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教学设计学校：中宁一中 年级：高 一 姓名：王 丹 实验:研究平抛运动整体设计 旧教材先是探究平抛运动的规律，再安排抛体运动规律.本教材做了调整： 先学习抛体运动规律，再研究平抛运动.这样更具合理性：从牛顿运动定律的观点以及运动的合成与分解思想出发，从一维情景转向二维情景，使认识上不断发展，层层深入，知识容易发生迁移.再安排实验，学生心中有实验目的，有的放矢，能够合理地自己设计实验过程. 本课程的实验设计要解决两个问题：一是研究平抛运动在竖直方向的运动规律;二是研究平抛运动在水平方向的运动规律，为此要设法画出平抛曲线.教学重点 平抛运动规律的探究过程.教学难点 准确得到平抛运动的轨迹.课时安排 1课时三维目标知识与技能1.验证平抛运动的特点是水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动.2.通过实验探究得到平抛运动轨迹.过程与方法 体会平抛运动规律的探究过程，体会运动的合成和分解在探究平抛运动规律中的应用.情感态度与价值观1.通过实验探究平抛运动的规律，让学生积极参与课堂活动，设疑、解疑、探求规律，使学生始终处于积极探求知识的过程中，达到最佳的学习心理状态.2.充分利用多媒体辅助教学、演示仪器和自制器材，激发学习兴趣，增强求知的欲望. 课前准备 平抛竖落仪、平抛实验仪、自制水柱平抛装置、数码相机、坐标格、多媒体课件.教学过程导入新课情景导入 教师演示枪打松鼠动画，子弹总是击中松鼠，这说明什么问题？复习导入 复习旧知1.平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动.2.平抛运动的规律(1) 我们今天用实验的方法研究平抛运动.推进新课一、竖直方向的运动规律 实验演示教材实验，探究竖直方向上的运动规律.介绍实验装置如下图所示介绍实验过程.因弹簧片C受到小锤的打击，C向前推动小钢球具有水平初速度，使A做平抛运动，同时(强调)松开小钢球B，使B从孔中自由落下，做自由落体运动.问题：由上一节学习我们知道，平抛运动的运动时间取决于竖直高度，A、B两球应该同时落地，怎么观察出两球同时落地？ 实验时，用耳朵听来判断两球落地时刻的先后，比用眼睛看要灵敏得多.合作探究 要求教室保持安静，让学生多次改变小球距地面的高度和打击的力度，重复这个实验，学生听小球落地的声音. 学生观察实验现象，思考以下几方面：1.无论A球的水平速度大小如何，它总是与B球同时落地.2.A球的水平初速度越大，走过的水平距离也越大.3.A球水平初速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动.这一实验说明水平分运动并不影响竖直分运动,即水平分运动和竖直分运动各自独立地按自己的规律进行，互不干扰.这一现象还说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动.结论：平抛运动在竖直方向是自由落体运动.课堂训练1.为什么平抛物体做曲线运动?解答：因为水平抛出的物体所受的重力跟物体的速度方向不在一条直线上，重力不仅改变物体速度的大小，同时使物体速度的方向不断变化，所以，平抛物体的运动是曲线运动.2.实验中，无论A球的水平初速度大小如何，它总是与B球同时落地，这一现象说明了什么?解答：这一实验说明水平分运动并不影响竖直分运动,即水平分运动和竖直分运动各自独立地按自己的规律进行，互不干扰.二、水平方向的运动规律问题：要研究平抛运动水平方向是不是匀速直线运动，需要测量几段相等的时间间隔内物体在水平方向上的位移，看看这些位移是否相等.需要通过实验得到平抛运动的轨迹,怎样得到平抛运动轨迹？实验探究1.描绘平抛运动轨迹参考案例：(1)倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中一根弯成水平，且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴.水从喷嘴中射出,在空中形成弯曲的细水柱显示了平抛运动的轨迹. 插入瓶中的另一根细管的作用,是保持从喷嘴射出水流的速度,使其不随瓶内水面的下降而减小.这是因为该管上端与空气相通,A处水的压强始终等于大气压,不受瓶内水面高低的影响.因此,在水面降到A处以前的很长一段时间内,都可以得到稳定的细水柱. (2)利用实验室的斜面、小槽、小球等实验仪器(实验室最常用的一种方法)实验图如下：1、将平抛运动实验器置于桌面，装好平抛轨道，使轨道的抛射端处于水平位置。调节调平螺丝，观察重垂线或气泡水准，使面板处于竖直平面内，卡好定位板。2、将描迹记录纸衬垫一张复写纸或打字蜡纸，紧贴记录面板用压纸板固定在面板上，使横坐标x轴在水平方向上，纵坐标y轴沿竖直方向向下(若用白纸，可事先用铅笔在纸上画出x、y坐标轴线)，并注意使坐标原点的位置在平抛物体(钢球)的质心(即球心)离开轨道处。3、把接球挡板拉到最上方一格的位置。4、将定位板定在某一位置固定好。钢球紧靠定位板释放，球沿轨道向下运动，以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出。5、下落的钢球打在向面板倾斜的接球挡板上，同时在面板上留下一个印迹点。6、再将接球挡板向下拉一格，重复上述操作方法，打出第二个印迹点，如此继续下拉接球挡板，直至最低点，即可得到平抛的钢球下落时的一系列迹点。7、变更定位板的位置，即可改变钢球平抛的初速度，按上述实验操作方法，便可打出另一系列迹点。8、取下记录纸，将各次实验所记录的点分别用平滑曲线连接起来，即可得到以不同的初速度做平抛运动的轨迹图线。如图所示。实验注意事项：（）必须保证记录面板处于竖直平面内，使平抛轨道的平面靠近板面。（）调节斜槽末端水平，使小球飞出时的速度是水平方向。可将小球放于此处调节到小球不会左右滚动即可。（）贴坐标纸时，可以用重锤线帮助完成，使重锤线与坐标纸的一条线重合，则这条线就是纵坐标。（）坐标原点是斜槽末端处小球球心的位置。（）每次从同一高度无初速释放小球。（）选取轨迹上离原点较远的点来测量x,y的值可减小误差。描点时，应使视线与所描的点齐平。观看实验动画：研究平抛运动三、对平抛运动轨迹的研究 师：通过实验我们手头上已经有了好几条平抛运动的轨迹了，根据平抛运动的轨迹我们能得出平抛运动水平方向匀速，竖直方向自由落体这样的结论吗？怎样判断？ 生：能，根据理论如果物体做平抛运动，则任一时刻物体的坐标应该为（，），并且得到平抛运动的轨迹方程，对于一个确定的平抛运动，是一个常量，所以平抛运动物体任一时刻的位置坐标x、y应该满足。我们在得到的平抛运动轨迹上任选几个点，测量出坐标，看y与x2的比值是否是一个常量。如果是，说明物体做的是平抛运动。四、计算平抛运动的初速度 师：根据平抛运动的轨迹如何求解平抛运动的初速度呢？ 生：根据公式有例1、平抛物体的运动规律可以概括为两点：一是水平方向上做匀速直线运动；二是竖直方向上做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做这样的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动。两球同时落到地面。则这个实验（）A只能说明上述规律中的第一条 B只能说明上述规律中的第二条C不能说明上述规律中的任何一条D能同时说明上述两条规律。【解析】：该题考查对平抛运动及其分运动的理解，同时考查探究问题的思维能力。实验中A球做平抛运动，B球做自由落体运动，两球同时落地说明A球平抛运动的竖直分运动和B球相同，而不说明A球的水平分运动是匀速直线运动，所以B项正确。A、C、D三项都不对。故本题选择B。例2、请你来担飞行员，动画演示。作业布置P12(1), P13(2)
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