粵教版高二物理平拋物體的運動教學(xué)計劃

　　一、教學(xué)概述

　　本節(jié)為高中新課程物理必修①和②中五節(jié)探究課的第五節(jié)，需要探究內(nèi)容多方法較全面，結(jié)合了理論推理和實驗證實雙方面。是在學(xué)生學(xué)習(xí)了直線運動規(guī)律、牛頓運動規(guī)律和運動合成與分解之后的具體應(yīng)用實例，也是這些知識的遷移和綜合應(yīng)用。

　　本節(jié)內(nèi)容重點應(yīng)落實在“探究”上而不是“規(guī)律”上，課堂教學(xué)過程以探究為主要線索。讓學(xué)生體驗掌握化曲為直，化繁為簡處理曲線運動的基本方法。

　　探索規(guī)律總是從問題入手，建立模型、大膽猜想、實驗驗證、得出總結(jié)規(guī)律的過程。通過本節(jié)探究不僅掌握了處理平拋運動的方法，同時也是處理其他曲線運動和處理未知問題的一般思路和方法。

　　物理概念和物理規(guī)律的形成是由現(xiàn)象到本質(zhì)的過程，對它們的理解和掌握不可能一蹴而就，怎樣才能夠讓學(xué)生不是機械化的記住，而是真正理解其實質(zhì)所在，將是這節(jié)課要突破的難點。因此采用實驗探究的方法，讓學(xué)生先通過理論分析和猜想，再通過設(shè)計實驗方案和細(xì)致的實驗及仔細(xì)的觀察，采用對比平拋運動和自由落體運動找到豎直方向為自由落體運動。通過對運動軌跡分析，歸納得到平拋運動水平方向為勻速運動。由于實驗包含的規(guī)律往往隱藏在較深的層次，需要學(xué)生去挖掘，因此這一部分的自主探究活動可以讓學(xué)生親自感受到實驗探究問題的過程，正是對學(xué)生觀察、分析、歸納等各項綜合素質(zhì)和能力的培養(yǎng)。

　　自主探究以學(xué)生為主體，課堂探究教師要配合學(xué)生活動并給予指導(dǎo)，在描繪平拋運動軌跡時方法很多：水平噴出恒定的水流、平拋演示儀演示、火花描繪跡、頻閃照相、數(shù)碼照相和數(shù)碼攝相等，教師可以采用追問并予以指導(dǎo)使設(shè)計方案逐步完善。

　　二、教學(xué)目標(biāo)

　　1.知識與技能

　　(1)研究和探索平拋運動及兩個分運動的性質(zhì)的過程。分解成哪兩個方向的運動，兩個方向是怎樣來確定。

　　(2)引導(dǎo)學(xué)生探索如何用實驗來驗證平拋運動是由水平和豎直方向的兩個分運動合成的。

　　2.過程與方法

　　(1)使學(xué)生掌握正確探究平拋運動體驗科學(xué)研究的方法。

　　(2)凡是合外力為恒力，且初速度與合力垂直的運動，稱為類平拋運動，都遵循與平拋運動相類似的規(guī)律。處理平拋運動的方法是解決曲線運動的一般方法。

　　3.情感、態(tài)度、價值觀

　　(1)在物理教學(xué)中使學(xué)生受到相信科學(xué)、熱愛科學(xué)的教育。

　　(2)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣及實事求是的科學(xué)態(tài)度。

　　(3)激發(fā)學(xué)生積極的學(xué)習(xí)興趣和勇于探索的精神。

　　三、學(xué)習(xí)者特征分析

　　本節(jié)課的學(xué)習(xí)者特征分析主要是根據(jù)教師平時對學(xué)生的了解而做出的：

　　(1)學(xué)生為高一的孩子，好奇心強，具有較強的探究欲望.

　　(2)學(xué)生有過較多的小組合作經(jīng)驗。

　　(3)學(xué)生已經(jīng)學(xué)過牛頓第二定律和牛頓第三定律。

　　四、教學(xué)策略的選擇與設(shè)計

　　(1)探究引導(dǎo)策略：探討式學(xué)習(xí);教師啟發(fā)引導(dǎo)。

　　(2)自主合作探究式學(xué)習(xí)策略：建立小組討論、交流、合作的課堂氛圍。

　　(3)、情景創(chuàng)設(shè)策略：運用生活中與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的情景，設(shè)計問題，設(shè)計物理實驗，組織教學(xué)內(nèi)容，提出有啟發(fā)性的引申問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，積極地參與到實驗驗證、實驗猜想、探究規(guī)律的學(xué)習(xí)當(dāng)中。

　　五、教學(xué)資源

　　(1)人教版新課標(biāo)教材高中物理必修二。

　　(2)相關(guān)實驗器材，如平拋與自由落體實驗器、數(shù)碼相機、塑料瓶、直角彎管，直管道等。

　　(3)專門為本課設(shè)計的多媒體課件。

　　(4)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室。

　　六、教學(xué)過程

　　1.復(fù)習(xí)提問引入：

　　A.到今天為止我們掌握并會處理的運動形式有那些?

　　勻速直線運動和勻變速直線運動

　　B.要使物體作勻速直線運動或勻變速直線運動應(yīng)具備什么條件?

　　C.如果物體運動過程中受到的合外力不為零且與速度方向不在同一條直線上物體將做什么運動?

　　D.如何處理曲線運動。

　　將復(fù)雜的運動分解為簡單的運動來處理

　　E、分運動與合運動具有什么特性?

　　等時性，分運動有獨立性互不干擾。

　　引入新課：

　　今天我們就用前面學(xué)習(xí)過的知識來處理一種具體的曲線運動。

　　2.問題驅(qū)動

　　問題：在一次模擬救援活動中，水平飛行的飛機要將物資準(zhǔn)確投放到A點，飛機應(yīng)在何處投放?

　　先看大致位置在A點左側(cè)。

　　為什么要在左側(cè)投放呢?讓我們來看看被投放的物資在空中運動的軌跡。

　　模擬運動：水平扔出粉筆頭

　　大屏幕展示被空投的物資在空中的運動。

　　3.建立模型

　　提問：它為什么在空中運動的軌跡是曲線?

　　引導(dǎo)學(xué)生注意曲線運動的條件

　　提問：被投放的物資在空中受到那些力的作用?

　　重力和空氣阻力

　　物理學(xué)研究問題總是先簡單后復(fù)雜，忽略次要因素，突出主要因素，對于空中運動的物資由于空氣阻力的影響較小，我們忽略不計。

　　物體具有水平初速度并只受到重力作用的這種運動稱為平拋運動。

　　平拋運動的條件：(1)物體具有水平方向的初速度;(2)運動過程中只受重力作用。

　　在生產(chǎn)生活中有很多運動可以看作平拋運動。引導(dǎo)學(xué)生利用已有日常生活知識尋找相似實例，感知學(xué)習(xí)目標(biāo)。

　　教師利用大屏幕展示一些平拋運動的實例，創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生興趣，讓學(xué)生意識到研究平拋運動的必要性。

　　對于這樣的曲線運動我們?nèi)绾蝸硖幚?我們總是根據(jù)已知去推知未知，到今天為止我們學(xué)過勻速直線運動和勻變速直線運動，我們能不能把平拋運動簡化為前面所學(xué)過的運動來處理。

　　4.大膽假設(shè)

　　啟發(fā)學(xué)生根據(jù)題設(shè)條件大膽猜想平拋運動為：

　　引導(dǎo)學(xué)生猜想分解到什么方向比較容易處理。

　　平拋運動由于水平方向不受外力作用，豎直方向又只有重力作用。

　　水平方向：勻速直線運動

　　豎直方向：自由落體運動

　　(該部分內(nèi)容根據(jù)學(xué)生反映可以逐步引導(dǎo))

　　5.實驗探究

　　(1)定性比較

　　平拋運動看成水平方向的勻速運動和豎直方向的自由落體運動同時驗證比較困難。能否可以用分步驗證?怎樣驗證比較方便?

　　引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想到容易找到的比較方法：

　　實驗一：演示平拋運動物體與自由落體運動的小球同時落地

　　介紹并演示實驗，得到在同一高度做自由落體和平拋運動的'小球同時落地。

　　思考：它們在空中是否始終在同一高度?如何去驗證?

　　改變兩個小球開始運動的高度和平拋的初速度，發(fā)現(xiàn)它們始終同時落地。

　　結(jié)論：平拋運動的小球和自由落體運動的小球始終同時落地，即：平拋運動可以看成是豎直方向的自由落體運動

　　如何尋找平拋運動的水平運動是勻速直線運動的證據(jù)?

　　引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識尋找平拋運動軌跡的必要性。

　　學(xué)生討論得到平拋運動軌跡的方法。

　　總結(jié)學(xué)生得到的分析方法，介紹學(xué)生探究實驗。

　　(2)定量探究

　　實驗二：學(xué)生實驗，通過描跡法，描繪出平拋運動的軌跡。

　　根據(jù)學(xué)生提出方案介紹學(xué)生探究實驗

　　學(xué)生探究，尋找平拋運動軌跡。

　　通過學(xué)生描繪的平拋運動軌跡引導(dǎo)學(xué)生通過豎直運動來尋找相等時間。

　　根據(jù)豎直方向是自由落體運動由于h=gt2/2則在時間t，2t，3t內(nèi)下落的高度分別為h，4h，9h，比較下落h，4h，9h時所對應(yīng)的水平距離。如果水平方向是勻速運動，問它們之間滿足什么關(guān)系?

　　學(xué)生活動：研究平拋水平方向的運動是不是勻速運動。

　　提出問題：本實驗要經(jīng)過多次實驗才能描繪出平拋運動軌跡，能不能尋找更簡捷的方法來描繪平拋運動軌跡?

　　學(xué)生匯報實驗結(jié)果

　　實驗三：展示恒定的水平的水流

　　提出問題：如果既能顯示軌跡又能記錄它運動的時間是不是更方便。

　　由學(xué)生提出的方案可能還有：

　　a.頻閃照相，每隔相等時間暴光一次�？梢悦扛粝嗟葧r間記錄一次位置。

　　b.數(shù)碼相機或者數(shù)碼攝相機的可以記錄出平拋運動軌跡。

　　實驗三：火花描跡儀描繪平拋運動軌跡并通過大屏幕展示平拋運動軌跡。

　　通過打在坐標(biāo)紙上的平拋運動軌跡測量平拋運動相鄰的兩點的水平距離，通過對水平距離的分析得到平拋運動在水平方向是勻速直線運動。

　　提問：我們?nèi)绾蝸硗ㄟ^對平拋運動軌跡的分析判斷平拋運動在豎直方向是自由落體運動?

　　測量平拋運動豎直方向上相鄰的兩點的豎直距離并計算出相鄰的兩點之間的距離差，判斷出是勻變速運動并通過y=aT2計算出豎直方向的加速度，得到平拋運動在豎直方向上可以看成是自由落體運動。

　　實驗結(jié)論：

　　平拋運動的物體可以看成是豎直方向的自由落體運動和水平方向的勻速運動。

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