人教版高一物理必修二教案：5.2平抛运动

《抛体运动的规律》教学设计（双语班） 教学三维目标 （一）知识与技能 1、理解平抛运动是匀变速运动，其加速度为 g。 2、掌握抛体运动的位置与速度的关系。 （二）过程与方法 1、了解运动的合成与分解的方法在研究抛体运动中的作用； 2、通过抛体运动的探究过程，尝试用科学研究的方法研究和解 决抛体运动的问题。 （三）情感、态度与价值观 1、通过对抛体运动规律的探究，培养学生探究自然奥秘的热情 和对科学的好奇心、求知欲； 2、培养学生通过观察和实践，巩固自己所学知识和解决实际问 题的能力。 教学重点 分析归纳抛体运动的规律 教学难点 应用数学知识分析、推理抛体运动的规律 教学方法 1、教师启发、引导，学生归纳分析； 2、讨论、交流学习成果； 3、对简单运动形式的研究，推广到对一般情况的分析。 教学工具 投影仪等多媒体教学设备。 教学过程设计 一、引入新课 上节课我们已经学习了质点在平面内运动的研究方法，本节我 们将从实例出发研究平面内质点运动的规律。 二、进行新课 （一）抛体运动的感性认识 【教师活动】课件演示：斜向上方喷出的水流、射出的箭、被 掷出的铅球、被水平抛出的小球等，引导学生思考：这些物体的运 动有什么特点？从受力上、初运动等方面分析。 【学生活动】学生回答以上问题，允许不同结论。 【教师活动】老师点评总结运动特点： （1）有初速度； （2）若忽略空气阻力，则只受重力作用。我们把这一类运动称 为抛体运动。若初速度沿水平方向，则称为平抛运动。 先来探究简单的抛体运动形式--平抛运动的规律。 【教师活动】请学生思考以下问题：1、平抛运动是曲线运动， 该用什么方法来研究这类运动？能不能利用直线运动的知识来研究 呢？ 2、对一个运动，我们一般研究哪些物理量呢？ 【学生活动】学生回答以上问题，允许不同结论。 【教师活动】老师点评总结： （1）利用“运动分解”的方法，将曲线运动分解为直线运动来 解决； （2）研究一个运动的规律，我们一般从位移、速度、加速度、 轨迹等物理量的变化情况进行分析。 【设计目的】通过引导，利用所学知识来解决新的问题。 （二）对平抛运动规律的分析和研究 那么如何对平抛运动进行分解呢？ 1、从受力方向和初速度方向来分析 【教师和学生交互活动】教师引导学生从事以下活动： 猜想：（1）水平方向：不受力但有速度，由牛顿第一定律知， 应该是匀速直线运动。 （2）竖直方向：无初速度但受重力作用，由由牛顿第二定律知， 应该是自由落体运动。 验证：（1）请学生观察小球做平抛运动的频闪照片，提示学生寻找 水平方向相等时间间隔内的位移关系。能得出什么结论？ 课件展示：以速度 v 水平抛出的物体的运动轨迹，和自由落体 运动的闪光照片，如图。 课件展示结论：水平方向在相等的时间内通过相等的位移，是 匀速直线运动。 （2）学生分组实验，两小球在同一位置分别同时做自由落体运 动和平抛运动，提示学生注意观察两球落地的先后顺序，能得出什 么结论？ 课件展示结论：两球总是同时落地。平抛运动在竖直方向是自 由落体运动。 【老师总结】将平抛运动分解为竖直和水平两个方向的直线运 动来解决，可以利用平面直角坐标系来研究平抛运动的各物理量。 【设计目的】 让学生明白为什么沿水平方向和竖直方向将运 动分解。 2、从平抛运动的位置坐标和轨迹来分析 【教师活动】引导学生阅读教材，独立推导平抛运动的位置坐 标。为了便于研究，推导时考虑以下问题： （1）根据对平抛运动的水平方向和竖直方向的运动分解，如何 建立坐标系来解决问题？ （2）如何求出 t 时刻小球在坐标系上的坐标，即水平位置坐标 和竖直位置坐标？ 【教师提示】为了研究问题的方便，应该沿水平向右和竖直向 下建立坐标系，并取小球刚被水平抛出的瞬间作为坐标原点。课件 展示如图。 【学生活动】在练习本上建立平面直角坐标系，推导在水平方 向和竖直方向上的位置坐标 x 和 y。 【教师活动】教师巡回指导，掌握学生的推导过程。并投影学 生的推导过程，引导学生分析、点评。 【设计目的】通过学生推导分析，提高学生分析解决问题的能 力。通过推导，体会成功的喜悦。为进一步研究轨迹方程做好准备。 【教师活动】如何再进一步得到平抛的轨迹方程？即 x 与 y 的 关系式。 【学生活动】利用上面推导出的位置坐标 x、y 的表达式，消去 时间 t，得到轨迹方程，即 x 与 y 的关系式。 【教师活动】教师巡回指导，掌握学生的推导过程。投影学生 的推导过程，引导学生分析、点评。从轨迹方程可以看出，其轨迹 为抛物线。 【设计目的】引导学生独立思考，独立寻找求解轨迹的方法； 培养学生运用数学知识分析解决物理问题的能力。 3、从平抛运动任意时刻的速度来分析 【教师活动】物体抛出后，速度大小和方向时刻变化，我们如 何来研究平抛运动的速度呢？试以平抛运动为例推导出 t 时刻运动 的速度。 【学生活动】学生认真思考，在练习本上推导出 t 时刻平抛运 动的速度。 【教师活动】教师巡回指导，掌握学生的推导过程。投影学生 的推导过程，引导学生分析、点评。 课件展示：平抛运动的物体水平方向上不受力，匀速运动， 故 ；竖直方向上自由落体运动，故 。 由勾股定理可知，合速度大小为 ，方向 ， 其中 为合速度与初速度间的夹角。 【设计目的】通过教师引导和学生进行独立思考，培养学生自 主学习能力，并激发探究未知规律的兴趣。 【教师活动】课件展示例题：将一个物体以 10m/s 的速度，从 高度 10m 的位置水平抛出，落地时它的速度方向与地面的夹角是多 少？（不计空气阻力，取 g=10m/s2） 【教师活动】引导学生独立思考，分析求解。 【学生活动】学生在练习本上画出运动草图，分析求解。教师 巡回指导，掌握学生的解题过程，并投影学生的推导过程，引导学 生分析、点评 【设计目的】培养学生运用所学知识分析解决实际问题的能力。 （三）用数学的方法分析归纳斜抛运动规律 【教师活动】教师提出问题，如果将物体斜向上或斜向下抛出， 物体的运动轨迹是怎样的呢？引导学生阅读教材有关内容，就“说 一说”栏目中的问题进行讨论。 首先，教师进行分析提示： 1、利用运动的分解，可以将斜抛运动分解为两个分运动。在水 平方向由于不受力，仍然做匀速直线运动。竖直方向由于受到 重力作用，做的是加速度为 g 的竖直上抛运动。 2、斜抛运动的速度和位置。我们以斜向上抛为例，与平抛类似 建坐标系，如图。可以求出 Vx 和 Vy,进一步可推出运动的水平方向 位移 X 和竖直方向位移 Y。从而推出轨迹方程。 其次，教师巡回指导，掌握学生的推导过程。 最后，教师投影展示学生的推导过程，引导学生分析、点评。 从轨迹方程可以看出，其轨迹仍为抛物线。 【学生活动】学生在练习本上建立平面直角坐标系，利用上面 推导平抛运动轨迹的方法，推导斜抛物体的轨迹方程 【教师活动】课件演示喷出的水作斜抛运动。增加学生感性认 识。 设计目的：培养学生独立解决问题的能力，学会知识的迁移应 用。 三、实例探究 【教师活动】课件展示例题：一架飞机在距离地面 0.81km 的高 度，以 2.5×102km/h 的速度水平飞行，为了使飞机上投下的炸弹落 在指定的目标，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） 课件演示 flash 动画模拟飞机投弹情景。 投影出示下列思考题： （1）从投下的炸弹，做什么运动？ （2）炸弹的运动可分解为哪两个什么样的分运动？ （3）要想使炸弹投到指定的目标处，你认为炸弹落地前在水平 方向通过的距离与投弹时飞机离目标的水平距离之间有什么关系？ 【学生活动】解决上述问题，并让学生书写解题过程 【教师活动】在多媒体上投影解题过程： 【设计目的】利用本节所学知识，解决实际问题，力求达到训练巩 固的目的。 四、课堂总结、点评 【教师活动】让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板 上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结 内容。 【学生活动】认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会 写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么 地方。 【设计目的】总结课堂内容，培养学生概括总结能力，并激励 自主学习热情。 五、课余作业 课后讨论完成 P10 页“问题与练习”中的问题。 六、教学设计的反思与评价 到这里，本节课的设计思路已基本形成，即：学生主观感受── 猜想与验证──实验测量──分析数据──得出平抛运动规律──运用 数学分析──进一步推导抛体运动规律。这一条探究之路很好地落实 了本节课的重点：掌握抛体运动规律，并解决有关问题。让学生用 探究和数学分析的方法，体验抛体运动规律的猜想、分析、推导过 程。学会由简单运动的分析到普遍性规律的掌握，这一较常用的物 理问题的分析方法和解决方法。