5.4抛体运动的规律 教学设计-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

5.4 抛体运动的规律 【教材分析】 本节是人教版高中物理必修第二册第五章《曲线运动》的第3节的知识，其内容包括抛体运动的定义以及形成条件，抛体运动的规律及其应用。在本节课之前学习了直线运动的规律，曲线运动以及运动的合成与分解等知识，在后面还将要学习圆周运动和天体运动。抛体运动是直线运动到曲线运动的一个“过渡”，也是运用运动的合成与分解分析曲线运动的一个典型特例。此外抛体运动与日常生活联系非常紧密，所以学好这部分知识也有广泛的实际意义。 【学情分析】 高一的学生已经初步具备了分析问题的能力、物理实验的能力、归纳实验现象的能力，也具有一定的用数学知识研究物理问题的能力。另外学生已经学过了直线运动以及运动的合成与分解，这些都为本节课在方法上铺平了道路。具体如何运用运动的合成与分解，特别是如何加深对运动的理解。 【教学目标】 物理观念：用“演绎推理”的方法生成平抛运动的规律，使学生亲历物理观念建立的过程。 科学思维：利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动，渗透“化曲为直”“化繁为简”“等效替代”等重要的物理思想。 科学探究：通过实例分析再次体会平抛运动的规律。 科学态度与责任：通过对平抛运动的规律的建立，增强学生学习物理的兴趣，感受学习成功的快乐。 【教学重难点】 重点：分析归纳抛体运动的规律 难点：运用数学知识分析归纳抛体运动的规律 【教学过程】 一、新课引入 创设情景：观看打排球视频； 提问： （1）从视频中看到排球发生什么情况？ （2）在排球比赛中，运动员发球时要使排球既能过网，又不出界，需要考虑哪些因素？ （3）排球的运动属于抛体运动吗？ 举例： 抛体运动：以一定的初速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力的作用。 提问：排球的运动属于抛体运动，如果运动员发球的速度是水平的，那么排球的运动是平抛运动吗？ 平抛运动：以水平的初速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力的作用。 2、 新课讲解 1.平抛运动的特点 提问： 平抛运动是曲线运动，研究曲线运动比较困难，可以转变为我们已经学习过的什么运动？ 实验演示：利用平抛竖落仪演示 视频展示：利用虚拟实验展示两个小球分别做自由落体运动和匀速直线运动 实验探究结果： 平抛运动竖直方向是自由落体运动 平抛运动水平方向是匀速直线运动 2.平抛运动的速度 提问：如图：一物体以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，经过时间t运动到C点，求此时C的速度？ 第一步：建立直角坐系标，以抛出点为原点，以初速度v0作为x的方向，竖直方向为y轴方向。 第二步：将速度沿x轴方向和y轴方向分解。 第三步：根据矢量法则，求出速度大小以及方向 结论：在平抛运动中，速度随时间变大 结论：在平抛运动中，速度与水平方向的夹角随时间在增大 例题：将一个物体以 10 m/s 的速度从 10 m 的高度水平抛出，不计空气阻力，g 取 10 m/s2 (1)求落地时，物体速度方向与水平地面间的夹角θ的正切值是多少？ 3.平抛运动的位移与轨迹 ①位移 【小组讨论】 大家知道了平抛运动速度的处理方式，那么平抛运动中位移应该如何处理呢？ 【学生回答】与速度的合成和分解方式应该相同。 【教师总结】经过小组讨论过后，同学们回答的十分正确。接下来老师进行具体的总结和阐述。 展示虚拟实验不同初速度的平抛运动，说明；高度相同时，初速度越大，水平位移越大 ②轨迹 结论：平抛运动的轨迹是一条抛物线 例题：将一个物体以 10 m/s 的速度从 10 m 的高度水平抛出，不计空气阻力，g 取 10 m/s2 （2）求物体经多长时间落地？落地时间与初速度大小有关吗？ 【板书设计】 【教学反思】 学科网（北京）股份有限公司 $$