5.2 平抛运动——平抛运动的位移 教学设计 -2022-2023学年高一下学期物理人教版必修2

《平抛运动的位移》教学设计 1、 设计理念 基于课标和学情，笔者将学生对平抛运动的位移的认知划分为六个层次，用以描述本节课学生的认知发展路径和具体表现行为。层次一和二是学生已有的认知水平，层次六是本节课要求学生所要达到最高认知水平。教学环节的设计意图是促进学生的认知从低层次向更高一层次发展。例如教学环节CD的作用是促进学生的认知水平从层次二向层次三发展。 2、 教学目标 【知识与技能】 （1）理解平抛运动y方向分位移的规律 （2）理解平抛运动x方向分位移的规律 （3）理解平抛运动分位移与合位移的关系 【过程与方法】 （1）体验运用运动的合成与分解方法将平抛运动分解为熟悉的直线运动的过程。 【情感态度价值观】 （1） 利用废旧塑料瓶和吸管制作水枪，帮助学生建立变废为宝的观念。 （2） 让学生在游戏中产生认知冲突，培养学生学习物理的兴趣。 （3） 通过应用牛顿第二定律在不同方向上分析平抛运动，培养学生运用已有的知识分析新问题的观念。 3、 教学重难点 （1）理解平抛运动在x方向和y方向分位移的规律。 （2）应用平抛运动的位移规律解释现象 4、 教学过程 环节一：复习平抛运动的概念 学生活动 【比赛】： 1.比赛规则是站在离黄色杯子相同水平距离处，持平水枪，看谁可以在最短时间内将水射入黄色杯中。 2.观看比赛。 3.在讨论比赛情况过程中复习平抛运动的概念和分析曲线运动的方法。 4.为分析平抛运动建立平面直角坐标系。 环节二：平抛运动Y方向的规律 教师活动 学生活动 【实验】：使A球做平抛运动同时B球做自由落体运动。 【提问】：通过慢放镜头可以看出，在下落过程中的任一时刻，两小球都处于同一高度。这说明什么？ 【提问】：所有做平抛运动的物体在y方向的分运动都与自由落体运动规律相同吗？谁能用牛顿第二定律来解释这个问题？ 【观察实验】：AB两球同时落地。 【回答】：这说明小球在y方向的分运动与自由落体运动遵循相同的规律。 【回答】：做平抛运动的物体在Y方向仅受重力，根据牛顿第二定律。做平抛运动的物体在Y方向上的加速度就等于自由落体加速度g，物体的初速度沿x方向，它在y方向的分速度是0.平抛运动，Y方向分运动的加速度和初速度与自由落体运动情况相同，平抛运动在竖直方向的分运动就是自由落体运动。 环节三：平抛运动X方向的规律 教师活动 学生活动 【实验验证】很好。把实验视频做成类似频闪照片，我们可以看到，相同时间内，小球在水平方向上通过的位移相同。 【理论分析】那平抛运动在X方向的分运动就是匀速直线运动啦。因为做平抛运动的物体在X方向不受力，加速度为0，物体在X方向上一直保持初速度。 环节四：平抛运动的合位移 教师活动 【总结】：综合大家的分析，从运动分解的角度说，平抛运动在X方向的分运动是速度为的匀速直线运动，Y方向的分运动为自由落体运动。把平抛运动的位移分解到x方向和y方向。x方向的位移x=，y方向位移y=1/2.从运动的合成角度说，根据平行四边形定则t时刻x方向的位移和y方向的位移合成后得到总位移。总位移末端一定落在平抛运动轨迹上。 环节五：应用平抛运动的位移解释游戏 学生活动 【解释现象】：在水枪比赛中水做平抛运动的时间t=由下落高度决定。王子怡发射的水做平抛运动的时间更长一下。当水平X方向位移相同时，水初速度更小。所以王子怡更容易获胜。杨懿卓发射的水运动时间比较短，如果要到达黄色杯子，就要有更大的初速度，因此更难一些。 环节六：新的问题 教师活动 【提问】：同学们理解了平抛运动的位移后，可以继续思考一个新的问题，平抛运动的轨迹方程是什么？ 5、 教学反思 本节微课通过游戏中位移小，反而不容易到达黄色杯子的现象，引发认知冲突，激发学生研究平抛运动位移的热情。 本节课先分析平抛运动在Y方向的分运动，后分析X方向的分运动。虽然Y方向的分运动比x方向的运动更复杂一些，但是在观察实验现象的基础上，学生会更有信心运用牛顿第二定律分析运动规律。分析Y方向的分运动后，学生自然会想到再运动牛顿第二定律分析x方向的运动，这个任务就比较容易了。另一方面，实验中实现将小球的运动看做自由落体运动，比实现将小球的运动看做匀速直线运动更容易，也更有说服力。 $$