《研究平拋運動的特點》設計

《3.研究平拋運動的特點》教學設計教學目標與核心素養(yǎng)教學目標1.知道什么是平拋及物體做平拋運動的條件；2.知道拋體運動只受重力作用；3.探究平拋運動在水平方向上是勻速直線運動和豎直方向自由落體運動，并且這兩個運動互不影響。核心素養(yǎng)物理觀念：理解平拋運動可以看成水平的勻速直線運動與豎直方向上的自由落體運動的合成，并且這兩個分運動互相獨立。科學思維：經(jīng)歷不同層次的現(xiàn)察與分析，培養(yǎng)學生的觀察能力，綜合分析能力科學探究：利用生活中實際問題引入，創(chuàng)設矛盾所在，提出問題，結合平拋儀實驗，動畫，平拋與自由落體運動對比的頻閃照片，逐步加深對平拋運動的認識．并根據(jù)實驗結果在教師引導下分析平拋運動的處理方法一一運動的分解，根據(jù)已有的知識找出平拋運動的規(guī)律?？茖W態(tài)度與責任：科學態(tài)度與責任：通過觀察、實驗及探究、交流與討論等學習活動，培養(yǎng)學生尊重客觀事實、實事求是的科學態(tài)度。教學重點平拋運動在水平方向是勻速直線運動和在豎直方向是自由落體運動。教學難點平拋運動在水平方向是勻速直線運動和在豎直方向是自由落體運動的實驗探索過程。教學過程導入演示1：觀察斜向上拋出的粉筆的運動軌跡；演示2：觀察水平桌面上的小球被碰后，以一定的水平初速度離開桌面后所做的運動軌跡。在空氣阻力可以忽略的情況下，粉筆和小球的運動都屬于拋體運動。思考1：做拋體運動的物體在運動過程中受什么力作用？忽略空氣阻力，只受重力的作用。思考2：為什么物體的軌跡是曲線？物體的初速度與重力不在一條直線上。思考3：你能總結拋體運動的定義嗎？物體以一定的速度將物體拋出，在空氣阻力可以忽略的情況下，物體只受重力的作用，這時的運動叫作拋體運動。一、平拋運動1.平拋運動將物體用一定的初速度沿水平方向拋出，且只在重力作用下所做的運動。做平拋運動的物體有什么特點呢？下面我們通過實驗來探究物體做平拋運動的特點。二、探究平拋運動的特點1.實驗思路按照把復雜的曲線運動分解為兩個相對簡單的直線運動的思路，把平拋運動看作是在豎直方向的分運動和水平方向的分運動的合運動。如果這兩個分運動研究清楚了，平拋運動的規(guī)律自然就清楚了。2.進行實驗思考：如何通過實驗方法獲得平拋運動軌跡？方法一：描跡法由斜槽上某固定位置無初速釋放小球，描繪小球運動軌跡。方法二：徑跡法倒置的飲料瓶內裝著水，瓶塞內插著兩根兩端開口的細管，其中一根彎成水平，加上一個很細的噴嘴，水從噴嘴中射出，在空中形成彎曲的細水柱，它顯示了平拋運動的軌跡。方法三：用頻閃照相的方法，記錄物體在不同時刻的位置。以左邊第一個小球的中心為原點，沿水平向右和豎直向下的方向建立直角坐標系，將各球中心點的橫坐標和縱坐標記錄在自己設計的表格中。時間（秒）1234…．．水平距離20406080．…．．豎直距離5204580．…．．數(shù)據(jù)分析思考：根據(jù)所記錄的數(shù)據(jù)，以及相鄰小球時間間隔相等的特點，你能分析小球在水平方向和豎直方向分運動的特點嗎？水平方向分運動的特點：結合表格和圖象可知，在水平方向上小球在每秒通過的路程都為20m即：相同時間內通過的路程相等，所以在水平方向上做的是勻速運動；豎直方向分運動的特點：結合表格和圖象可知，在豎直方向上小球相同時間內通過的路程分別為：5m、15m、25m……即為：1：3：5……，符合自由落體運動的規(guī)律，所以在豎直方向上做的是自由落體運動。三、探究平拋運動豎直和水平方向分運動的特點。1.探究平拋運動豎直分運動（1）實驗器材平拋運動演示裝置、小錘、兩球完全相同的小球。（2）實驗步驟①用小錘擊打彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，做平拋運動，同時B球被釋放，自由下落，做自由落體運動。②A、B兩球同時開始運動。觀察兩球的運動軌跡，注意傾聽它們落地的聲音。③分別改變小球距地面的高度和小錘擊打的力度，多次重復這個實驗，記錄實驗現(xiàn)象有什么變化。思考討論：通過實驗你觀察到那些現(xiàn)象，這一現(xiàn)象說明什么問題？（3）實驗現(xiàn)象①實驗現(xiàn)象無論A球的初速度多大，它總是與B球同時落地。②A球水平拋出時的速度愈大，它飛出的水平距離也就愈遠。視頻：平拋運動與自由落體分運動的等時性。（4）實驗結論①平拋運動的下落時間與它自由落體分運動的時間相等。②平拋運動在豎直方向上是自由落體運動，水平方向速度的大小不影響平拋運動在豎直方向上的運動。2.探究平拋運動水平方向分運動（1）實驗器材斜槽、白紙、圖釘、方木板、鋼球、刻度尺、重錘、細線、三角板、鉛筆、鐵架臺。（2）實驗步驟①用圖釘將一張白紙和復寫紙固定在裝置的背板上②在木板左上角固定斜槽并使其末端點的切線水平。在紙上把這個O點記下來，利用重垂線畫出通過O點的豎直線。③在裝置中有一個水平放置的可上下調節(jié)的傾斜擋板N，鋼球飛出后，落到擋板上。鋼球落到傾斜的擋板上后，就會擠壓復寫紙，在白紙上留下印跡．④取下白紙用平滑的曲線把所記下的小球通過的位置連接起來就得出小球做平拋運動的軌跡。⑤以O點為原點，畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸。⑥求小球平拋的初速度v0出示視頻：平拋運動實驗出示視頻：平拋運動與水平方向的運動（3）實驗結論：平拋運動在水平方向上是勻速直線運動，豎直方向的速度大小不影響平拋運動在水平方向的運動。注意事項：①保證斜槽末端點的切線水平，方木板豎直。②小球每次從斜槽上同一位置滾下。在平拋運動的軌跡上找到每隔相等時