优秀教案系列
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第4节抛体运动的规律
教学分析
教学分析
教学目标
1.知道抛体运动的受力特点,会用运动的合成与分解的方法对平抛运动进行理论分析。
2.理解平抛运动的规律,知道轨迹是抛物线,会计算平抛运动的速度及位移,体验物理观念建立的过程。
3.经历平抛运动的规律的探究过程,认识“化曲为直”“化繁为简”“等效替换”等重要的物理思想,并能够用来研究一般的抛体运动。
4.具有运用平抛运动的知识解释自然现象和解决实际问题的能力,认识到平抛运动的普遍性,体会物理学的应用价值。
教学重难点
重点:
1.分析推理平抛运动的速度和位移规律。
2.应用平抛运动的速度和位移规律解决问题。
难点:应用平抛运动规律解决生活和生产中的实际问题。
教学方法
小组合作探究法、图解法、讲授法、讨论法、类比法
课时安排
2课时
教学准备
多媒体辅助教学设备、相关视频、PPT课件、学案等
教学
教学设计
教学环节
教学过程
设计意图
评价维度
一、课前准备
[温故知新]
1.什么叫抛体运动?抛体运动理想化了什么条件(忽略了什么因素)?
2.按照抛体运动抛出时的初速度方向来对抛体运动分类,初速度沿水平方向的一般叫作平抛运动;初速度不沿水平方向的(斜向上或者斜向下)一般叫作斜抛运动。
3.将一个小球水平抛出,忽略空气阻力,这个小球在运动过程中:
(1)受力特征:只受到重力的作用。
(2)运动特征:水平方向分运动为匀速直线运动。
竖直方向分运动为自由落体运动。
建立准确的物理观念。
能否对由简单到复杂的物理问题进行分析和推理,获得结论并作出解释。
二、课堂引入
[情境引入]在排球比赛中,你是否曾为排球下网或者出界而感到惋惜?
[视频展示]播放有关排球比赛的视频。
[教师引导]仔细观察视频,你会发现排球的运动是一般的抛体运动,有时还会是平抛运动。
[提出问题]如果运动员沿水平方向击球,在不计空气阻力的情况下,要使排球既能过网,又不出界,需要考虑哪些因素?如何估算球落地时的速度大小?
[学生思考]……
[教师总结]上节课我们通过实验探究了平抛运动的特点,本节我们将从理论分析的角度,对抛体运动的规律作进一步分析。
[教师板书]5.4抛体运动的规律
板书呈现课题,配合课件使用,引导学生进入本课的学习过程,明确本课的教学目标。
三、科学推理平抛运动的速度
[情境设问]1.如何建立坐标系和坐标原点?
[教师示范]建立平面直角坐标系
以击球点为原点,以初速度v0的方向为x轴方向,竖直向下的方向为y轴方向,建立平面直角坐标系。
[情境设问]2.排球水平抛出后水平和竖直方向受力情况分别是怎样的?加速度如何?两个方向上各做什么运动?
[学生回答]排球在水平方向不受力,故在x方向的加速度是0,排球以速度v0飞出,所以它将保持v0不变,与时间t无关,即做匀速直线运动。排球在y方向只受重力,由牛顿第二定律知a=g,在y方向的初分速度是0,所以y方向做自由落体运动。
续表
教学环节
教学过程
设计意图
评价维度
三、科学推理平抛运动的速度
[提出问题]如果以击球位置为坐标原点,水平向右及竖直向下为两个坐标轴的正方向,你能写出两个方向的速度表达式吗?合速度如何表述呢?
[讨论交流]根据两个分运动方向的受力特点以及合矢量与分矢量的关系可知,速度矢量v和它的两个分矢量vx、vy,所以有水平分速度vx=v0
竖直分速度vy=gt
根据勾股定理有
v=v
[师生总结]
①对小球进行运动和受力分析。
②建立坐标系。
③分析小球在不同方向的加速度和初速度。
④在两个方向上分别应用运动学公式得出运动速度。
⑤对分运动进行合成得到结果。
⑥对结果是否合理进行论证。
[教师板书]平抛运动的速度规律
速度大小v=v
速度的方向tanθ=v
【例题1】将一个物体以10m/s的速度从10m的高度水平抛出,落地时它的速度方向与水平地面的夹角θ是多少?不计空气阻力,g取10m/s2。
例题分析:
[问题情境]1.物体受什么力?受力方向和初速度方向之间是什么关系?
[学生回答]物体只受重力,垂直关系。
[问题情境]2.根据题目条件,应如何建立坐标系?
[学生回答]以抛出时物体的位置O为原点,建立平面直角坐标系,x轴沿初速度方向,y轴竖直向下。
[问题情境]3.物体在水平方向和竖直方向的加速度和初速度是多大?
[学生回答]物体加速度的水平分量为0,水平分速度是v0=10m/s;在竖直方向加速度为g,初速度的竖直分量为0。
[问题情境]4.求