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1、2/19/2011 探究平抛物体的运动教学设计 博爱县第二中学李小富一、内容概述本节为高中新课程物理必修2中的探究课，探究方法较全面，包含理论推理和实验证实两个方面。这是在学生有了直线运动规律、牛顿运动规律和运动合成与分解之后的一个典型的应用实例，可以通过知识的迁移和综合应用充分培养学生的探究能力。本节内容的核心是“探究”重点是“规律”，课堂教学过程紧紧围绕“探究”这个核心。使学生体会和掌握“化曲为直”，“化繁为简”的处理曲线运动的基本思路。既掌握处理平抛运动的方法，同时也得到处理其他曲线运动和未知问题的一般思路和方法。打破机械式的记忆，真正理解问题的实质所在，正是这节课要突破的难点。让学生理
2、论分析和猜想，设计实验方案，实验及观察,对比平抛运动和自由落体运动找到竖直方向为自由落体运动；分析运动轨迹，归纳得到平抛运动水平方向为匀速运动。通过现象看本质，正是对学生观察、分析、归纳等各项综合素质和能力的培养。二、教学目标1知识与技能（1）运用运动的分解知识，研究和探索平抛运动及两个分运动的性质，两个方向怎样来确定。（2）引导学生探索用实验的方法来验证平抛运动是由水平和竖直方向的两个分运动合成。2过程与方法（1）使学生掌握正确探究平抛运动的方法，体验科学研究的一般方法。（2）外推：凡是合外力为恒力，且初速度与合力垂直的运动，都遵循与平抛运动相类似的规律，称为类平抛运动。（3）处理平抛运动的
3、方法是解决曲线运动的一般方法。3情感、态度、价值观（1）在物理教学中使学生体会科学研究的过程。（2）培养学生学习科学的兴趣及实事求是的科学态度。（3）激发学生积极的学习兴趣和勇于探索的精神。三、学生特征分析（1）高一的学生，好奇心强，具有较强的探究欲望。（2）学生缺少小组合作经验。（3）学生已经学过牛顿第二定律和牛顿第三定律。四、教学模式的选择与设计（1）探究引导模式：探讨式学习，教师启发引导。（2）自主合作探究式学习模式：建立小组讨论、交流、合作的课堂氛围。（3）情景创设模式：运用与教学内容相关的生活情景，设计问题，设计物理实验，组织教学内容，提出有启发性的引申问题，激发学生的学习兴趣，积极
4、地参与到猜想、实验验证、探究规律的学习中。五、教学资源（1）人教版新课标教材高中物理必修2。（2）实验器材：平抛与自由落体实验器、数码相机、塑料瓶、直角弯管，直管道等，骰子。（3）多媒体课件：几何画板探究平抛运动。（4）多媒体网络教室。六、教学过程1课题引入：到今天为止我们掌握并会处理的运动形式有那些？要使物体作匀速直线运动或匀变速直线运动应具备什么条件？如果物体运动过程中受到的合外力不为零且与速度方向不在同一条直线上物体将做什么运动？（曲线运动）如何处理曲线运动。（分解之）分运动与合运动具有什么特性？（等时性、独立性）。课题引入：现在我们来研究一种更复杂的曲线运动形式。2好奇心驱动：问题：在
5、一次救援活动中，水平飞行的飞机要将物资准确投放到p点，飞机应在何处投放？粗略判断：位置在p点左侧、右侧、还是p点的正上方？（左侧！）为什么要在左侧投放呢？让我们来看看被投放的物资在空中运动的轨迹。模拟运动：水平扔出骰子；屏幕展示被空投的物资在空中的运动。3建立模型提问：它为什么在空中运动的轨迹是曲线？引导学生联系曲线运动的条件。提问：被投放的物资在空中受到那些力的作用？引导学生分析物资的受力特点和运动特点。忽略次要因素，突出主要因素，对于空中运动的物资受到的空气阻力影响较小，忽略不计。物体具有水平初速度并只受到重力作用的这种运动称为平抛运动。平抛运动的条件：物体具有水平方向的初速度；运动过程中
6、只受重力作用。在生产生活中有很多运动可以简化为平抛运动。联系实际，发动学生寻找相似实例，感知学习目标。教师利用大屏幕展示一些平抛运动的实例，创设情境，激发学生兴趣，使学生意识到研究平抛运动的必要性，激发探索未知的好奇心和主动性。这样复杂的曲线运动，我们能不能把她简化为前面所学过的直线运动来处理，如果可以的话，就太好了。4大胆假设观察对比投下的物资和飞机的运动，启发学生大胆猜想平抛运动为：水平方向：做匀速运动。竖直方向：做自由落体运动。（该部分内容根据学生反映可以逐步引导）5实验探究（1）定性比较平抛运动的水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动同时验证比较困难。可否分步验证？怎样验证比较方便
7、？引导学生联想让两球同时释放：实验一：演示同时同地平抛的小球与自由下落的的小球同时落地。展示几何画板课件模拟该实验过程思考：这个结果与释放的高度有关吗？改变两个小球释放的高度（或者落地的“水平面”），发现它们始终同时落地。结论：平抛运动的小球和自由下落的小球始终同时落地，即：平抛运动在竖直方向上的运动是自由落体运动平抛运动的水平运动是匀速直线运动的证据是什么？引导学生认识寻找平抛运动轨迹的必要性。学生讨论得到平抛运动轨迹的方法。总结学生得到的分析方法，介绍学生探究实验。（2）定量探究实验二：学生实验，通过描迹法，描绘出平抛运动的轨迹。根据学生提出方案介绍学生探究实验。学生探究，寻找平抛运动轨迹
8、。通过学生描绘的平抛运动轨迹引导学生通过竖直运动来寻找相等时间。根据竖直方向是自由落体运动，由于h=gt2/2，则在时间t，2t，3t内下落的高度分别为h，4h，9h，比较下落h，4h，9h时所对应的水平距离。如果水平方向是匀速运动，问它们之间满足什么关系？本实验要经过多次实验才能描绘出平抛运动轨迹，能不能寻找更简捷的方法来描绘平抛运动轨迹？如果既能显示轨迹又能记录它运动的时间是不是更方便？实验三：展示水平射出的水流实验四：a频闪照相、b数码相机记录出平抛运动轨迹。提问：如何来通过对平抛运动轨迹的分析判断平抛运动在竖直方向是自由落体运动？.实验结论：平抛运动的物体可以看成是竖直方向的自由落体运
9、动和水平方向的匀速运动。例题一：射击运动员将箭水平正对靶心，箭离弦后能否射中靶心？射击运动员正对了靶心，在箭离弦的同时靶开始下落，问箭能否射中靶心？6解决问题：例题2：一架飞机在h=2000m的高空以v=200m/s的速度水平飞行，为使飞机投放物资到地面上指定地点A，则飞机应在距指定地点多远的地方开始释放物体？g=10m/s2几何画板模拟演示课后作业：思考：如果物体被抛出时速度方向沿与水平方向成斜向上，我们该怎么处理物体被抛出后的运动？七、总结与评价由于探究过程较多，与学生基础和动手能力有较大关联，完成难度比较大，教师要随机应变，还要把握好节奏，适时引导点拨，给学生充分发挥思想空间，达到教学目的。
