1.3 平抛运动 教学设计-2024-2025学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册

1.3《平抛运动》教学设计 选自粤教版高中物理 必修第二册（新版） 1、 教材分析 1． 课程标准的要求： 通过实验，探究并认识平抛运动的规律。会用运动合成与分解的方法分析平抛运动。体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想。能分析生产生活中的抛体运动。 2． 本节内容的地位和作用 “平抛运动”是粤教版高中《物理 必修第二册》第一章第3节的内容，从知识结构来看，平抛运动是学生学习的第一类曲线运动，但区别于对圆周运动的研究，平抛运动采用的是直线运动的研究方法，巧妙地利用运动的合成与分解的方法将其转化为学生熟悉的匀速直线运动和自由落体运动这两种直线运动，体现了将复杂运动分解为简单运动的物理思想。同时平抛运动模型也是以后解决机械能守恒问题和匀强电场中带电粒子的运动问题中常用的物理模型。 2、 学情分析 认知层面：学生来说很难熟练地将高度抽象的物理模型与实际问题相联系，要求教师注重情境的创设，引导学生体验从实际情境出发建构物理模型的的过程 知识层面：匀速直线运动、牛顿力学以及运动的合成与分解的相关知识 能力层面：学生有一定的动手能力和抽象思维能力，并有强烈的好奇心和求知欲，生活中的现象更能激发学习 兴趣，但抽象思维能力和逻辑推理能力还不够强，在设计探究实验时缺乏 严谨性。 3、 教学目标 1． 物理观念 发展学生的运动观念，认识平抛运动的特点 2． 科学思维 通过对生活中与平抛运动有关的案例分析，构建理想化物理模型，利用已知的直线规律来研究复杂的曲线运动，渗透物理学“化曲为直”“化繁为简”的方法。 3． 科学探究 通过实验探究进行共性分析，培养学生实验设计能力、操作能力、分析和处理实验数据的能力 4． 科学态度与责任。 学生通过观察、实验及探究、交流与讨论等学习活动，习得尊重客观事实、实事求是、用实验证明现象或猜想、用实验数据说话的科学态度。 4、 教学重难点 1. 教学重点：掌握平抛运动的分解方法、通过定性到定量实验认识平抛运动的规律和特点 2. 教学难点：设计平抛运动的探究实验 5、 教学策略设计 本节课将采用讲授法、实验法和案例分析法等多种教学方法。讲授法用于讲解平抛运动的概念、特点和规律；实验法用于观察和验证平抛运动的特点；案例分析法用于分析现实生活中平抛运动的实例 6、 教学流程图 应用规律 活动四 数字化实验 活动I 演示实验 情境Ⅱ 生活中平抛运动 情境Ⅰ 生活中的抛体运动 抛体运动概念 活动III 学生实验 活动II 频闪照相机 问题思考析 平抛运动概念 7、 教学过程 教学环节和教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 一、导入新课 做投球进桶游戏 将网球换成气球 学生体验并谈感受 通过游戏激发学生兴趣 二、创设情景 构建模型 内容1.创设物理情境，引导学生认识抛体运动 （1） 展示并引导学生观察各种抛体运动轨迹实拍图，有什么共同特点？ （2） 指出按照初速度方向不同，可以将抛体运动分类 建立平抛运动理想化模型 内容2.观察平抛运动的轨迹思考问题 (1) 平抛运动的轨迹是曲线，我们应采用什么方法来研究曲线运动？ (2) 从运动趋势上谈谈分解的依据是什么？ (3) 怎么用实验探究两个分运动的运动情况？ 学生观察，归纳 归纳总结出平抛运动定义以及运动条件。 预设回答 （1） 利用运动的合成与分解 （2） 有向前和向下的趋势 （3） 可以分别探究两个方向的运动，或同时获得平抛运动水平方向和竖直方向的位移随时间变化的规律 引导学生从实际情境中认识抛体运动，体会从实际情境出发，建构物理模型的抽象概括过程。 基于自由落体运动模型和匀速直线运动模型提出定性的平抛运动模型的猜想，运用运动的合成与分解的方法分析平抛运动 3、 实验探究 定性分析 双轨平抛运动 定量分析 数据处理 得出结论 内容1.分别获得平抛运动水平方向和竖直方向的运动（实验目的） （1）如何将平抛运动与我们熟知的运动对比呢？你可以借助身边的物品进行实验 （2）你需要注意哪些事项呢? （实验原理） 实验器材 演示实验：利用双轨平抛运动演示仪做对比实验 （1）如何改变条件，多次实验得出水平和竖直方向分运动的特点？ 由于实验中小球的运动太快了，我们没有办法准确确定平抛运动水平方向是匀速直线运动，竖直方向是自由落体运动。你有什么方法让这个运动看起来慢一些，或者能够展现出运动轨迹呢？ 内容2.同时获得平抛运动水平方向和竖直方向的位移随时间变化的规律 （1）时间间隔相同的点在水平和竖直方向有什么特点？ （2）你能得出什么结论？ （3）你能借助频闪照相机的原理利用桌子上的器材进行实验探究吗 内容3.引导学生分组进行实验 （1） 为了定量研究需要建立坐标系,坐标原点在哪里?坐标轴如何确定? （2） 对于从斜槽上滚出的小球,如何保证小球水平抛出? （3） 你能否同时记录小球在不同时刻的位置?如果需要多次实验才能记录多个时刻的位置，你如何确保运动的同一性? （4） 你所记录的多个小球位置之间的时间间隔相等吗?为了获得相同时间间隔的点，你有什么办法? （5） “相同时间间隔的点”竖直位移有什么特点? （6） 你能得到什么结论 （7） 通过上述实验，你能得到平抛运动在竖直方向是自由落体运动吗？为什么 内容4.借助数字化实验探究平抛运动 通过理论分析结合上述实验，请你从受力角度分析两个分运动的原因，并写出水平及竖直方向上的速度、位移方程 学生思考回答问题 答案预设： （1） 可以将平抛运动与匀速直线运动和自由落体运动相对比 （2） 需要控制运动的同时性 学生观察实验现象 猜想：平抛运动水平方向是匀速直线运动，竖直方向是自由落体运动。 可以利用频闪照相机 学生观察、测量 通过数据得出水平方向是匀速直线运动，竖直方向是匀变速直线运动 学生动手实验 预设回答： （8） 不能，因为不知道相同时间间隔的具体时间，所以没法算出竖直方向的具体加速度 学生观看数字化实验 清晰的看出平抛运动的轨迹是一条抛物线及其水平和竖直方向的运动特点 水平分速度： 竖直分速度： 水平位移： 竖直位移： 学生通过一连串的问题，及实验中出现的困难，逐步思考参与设计实验。 从定性分析到定量分析，突出一条研究物理科学的一般思想方法的主线：观察现象——初步分析——猜想──实验探究──得出规律──重复实验──鉴别结论。 发展基于观察和实验提出物理问题、形成猜想和假设、设计实验与制订方案、获取和处理信息、基于证据得出结论并作出解释，以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力 四、学以致用 如何利用平抛规律估算小球平抛的初速度？ 需要测量哪些物理量？ 引导学生进一步明确水流平抛需要测量的 x、y 的物理意义及其具体数据。 估测：水平射程 x、桌子高度 y. 请学生估算平抛 思考、计算回答 五、课堂总结 本节课通过生活中的现象引入，通过对平抛运动的定性分析-猜想分运动-定量研究—理论探究 六、教学评价 根据目标多元、方式多样、注重过程的评价原则，综合运用课堂练习（测试）、实验操作、行为观察、活动表现评价等多种评价方式，实施“课堂内、外练习（检测）”、“实验报告”与“过程性评价”相结合的评价方式。 （一）课内练习 （二）实验报告（模板见相关材料中的附件） （三）课外练习：教材后面的练习题 1-3 题 （四）在课堂结束后形成一份《高中物理学习任务设计评价量表》。 学科网（北京）股份有限公司 $$