1、1.1 飞机的投弹与平抛运动 教案 知识目标： （1）能准确说出平抛运动的定义和特点 （2）能够用运动的分解方法研究平抛运动，掌握平抛运动的规律 （3）关注平抛运动的规律与日常生活的联系，能够利用平抛运动的规律解决问题。 能力目标： (1) 通过实验视频和课件完成由感性到理性的认识，增强观察能力和分析能力 (2 ) 渗透物理学研究方法的教育：认识平抛运动的处理方法是从复杂到简单，先分解再合 成，这个规律是物理学 研究的重要方法；用两个简单的直线运动来等效替代，利用已知的 直线运动的规律来研 究复杂的曲线运动 ,渗透物理学等效替代的思想 (3) 经历平抛运动的探究过程，尝试运用科学探究的方法研究
2、和解决物理问题 (4) 发挥教学工具的作用，提高运用数学解决问题的能力 情感目标： （1）通过平抛运动规律的研究，在用实验得出结论的过程中，能认真思考,积极参与,勇于 探索，逐步树立严谨科学的实验态度和正确的认识观 （2）在探究合作过程中，增强探究意识与合作意识，增强与人交流的意识 （3）通过平抛运动规律的实践应用，意识到物理规律在现实生活中的重要作用，增强知识 与实际生活联系的能力，增强对物理学习的兴趣，体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦 学习者特征分析（结合实际情况，从学生的学习习惯、心理特征、知识结构等方面进行 描述）： 学生为高一的孩子，好奇心强，具有较强的探究欲望，有过较多的小组合作
3、经验。在 前面，学生已经学过自由落体运动规律和运动的合成与分解，为学生理解平抛运动中两个 方向上的分运动上奠定了一定的知识 基础，能够进行怎样求合运动和分运动，并且在平常 的学习和生活中已经接触到过一些零碎的关于平抛运动的例子。 教学过程（按照教学步骤和相应的活动序列进行描述，要注意说明各教学活动中所需的 具体资源及环境）： 5.2 平抛运动 （一） 、创设情境，引入新课 1、学生游戏：出示“请你来当飞行员”的课件，把投弹按钮一按，一颗炸弹投将下来，落 到海面发出轰隆的爆炸声，可惜未能炸到敌船！可能要多次才能炸到目标，可多个同学尝 试。 教师引导：如何能准确地击中敌船，必须了解炸弹的运动情况，
4、掌握炸弹的运动规律。 2、学生分组实验：（自制实验仪器） 学生动手实验，小组分析讨论，从刚才的二个实验中分析、归纳、总结 教师引导：我们所看到的就是我们今天重点要学习的平抛运动。总结得出平抛运动的定义、 特点和性质。 （二） 、平抛运动 平抛运动的定义：不考虑空气阻力，物体只在重力作用下以一定的初速度沿水平方向 抛出所做的运动 2、平抛运动 的特点 （1）初速度方向为水平， （2）不计阻力，只受重力作用,（3）运动轨迹是曲线（实为抛物 线） 3、平抛物体的性质：加速度恒为 g 的匀变速曲线运动 学生再列举生活中有关抛体运动的事例。 （三） 、平抛运动的规律 提出问题：既然平抛运动是曲线运动，那
5、我们怎样来研究平抛运动？ 学生讨论、教师引导：可以借助上节课的研究方法运动的合成与分解，把平抛运动分 为：水平方向的运动和竖直方向的运动。 1、平抛运动竖直方向的运动规律 猜想：平抛运动在竖直方向作什么运动？ 理论探究：（请同学分析得出） 初速度 受力情况 运动性质 竖直方向 0 G 自由落体运动 竖直方向：无初速度，只受重力，所以竖直方向应该是自由落体运动 （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。 ） 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：学生利用平抛竖落仪进行分组实验：平抛运动与 自由落体运动 师：观察两球的运动情况，看两球是否同时落地。
6、 生：（实验观察）判断两球是否同时落地的小技巧：不要用眼睛看， 而是用耳朵听，只听到一声响，说明两个小球同时落地 电脑模拟分析：（动画，点击按钮） 展示课本上的频闪照片 结论：平抛运动竖直方 向上的分运动是自由落体运动。 （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 猜想：水平方向做什么运动呢？ 理论探究：（请同学分析得出） 初速度 受力情况 运动性质 水平方向 V0 不受力 匀速直线运动 因为水平方向不受任何力作用，又有水平初速度，所以水平方向作匀速直线运动。 师：那我们应该怎样
7、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(自制“平抛 运动水平分解仪”)中，两个相同的弧形轨道上面分 别装有电磁铁，将小球分别吸在电磁铁上，然后切断 电源，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。 电脑模拟：（动画 2，在幻灯放映的情况下，点击按钮） 平抛运动与水平匀速直线运动。 实验结论：平抛 运动水平方向上的分运动是匀速直线运动。 总结：平抛运动可分解为 （1）水平方向上的分运动是匀速直线运动； （2）竖直方向上的分运动是自由落体运动。 （放映动画 5，在幻灯放映的情况下，点击按钮） 从动画中观看到：平抛运动的小球的运动情况可以分解为水平方向的运动和
8、竖直方向的运 动。 3、平抛运动规律 a平抛运动物体的位置： 师：如何确定平抛物体 t 时刻所在的位置？ 学生讨论，得出可借助数学方法：以抛出点为坐标原点；水平抛出的方向为 x 轴的正方向； 竖直向下的方向为 y 轴正方向，以抛出物体的瞬时开始计时， （画出下面坐标） 任意时刻 t 的位置 P 点的坐标: 201,gtvx 师：任意时间 t 内的的位移怎样？ 学生思考:能否用 v2v022gS 求 OP 的位移? （不能，此公式只适用于匀变速直线运动，而平抛运动是 曲线运动） 学生讨论得出结论：任意时间 t 内的位移的大小: 2)1()(202gvyxs 位移的方向: 02tanvgtx b平
9、抛运动的轨迹： 师：平抛运动的轨迹是一条曲线，是什么样的曲线？如何做出平抛运动的曲线呢？ 学生：可以用描点法 师：请你们用这种方法作出初速度是 5m/s 的平抛物体的运动轨迹！ (g=10m/s2) 展示学生成果，平抛运动的轨迹是一条抛物线 t 0 1 2 3 4 Y(m) 0 5 20 45 80 X(m) 0 5 10 15 20 师：也可以从理论上推导 由位置坐标: x = v0 t 和 21gty 消去公式中的 t 得: 20 vxgy 结论：平抛运动的轨迹是一条抛物线 c平抛运动的速度： 师：如何确定平抛物体任意时刻 t 的速度？ 学生讨论得出： 水平方向分速度 tvx0 竖直方向分
10、速度 gty 提问:能不能用 V=V0+gt 求平抛运动 的速度呢? （不能，此公式只适用于匀变速直线运动，而平抛运动是曲线运动） 速度(合速度) 的大小: 202)(gtvvyx 速度的方向 0tanxy （四）平抛运动规律的应用 例 1：一架老式飞机在高出海面 45m 的高处，以 80m/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
11、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： 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 240m） 拓展：一架老式飞机在高出海面 45m 的高处，以 80m/s 的速度水平飞行，尾追一艘 以 15m/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。 小结：我们以前研究的物体的运动都是在一条直线上的运动，从现在开始我们将把我们 要研究的运动的范围扩展到曲线运动，大家想一想，为了研究曲线运动，我们的应该采用 什么样的思想呢？ 学生：运动的合成与分解 师：我们可以把物体的曲线运动向两个相互垂直的方向进行分解，如果我们把两个方向上 的运动搞清楚了，那么整个物体的运动情况就掌握了！ 作业布置： 9 页：2、3、4 查有关飞机投弹的资料
