物理《平抛运动》教学设计

《平抛运动》11概述：本节课为1课时（45分钟）加课前准备（学生实验）45分钟。[设计思想]本课将以探究为主线充分重视情景、问题、体验、合作、自主、交流，既有实验现象的观察，又有分析、推理的的过程。还要将实验现象与分析、推理结合起来，探究平抛运动在竖直方向和水平方向的运动的规律。本节课给教师和学生提供了广阔的动手、动脑和发挥才智的天地。一、说教材首先介绍一下平抛运动在教材中的地位与作用（一）教材的地位与作用《平抛运动》是物理（电工电子类）第一章《运动和力》物理广角1的内容。《平抛运动》是一种最基本最简单的曲线运动，是前面所学直线运动的进一步理解应用，也是理解和掌握其它曲线运动的基础。（二）学情分析1.教学对象：中专一年级机电技术应用专业一班学生。2.学生在前面第二节已经学习过直线运动规律和自由落体运动，这为本节课学习奠定了基础。且一年级学生已经具备了一定的分析能力，逻辑思维能力。但学习方面，主动性不强，而实验却可以激发他们的学习兴趣。所以本节课将采用实验---探究相结合的方法来分析平抛运动。（三）教学三维目标通过对课程标准、教材结构和学生已有知识储备的分析，我将本节课教学目标总结如下：121.知识与技能（1）能说出平抛运动的定义（2）能够用分解的方法研究平抛运动，并总结规律。（3）能够利用平抛运动的规律解决问题。2.过程与方法通过观察演示模拟实验，概括出平抛运动的特征，培养学生的观察分析能力。3.情感态度与价值观（1）培养学生探索未知知识的研究精神。（2）增强学生将所学知识与实际生活联系的能力。（3）树立严谨，实事求是，理论联系实际的科学态度。（四）教学的重点与难点根据本节课的教学内容和学生实际情况我确定本节课的教学重点和难点如下：教学重点：1.平抛运动的规律。2.平抛运动规律的应用。教学难点：平抛运动规律探究过程陶行知先生曾经说过：“好的先生不是教书，不是教学生，乃是教学生学。”好的教学方法就像一把打开智慧宝库的钥匙，那怎样把这把钥匙交给学生？二、说教、学法13根据本节课由生活现象和演示实验得出平抛物体运动的特点和规律，为弄清平抛运动的物理模型，本节课利用实验、多媒体教学，主要采用的教学方法有实验、讨论、讲授、练习四步教学法。利用自主实验及多媒体教学有利于激发学生学习物理的兴趣，调动学生学习积极性；有利于培养学生观察、实验的能力；有利于培养学生独立思考、综合分析和获得知识的能力。在介绍概念时，采取从实例到抽象的方法。在教授平抛运动的规律时，采用实验—探究—讨论的方法，引导学生利用已知知识分析实验。因为本节课面向一年级学生，他们对于实验还是很有兴趣的，用实验可以充分调动学生的思维。在探究过程中，我还会向学生渗透利用运动的叠加方法，使学生在亲身研究的过程中掌握方法，发现规律。从而使教师的指导作用与学生学习主动性相统一，掌握知识与发展能力相统一。有效教育是通过老师组织和学生参与来实现的，物理教育更是如此，所以根据本课教学特点，为了更好地掌握重点，突破难点，提高课堂效率，可以将学生分组，将本节课中的自主实验、问题的归纳讨论与总结及涉及到的动画游戏都可以以小组合作的形式来完成。三、说教学过程本节教学，我设计了复习提问、引入新课、新课教学、课堂巩固、课堂小结和布置作业等六个环节。（一）复习提问俗话说，温故而知新，在本节课的开头我设计了由“小船过河”动画引入复习提问这个环节，在这个环节中我设置了以下几个问题。141.曲线运动的速度方向有何特点？2.曲线运动是一种什么性质的运动？3.物体做曲线运动的条件是什么？4.研究小船运动采用了什么方法？------运动的叠加5.做匀速直线运动的物体，速度和位移变化有什么规律？6.做自由落体运动的物体，速度和位移变化有什么规律？（设计意图：通过这些问题，让学生复习回顾平抛运动教学中所需的基础知识，为学生学习新课打好基础，做好铺垫。）（二）引入新课为了能够在一开始就吸引学生，抓住学生的心理，激发学生学习新课的兴趣，并达到活跃课堂气氛的目的，我在新课导入这个环节，使用了“飞机投弹”这个教学课件。〖情景〗展示多媒体Flash有声动画：在屏幕右上方事先设置好三个参数：飞机水平匀速飞行速度v机=60m/s，海面上敌船匀速航行速度v船=10m/s，飞机离海平面高度h=45m。教师演示：当飞机飞至敌船正上方时，点击按钮。观察到炸弹在敌船前方远处水面上“轰——”一声爆炸巨响。15师；当飞机在敌船正上方投弹时，能否击中敌船?生：不能!师：知道如何调整战术吗?生：提前投弹！师：请哪位来试一试？（学生热情高涨，踊跃举手，教师把多媒体电脑的无线鼠标器传给一座位上的学生，学生连续操作几次，结果都没有击中敌船。注意：这里教师有意设置v机=60m/s≠v船=10m/s，大大降低了学生“盲目”投弹的命中率。）生：哎——（多数学生表示遗憾，刚才的热情“急剧降温”）师：看样子做一个飞行员可不容易，投弹要百发百中则更难！因为炸16弹的运动是一种复杂的曲线运动，今天我们把所看到的炸弹的运动就叫做“平抛运动”，接下来我们一起探究平抛运动的规律。（设计意图：直接调动了学生探究的欲望和热情，更重要的是通过这种当今学生喜闻乐见的“电脑游戏”并自然的避开了空气的阻力问题，单刀直入地提出平抛运动课题。）（三）新课教学(包含学生实验）1.平抛运动竖直方向的运动规律【演示实验】用平抛运动演示仪演示平抛运动〖猜想〗师：请大家注意观察平抛运动的轨迹，发现它是一条曲线。由此我们可以得出这样一个结论；平抛运动在竖直方向上的分速度是越来越快的，但这个分速度到底是如何变化的，我们还是不清楚。现在请大家来分析做平抛运动的物体在竖直方向上的受力情况。生：在竖直方向上只受到重力的作用。师：想一下我们前面学过的运动形式有没有只在重力作用下实现的?生：做自由落体运动的物体只受重力的作用。师：既然竖直方向上只受重力的作用，与物体做自由落体运动的条件相同，根据我们上节课学的分运动的独立性原理知道，分运动在各自的方向上遵循各自的规律，我们能得出什么样的结论呢?生：平抛运动竖直方向上的分运动有可能是自由落体运动。师：既然我们有了这样的猜想，为了验证它的正确性，我们来做下面这个实验：17（设计意图：作出科学猜想，然后验证猜想，对学生进行科学方法教育。）【实验探究】〖对比实验法〗如右图所示，用小锤打击弹簧金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落。A、B两球同时开始运动。师：先来分析两个小球做的分别是什么运动。生：A球在金属片的打击下获得水平初速度后只在重力作用下运动，所以做的是平抛运动。B球被松开后没有任何初速度。且只受到重力的作用，因此做的是自由落体运动。师：现在观察两球的运动情况，看两球是否同时落地。（实验观察技巧）这个地方教给大家一个判断两球是否同时落地的小技巧。那就是不要用眼睛看，而是用耳朵听，两个小球落地后会不止蹦一下，我们只听它们落地的第一声响。如果我们只听到一声响，说明两个小球同时落地，如果听到两个落地声，说明两个小球先后落地。在做实验之前我们先来听一下一个小球落地的声音。(拿一个和实验用的小球一样的球让其做自由落体运动，让学生仔细听其落地的声音。以便判断实验中的落地声)师：同学们听到几个落地声啊?生：一个。师：A、B两个小球从同一高度同时开始运动，又同时落地，这说明了什么问题啊?生：这说明了A球在竖直方向上的分运动的性质和B球的运动性质是18一样的。B球做的是自由落体运动。师：由这一次实验我们就能下这样的结论吗?有没有可能我们设置的这个高度是一个特殊的高度，它正好满足自由落体下落的时间和平抛运动时间相等呢?或者说因为我们打击力度的原因，使A球获得的初速度刚好满足这一条件呢?生：有。师：那我们应该如何来解决呢?生：多次改变小球下落的高度与打击的力度，重复这个实验。学生活动：学生分组进行实验教师活动：帮助总结、点评实验结论：物体在做平抛运动的过程中，沿竖直方向的运动效果为自由落体运动。（设计意图：通过实验探究，得出平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。培养学生实验观察能力和学习探究未知规律的兴趣。）2.平抛运动水平方向的运动规律19师：研究完竖直方向上的运动，我们再来看水平方向上的分运动。先来分析做平抛运动的物体在水平方向上的受力情况。生：做平抛运动的物体只受重力作用，方向是竖直向下的，所以物体在水平方向上不受力。师：根据运动的独立性我们知道水平方向上的运动不会受到竖直方向的运动影响。再根据牛顿第一定律我们能得出什么样的结论啊?〖猜想〗生：根据牛顿第一定律我们知道，如果一个物体处于不受力或受力平衡状态，它将静止或做匀速直线运动。在平抛运动中，物体水平方向上不受力，并且水平方向上有一个初速度，所以物体在水平方向上应该是匀速直线运动。师：那我们应该怎样来验证这个猜想呢?【实验探究】〖对比实验法〗在如图所示的装置中，两个相同的弧形轨道，释放两球，两球同时开始运动，反复实验，观察现象——两球总是在落点相撞。学生活动：探讨实验方案的选择，分组动手实验。教师活动：指导学生完成探究过程，了解学生的实验情况。汇总各组讨论结果，获取实验规律:物体在做平抛运动的过程中，沿水平方向的运动效果为匀速直线运动。1103.平抛运动的规律理论推导（1）平抛物体的运动方程建立直角坐标系，如图所示，x轴表示水平方向的运动，y轴表示竖直方向的运动，则决定位移的运动方程是：2021gtytvx①决定速度的运动方程是：gtvvvyx0②平抛运动的轨迹方程是：由运动方程①，消去时间t得：202xvgy这是抛物线的方程。它说明了平抛运动的轨迹是顶点在抛出点的抛物线。并且可知：当已知水平初速度时，即可给出轨迹；当已知轨迹时，即可求111得初速度。(2)结合运动方程①可知位移的大小和方向，即：22yxs，xygt；结合运动方程②可知速度的大小和方向，即：22yxvvv，xyvvtg（四）课堂巩固：实践拓展---“实战演练”为巩固学生所学的运动规律，并学会应用平抛运动规律解决实际问题，在“平抛运动规律的应用”这个环节，我设置引用的是新课引入环节中的那个飞行员投弹以及与此相关类似的题目，这样能使本节课首尾相接，现在以次题为例进行举例说明：例1：一架老式飞机在高出海面45m的高处，以60m/s的速度水平飞行，为了使飞机上投下的炸弹落在停在海面上的敌船，应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹?不计空气阻力。分析：对于这道题我们可以从以下几个方面来考虑：(1)从水平飞行的飞机上投下的炸弹，做什么运动?为什么?(做的是平抛运动。炸弹在没有脱离飞机时与飞机具有相同的水平速度。脱离飞机后这一速度并不消失，这时炸弹只受重力作用且具有水平初速度，所以做平抛运动。)(2)炸弹的这种运动可分解为哪两个什么样的分运动?(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。)(3)要想使炸弹投到指定的目标处，你认为炸弹落地前在水平方向通过112的距离与投弹时飞机离目标的水平距离之间有什么关系?(炸弹落地前在水平方向通过的距离与投弹时飞机离目标的水平距离应该相等。)学生活动：①讨论与交流：飞机在投弹的时候，应该在目标的什么位置开始投放炸弹?（水平距离180m）②鼠标点击按钮，进行“实战模拟演练”，如下图例2：一架老式飞机在高出海面45m的高处，以60m/s的速度水平飞行，尾追一艘以10m/s逃逸的敌船，为了使飞机上投下的炸弹正好击中敌船，应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹?不计空气阻力。学生活动：①讨论与交流——飞机在实施轰炸的时候，应该在目标的什么位置开113始投放炸弹?参考答案：水平距离为150m时投弹②鼠标点击按钮，进行“实战模拟演练”，如下图通过这个问题的解决，不仅使学生认识到了学习知识的重要性，而且也达到了活跃课堂气氛，激发学生学习物理知识兴趣的目的。（五）课堂小结：在课堂小结环节：我通过设置“这节课，我们都学了什么知识和方法？”这个问题，让学生自己完成对本节课所学内容的总结。锻练学生的分类、归纳、总结的能力。（六）布置作业四、教学反思可取之处