高中物理《豎直方向上的拋體運動》教案1 魯科版必修2

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1、《豎直方向上的拋體運動》教學(xué)設(shè)計 教學(xué) 課題 《豎直方向上的拋體運動》 ［物理2（必修）司南版（山東科技出版社）第3章第2節(jié)］ 學(xué)習(xí)任務(wù)分析 本課題是在學(xué)習(xí)了勻變速直線運動、自由落體運動和運動的合成與分解的基礎(chǔ)上,探索和研究豎直方向上的拋體運動。這不僅有利于學(xué)生對勻變速直線運動、自由落體運動和運動的合成與分解的綜合和深化理解，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。豎直方向上的拋體運動是學(xué)生生活中中比較熟悉的現(xiàn)象，因此教學(xué)時盡量從學(xué)生學(xué)習(xí)和生活中尋找例子，教學(xué)過程中多安排學(xué)生動手實驗的機會，讓學(xué)生有切身的體會，同時也應(yīng)安排些思考和探討的話題，引發(fā)學(xué)生的思考和討論，加深

2、學(xué)生對豎直方向上的拋體運動規(guī)律的理解。 重點難點分析 重點：使學(xué)生掌握豎直方向上的拋運動的特征和規(guī)律，在分析勻變速直線運動的基礎(chǔ)上，掌握豎直上拋運動中物體運動時間、位移和速度等物理量的計算。 難點：在豎直上拋運動的運算過程中，將上升和下落兩個過程看成一個統(tǒng)一的勻變速直線運動，學(xué)生不易接受。 學(xué)情分析 1．學(xué)生已經(jīng)學(xué)完勻變速直線運動、自由落體運動和運動的合成與分解，對物體運動的研究有一定的基礎(chǔ)知識。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生在一個新的、實際的應(yīng)用場景，深入理解知識，同時把運動的理論知識與實際相聯(lián)系。 2．本節(jié)課的知識來源于生活中的大量事例，但學(xué)生對豎直方向上的拋體運動的了解較多地停留

3、在前概念的基礎(chǔ)上，通過本節(jié)的學(xué)習(xí)讓學(xué)生對豎直方向上的拋體運動有科學(xué)的認(rèn)識，并掌握科學(xué)抽象和分段分析物理現(xiàn)象的一般方法。 教學(xué) 目標(biāo) 知 識 與技能 1．了解什么是豎直下拋（上拋）運動； 2．掌握豎直下拋（上拋）運動的特征； 3．掌握豎直下拋（上拋）運動的規(guī)律；能利用公式計算豎直下拋（上拋）物體的位移、速度及運動時間。 過 程 與方法 1.通過觀察物體的上拋，概括豎直下拋（上拋）運動的特征，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力；通過對豎直上拋運動全過程的分析和計算，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和運用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力。 2.豎直下拋（上拋）與自由落體運動的研究都是略去空氣阻力抽象出的

4、理想化模型，這是物理學(xué)研究的重要方法。 情感態(tài)度 與價值觀 使學(xué)生了解物理就在身邊，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣和熱情。在學(xué)生實驗和逐步探究的學(xué)習(xí)過程中，培養(yǎng)學(xué)生細(xì)心觀察、勤于思考，在相互交流和合作的過程中培養(yǎng)科學(xué)精神。 教學(xué)媒體運用 1．計算機、數(shù)字展臺、投影儀。 2．視頻錄像剪接。 PPT教學(xué)演示課件 教 學(xué) 程 序 設(shè) 計 教學(xué) 程序 教 師 活 動 學(xué)生活動 教學(xué)資源 創(chuàng) 設(shè) 情 境 引 入 新 課 【視頻】1、操場上，學(xué)生在豎直向上頂球； 2、建筑工人往上拋磚； 3、雜技拋球。 【引導(dǎo)學(xué)生尋找生活中的例子】

5、哪些運動可認(rèn)為是豎直下拋運動或豎直上拋運動？ 學(xué)生舉例：向下拍球、向上拋球、向上射箭、跳高等等。 播放有關(guān)視頻 【引導(dǎo)學(xué)生做實驗1】用橡皮做豎直下拋運動 【引導(dǎo)學(xué)生思考】豎直下拋運動與自由落體有什么區(qū)別和聯(lián)系？ 學(xué)生實驗1：用橡皮做豎直下拋運動 觀察現(xiàn)象：初速度不為零的加速直線運動。 學(xué)生思考：豎直下拋運動有什么特點？ 每位學(xué)生一組：一塊橡皮。 【引導(dǎo)學(xué)生做實驗2】用橡皮做豎直上拋運動【引導(dǎo)學(xué)生思考】豎直上拋運動有什么特點？ 學(xué)生實驗2：用橡皮做豎直下拋運動 觀察現(xiàn)象：初速度不為零的減速直線運動。 學(xué)生思考：豎直上拋運動有什么特點？ 用數(shù)字展臺攝像頭對準(zhǔn)橡皮做豎直上拋

6、運動投影到大屏幕。 由以上兩個學(xué)生實驗及對生活中實例的總結(jié)引出課題《豎直方向上的拋體運動》 【板書】豎直方向上的拋體運動 新 課 教 學(xué) 新 課 教 學(xué) 新 課 教 學(xué) 新 課 教 學(xué) 新 課 教 學(xué) 新

7、 課 教 學(xué) 問題提出（豎直下拋運動） 從實驗及實例出發(fā)，圍繞著豎直方向上的拋體運動，引導(dǎo)學(xué)生分析、討論并提出問題。師生共同分析歸納并提出的問題： 1．什么是豎直下拋運動？ 2．豎直下拋運動有什么規(guī)律？ 學(xué)生討論并提出問題： 向上發(fā)射火箭是不是拋體運動？為什么？ 解決問題1：什么是豎直下拋運動？ 引導(dǎo)學(xué)生一起分析實驗1的現(xiàn)象。 教師引導(dǎo)學(xué)生歸納：在忽略空氣阻力的情況下，以一定的初速度豎直向下拋出的物體的運動叫做豎直下拋運動。 這是一類典型的初速度不為零的勻加速直線運動，它們的加速度就是重力加速度g。 【板書】在忽略空氣阻力的情況

8、下，以一定的初速度豎直向下拋出的物體的運動豎直下拋運動。 要求學(xué)生閱讀課本關(guān)于豎直下拋運動的文字描述。 引導(dǎo)學(xué)生分析課本對這運動的定義與實際例子的運情景的聯(lián)系與區(qū)別。 師生共同分析： 1．有豎直向下的初速度v0 2．只受重力作用，空氣阻力忽略不計； 3．這是抽象出的理想化模型，是一種科學(xué)的研究方法。 解決問題2：豎直下拋運動有什么規(guī)律？ 問題：豎直下拋運動有什么規(guī)律？ 師生共同分析： 1、豎直下拋物體的運動可看成是由初速度為v0的勻速直線運動和自由落體運動的合運動。 2、重力加速度g的方向與v0的方向相同，所以，它是一種初速度不為零的勻加速直線運動

9、。勻加速直線運動的速度公式和位移公式均適用于此運動(a＝g)。 3、用v-t圖象來描述運動。 學(xué)生總結(jié)： 1、vt＝v0+gt 2、 3、 【板書】1、v0＝v0-gt 2、 推論： 實際應(yīng)用（一） 例題：一人站在樓頂向下扔物塊。已知物塊離開手的速度是2.0m／s，樓高20.0 m。假設(shè)物塊出手的位置靠近樓頂，不計空氣阻力，物塊到達(dá)地面的速度大小是多少?(取g＝10m／s2) 分析：物塊離開手后，只受重力作用。重力方向和初速度方向相同，都是豎直向下，物塊將做豎直向下的勻加速直線運動。 學(xué)生解答：由求時間，再由vt＝v0+gt求出到達(dá)地面的速度。 另解：由直接求出v

10、t＝20.1m／s 反思：這相當(dāng)于一輛汽車快速行駛時的速度，可見高空拋物危險極大。 問題提出（豎直上拋運動） 指導(dǎo)學(xué)生重做實驗及重放視頻，引導(dǎo)學(xué)生分析豎直上拋運動的實例，討論并提出問題。 1．什么是豎直上拋運動？ 2．豎直上拋運動有什么規(guī)律？ 學(xué)生動手實驗、討論觀察的現(xiàn)象并提出相應(yīng)的問題。 解決問題1：什么是豎直上拋運動？ 引導(dǎo)學(xué)生一起分析實驗2的現(xiàn)象。 教師歸納：在忽略空氣阻力的情況下，以一定的初速度豎直向上拋出的物體的運動分別叫做豎直上拋運動。 這是一類典型的初速度不為零的勻加速直線運動，它們的加速度就是重力加速度g。 【板書】在忽略空氣阻力的情況下，以一定的

11、初速度豎直向上拋出的物體的運動叫做豎直上拋運動。 要求學(xué)生閱讀課本關(guān)于豎直上拋運動的文字描述。 引導(dǎo)學(xué)生分析課本對這運動的定義與實際例子的運情景的聯(lián)系與區(qū)別。 師生共同分析： 1．有豎直向上的初速度v0 2．只受重力作用，空氣阻力忽略不計； 3．與豎直下拋運動一樣，豎直上拋運動也是一種抽象出的理想化的運動模型。 解決問題2：豎直上拋運動有什么規(guī)律？ 問題：豎直上拋運動有什么規(guī)律？ 師生共同分析： 對物體豎直上拋運動可以分段分析。 一、上升過程（圖3-12） 1、豎直上拋物體的運動可看成是由初速度為v0的勻速直線運動和自由落體運動的合運動。 2、重力加速度g

12、的方向與v0的方向相同，所以，它是一種初速度不為零的勻減速直線運動。勻減速直線運動的速度公式和位移公式均適用于此運動(a＝g)。 二、下升過程（圖3-13） 從最高點開始，物體做自由落體運動。 三、引導(dǎo)學(xué)生對比分析總結(jié)： 1、豎直上拋運動的上升過程和下落過程具有對稱性。 2、引導(dǎo)學(xué)生觀察課本P52插圖3-15， 判斷網(wǎng)球是在上升，還是在下降？ 為什么不能判斷出？？？ 四、最高點： 物體上升到最高點瞬時速度為零，由速度公式可得v0-gtm＝0，所以 將此結(jié)果代人 確定物體豎直上拋最大高度 學(xué)生總結(jié)： 一、上升過程 1、vt＝v0-gt 2、 二、下升過

13、程 1、vt＝gt 2、 三、運動對稱性總結(jié)：（相對最高點）讓學(xué)生結(jié)合插圖比較分析。 1、時間對稱 2、速度對稱 學(xué)會用圖象表示： 實際應(yīng)用（二） 例題 氣球上系一重物，以4m／s的速度自地面勻速上升。當(dāng)上升到離地面高度h＝9m處時，繩子突然斷了。問： （1）重物是否立即下降？重物要經(jīng)過多長時間才能落到地面? （2）重物落地時的速度多大？(取g＝10m／s2) 分析引導(dǎo)： （1）分析重物的運動情況：先是隨氣球勻速上升；接著由于慣性而上拋；至最高點后做自由落體運動。 （2）把物體從離開繩子到落地視為一整體過程，然后利用豎直上拋運動的速度和位移公

14、式直接求解。 特別注意：這時位移為負(fù)值，h＝-9m 學(xué)生解答： 解：（1）繩子突然斷時，重物與氣球具有相同的速度，由于慣性，重物將繼續(xù)向上運動，上升一段距離到達(dá)最高點后再做自由落體運動。上升過程： 上升時間:=s=0.4s 自9m高處繼續(xù)上升的最大高度： hm ＝＝0.8m 重物做自由落體運動的過程： 下降的總高度 H＝hm + h＝9.8m 由可求得下降的時間 t下＝1.4s 重物從繩子斷到落地的總時間： t總＝1.8s （2）重物落地時的速度 vt＝gt＝14m／s 另解：以地面為坐標(biāo)原點。取豎直向上的方向為正方向，據(jù)公式： vt＝v0-gt 其中4

15、m／s，-10m, g＝10m／s2 學(xué)生小結(jié)： 1、豎直上拋運動有什么規(guī)律？ 2、豎直下拋運動有什么規(guī)律？ 作業(yè)：1．課本P52作業(yè)； 2．以組為單位，利用網(wǎng)絡(luò)資源查閱相關(guān)資料，了解實際生活生產(chǎn)中有關(guān)豎直方向上的拋體運動的應(yīng)用，并與其它小組交流學(xué)習(xí)成果。 小 結(jié) 并 布 置 作 業(yè) 教 學(xué) 流 程 情景創(chuàng)設(shè)： 視頻及實驗 應(yīng)用 實驗、類比 歸納、交流 豎直（下）上拋運動 抽象與 歸納 問題引入： 激疑1 問題引入： 激疑2 運動規(guī)律 學(xué)生實驗及分析、歸納 教學(xué)設(shè)計點評 1．本節(jié)課是基于學(xué)生原有

16、知識結(jié)構(gòu)和有關(guān)豎直方向上拋體運動的前概念的基礎(chǔ)上，通過情景、問題、實驗、合作、自主、交流等教學(xué)元素，突出學(xué)生主體特征，注重探究式學(xué)習(xí)過程，讓學(xué)生構(gòu)建關(guān)于豎直（下）上拋運動的新知識并注意知識目標(biāo)的落實，緊扣課程標(biāo)準(zhǔn)要求，達(dá)成預(yù)定的三維教學(xué)目標(biāo)。 2．注重創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)疑問，有效導(dǎo)學(xué)。課題引入階段，通過簡單器材設(shè)計的實驗，有效地激發(fā)出貫穿本節(jié)課的二個問題，這二個問題的分析和解決便構(gòu)成了整節(jié)課的邏輯主線，從而得以有效實施學(xué)習(xí)。 3．精心設(shè)計教學(xué)流程，注重全體學(xué)生在動手的同時加強動腦，通過科學(xué)抽象和類比分析讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)，自主構(gòu)建知識體系。 4．鼓勵學(xué)生應(yīng)用學(xué)過的有關(guān)運動的合成和圖象法來研究豎直方向上的拋體運動。學(xué)生學(xué)會從多角度來分析和解決問題的能力，培養(yǎng)思維的靈活性和廣度。 5．通過對運動對稱性的分析和用統(tǒng)一的方法來研究豎直上拋運動的規(guī)律，讓學(xué)生體驗物理的對稱美和簡潔美，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的興趣。