問題的樂趣，領(lǐng)悟怎樣將復(fù)雜的問題化為簡單的問題，將未知問題化為已知問題。讓學(xué)生真正理解運(yùn)動(dòng)合成與分解這種方法的意義，理解為什么平拋運(yùn)動(dòng)可以分解成水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。日常生活中平拋運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象也較多，通過與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系，可以使學(xué)生更深入了解這兩種運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。 教學(xué)設(shè)計(jì)思想： 現(xiàn)代學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)生進(jìn)入課堂學(xué) 習(xí)之前對世界和事物有先入為主的認(rèn)識，教師的教學(xué)要引導(dǎo)學(xué)生闡發(fā)他們已有的理解，激起新舊知識的矛盾，進(jìn)行有針對性的教學(xué)，如果在教學(xué)中沒有考慮到學(xué)生原有的認(rèn)識和理解，他們就不能夠掌握所學(xué)的內(nèi)容，或者僅僅為了應(yīng)付考試而學(xué)習(xí)，一離開課堂就又回到原有認(rèn)識。因此，在教學(xué)中，我們應(yīng)將現(xiàn)實(shí)的問題情境呈現(xiàn)給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生對其進(jìn)行分析，抓住主要矛盾，抽象出研究對象。 在新的教學(xué)大綱中已經(jīng)將研究性學(xué)習(xí)列為必修課程，我們認(rèn)為，研究性學(xué)習(xí)不僅要作為一種課程開設(shè)，而且這種探究精神和探究意識、方法的培養(yǎng)也應(yīng)該體現(xiàn)在課堂教學(xué)中，將課堂教學(xué)和 研究性學(xué)習(xí)密切融合，課堂教學(xué)的知識、方法可以是研究性學(xué)習(xí)的起點(diǎn)、支持和基礎(chǔ)，研究性學(xué)習(xí)的過程可以是課堂教學(xué)的外延和深化，是知識和能力在實(shí)踐或?qū)嶋H上的應(yīng)用（千萬不要做成補(bǔ)課）。以研究性學(xué)習(xí)思想改造課堂教學(xué)，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體性，從而培養(yǎng)探究意識和能力，拓展思維空間，啟迪智慧。 信息技術(shù)不僅在改變著課堂教學(xué)模式，也改變著教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)結(jié)構(gòu)。應(yīng)用信息技術(shù)，將思維過 程可視化，展示知識的產(chǎn)生過程，學(xué)生從中學(xué)習(xí)到更深層更本質(zhì)的知識， 使教學(xué)過程、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法都產(chǎn)生了根本性的變化 。 教學(xué)目標(biāo)： （一）知識與技能 1、 知道平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是 ：（ 1）初速度方向?yàn)樗椒较颍?2）只受重力作用（ 3） 運(yùn)動(dòng)軌跡是 曲 線。 2、理解平拋運(yùn)動(dòng)可以看作水平 方向 的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，并且這兩個(gè) 分 運(yùn)動(dòng)互不影響。 （二）過程與方法 1、 體會(huì)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的探究過程，體會(huì)運(yùn)動(dòng)的合成和分解在探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律中的應(yīng)用。 2、通過觀察演示實(shí)驗(yàn)，概括出平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。培養(yǎng)學(xué)生觀察，分析能力 3、 利用已知的直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律來研究復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，滲透物理學(xué)中 化繁為簡 的思想。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1、 通過實(shí)驗(yàn)探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，激發(fā)學(xué) 習(xí)興趣，增強(qiáng)求知的欲望。 2、 培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)觀察、認(rèn)真思考、積極參與、勇于探索的精神。 3、 培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)。 教學(xué)重點(diǎn) 平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的探究過程 教學(xué)難點(diǎn) 1、平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法 2、平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律 的探究過程 教學(xué)方法 教師演示、引導(dǎo)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究，討論、交流學(xué)習(xí)成果。 教學(xué)工具 平拋運(yùn)動(dòng)演示器，鋼球作平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，多媒體等 教學(xué)過程 （一）引入新課 我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了物體作曲線運(yùn)動(dòng)的條件和特點(diǎn)，并學(xué)習(xí)了處理復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的物理方法運(yùn)動(dòng)的合成和分解，從這節(jié)課開始，我們來探究一類特殊的曲 線運(yùn)動(dòng)即平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。 （二）進(jìn)行新課 1、拋體運(yùn)動(dòng) 與平拋運(yùn)動(dòng) 教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材， 理解什么是拋體運(yùn)動(dòng)，什么是平拋運(yùn)動(dòng)？舉出生活中物體做平拋運(yùn)動(dòng)的例 子。 將一張小紙片水平拋出，小紙片的運(yùn)動(dòng)能否看成是平拋運(yùn)動(dòng)？為什么？ 學(xué)生活動(dòng)：快速閱讀教材，回答出拋體運(yùn)動(dòng)的概念，列舉生活實(shí)例。思考拋出的紙片的運(yùn)動(dòng)是不是拋體運(yùn)動(dòng)，通過對紙片運(yùn)動(dòng)的分析，理解拋體運(yùn)動(dòng)的條件空氣阻力相對物體的重力可以忽略不計(jì)。 點(diǎn) 評：通過實(shí)例分析，理解拋體運(yùn)動(dòng)的條件。增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識，激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣 。 2、豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 教師活動(dòng)：演示課本圖 6.3-2的實(shí)驗(yàn)，噴出的水柱顯示了平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。 提出問題，引導(dǎo)學(xué)生觀察：平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條曲線，我們?nèi)绾窝芯窟@個(gè)曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律呢？根據(jù)物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件，對豎直方向上的運(yùn)動(dòng)能否作出猜測？ 學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真思考，分組討論，選出代表回答。 用運(yùn)動(dòng)的合成和分解的方法來研究，將平拋運(yùn)動(dòng)分解成水平方向和豎直方向上的兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)，分別研究這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，最后再合成。 豎直方向： 物體只受到重力作用 且初速為 零，與以前學(xué)習(xí)的自由落體運(yùn)動(dòng)條件吻合。由此猜測豎直方向分運(yùn)動(dòng)可能 為 自由落體運(yùn)動(dòng)。 教師活動(dòng)：傾聽學(xué)生回答，點(diǎn)評。 點(diǎn) 評：作出科學(xué)猜想，然后驗(yàn)證猜想，對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育。 教師活動(dòng)：實(shí)驗(yàn)演示教材 38 頁圖 6.3 3 實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)探究豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 介紹實(shí)驗(yàn)裝置如右 圖所示 介紹實(shí)驗(yàn)做法 ： 因彈簧片 C 受到小錘 D 的打擊， C 向前推動(dòng)小鋼球具有水平初速度，使 A 做平拋運(yùn)動(dòng)， 同時(shí) (強(qiáng)調(diào) )松開小鋼球 B，使 B 從孔中自由落下，做自由落體運(yùn)動(dòng) . 學(xué)生活動(dòng)： 1、請學(xué)生代表做實(shí)驗(yàn)，用不同的力來擊 打 C. 2、其他同學(xué)注意觀察 A球、 B球的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。 教師活動(dòng)：提醒學(xué)生觀察現(xiàn)象 1、 A 球和 B 球落地的先后 （提醒學(xué)生注意用耳朵聽兩球落地的聲音） 。 2、用力大小不同時(shí)， A球 運(yùn)動(dòng) 的水平 距離 有什么不同。 學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 1、無論 A球的水平速度大小如何，它總是與 B球同時(shí)落地。 2、 A球的水平初速度越大，走過的水平距離也越大。 3、 A 球水平初速度的大小并不影響平拋物體在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)。 教師活動(dòng)：幫助總結(jié)、點(diǎn)評實(shí)驗(yàn)結(jié)論：物體在做平拋運(yùn)動(dòng)的過程中，沿 豎直方向的 分 運(yùn)動(dòng)可看作 自由落體運(yùn)動(dòng) 。 教師活動(dòng)：利用多媒體動(dòng)畫展示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生觀察強(qiáng)化感性認(rèn)識。 強(qiáng)調(diào) ：物體在空中運(yùn)行的時(shí)間只與拋出點(diǎn)距離地面的高度有關(guān)。h=gt2 /2 t= 2/hg 點(diǎn) 評：通過實(shí)驗(yàn)探究，得出平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察能力和學(xué)習(xí)探究未知規(guī)律的興趣。 2、水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 教師活動(dòng)：提出問題：水平方向的分運(yùn)動(dòng) 又如何 研究 呢？ 學(xué)生 活動(dòng)： 思考：物體初速度沿水平方向且在水平方向不受外力，根據(jù)牛頓第一定 律水平方向的分運(yùn)動(dòng)可能 為勻速直線運(yùn)動(dòng)。 學(xué)生可能會(huì)仿照豎直方向的研究方法： 讓一球做平拋運(yùn)動(dòng)的同時(shí)讓另一球以與平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后將 平拋運(yùn)動(dòng)與勻速直線運(yùn)動(dòng)相比較。 師生共同討論此種方法在實(shí)驗(yàn)室是否可行。 教師活動(dòng)： 引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材 39 頁有關(guān)內(nèi)容，掌握實(shí)驗(yàn)探究的思路。參考教材上提供的“參考案例”選用其中的某一方法，或自行設(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn)方案，探究水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 點(diǎn) 評：探究實(shí)驗(yàn)一定要讓學(xué)生親自動(dòng)手，在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的求知欲望，激發(fā)學(xué)生的探究未知規(guī)律的動(dòng)機(jī)。這比學(xué)到具體知識更重要。 學(xué)生活動(dòng)：選擇實(shí)驗(yàn)方案，分組動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。 教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生完成探究過程，了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況。 師生互動(dòng)，得出結(jié)論：水平方向 的分運(yùn)動(dòng)為 勻速直線運(yùn)動(dòng)。 教師活動(dòng)：利用多媒體動(dòng)畫展示研究過程與方法、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。強(qiáng)化學(xué)生對自行探究問題的過程與方法的理解。 （三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評 教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請同學(xué)評價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。 學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好， 好在什么地方。 點(diǎn) 評 ：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。 教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識框架。 （四）實(shí)例探究 1、下圖所示的是平拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的閃光照片，你能得出什么結(jié)論 ? 解析：從閃光照片中可以測出，平拋運(yùn)動(dòng)的小球，在相等時(shí)間內(nèi)的水平位移總相等，所以，它的水平分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)的小球和自由下落的小球總是在同一水平線上，說明它們在同一段時(shí)間的豎直位移總是相等的，即平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)跟自由落體運(yùn)動(dòng)遵循相同的規(guī)律，所以，平拋運(yùn)動(dòng)的 豎直分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)。 2、一架飛機(jī)水平勻速飛行，從飛機(jī)上每隔一秒釋放一個(gè)鐵球，若不計(jì)空氣阻力，則這些鐵球（ ） A在空中任何時(shí)刻總排成拋物線，它們的落地點(diǎn)是等間距的 B在空中任何時(shí)刻總排成拋物線，它們的落地點(diǎn)是 不 等間距的 C在空中的任何時(shí)刻總在飛機(jī)的正下方 排成豎直的直線，它們的落地點(diǎn)是等間距的 D在空中的任何時(shí)刻總在飛機(jī)的正下方排成豎直的直線，它們的落地點(diǎn)是不等間距的 師生評析之后，利用多媒體動(dòng)畫展示，學(xué)生觀察強(qiáng)化感性認(rèn)識。 3、某同學(xué)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)原理設(shè)計(jì)粗測玩具手槍彈丸的發(fā)射速度的實(shí)驗(yàn)方案： （ 1）實(shí)驗(yàn)中需要的測量器材是 ； （ 2）用玩具手槍發(fā)射彈丸時(shí)應(yīng)注意 ； （ 3）實(shí)驗(yàn)中需要測量的量是 ； （ 4）彈丸的發(fā)射速度的表達(dá)式是 。 課后 作業(yè) 1、 某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)裝置。在水平桌面上放置一個(gè)斜面，每次都讓鋼球從斜面上同一位置滾下，滾過桌邊后鋼球便做平拋運(yùn)動(dòng)。在鋼球拋出后經(jīng)過的地方水平放置一塊木板（還有一個(gè)用來調(diào)節(jié)木板高度的支架），木板上放一張 白紙，白紙上有復(fù)寫紙，這樣便能記錄鋼球在白紙上的落點(diǎn)。桌子邊緣鋼球經(jīng)過的地方掛一條重垂線。已知平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)