1、1.5 斜抛物体的运动 教学 课题 斜抛物体的运动 学习 任务 分析 本 课 题 是 在 学 完 运 动 的 合 成 与 分 解 、 竖 直 方 向 上 的 抛 体 运 动 和 平 抛 运 动 的 基 础 上 ,来 探 究 斜抛运动的问题。不仅使学生对抛体运动有完整的认识，且能进一步理解运动的独立 性、运动的合成与分解。对斜抛运动可以从运动轨迹和射高、射程两方面理解。斜抛运 动的运动轨迹是一条抛物线，可以把斜抛运动看成是水平方向的匀速直线运动与竖直方 向的竖直上抛运动的合运动；射高与射程和初速度及抛射角有关。斜抛运动是学 生 生活 中比 较 熟 悉 的 现象，因此教学时尽量贴近生活，从生活中来
2、，到生活中去，在教学过程 尽量创设情景让学生有切身的体会，以加深对斜抛运动的理解。 重 点 难 点 分 析 重点：1.斜抛运动的规律的推导。 2.用运动的的合成与分解方法处理斜抛运动。 难点：1.斜抛运动的规律的推导。 2.影响射高、射程的因素。 学情 分析 学生已学过用运动的合成与分解来研究平抛运动，知道在研究曲线运动时可采用化 曲为直的方法，但不是很熟悉；虽然日常生活中常见斜抛运动，能知道斜抛运动的轨迹 是抛物线，但不知道射程与射高，也不知射程与射高和初速度及抛射角有关。 知 识 与技能 1.知道斜抛运动，知道斜抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方 向的竖直上抛运动。 2.通过实
3、验探究斜抛运动的射高和射程跟初速度和抛射角的关系，并能将所学 的知识应用到生产、生活中。 3.了解弹道曲线。 过 程 与方法 1. 经历斜抛运动的探究过程，尝试运用科学探究的方法研究和解决斜抛运动 问题。 2.能运用运动的合成与分解方法解决日常生活中有关的斜抛问题，培养理论联 系实际、运用理论解决实际问题的能力。 3.尝试通过物理实验解决实际问题，在实验中能考虑实验的变量及其控制方法。 教学 目标 情 感 态 度 与 价 值 观 使学生领略斜抛运动的对称与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲；通过对斜 抛运动规律的探究，培养学生探究自然界奥秘的热情，并从中体验到探究过程 中的艰辛与喜悦；使学生勇于
4、探究日常生活有关的斜抛问题；通过合作实验认 识到合作的重要性，培养合作意识，在合作中能坚持原则又尊重他人，具有团 队精神。 1. 频闪照片、铁架台、细玻璃容器、静脉注射针头、演示用量角器、直尺、水槽、铁夹 子、红色稀释水。 2计算机、投影仪。 3视频录像剪辑。 教学 媒体 运用 教学演示课件 教 学 程 序 设 计 教 学 程 序 教 师 活 动 学 生 活 动 教学 资源 创 设 情 境 引 入 新 课 播放一段视频(视频展示在各种不同 情况下向垃圾桶投掷易拉罐的情形) 。 视频播放完后引入本节新课： 师：各位同学大家好，在日常生活 中的某些时候，我们也可以象视频中的 这些小伙子们一样，挥手
5、间就使得易拉 罐在空中划出近乎完美的曲线后进入回 收箱。同学们可曾意识到，这些细节里 蕴藏了丰富的物理学知识，今天，我们 就来探究一下易拉罐在空中所完成的运 动斜抛运动。 学生观看视频（斜抛运动） 。 视频 新 课 教 学 复习：曲线运动、平抛运动 师：同学们，我们在前几节课中学 习了抛体运动和抛体运动的三个具体实 例竖直下抛运动、竖直上抛运动和 平抛运动，那么，大家能不能告诉我？ 什么是抛体运动？（学生回答：将物体 以一定的初速度向空中抛出，仅在重力 作用下物体所做的运动叫做抛体运动。 ） 师：在日常生活中，还有一些运动， 既不是竖直下抛运动、又不是竖直上抛 运动，更不是平抛运动，比如，节日
6、夜 空中绽放的礼花、篮球比赛中被投向篮 框的篮球和被推出去的铅球等，我们把 这一类运动的理想化状态称为斜抛运动。 请看视频（播放视频） ， 请同学们根据以下几个问题进行讨 论、交流。 1.礼花刚在空中散开时；篮球、铅球 刚要在空中运动时，是否具有一定的初 速度？ 2.这个初速度是沿水平方向还是其他 方向？ 3.铅球及篮球在空中的运动轨迹是什 么样的？ 4.这些物体在空中运动的过程中受到 什么力的作用？ 引导学生分析并归纳得出斜抛运动 的概念。 板书 1.斜抛运动：以一定的初速度将物 引导学生回答：将物体以一定的初速 度向空中抛出，仅在重力作用下物体 所做的运动叫做抛体运动。 （可以用 竖直下抛
7、、竖直上抛、平抛运动引导） 学生对问题进行讨论、交流。 分析并归纳得出斜抛运动的概念：以 一定的初速度将物体与水平方向成一 定的角度斜向上抛出，物体仅在重力 作用下所做的曲线运动叫斜抛运动。 在这里忽略空气阻力对物体运动的影 响，这是一种理想情况。 投影问 题 体与水平方向成一定的角度斜向上抛出， 物体仅在重力作用下所做的曲线运动。 讲述：如果用带有频闪照相技术将小球 做斜抛运动的过程拍摄下来就得到频闪 照片，从照片中可看出这是一条对称的 曲线，我们把这样的曲线称为抛物线。 用什么方法研究这类运动较方便？ 投影频 闪照片 （回顾）师：带着这样的问题，我们来 回顾一下前面已学过的平抛运动也是曲
8、线运动，我们是用什么方法来研究、分 析的？ 有的学生答化曲为直，有的学生答用 分解，有的不知道该怎样回答。 讲述：根据运动的独立性，把平抛运动 正交分解为沿水平方向的匀速直线运动 和沿竖直方向的自由落体运动。同学们 可否来探究一下，为何我们要把平抛运 动沿竖直方向和水平方向分解？我们可 否采用类似的方法研究斜抛运动？ （复习平抛运动的处理方法） 引导学生探究：因为平抛运动只受竖 直方向的重力作用，在竖直方向上的 运动与自由落体运动相同，水平方向 不受力的作用，根据运动的等时性和 独立性，可以把平抛运动沿竖直方向 和水平方向分解。 根据斜抛运动的定义，斜抛运动 也是物体仅在重力作用下的曲线运动。
9、 故可以采用类似的方法研究斜抛运动。 将频闪照片和印有方格坐标的薄纸 分给学生，让学生按要求进行分析。 要求：1.将塑料纸覆盖在频闪照片上， 用描迹法在塑料纸上画出斜抛运动的轨 迹图. 2.在坐标纸上建立平面直角坐标系， 画出小球所受的力。 3.标出小球的初速度 V0 方向，并将 初速度 V0 进行正交分解，讨论、分析小 球沿水平方向及竖直方向各做什么样的 运动。 学生探究：将塑料纸覆盖在频闪照片 上，用描迹法在塑料纸上画出斜抛运 动的轨迹图，并以抛出点为原点建立 平面直角坐标系，画出小球所受的力 及初速度方向，将初速度 V0 进行正 交分解，和同桌讨论、分析小球沿水 平方向及竖直方向各做什么
10、样的运动。 每组一 张频闪 照片和 一张印 有方格 坐标的 透明塑 料纸 新 课 教 学 取几份学生做的分析图进行投影，并根 据学生所做图的情况，在黑板上画出正 确的图,引导学生对小球沿水平方向及竖 直方向所做的运动进行分析。 板书 分析归纳得出： 1 物体抛出方向与 X 轴正方向之间 的夹角称为抛射角，用 表示。 2 斜抛运动物体在水平方向不受力， 以水平初速度 VX做匀速直线运动； 在竖直方向有方向向上的初速度 vy， 且受到重力的作用，因此做初速度为 vy的竖直上抛运动。 投影学 生做的 分析图 y V 0 o v x vy x 2. 斜抛运动分解为: 水平方向匀速直线运动 竖直方向竖直
11、上抛运动 引导学生推导出速度公式和位移公式来 描述斜抛运动规律。 板书3. 0cosxvinygt0csxv21iyt学生在老师的引导下推导速度和位移公式。 讲述：师：从公式中可看出：当 vy=0 时，小球达到最高点，所用时间 0sinvtg ；小球自最高点自由落下所 需时间，与上升到最高点所需时间相等， 因此小球飞行时间为 02sinvTtg。 小球能达到的最大高度（h）叫做射高； 从抛出点到落地点的水平距离(s)叫做射 程。 板书 新 课 讲述师：我们知道，铅球、标枪、铁饼 在空中的运动在忽略空气阻力等因素的 情况下，所做的运动为斜抛运动。在田 径运动会上，运动员投掷铅球、标枪、 铁饼，都
12、会非常注意投掷的角度。如果 你参加学校田径运动会的投掷比赛，你 知道怎样才能投掷得更远吗？ 让学生先猜想、议论再请两个学生上 台做游戏，一个用玩具手枪从同一水 平线上的不同角度、不同的位置做射 击，同时另一个学生剪断吊玩具熊的 细线。 从游戏中看到的现象是：子弹不一定 能打中玩具熊；能否射中与初速度 v0、抛射角 及射程有关。 y x V 0 o s h 教 学 讲述师：根据公式可以得出，斜抛运动 中的射高和射程的大小与初速度 v0、抛 射角 有很大的的关系，我们用实验进 行探究。 探究实验一：探究射高、射程与初速度 的 关系。 （引导学生：在实验中采用控制变量 法，即先保持抛射角 不变，探究
13、射 高、射程与初速度的关系；再保持初 速度 v0不变，探究射高、射程与抛 射角的关系。 ） 1. 探究射高 h 和射程 s 与初速度 v0 的关系： （1）细玻璃容器内装有红墨水，用 橡皮塞塞紧容器口，倒置于铁架台上； 用注射针头连接软管组成喷水嘴。 （2）将木尺、量角器及喷水嘴固定 在铁架台上， （喷水口与水平木尺等 高，且尽量让容器口离固定点远点） 在木尺末端的地面上放一水槽，如图 所示。 3 保持喷水嘴方向不变，即抛射角不 变，观察随着容器中水位的降低，喷 出水流的初速度减小，水流的射程、 射高的变化。 实验现象：初速度减小，水流的射程 和射高都变小。 探究实 验器材： 细玻璃 容器、
14、注射针 头、演 示用量 角器、 直尺、 铁架台、 水槽等。 投影实 验图 探究实验二：探究射高、射程与抛射角 的关系。 2.探究射高 h 和射程 s 与抛射角 的 关系。 （1）将实验一的细玻璃容器、注射 针头取下， 改装，从小到大逐渐改 变喷水嘴的与方向，观察水流的射程 和射高的变化。 实验现象：在抛射角小于 450范围内， 随着抛射角的增大，水流的射程增大， 射高也增大；当抛射角等于 450时， 射程达到最大；当抛射角超过 450， 随着抛射角的增大，射程反而减小， 射高仍增大；当抛射角等于 900时， 射程为 0，而射高达到最大；抛射角 等于 300和等于 600时，射程一样。 探究实
15、验器材： 细玻璃 容器、 注射针 头、演 示用量 角器、 直尺、 铁架台、 水槽等。 投影实 验图 归纳实验结论：斜抛运动中的射高和射 程的大小与初速度和抛射角都有关，且 初速度不变，当抛射角等于 450时，射程 达到最大。 板书4.影响射高和射程的因素:初速度、 抛射角 新 课 教 学 讲述：自然界里许多动物虽然不懂什么 是射高、什么是射程，却在不自觉地在 应用，比如青蛙跳跃时，常常取 45角， 学生观看图片。 投影青 蛙跳的 图片。 h s s h 以便跳得更远。如图所示。 讲述弹道曲线，师：实际上，在物体 运动的过程中，特别是物体运动初速度 很大时，其飞行的射高和射程比理论来 得小。 投
16、影图 片 设问：为什么实际上物体在运动过程中 的射程和射高都比理论上来得小？ 引导学生进行分析。 学生先议论，师生再共同分析：在前 面讨论斜抛运动时，忽略了空气阻力 的影响，如当物体的初速度较小时就 可以忽略空气阻力的影响；当物体的 初速度很大时，如射出的子弹、炮弹， 空气阻力的影响很大，既影响了射高， 也影响了射程，子弹或炮弹的运动轨 迹不再是抛物线，通常称为弹道曲线。 如图所示。 投影弹 道曲线 图 新 课 教 学 问题讨论： 在一次投篮游戏中，小刚同学调整 好力度，将球从 A 点向篮筐 B 投去，结 果球如图所示划着一条弧线飞到篮筐后 方，已知 A、B 等高，请问： （1）下次再投时，他
17、应如何调整？ （2）若保持力度不变，要把球投入篮筐， 他有几种投法？ 理论 抛物线 弹道 曲线 =30 0 =60 0 =45 0 y/km x/km53 3 6 BA 作业：1. 课本 P23 的作业。 2. 课后找一个球，练习从不同角 度及不同的速度进行投掷，体验射程、 射高与抛射角及初速度的关系。 根据学生的讨论，对本节课所学的知 识进行小结： 1.斜抛运动是曲线运动，可以把斜抛 运动分解成水平方向的匀速直线运动 和竖直方向的竖直上抛运动。 2. 斜抛运动的射高、射程跟初速度 和抛射角有关。 投影问 题小 结 并 布 置 作 业 教 学 流 程 图 教 学 反 思 情境 （视频） 斜抛运动的射 高、射程与初 速度、抛射角 的定性关系 知识 小结 实验探究 抽象、分析、归纳 斜抛运动的特 征 斜抛运动的概念 游戏导入 学生作图、分析、推导、归纳 问题 讨论 问题 2 问题 1 拓展
