2019-2020年高中物理《平拋運(yùn)動(dòng)》教案5 魯科版必修2.doc

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2019-2020年高中物理《平拋運(yùn)動(dòng)》教案5 魯科版必修2 教學(xué)要求： 1．知識(shí)目標(biāo)：　 　 (1) 知道平拋運(yùn)動(dòng)形成的條件和平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是拋物線. 　 (2) 理解平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)，其加速度恒為g. （3）理解平拋運(yùn)動(dòng)可以看做水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，并且這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)并不互相影響. ?。?）會(huì)用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解答有關(guān)問(wèn)題. 2．素質(zhì)目標(biāo) （1）．通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)，概括出平拋物體運(yùn)動(dòng)的特征，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析能力；通過(guò)對(duì)教材上所附彩圖“平拋物體的閃光照片”和CAI課件的分析，啟發(fā)學(xué)生：處理物理問(wèn)題可以利用各種技術(shù)手段來(lái)彌補(bǔ)我們感官功能上的不足，從而創(chuàng)造出新的研究方向和創(chuàng)造新的測(cè)量?jī)x器。 （2）．利用已知的直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來(lái)研究復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，滲透物理學(xué)“化曲為直”、“化繁為簡(jiǎn)”的方法及“等效代換”的思想。 3．德育目標(biāo) 引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)事物的獨(dú)立性和事物發(fā)展過(guò)程中的必然聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 1．重點(diǎn)是平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和平拋物體的位置、速度與時(shí)間的關(guān)系； 2．平拋運(yùn)動(dòng)是怎樣分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的？這是難點(diǎn)，也是教學(xué)的重點(diǎn)。 教 具 1．演示平拋的物體與自由落體同時(shí)落地： 平拋與自由落體實(shí)驗(yàn)器（包括兩個(gè)不同顏色、同樣大小的小球、小錘、支架等）； 2．演示平拋運(yùn)動(dòng)和它的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)： 平拋豎落演示器（包括電源、三個(gè)鋼球） 3．分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 平拋物體的閃光照片（課本彩圖）、刻度尺、鉛筆； 4．CAI課件 （1） 模擬動(dòng)態(tài)演示手槍水平射出子彈的過(guò)程和小球沿軌道做平拋運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。 （2） 模擬演示平拋運(yùn)動(dòng)和它的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的位移、速度隨時(shí)間的變化。 （3） 模擬動(dòng)態(tài)演示“飛機(jī)投彈”（例題）和“手槍射中松鼠實(shí)驗(yàn)”練習(xí)。 （4） 模擬動(dòng)態(tài)演示平拋運(yùn)動(dòng)和它的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性和等時(shí)性。 教學(xué)過(guò)程 （一）引入新課 分別觀察從水平軌道拋出的小球、手槍水平射出的子彈、水平飛行的飛機(jī)投下的炸彈三個(gè)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，比較它們運(yùn)動(dòng)的共同點(diǎn)。 引導(dǎo)回答：（1）三個(gè)運(yùn)動(dòng)都具有水平初速度。 （2）三個(gè)運(yùn)動(dòng)在忽略空氣阻力的情況下，都只受重力。 （3）三個(gè)運(yùn)動(dòng)的軌跡都是曲線。 CAI演示：從水平軌道拋出的小球的運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)情況分析 引入課題：我們把這一類型的曲線運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng)，這就是本節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。 （二）新課教學(xué) 一．平拋物體的運(yùn)動(dòng) 1． 定義： 問(wèn)：什么是平拋運(yùn)動(dòng)？ 引導(dǎo)全體同學(xué)閱讀讀課本概念：將物體用一定的初速度沿水平方向拋出，不考慮空氣阻力，物體只在重力作用下所做的運(yùn)動(dòng)，叫做平拋運(yùn)動(dòng)。 2．形成平拋運(yùn)動(dòng)的條件： 問(wèn)：形成平拋運(yùn)動(dòng)的條件是什么？ CAI演示：平拋運(yùn)動(dòng)形成的條件 引導(dǎo)個(gè)別回答： （1）物體具有水平方向的初速度；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體只受重力。 3． 運(yùn)動(dòng)性質(zhì)： 問(wèn)：平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)還是非勻變速運(yùn)動(dòng)？ 引導(dǎo)分析：勻變速運(yùn)動(dòng)：只受重力→加速度恒為g 曲線運(yùn)動(dòng)： 合外力（重力）方向與速度方向不再一條直線上 平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng) 二．平拋運(yùn)動(dòng)的分解 問(wèn)：怎樣研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)呢？ 引導(dǎo)回答：用運(yùn)動(dòng)的分解來(lái)研究，將平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向和豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)來(lái)研究。 （1）平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng) 理論分析：水平方向物體不受力，但物體有一個(gè)初速度，因此在水平方向上由于慣性，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。 實(shí)驗(yàn)演示：在平拋豎落演示器的兩個(gè)斜槽上的電磁鐵J1和J2上各吸住一個(gè)小球A和B，切斷電源后，A離開水平末端后做平拋運(yùn)動(dòng)，B進(jìn)入水平軌道后勻速直線運(yùn)動(dòng)， 觀察現(xiàn)象：A和B同時(shí)到達(dá)演示器右下方的小圓環(huán)中。 分析推理：由于兩球運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短，空氣阻力和軌道對(duì)B球的摩擦阻力可不計(jì)，B球的運(yùn)動(dòng)可視為勻速直線運(yùn)動(dòng)，A、B從釋放到斜槽末端水平部分的高度差相同，故A球拋出時(shí)的水平初速度與B球沿水平軌道運(yùn)動(dòng)的速度相同，再由A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，可知：平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。 演示：在平拋豎落演示器的三個(gè)電磁鐵上分別吸住A、B、C三個(gè)小鋼球。切斷電源，當(dāng)A開始平拋時(shí)撞擊彈簧片使J3斷電，C同時(shí)開始做自由落體運(yùn)動(dòng)。觀察得知：三球同時(shí)入杯。 分析推理：A沿水平拋出的同時(shí)，B以相同的速度沿水平軌道做勻速運(yùn)動(dòng)，C做自由落體運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為沿水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和沿豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。 （3）分析驗(yàn)證 在“平拋物體的閃光照片”上用鉛筆畫幾條豎直線，間隔要相等，并且過(guò)小球的球心，用刻度尺測(cè)量這些小球之間的水平距離和豎直距離，再用學(xué)過(guò)的知識(shí)計(jì)算一下豎直分運(yùn)動(dòng)的加速度。（照片上水平線間的實(shí)際距離是15cm，每隔1/30s拍攝的。） 三．平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 由上述演示實(shí)驗(yàn)，可知：平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。 電子板書（邊分析邊填） 物理量 運(yùn) 動(dòng) 位 移 (圖1) 速 度 （圖2） 加速度 水平分運(yùn)動(dòng) （勻速直線運(yùn)動(dòng)） x = V0t Vx=V0 ax = 0 豎直分運(yùn)動(dòng) （自由落體運(yùn)動(dòng)） y= Vy=g t ay = g 合運(yùn)動(dòng) （平拋物體的運(yùn)動(dòng)） S= Vt = a = g （1）平拋運(yùn)動(dòng)的位移求法 明確：以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，取初速度V0方向?yàn)閤軸正方向，重力方向即豎直向下為y軸正方向。 從拋出點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，t時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位置P（x，y）， 如1所示。 水平位移： （用水平分運(yùn)動(dòng)規(guī)律求） 豎直位移： （用豎直分運(yùn)動(dòng)規(guī)律求） （2） 由于從拋出點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，所以t時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為（x，y），與時(shí)間t內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的水平位移和豎直位移相等，因此（1）（2）兩式是平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的位移公式。 ②求時(shí)間t內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移——用兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的位移的合成求合位移 位移方向可用s與x軸正方向的夾角表示。 由（1）（2）兩式消去t，可得： 由（1）（2）式消去t，可得： y= 由數(shù)學(xué)知識(shí)得到：平拋運(yùn)動(dòng)的物體的軌跡是拋物線。 （2）平拋運(yùn)動(dòng)的速度求法 如圖2所示。 水平分運(yùn)動(dòng)的速度：vx = v0 (勻速運(yùn)動(dòng)規(guī)律) 豎直分運(yùn)動(dòng)的速度：vy = gt （自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律） t時(shí)刻平拋物體的速度（合速度）： vt是由水平分運(yùn)動(dòng)的速度vx和豎直分運(yùn)動(dòng)的速度vy合成的。 vt的大小 vt的方向可用vt與x軸正方向夾角來(lái)表示，滿足下述關(guān)系。 （3）平拋運(yùn)動(dòng)的加速度： 水平分運(yùn)動(dòng)的加速度：ax = 0 (勻速運(yùn)動(dòng)規(guī)律) 豎直分運(yùn)動(dòng)的加速度：ay = g （自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律） 合運(yùn)動(dòng)的加速度： a = g 四．應(yīng)用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律解題 例題一. 教材87頁(yè)例題 一架老式的飛機(jī)在高出地面0.81 km的高度，以2.5102 km/h的速度水平飛行，為了使飛機(jī)上投下的炸彈落在指定的目標(biāo)上，應(yīng)該在與轟炸目標(biāo)的水平距離為多遠(yuǎn)的地方投彈？不計(jì)空氣阻力。 【引導(dǎo)學(xué)生分析】 1. 炸彈的運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng)——初速度水平，只受重力. （“投彈”就是炸彈從飛機(jī)上釋放，（不是從飛機(jī)上發(fā)射出去）炸彈被釋放時(shí)具有飛機(jī)當(dāng)時(shí)的水平速度（由于慣性），離開飛機(jī)后只受重力，忽略空氣阻力，炸彈將做平拋運(yùn)動(dòng)） 2.炸彈為什么不能在目標(biāo)正上方投彈？——水平方向有速度. 3.如何確定投彈地點(diǎn)與目標(biāo)的水平距離——需要知道時(shí)間和水平速度. 4.水平速度應(yīng)為飛機(jī)的速度——慣性. 5.飛行時(shí)間如何確定——運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性，豎直方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與水平方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同. 【CAI演示】飛機(jī)投彈恰好落在目標(biāo)上，顯示水平位移和豎直位移。 【解】：炸彈落地所需時(shí)間由豎直方向的高度決定，而豎直方向上炸彈的運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)，所以由得： 在此期間炸彈通過(guò)的水平距離為. 代入數(shù)值得：x=0.89 km. 【例題拓展】 （1）求炸彈落到目標(biāo)上時(shí)的速度大小和方向。 （2）如果目標(biāo)在同向運(yùn)動(dòng)或者相向運(yùn)動(dòng)呢？ 例題2：一轟炸機(jī)沿水平方向作勻速直線運(yùn)動(dòng)，從飛機(jī)上每隔一秒鐘釋放一個(gè)炸彈，則下列說(shuō)法正確的是：【 】 A. 炸彈在空中排成豎直的直線 B. 兩炸彈間的距離隨時(shí)間的增加而增大 C. 各炸彈落地的時(shí)間間隔相等 D. 炸彈落地（地面水平）時(shí)形成的彈坑成等間距的 請(qǐng)同學(xué)們討論后發(fā)言，并闡述作出判斷的依據(jù)。 演示CAI課件： ①飛機(jī)水平飛行投下1個(gè)炸彈：顯示平拋軌跡（注意觀察：鐵球落地前總在飛機(jī)正下方） ②飛機(jī)每隔1S投下1個(gè)炸彈：顯示各自的平拋軌跡。 課堂小結(jié) 1．具有水平速度的物體，只受重力作用時(shí)，形成平拋運(yùn)動(dòng)。 2． 平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。 平拋運(yùn)動(dòng)的位移等于水平位移和豎直位移的矢量和。 平拋運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度等于水平分運(yùn)動(dòng)的速度和豎直分分運(yùn)動(dòng)速度的矢量和。 3．平拋運(yùn)動(dòng)是一種勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。 4．飛行時(shí)間只由豎直分運(yùn)動(dòng)即自由落體運(yùn)動(dòng)決定，即飛行時(shí)間t決定于高度h，與水平方向的分運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。 5．研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)涉及八個(gè)物理量：V0、Vy、V、x、y、S、t、，已知任意兩個(gè)可以求出其它六個(gè)。 6．如果物體受到恒定合外力作用，并且合外力跟初速度垂直，形成類似平拋運(yùn)動(dòng)，只需把公式中的g換成a，其中a=/m，可類似平拋運(yùn)動(dòng)的方法進(jìn)行研究。 五、電子板書： 一．平拋物體的運(yùn)動(dòng) 1．定義： 2．形成平拋運(yùn)動(dòng)的條件： （1）物體具有水平方向的初速度 （2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體只受重力 3．運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：勻變速曲線運(yùn)動(dòng) 二．平拋運(yùn)動(dòng)的分解 1．平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)：自由落體運(yùn)動(dòng) 2．平拋運(yùn)動(dòng)的在水平方向上的分運(yùn)動(dòng)：勻速直線運(yùn)動(dòng) 三．平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 物理量 運(yùn) 動(dòng) 位 移 (圖1) 速 度 （圖2） 加速度 水平分運(yùn)動(dòng) （勻速直線運(yùn)動(dòng)） x=V0t Vx=V0 ax=0 豎直分運(yùn)動(dòng) （自由落體運(yùn)動(dòng)） y= Vy=gt ay=g 合運(yùn)動(dòng) （平拋物體的運(yùn)動(dòng)） S= V= a =g