优秀教案系列
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第3节实验:探究平抛运动的特点
教学分析
教学分析
教学目标
1.知道什么是抛体运动、什么是平抛运动及平抛运动的条件,理解平抛运动是匀变速曲线运动。
2.通过将平抛运动分解到水平、竖直两个方向,分别设计平抛竖落仪和平抛运动演示仪的实验探究方案,加深对运动的合成与分解的认识。
3.经历小组交流设计实验、进行实验的过程,掌握平抛运动在水平、竖直方向分运动的性质,培养交流解决问题的能力,学会科学探究。
4.通过科学探究和感悟科学思维的过程,感受科学探索的魅力,培养良好的科学态度与责任。
教学重难点
重点:掌握平抛运动的条件,并能够设计实验探究平抛运动在水平和竖直方向分运动的特点。
难点:1.如何设计实验探究方案并绘制平抛运动轨迹。
2.根据实验现象得到分运动特点。
教学方法
教师启发引导,教学与探究相结合,以实验探究为主,通过分析、交流等活动得出结论。
课时安排
1课时
教学准备
频闪照片、教材图5.3-2所示器材(平抛竖落仪)、教材图5.3-3所示的器材(斜槽、木板、复写纸、图钉、铅垂线)、多媒体辅助教学设备、学案等
教学
教学设计
一、情境导入
[图片展示]生活中常见的几幅抛体运动图片。
[提出问题]竞技比赛当中,运动员奋力掷出标枪;特技演员驾驶汽车飞越黄河壶口瀑布;篮球运动员纵身一跃,投出漂亮的三分球。根据上述实例,投掷的标枪,飞跃的汽车,投射的篮球这几个物体的运动有什么特点?在忽略空气阻力的情况下,物体抛出后的受力情况如何?
[学生回答]由于知识储备的限制,学生可能仅答出是曲线运动,或者物体抛出时有一定的速度,但是初速度方向不能确定。受力情况较易分析,物体抛出后只受重力作用。
[引入新课]课前板书呈现课题,通过情境导入配合课件使用引入本堂课内容,明确本课的基本学习目标,引导学生进入新课的学习。
二、新课讲授
(一)抛体运动
[情境设问]物体(投掷的标枪、飞跃的汽车、投射的篮球)飞出后做曲线运动,进行细节设问。以标枪为例,标枪离手后为何可以继续向前运动?在向前运动的过程中受到哪些力的作用?
[学生回答]学生可能回答因为运动员给了标枪一个力的作用,引导学生寻找直接原因,标枪离手时有初速度;离手之后的运动过程中仅受到重力作用。
[教师总结]得出抛体运动的概念:以一定的速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力的作用,这时的运动叫作抛体运动。并强调抛体运动有初速度且只受重力两点特征。结合曲线运动的内容,进一步引导学生对抛体运动进行分类,过渡到平抛运动的学习。
(二)平抛运动
[提出问题]抛体运动分为竖直上(下)抛、平抛和斜抛,平抛作为抛体运动的一种情况,能否归纳得出平抛运动的条件?
[学生回答]平抛运动条件:有初速度,初速度沿水平方向,只受重力。
[教师总结]规范平抛运动的定义:以一定的速度将物体水平抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力的作用,这时的运动叫作平抛运动。并强调平抛运动的条件。
[思考与讨论]请从受力和运动两个角度分析平抛运动属于何种性质的运动?并给出理论依据。
[学生活动]小组合作讨论并由小组代表总结发言。平抛运动由于只受重力作用,加速度不变,因而是匀变速运动。由于初速度水平,仅受重力,受力方向竖直向下,合力与速度不共线,所以做曲线运动。综上所述:平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动。
(三)实验:探究平抛运动的特点
1.实验探究思路
[提出问题]平抛运动的轨迹是曲线,比直线运动复杂,不易研究,如何处理曲线运动?
[学生回答]可以借鉴上一节将复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路,进行运动的分解。
[提出问题]将平抛运动分解到什么方向?
[学生回答]学生合作交流后比较容易想到,根据平抛运动的初速度和受力特点,将平抛运动分解为竖直方向的分运动和水平方向的分运动。
[教师活动]肯定基本思路:将平抛运动分解到水平方向和竖直方向,分别对水平方向和竖直方向的分运动进行实验探究。组织学生合作设计实验方案。
[提出方案]学生合作交流后可能提出如下实验探究方案:
(1)频闪照相法,教材P10实验设计
(2)平抛竖落仪法,教材P11参考案例步骤1
(3)细水柱法
(4)平抛运动演示仪法,教材P12参考案例步骤2
[教师总结]
(1)频闪照相法:在能保证初速度水平的前提下,用数码照相机连续拍照,效果可能较为理想,图像准确,但将不同图片合一需要较复杂的计算机技术支持。
(2)平抛竖落仪法:操作简便,可实现平抛运动的小球和自由落体运动的小球同时释放