5.3实验：探究平抛运动的特点 教学设计 -2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

【高中 - 物理 - 人教版（2019） - 必修 第二册 教案设计】 第五章 抛体运动 - 3. 实验：探究平抛运动的特点 教学内容分析 本节内容是在实验环境中探究平抛运动的特点。首先，我们会通过实验来了解平抛运动的基本概念，即物体在空气阻力可以忽略的情况下，以一定的速度被抛出，只受重力的作用，这样的运动就被称为抛体运动。如果初速度是水平方向的，这样的抛体运动就被称为平抛运动。 接下来，我们会通过实验来探究平抛运动的特点，即物体的速度和位移随时间的变化关系。我们会按照抛出瞬间的单纯运动分解为水平方向和竖直方向两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在这两个方向的运动特点。 在实验过程中，我们会使用摄像机记录物体在不同时间的位置，然后通过分析水平方向和竖直方向的运动规律，来验证我们的猜想。 最后，我们会通过实验数据，分析小球水平方向分运动和垂直方向分运动的特点，以此来深化我们对平抛运动的理解。 学情分析 前置知识点 在学习本节课程之前，学生应已经掌握了关于力和运动的基本知识，包括牛顿第二定律、速度和加速度的概念，以及自由落体运动的基本规律。此外，学生还应该了解基本的实验设计和数据处理方法，包括如何设计实验、如何收集和处理数据，以及如何通过实验数据来验证理论预测。 本节知识点 本节课程的主要知识点是平抛运动的特点。通过实验，学生将了解到平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。此外，学生还将学习如何通过实验数据来验证这一理论预测。 学生发展水平 根据以往的教学经验，大部分学生在学习这一章节时可能会遇到一些困难，主要是因为平抛运动涉及到的知识点较多，且需要学生具备一定的实验设计和数据处理能力。因此，教师在教学过程中需要注意引导学生理解和掌握这些知识点，同时也要注重培养学生的实验技能和数据处理能力。 教学目标 物理观念 1. 通过实验探究平抛运动的特点，理解平抛运动是曲线运动，并能将其分解为水平方向和竖直方向的分运动。 2. 通过记录平抛运动物体在不同时刻的位置，分析水平方向和竖直方向的位移随时间变化的规律，理解平抛运动的本质。 3. 通过对平抛运动的研究，理解物体在重力作用下的运动规律，增强对物理现象的理解和解释能力。 科学探究 1. 通过设计实验方案，选择合适的实验方法（如频闪照相或录制视频），记录并分析实验数据，培养科学探究能力。 2. 通过实验数据的分析，验证平抛运动在水平方向和竖直方向的分运动特点，培养分析和概括能力。 3. 通过多次实验和数据记录，理解实验误差的来源及其对实验结果的影响，学会如何减小实验误差。 4. 通过对实验现象的观察和数据的分析，学会用实验数据检验物理猜想，培养实事求是的科学精神。 科学态度与责任 1. 通过实验过程中的观察和记录，培养细致、严谨的科学态度，增强对物理实验的兴趣和责任感。 教学重难点 重点 通过实验探究平抛运动的特点，理解平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。 难点 设计并实施实验，准确测量和记录数据，分析数据并得出结论。 教学过程 一、导入新课（5min） 师：同学们，今天我们来学习平抛运动。首先，请大家看几张图片。（多媒体出示飞机投弹，运动员推铅球图片） 生：（观察图片） 师：这些图片展示了什么现象？ 生：飞机投弹和运动员推铅球。 师：很好，这些都是平抛运动的例子。通过这些图片，我们可以看到平抛运动的特点。接下来，我们将深入探讨平抛运动的规律。 二、讲授新课（20min） 1. 平抛运动概念 师：什么是平抛运动呢？平抛运动是指只受重力作用，初速度为水平方向的抛体运动。 生：老师，能再详细解释一下吗？ 师：当然。平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动，而在竖直方向上做自由落体运动。大家明白了吗？ 生：明白了。 2. 平抛运动的规律 师：接下来，我们来探讨平抛运动的规律。我们可以将平抛运动分解成竖直方向和水平方向的分运动进行研究。 生：老师，怎么分解呢？ 师：我们来看一下，平抛运动的初速度在水平方向上保持不变，而在竖直方向上，物体受重力作用，做自由落体运动。这样，我们就可以分别研究水平方向和竖直方向的运动规律。 生：原来如此。 3. 平抛运动物体的速度 师：根据平抛运动在水平方向和竖直方向的规律，我们可以求出物体在任意时刻的速度。水平方向的速度为 vx=v0，竖直方向的速度为 vy=gt。 生：老师，合速度怎么求呢？ 师：合速度可以按照勾股定理求得。我们来看一个例子。（教师在黑板上画图并讲解） 生：（认真听讲并做笔记） 4. 平抛运动的位移 师：平抛运动的位移也可以分解来研究。水平位移 x=vt，竖直位移 。 生：老师，这样我们就可以知道物体在任意时刻的位置了。 师：没错。通过这些公式，我们可以准确计算物体在不同时间的位置。 5. 平抛运动的轨迹 师：最后，我们来看一下平抛运动的轨迹。由于水平方向是匀速直线运动，竖直方向是自由落体运动，平抛运动的轨迹是一条抛物线。 生：老师，这样我们就可以画出物体的运动轨迹了。 师：对的。大家可以试着画一下。 三、巩固新课（10min） 师：现在我们来做几个练习，巩固一下今天学到的知识。 （教师出示练习题） 师：第一个问题，从同一高度以不同的速度水平抛出两个质量不同的石子，下列说法正确的是（ ) A、 初速度大的先落地 B、质量大的先落地 B、 两个石子同时落地 D、无法判断 生：（思考并回答） 师：正确答案是C，两个石子同时落地。因为平抛运动的竖直方向是自由落体运动，与初速度和质量无关。 师：第二个问题，以 9.8m/s 的水平速度 v0 抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ为面上，不计空气阻力，求物体完成这段飞行的时间。 生：（思考并回答） 师：很好，大家都回答得很不错。 四、课堂总结（5min） 师：今天我们学习了平抛运动的概念、规律、速度和位移的计算，以及平抛运动的轨迹。大家还有什么问题吗？ 生：没有。 师：好，接下来我们来总结一下今天的内容。（教师板书总结） 第二节：平抛物体运动 一、平抛运动概念： 只受重力的作用初速度为水平方向的抛体运动叫做平抛运动 二、平抛运动的规律 1.平抛运动物体的速度 水平分速度 vx=v0竖直分速度 vy=gt2.平抛运动的位移 水平位移 x=vt3.平抛运动的轨迹： 平抛运动的轨迹是一条抛物线 五、布置作业（5min） 师：最后，请大家完成课后练习1、2、3题，巩固今天的学习内容。下课！ 生：谢谢老师！ 教学准备 多媒体设备、平抛运动相关图片、练习题。 学科网（北京）股份有限公司 $$