1、高一物理教案第四节 平抛物体的运动一、教学目标 知识目标知道平抛运动的特点是初速度方向水平,只有竖直方向受重力作用,运动轨迹是抛物线.2.知道平抛运动形成的条件.3.理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为 g4.会用平抛运动规律解答有关问题. 能力目标:1.通过观察演示实验，概括出平抛物体运动的特征，培养学生观察、分析能力; 2.通过对教材上附图 5-17“平抛物体的闪光照片 “的分析，或对平抛运动课件的分析启发学生：处理物理问题可以利用各种技术手段来弥补我们感官功能上的不足，从而培养新的研究方向的创新能力、猜想能力和归纳总结能力. 思想、方法教育目标:1.在知识教学中应同时进行科学研究过程教育
2、,本节课以研究平抛物体运动规律为中心所展开的课堂教学,应突出一条研究物理科学的一般思想方法的主线:观察现象,初步分析猜测实验研究得出规律重复实验,鉴别结论追求统一.2. 利用已知的直线运动的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“的方法及 “等效代换“正交分解“的思想方法.3.在实验教学中,进行控制的思想方法的教育:从实验的设计、装置、操作到数据处理,所有环节都应进行多方面实验思想的教育.“实验的精髓在于控制“ 的思想,在平抛物体实验中非常突出.如装置中斜槽末端应保持水平的控制;木板要竖直放置的控制; 操作上强调小球每次都从斜槽同一高度处由静止开始释放的控制;在测量小球位
3、置时对实验误差的控制等. 情感、德育目标:1.通过重复多次实验，进行共性分析、归纳分类,达到鉴别结论的教育目的,同时还能进行理论联系实际的教育.2 在理解平抛物体运动规律是受恒力的匀变速曲线运动时应注意到“.力与物体运动的关系“.这方面的问题 ,我国东汉的王充（公元 2797 年）历尽心血三十年写成论衡一书,全书三十卷八十五篇约三十万字.已有精辟论述.以此渗透爱国主义教育和刻苦学习,勤奋工作精神的美德教育.【教学重、难点分析】1.重点是平抛物体的运动规律：物体（质点）的位置、速度如何随时间变化，轨迹是如何形成的；2.平抛物体运动是怎样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的？这是
4、难点，也是教学的重点。【教学器材】1.平抛、竖落轨迹演示器（包括电源、三个钢球）;平轨轨迹描绘仪（包括小车和绘图笔）2.平抛、自由落体与水平匀速实验器（包括两个不同颜色、同样大小的小球、小锤、支架等）;3.平抛物体运动和自由落体运动的频闪照片（课本图 5-17） 、刻度尺、铅笔；4.“飞机投弹“课件 1、平抛课件 2（能分析演示水平匀速运动和竖直自由落体运动） ；5,“猎猴“课件 3能演示第一册 p89 习题（3）描述的现象 。引入课题谈话引入：上节课我们学习了运动的合成和分解,应该知道两个直线运动的合运动可以是曲线运动,一个曲线运动也可以分解为两个方向上的直线运动. 渗透迁移原则、激励逆向思
5、维今天我们要研究的是这样一种新的运动,请看实验演示：小粉笔头沿水平桌面弹出、 小球水平抛出 、 小车沿水平轨道抛出这是一类什么运动？贯彻序列原则、期待原则【板书课题】平抛物体的运动进行新课 师要求观察现象,初步分析由上面观察的现象分析运动特点及其原因？（由同学们互相讨论或独立思考完成）.生生互动 3 分钟生：被抛出小球具有以下特点：1.水平抛出,2.抛出后的小球、小车、粉笔头只受重力（空气阻力很小可忽略）.由于初速与合外力不在一条直线上,运动轨迹必是曲线.由上述分析可知：初速度沿水平方向抛出的物体在重力作用下的运动叫做平抛运动,平抛运动是一种曲线运动. 引导（学生在上述分析基础上进行）猜测平抛
6、物体的运动可能是水平方向的匀速运动和竖直方向上的自由落体运动. 师生共同（互动 10 分钟）对猜测进行实验验证性研究观察演示实验：平抛、竖落轨迹演示器.平抛、竖落轨迹演示、.平抛物体运动和自由落体运动的频闪照片（课本图 5-17）1.在“平抛物体的闪光照片 “上用铅笔画几条竖直线和水平线，并且过小球的球心，用刻度尺测量这些小球之间的水平距离和竖直距离，再用学过的知识计算一下,得出在相等时间里前进的水平距离相等，可以证明平抛运动的水平分运动是匀速的.这说明竖直方向的运动也不影响水平方向的运动2.由平抛、竖落轨迹演示器演示：平抛的小球与自由下落的小球同时落地。在高度一定的条件下，先后使平抛小球以大
7、小不同的水平速度抛出（小锤打击的力度不同） ，学生观察得出结论：在高度一定的条件下，平抛初速度大小不同，但运动时间相同。推理：平抛运动的时间与初速度大小无关，说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。分析验证：从课本所附图 5-17“平抛物体的闪光照片“上可以看出，同时开始自由下落和平抛的小球在同一时间下落相同的高度。实验表明，平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,水平方向速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向的运动. 引导同学自己推导得出规律（体现领悟、强化和激励原则） （约 10 分钟）明确：以抛出点为坐标原点，沿初速度方向为 x 轴正方向，竖直向下为 y 轴正方向。从抛出时开始计时，t 时刻质
8、点的位置 P（x，y） ，如图 1 所示。（1）（2）由于从抛出点开始计时，所以 t 时刻质点的坐标恰好等于时间 t 内质点的水平位移和竖直位移，因此（1） （2）两式是平抛运动的位移公式。由（1） （2）两式可在 xOy 平面描出任一时刻质点是平抛运动的位移公式。 2202)1()gttvyxOPs求时间 t 内质点的位移,t 时刻质点相对于抛出点的位移的大小 位移方向可用 s 与x 轴正方向的夹角 ， 满足下述关系。 02vgtxyt由（1） （2）两式消去 t，可得轨迹方程 上式为抛物线方程，“抛物线“ 的名称就是从物理来的。如图 2 所示。平抛运动的速度公式t 时刻质点的速度 vt 是
9、由水平速度 vx和竖直速度 vy合成的。vx=v0vy=gtvt的大小 vt的方向可用 vt 与 x 轴正方向夹角 来表示， 满足下述关系 教育学生要进行重复实验，鉴别结论（指导学生自行阅读相关资料）在科学发展中，只有当不同的研究者从重复实验中得出相同结果时，科学结论得到鉴定，才能被公认为成立。 下一步才是追求统一（指导学生自行阅读相关资料）在科学史上，凡是在某一具体领域得到物理规律，科学家总是要把它与己有的基础理论进行比较研究.当得到平抛规律后，自己要想到它与牛顿运动定律的统一：水平方向 F=0,a=0.匀速运动; 竖直方向 F=ma,a=g.自由落体运动 .可见：平抛运动规律与牛顿运动定律
10、是统一的 .巩固演示（开阔眼界，拓展知识，培养想象能力）1.飞机投弹“课件 1.结合课本第 87 页例题描述的现象2.“猎猴“课件 3能演示第一册 p89 习题（3）描述的现象 。布置作业（适时进行物理学史教育）1. 练习三第、题课外思考并讨论 1平抛物体飞行时间与什么有关？水平位移与什么有关一。 讨论 2伽利略在 1638 年写的两种新科学的对话一书中说,一颗石子从船上一根桅杆顶上落下时，不论船是静止的还是匀速航行的，它都将落在桅杆的脚下,并亲自做了这个实验。请用平抛运动的规律解释这一现象.并能举出生活中相似的实例。2. 练习三第、题做在练习本上。【教学说明】1.“引入“是一个重要的教学环节
11、，对调动学生学习积极性、主动性和激发求知欲,都有不可估量的作用.从己知到未知,是一般的引入方法,话语应简洁且具有启发性.“平抛物体的运动“这节课所需的准备知识是：运动的合成、牛顿运动定律、物体做曲线运动的条件和直线运动的一些知识。所以,在引入时只需简单几句话就能达到激发学生求知欲的目标,使学生产生跃跃欲试的心理状态.2. 做好演示实验和分析好闪光照片是新课学习的关键.从实验事实出发，观察现象初步分析、进行猜测、而后再实验研究得出规律、之后还需重复实验鉴别结论、最终要追求统一。这是一条研究物理科学规律的一般方法,也是本课教学主线.教师应给予特别重视.3. 学生应在教师引导下,主动获取知识、.培养
12、能力、学会学习和科研的方法.这既有利于调动学生学习积极性,也有利于使学生获得成就感.所以本教案在观察现象初步分析、猜测、实验研究、推导规律阶段都交给学生自主完成.4. 本节课的重点是掌握平抛运动的分解方法.要使学生能够理解平抛运动为什么可以分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动.教材己从理论和实验两方面提供了素材.因此,我们既要做好演示实验和演示课件,还要注意理论上的简单分析.对于基础较好,能力较强的学生,这种理论分析可以在生生互动的讨论过程中进行.5. 在学生明确平抛运动是两个分运动的合运动后,对于平抛运动的计算公式,如飞行时间、水平距离等，可引导学生日己分析推导得出,并可依据公式画出它的轨迹,而不必死记硬背.有可能时，讨论中应明确下述几个问题,对巩固本课更为有益飞行时间由竖直分运动即自由落体运动决定,因而飞行时间 t 决定于高度 h,而与水平方向的分运动无关.也就是说,无论以多大的水平速度抛出的物体（小于第一宇宙速度）只要高度相同,都将同时落地;水平飞行距离与水平初速及飞行时间都有关系.本节课例题和练习三的第 1、2、3 题都是这方面的讨论题.（建议留着课外思考巩固）.平抛运动在任一时刻的速度是它的两个分运动在这一时刻速度的合成.它的大小和方向需用平行四边形定则计算得出,它的方向时刻变化.平抛运动的速度不能直接用匀变速直线运动公式得出。
