高中物理教学案例

体育新闻 2019-11-13200未知admin

  高中物理教学案例_教学案例/设计_教学研究_教育专区。化曲为直,用直解曲 ——《平抛运动》教学案例 黎城一中 刘黎明 【案例背景】:《平抛运动》是普通高中课程标准实验物理教科书(必 修 2)第五章《曲线运动》第二节的内容。平抛运动作为高中阶段研究 的两种

  化曲为直,用直解曲 ——《平抛运动》教学案例 黎城一中 刘黎明 【案例背景】:《平抛运动》是普通高中课程标准实验物理教科书(必 修 2)第五章《曲线运动》第二节的内容。平抛运动作为高中阶段研究 的两种典型曲线运动中的一种,它是学生第一次用所学过的直线运动 的知识来处理曲线运动的问题,体会分析解决曲线运动问题的方法— —运动的合成与分解。在教学中应让学生主动尝试经历应用这种方法 来探究平抛物体运动规律的学习过程,体验知识发生的过程,激发学 生探究未知问题的乐趣,怎样将复杂的问题化为简单的问题,将 未知问题化为已知问题,将曲线运动的问题化为直线运动的问题。让 学生真正理解运动的合成与分解这种思想方法的意义,理解为什么平 抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的落体 运动。 【预设思】:本节课采用演示、引导,学生实验探究,讨论、交流 学习等方法。让学生通过观察实验,同学之间相互讨论,来体会 是如何将一个复杂的曲线运动——平抛运动,等效分解为水平方向的 匀速直线运动和竖直方向落体运动。为了使学生能主动获取知 识、培养能力、学会学习和研究的方法,调动学生学习积极性,使学 生获得成就感,应把观察现象、初步分析、猜想、实验研究、推导规 律等环节都尽量交给学生自主完成,让教学过正成为学生学习的 过程,使学生既学到了知识,又培养了科学探究能力,充分体现教师 的主导作用和学生主体作用。 【案例描述】: [复习导入] 师:前面我们学习了曲线运动的相关知识以及研究曲线运动基本方法 ——运动的合成与分解,在学习新课之前我们先来回顾一下.物体在 什么情况下物体会做曲线运动? 生:当物体所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上时, 物体做曲线运动。 师:做曲线运动的物体其速度方向是怎样的? 生:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向。 师:对于曲线运动,我们通常会如何处理? 生:把它分解为两个方向的运动来研究,两个分运动的共同效果与合 运动效果是一样的。 [进行新课] 一、抛体运动与平抛运动 师:阅读教材,理解什么是平抛运动?举出生活中物体做平抛动 的例子。 将一张小纸团水平抛出,小纸团的运动能否看成是平 抛运动?为什么? 生:阅读教材,回答出平抛运动的概念,列举生活实例。思考抛 出的纸团的运动是不是平抛运动,通过对纸团运动的 分析,理解平抛运动的条件――空气阻力相对物体的 重力可以忽略不计。 师:通过实例分析,理解平抛运动的条件。增强学生的感性认识, 激发学习物理的兴趣。 二、竖直方向的运动规律 师:演示实验,喷出的水柱显示了平抛运动的轨迹。 提出问题,引导学生观察:平抛运动的轨迹是一条曲 线,我们如何研究这个曲线运动的规律呢?根据物体 做平抛运动的条件,对竖直方向上的运动能否作出猜 测? 学生活动:认真思考,分组讨论,选出代表回答。 用运动的合成和分解的方法来研究,将平抛运动分解 成水平方向和竖直方向上的两个直线运动,分别研究 这两个分运动的规律,最后再合成。 竖直方向:物体只受到重力作用且初速为零,与以前 学习的落体运动条件吻合。由此猜测竖直方向分 运动可能为落体运动。 师:倾听学生回答,点评。 师:作出科学猜想,然后验证猜想,对学生进行科学方法教育。 师:演示实验,探究竖直方向上的运动规律。 ①介绍实验装置如右图所示 ②介绍实验做法: 因弹簧片 C 受到小锤 D 的打击,C 向 前推动小钢球具有水平初速度,使 A 做平抛运动,同.时.(强调)松开小钢 球 B,使 B 从孔中落下,做 落体运动. 生:1、请学生代表做实验,用不同的力来 击打 C. 2、其他同学注意观察 A 球、B 球的运动特点。 师:提醒学生观察现象 1、A 球和 B 球落地的先后(提醒学生注意用耳朵听 两球落地的声音)。 2、用力大小不同时,A 球运动的水平距离有什么不 同。 生:学生描述实验现象 1、无论 A 球的水平速度大小如何,它总是与 B 球同 时落地。 2、A 球的水平初速度越大,走过的水平距离也越大。 3、A 球水平初速度的大小并不影响平抛物体在竖直 方向上的运动。 师:帮助总结、点评实验结论:物体在做平抛运动的过程中,沿 竖直方向的分运动可看作落体运动。 师:利用多动画展示实验现象,学生观察强化感性认识。 强调:物体在空中运行的时间只与抛出点距离地面的高 度有关。h=gt2 /2 t= 2h / g 师:通过实验探究,得出平抛运动在竖直方向上的分运动是 落体运动。培养学生实验观察能力和学习探究未知规 律的兴趣。 三、水平方向的运动规律 师:提出问题:水平方向的分运动又如何研究呢? 生:思考:物体初速度沿水平方向且在水平方向不受外力,根据 牛顿第一定律水平方向的分运动可能为匀速直线运 动。 师:引导学生阅读教材有关内容,掌握实验探究的思。 生:选择实验方案,分组动手实验。 师:指导学生完成探究过程,了解学生的实验情况。 师生互动,得出结论:水平方向的分运动为匀速直线 运动。 四.平抛运动的规律: 引导学生观察频闪照片,得出位移规律和速度规律。 1、位移规律: 既然做平抛运动的物体水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上 做落体运动,那么: 水平方向上的位移: x ? v0t 竖直方向上的位移: y ? 1 gt2 2 所以平抛运动的轨迹是抛物线 在 t 时间内合位移的大小: s ? (v0t ) 2 ? (1 2 gt 2 )2 设 s 与 x 轴的夹角为? ,则 tan? ? y? 1 gt 2 2 ? gt x v0t 2v0 水平位移和竖直位移的运动时间是一样的,但是平抛运动过程 经历的时间完全由抛出点到落地点的竖直高度确定,与抛出时 初速度的大小无关。 轨迹方程: 由 x ? v0t 可得 t ? x v0 ,代入 y ? 1 2 gt 2 ? y ? 1 2 g( x )2 v0 ? 1 2v02 x2 所以平抛运动的轨迹是一条抛物线、速度规律: 水平分速度: vx ? v0 竖直分速度: vy ? gt t 时刻平抛物体的速度大小和方向: vt ? (vx )2 ? (vy )2 设 vt 与 v0 夹角为 β,则 tan? ? vy vx ? gt v0 五.实例探究 一架飞机在距地面 500m的高处,以80m / s 的水平速度飞行,为了使救 援物资准确投中地面目标,飞行员应该在距目标水平距离多远的地方 投出物资?(不计空气阻力, g ? 10m / s2 ) 解:由于不计空气阻力,物资在离开水平飞行的飞机后仍保持与飞机 相同的速度在水平方向上做匀速直线运动,由于竖直方向无初速度, 而且只受重力作用,因此离的物资在竖直方向做落体运 动。 物资在空中飞行的时间t 取决于竖直高度。 由于 H ? 1 gt2 得 t ? 2H ? 2?500s ? 10s 2 g 10 设投出物资处距目标的水平距离为 s ,由于物资在水平方向做匀速 运动,则 s ? v0t ? 80?10m ? 800m 即飞行员应在距目标的水平距离为 800m 远的地方投出救援物资。 [课后作业] 【案例反思】:本节课的重点是掌握解决曲线运动问题的基本方法— —运动的合成与分解。要使学生真正理解平抛运动为什么可以分解为 水平方向的匀速直线运动和竖直方向的落体运动。教材己从理论 和实验两方面提供了许多课程资源。做好演示实验和分析好闪光照片 是关键。学生在教师的引导下,从实验事实出发,观察现象、初步分 析、进行猜想、实验研究、分析论证、得出结论。让学生亲身经历探 究平抛物体运动规律的学习过程,体验知识发生的过程,激发学生探 究未知问题的乐趣,怎样将复杂的问题化为简单的问题,将未知 问题化为已知问题。让学生真正理解运动合成与分解的意义,理解为 什么平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自 由落体运动。

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