5.3 實驗：研究平拋運動 名師教案

第三節(jié) 實驗：研究平拋運動教學設計【教材和學情分析】 一、 教材分析 平拋物體的運動這節(jié)內容編排在學生學習了直線運動的規(guī)律和牛頓運動定律及曲線運動和運動的合成與分解這兩節(jié)內容之后，它既符合學生由易到難，由簡到繁的認識規(guī)律，又保持了知識的結構性、系統(tǒng)性。 二、學情分析 1、 高一學生認識事物的特點是：已經開始習慣抽象邏輯思維，但思維還常常與感性經驗直接相聯系，仍需具體形象的來支持。 2、學生在沒有學習本節(jié)知識之前，已經知道了牛頓運動定律、曲線運動、運動的合成與分解等概念和方法，但沒有親身體驗過如何來具體的研究曲線運動。 本節(jié)課主要采用實驗探究的教學模式，逐步引導學生認識事物的本質。學生通過對實驗中種種問題的探究，掌握科學認識物理規(guī)律的方法。 【核心素養(yǎng)】通過實驗：研究平拋運動的探究過程，將感性認識和理性思維相結合，使學生獲得成功的體驗，激發(fā)學生學習興趣和求知的欲望； 鼓勵學生去創(chuàng)新和實踐，提倡多動腦、動手的創(chuàng)新精神，激發(fā)學生創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新品德?！窘虒W目標】（1）能描出平拋運動的軌跡。 （2）會計算平拋物體的初速度。 （3）結合運動分解的知識，明確兩個分運動的特點。 （4）知道判斷運動軌跡是否是拋物線的方法； 【教學重點】 平拋運動軌跡的描繪。 【教學難點】 判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線以及計算平拋物體的初速度及拋出點坐標。 【教學方法】 自主學習與實驗探究相結合，加深對平拋運動的感性認識。 【教學準備】 實驗器材：斜槽、小球、木板、白紙（可先畫上坐標格）、圖釘、鉛垂線、直尺、三角板、鉛筆等。 多媒體：多媒體課件、電子白板、Excel軟件、攝像頭等。 【教學流程】【教學過程】 課前：登陸優(yōu)教平臺，發(fā)送預習任務。根據優(yōu)教平臺上學生反饋的預習情況，發(fā)現薄弱點，針對性教學。一、引入新課 提問：小游戲中，飛機投彈如何才能準確擊中敵艦目標呢? 炮彈做平拋運動在空中一瞬即逝，優(yōu)美的曲線隨即成為歷史，沒有留下什么具體的可供操作的東西，無法研究平拋運動。要詳盡研究平拋運動的特點，必須先得到其運動軌跡。引入新課。設計意圖：游戲激發(fā)學生的學習興趣。 二、新課教學 展示學習目標及實驗探究點(認真閱讀教材并結合實驗室實際情況選擇合適的實驗器材和研究方法) 探究點1、如何獲得平拋運動的軌跡？ 探究點、如何確定軌跡是否為拋物線？ 探究點、如何根據已有的軌跡求出平拋的初速度 （一）如何獲得平拋運動的軌跡？ 平拋運動演示儀 1、師生交互認識實驗器材： 斜槽、小球、木板、白紙（可先畫上坐標格）、圖釘、鉛垂線、直尺、三角板、鉛筆等。實驗裝置如圖。 2、師生互動設計實驗方案。 利用多媒體功能解決學生器材和設計上的難點，順利設計出實驗方案。 設計意圖：利用多媒體的強大功能，師生互動，更好的幫助學生認識器材，學會使用器材。 3、學生分組實驗 實驗步驟： 安裝調整斜槽：用圖釘把白紙釘在豎直板上,在木板的左上角固定斜槽,并使其末端保持水平； 調整木板：用懸掛在槽口的鉛垂線把木板調整到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直面平行且靠近，固定好木板；確定坐標軸：把小球放在槽口處,用鉛筆記下小球在槽口時球心在木板上的水平投影點O，O即為坐標原點,再利用鉛垂線在紙上畫出通過O點的豎直線，即y軸；確定小球釋放點：選擇一個小球在斜槽上合適的位置由靜止釋放，使小球運動軌跡大致經過白紙的右下角； 描繪運動軌跡：把筆尖放在小球可能經過的位置上，如果小球運動中碰到筆尖，用鉛筆在該位置畫上一點，用同樣的方法，從同一位置釋放小球，在小球運動路線上描下若干點。 注意事項：1、應保持斜槽末端的切線水平，釘有坐標紙的木板豎直，并使小球的運動靠近坐標紙但不接觸； 2、小球每次必須從斜槽上同一位置無初速度滾下，在斜槽上釋放小球的高度應適當，使小球以合適的水平初速度拋出，其軌跡在坐標紙的左上角到右下角間分布，從而減小測量誤差； 3、坐標原點（小球做平拋運動的起點）不是槽口的端點，應是小球在槽口時球心在木板上的水平投影點。 （二）如何確定軌跡是否為拋物線？(認真閱讀教材，按照以下步驟進行操作)小球位置x/my/ma=y/x2=y=x2v0(m/s)0(m/s)M1M2M3M4M5設計意圖：利用Excel中的數據處理功能分析數據，輔助理解，體驗成功。實驗的理論探究： 1、軌跡上各點坐標應該滿足y = a x2；2、取一點M的坐標代入方程可求出a值； 3、再在軌跡上任取其它的一些點，量出坐標代入方程，求出不同的點是a 看看是否一樣，若各組的a值差不多，則說明軌跡是一條拋物線。 請同學們完成表格，驗證a值： 數據處理：白紙左上角即為坐標原點O，上邊緣為X軸，左邊緣為Y軸；把各點用平滑曲線連接起來；量出各點的高度和水平距離，計算出初速度，最后算出平均值。 實驗誤差來源：1、如何保證小球的運動是平拋運動？2、如何保證小球每一次都以相同的速度水平拋出？ 3、如何確定小球平拋的初始位置？ 4、小球受空氣阻力。 展示學生實驗結果，對比分析。 設計意圖：利用攝像頭展示學生實驗描點結果，對比分析，展示優(yōu)秀，提出不足。 （三）如何根據已有的軌跡求出平拋的初速度？ 實驗的理論探究： 1、在軌跡上取一個點量出它的水平位移x和豎直位移y； 2、由y=gt2/2求出時間； 3、由v0=x/t求出初速度。 總結：1. 求水平初速度： 2. 求運動時間： 3. 沒有記住原點v0如何求？ 課堂訓練：【例】一個同學在研究平拋物體的運動實驗中，只畫出了如圖所示的一部分曲線，于是他在曲線上取水平距離S相等的三點A、B、C，量得S=0.2m。又量出它們之間的豎直距離分別為h1=0.1m，h2=0.2m，利用這些數據，可求得：（1）物體拋出時的初速度為 m/s； （2）物體經過B時豎直分速度為 m/s； （3）拋出點在A點上方高度為 m處。 解析：（1）先求T，據 求得：T=0.1s = 2m/s （2）（3）設拋出點在A點上方高度為h，下落到點A的時間為t，則有： =由此兩式可求得h=0.0125m三、小結 1、鞏固了平拋運動的知識； 2、掌握了獲取平拋運動軌跡的方法； 3、探究了研究平拋運動規(guī)律的方法； 4、體驗到了科學的研究問題的方法。 四、作業(yè) 1、見課本練習1、2題和導學案中“練一練”和“選一選”。 2、課下設計其他實驗方案 五、板書設計 第三節(jié) 實驗：研究平拋運動 （一）如何獲得平拋運動的軌跡？ （二）如何確定軌跡是否為拋物線？ （三）如何根據已有的軌跡求出平拋的初速度？ 1、由y=gt2/2求出時間；2、由v0=x/t求出初速度。 7 / 7