2019-2020年高中物理 14斜拋運(yùn)動教案 教科版必修2.doc

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2019-2020年高中物理 14斜拋運(yùn)動教案 教科版必修2 教學(xué)課題 《斜拋運(yùn)動》 學(xué)習(xí)任務(wù)分析 本課題是在學(xué)完運(yùn)動的合成與分解、豎直方向上的拋體運(yùn)動和平拋運(yùn)動的基礎(chǔ)上,來探究斜拋運(yùn)動的問題。不僅使學(xué)生對拋體運(yùn)動有完整的認(rèn)識，且能進(jìn)一步理解運(yùn)動的獨(dú)立性、運(yùn)動的合成與分解。對斜拋運(yùn)動可以從運(yùn)動軌跡和射高、射程兩方面理解。斜拋運(yùn)動的運(yùn)動軌跡是一條拋物線，可以把斜拋運(yùn)動看成是水平方向的勻速直線運(yùn)動與豎直方向的豎直上拋運(yùn)動的合運(yùn)動；射高與射程和初速度及拋射角有關(guān)。斜拋運(yùn)動是學(xué)生生活中比較熟悉的現(xiàn)象，因此教學(xué)時盡量貼近生活，從生活中來，到生活中去，在教學(xué)過程盡量創(chuàng)設(shè)情景讓學(xué)生有切身的體會，以加深對斜拋運(yùn)動的理解。 重點(diǎn)難點(diǎn)分析 重點(diǎn)：1.斜拋運(yùn)動的規(guī)律的推導(dǎo)。 2.用運(yùn)動的的合成與分解方法處理斜拋運(yùn)動。 難點(diǎn)：1.斜拋運(yùn)動的規(guī)律的推導(dǎo)。 2.影響射高、射程的因素。 學(xué)情分析 學(xué)生已學(xué)過用運(yùn)動的合成與分解來研究平拋運(yùn)動，知道在研究曲線運(yùn)動時可采用化曲為直的方法，但不是很熟悉；雖然日常生活中常見斜拋運(yùn)動，能知道斜拋運(yùn)動的軌跡是拋物線，但不知道射程與射高，也不知射程與射高和初速度及拋射角有關(guān)。 教學(xué) 目標(biāo) 知 識 與技能 1.知道斜拋運(yùn)動，知道斜拋運(yùn)動可以分解成水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動。 2.通過實(shí)驗(yàn)探究斜拋運(yùn)動的射高和射程跟初速度和拋射角的關(guān)系，并能將所學(xué)的知識應(yīng)用到生產(chǎn)、生活中。 3.了解彈道曲線。 過 程 與方法 1. 經(jīng)歷斜拋運(yùn)動的探究過程，嘗試運(yùn)用科學(xué)探究的方法研究和解決斜拋運(yùn)動問題。 2.能運(yùn)用運(yùn)動的合成與分解方法解決日常生活中有關(guān)的斜拋問題，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際、運(yùn)用理論解決實(shí)際問題的能力。 3.嘗試通過物理實(shí)驗(yàn)解決實(shí)際問題，在實(shí)驗(yàn)中能考慮實(shí)驗(yàn)的變量及其控制方法。 情感態(tài)度與價值觀 使學(xué)生領(lǐng)略斜拋運(yùn)動的對稱與和諧，發(fā)展對科學(xué)的好奇心與求知欲；通過對斜拋運(yùn)動規(guī)律的探究，培養(yǎng)學(xué)生探究自然界奧秘的熱情，并從中體驗(yàn)到探究過程中的艱辛與喜悅；使學(xué)生勇于探究日常生活有關(guān)的斜拋問題；通過合作實(shí)驗(yàn)認(rèn)識到合作的重要性，培養(yǎng)合作意識，在合作中能堅(jiān)持原則又尊重他人，具有團(tuán)隊(duì)精神。 教學(xué)媒體運(yùn)用 1. 頻閃照片、鐵架臺、細(xì)玻璃容器、靜脈注射針頭、演示用量角器、直尺、水槽、鐵夾子、紅色稀釋水。 2．計(jì)算機(jī)、投影儀。 3．視頻錄像剪輯。 教學(xué)演示課件 教 學(xué) 程 序 設(shè) 計(jì) 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 播放一段視頻(視頻展示在各種不同情況下向垃圾桶投擲易拉罐的情形) 。 視頻播放完后引入本節(jié)新課： 師：各位同學(xué)大家好，在日常生活中的某些時候，我們也可以象視頻中的這些小伙子們一樣，揮手間就使得易拉罐在空中劃出近乎完美的曲線后進(jìn)入回收箱。同學(xué)們可曾意識到，這些細(xì)節(jié)里蘊(yùn)藏了豐富的物理學(xué)知識，今天，我們就來探究一下易拉罐在空中所完成的運(yùn)動——斜拋運(yùn)動。 學(xué)生觀看視頻（斜拋運(yùn)動）。 視頻 新 課 教 學(xué) 復(fù)習(xí)：曲線運(yùn)動、平拋運(yùn)動 師：同學(xué)們，我們在前幾節(jié)課中學(xué)習(xí)了拋體運(yùn)動和拋體運(yùn)動的三個具體實(shí)例——豎直下拋運(yùn)動、豎直上拋運(yùn)動和平拋運(yùn)動，那么，大家能不能告訴我？什么是拋體運(yùn)動？（學(xué)生回答：將物體以一定的初速度向空中拋出，僅在重力作用下物體所做的運(yùn)動叫做拋體運(yùn)動。） 師：在日常生活中，還有一些運(yùn)動，既不是豎直下拋運(yùn)動、又不是豎直上拋運(yùn)動，更不是平拋運(yùn)動，比如，節(jié)日夜空中綻放的禮花、籃球比賽中被投向籃框的籃球和被推出去的鉛球等，我們把這一類運(yùn)動的理想化狀態(tài)稱為斜拋運(yùn)動。請看視頻（播放視頻）， 請同學(xué)們根據(jù)以下幾個問題進(jìn)行討論、交流。 1.禮花剛在空中散開時；籃球、鉛球剛要在空中運(yùn)動時，是否具有一定的初速度？ 2.這個初速度是沿水平方向還是其他方向？ 3.鉛球及籃球在空中的運(yùn)動軌跡是什么樣的？ 4.這些物體在空中運(yùn)動的過程中受到什么力的作用？ 引導(dǎo)學(xué)生分析并歸納得出斜拋運(yùn)動的概念。 [板書] 1.斜拋運(yùn)動：以一定的初速度將物體與水平方向成一定的角度斜向上拋出，物體僅在重力作用下所做的曲線運(yùn)動。 引導(dǎo)學(xué)生回答：將物體以一定的初速度向空中拋出，僅在重力作用下物體所做的運(yùn)動叫做拋體運(yùn)動。（可以用豎直下拋、豎直上拋、平拋運(yùn)動引導(dǎo)） 學(xué)生對問題進(jìn)行討論、交流。 分析并歸納得出斜拋運(yùn)動的概念：以一定的初速度將物體與水平方向成一定的角度斜向上拋出，物體僅在重力作用下所做的曲線運(yùn)動叫斜拋運(yùn)動。在這里忽略空氣阻力對物體運(yùn)動的影響，這是一種理想情況。 投影問題 [講述]：如果用帶有頻閃照相技術(shù)將小球做斜拋運(yùn)動的過程拍攝下來就得到頻閃照片，從照片中可看出這是一條對稱的曲線，我們把這樣的曲線稱為拋物線。用什么方法研究這類運(yùn)動較方便？ 投影頻閃照片 （回顧）師：帶著這樣的問題，我們來回顧一下前面已學(xué)過的平拋運(yùn)動也是曲線運(yùn)動，我們是用什么方法來研究、分析的？ 有的學(xué)生答化曲為直，有的學(xué)生答用分解，有的不知道該怎樣回答。 [講述]：根據(jù)運(yùn)動的獨(dú)立性，把平拋運(yùn)動正交分解為沿水平方向的勻速直線運(yùn)動和沿豎直方向的自由落體運(yùn)動。同學(xué)們可否來探究一下，為何我們要把平拋運(yùn)動沿豎直方向和水平方向分解？我們可否采用類似的方法研究斜拋運(yùn)動？ （復(fù)習(xí)平拋運(yùn)動的處理方法） 引導(dǎo)學(xué)生探究：因?yàn)槠綊佭\(yùn)動只受豎直方向的重力作用，在豎直方向上的運(yùn)動與自由落體運(yùn)動相同，水平方向不受力的作用，根據(jù)運(yùn)動的等時性和獨(dú)立性，可以把平拋運(yùn)動沿豎直方向和水平方向分解。 根據(jù)斜拋運(yùn)動的定義，斜拋運(yùn)動也是物體僅在重力作用下的曲線運(yùn)動。故可以采用類似的方法研究斜拋運(yùn)動。 新 課 教 學(xué) 將頻閃照片和印有方格坐標(biāo)的薄紙分給學(xué)生，讓學(xué)生按要求進(jìn)行分析。 要求：1.將塑料紙覆蓋在頻閃照片上，用描跡法在塑料紙上畫出斜拋運(yùn)動的軌跡圖. 2.在坐標(biāo)紙上建立平面直角坐標(biāo)系，畫出小球所受的力。 3.標(biāo)出小球的初速度V0方向，并將初速度V0進(jìn)行正交分解，討論、分析小球沿水平方向及豎直方向各做什么樣的運(yùn)動。 學(xué)生探究：將塑料紙覆蓋在頻閃照片上，用描跡法在塑料紙上畫出斜拋運(yùn)動的軌跡圖，并以拋出點(diǎn)為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系，畫出小球所受的力及初速度方向，將初速度V0進(jìn)行正交分解，和同桌討論、分析小球沿水平方向及豎直方向各做什么樣的運(yùn)動。 每組一張頻閃照片和一張印有方格坐標(biāo)的透明塑料紙 取幾份學(xué)生做的分析圖進(jìn)行投影，并根據(jù)學(xué)生所做圖的情況，在黑板上畫出正確的圖,引導(dǎo)學(xué)生對小球沿水平方向及豎直方向所做的運(yùn)動進(jìn)行分析。 [板書] y V0 o θ vx vy x 2. 斜拋運(yùn)動分解為: 水平方向——勻速直線運(yùn)動 豎直方向——豎直上拋運(yùn)動 分析歸納得出： 1 物體拋出方向與X軸正方向之間的夾角稱為拋射角，用θ表示。 2斜拋運(yùn)動物體在水平方向不受力，以水平初速度VX做勻速直線運(yùn)動；在豎直方向有方向向上的初速度vy，且受到重力的作用，因此做初速度為vy的豎直上拋運(yùn)動。 投影學(xué)生做的分析圖 引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出速度公式和位移公式來描述斜拋運(yùn)動規(guī)律。 [板書]3. 學(xué)生在老師的引導(dǎo)下推導(dǎo)速度和位移公式。 [講述]：師：從公式中可看出：當(dāng)vy=0時，小球達(dá)到最高點(diǎn)，所用時間；小球自最高點(diǎn)自由落下所需時間，與上升到最高點(diǎn)所需時間相等，因此小球飛行時間為。小球能達(dá)到的最大高度（h）叫做射高；從拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離(s)叫做射程。 [板書] y x V0 o s θ h 新 課 教 學(xué) [講述]師：我們知道，鉛球、標(biāo)槍、鐵餅在空中的運(yùn)動在忽略空氣阻力等因素的情況下，所做的運(yùn)動為斜拋運(yùn)動。在田徑運(yùn)動會上，運(yùn)動員投擲鉛球、標(biāo)槍、鐵餅，都會非常注意投擲的角度。如果你參加學(xué)校田徑運(yùn)動會的投擲比賽，你知道怎樣才能投擲得更遠(yuǎn)嗎？ 讓學(xué)生先猜想、議論再請兩個學(xué)生上臺做游戲，一個用玩具手槍從同一水平線上的不同角度、不同的位置做射擊，同時另一個學(xué)生剪斷吊玩具熊的細(xì)線。 從游戲中看到的現(xiàn)象是：子彈不一定能打中玩具熊；能否射中與初速度v0、拋射角θ及射程有關(guān)。 [講述]師：根據(jù)公式可以得出，斜拋運(yùn)動中的射高和射程的大小與初速度v0、拋射角θ有很大的的關(guān)系，我們用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。 探究實(shí)驗(yàn)一：探究射高、射程與初速度的關(guān)系。 h θ s （引導(dǎo)學(xué)生：在實(shí)驗(yàn)中采用控制變量法，即先保持拋射角θ不變，探究射高、射程與初速度的關(guān)系；再保持初速度v0不變，探究射高、射程與拋射角的關(guān)系。） 1. 探究射高h(yuǎn)和射程s與初速度v0的關(guān)系： （1）細(xì)玻璃容器內(nèi)裝有紅墨水，用橡皮塞塞緊容器口，倒置于鐵架臺上；用注射針頭連接軟管組成噴水嘴。 （2）將木尺、量角器及噴水嘴固定在鐵架臺上，（噴水口與水平木尺等高，且盡量讓容器口離固定點(diǎn)遠(yuǎn)點(diǎn)）在木尺末端的地面上放一水槽，如圖所示。 3 保持噴水嘴方向不變，即拋射角不變，觀察隨著容器中水位的降低，噴出水流的初速度減小，水流的射程、射高的變化。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：初速度減小，水流的射程和射高都變小。 探究實(shí)驗(yàn)器材：細(xì)玻璃容器、注射針頭、演示用量角器、直尺、鐵架臺、水槽等。 投影實(shí)驗(yàn)圖 新 課 教 學(xué) 探究實(shí)驗(yàn)二：探究射高、射程與拋射角的關(guān)系。 s h θ 2.探究射高h(yuǎn)和射程s與拋射角θ的關(guān)系。 （1）將實(shí)驗(yàn)一的細(xì)玻璃容器、注射針頭取下， 改裝，從小到大逐漸改變噴水嘴的與方向，觀察水流的射程和射高的變化。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在拋射角小于450范圍內(nèi)，隨著拋射角的增大，水流的射程增大，射高也增大；當(dāng)拋射角等于450時，射程達(dá)到最大；當(dāng)拋射角超過450，隨著拋射角的增大，射程反而減小，射高仍增大；當(dāng)拋射角等于900時，射程為0，而射高達(dá)到最大；拋射角等于300和等于600時，射程一樣。 探究實(shí)驗(yàn)器材：細(xì)玻璃容器、注射針頭、演示用量角器、直尺、鐵架臺、水槽等。 投影實(shí)驗(yàn)圖 歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論：斜拋運(yùn)動中的射高和射程的大小與初速度和拋射角都有關(guān)，且初速度不變，當(dāng)拋射角等于450時，射程達(dá)到最大。 [板書]4.影響射高和射程的因素:初速度、拋射角 講述：自然界里許多動物雖然不懂什么是射高、什么是射程，卻在不自覺地在應(yīng)用，比如青蛙跳躍時，常常取45角，以便跳得更遠(yuǎn)。如圖所示。 θ=300 θ=600 θ=450 學(xué)生觀看圖片。 投影青蛙跳的圖片。 [講述]彈道曲線，師：實(shí)際上，在物體運(yùn)動的過程中，特別是物體運(yùn)動初速度很大時，其飛行的射高和射程比理論來得小。 y/km x/km 5 3 3 6 投影圖片 新 課 教 學(xué) 設(shè)問：為什么實(shí)際上物體在運(yùn)動過程中的射程和射高都比理論上來得小？ 引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析。 理論 拋物線 彈道 曲線 學(xué)生先議論，師生再共同分析：在前面討論斜拋運(yùn)動時，忽略了空氣阻力的影響，如當(dāng)物體的初速度較小時就可以忽略空氣阻力的影響；當(dāng)物體的初速度很大時，如射出的子彈、炮彈，空氣阻力的影響很大，既影響了射高，也影響了射程，子彈或炮彈的運(yùn)動軌跡不再是拋物線，通常稱為彈道曲線。如圖所示。 投影彈道曲線圖 問題討論： 在一次投籃游戲中，小剛同學(xué)調(diào)整好力度，將球從A點(diǎn)向籃筐B(yǎng)投去，結(jié)果球如圖所示劃著一條弧線飛到籃筐后方，已知A、B等高，請問： （1）下次再投時，他應(yīng)如何調(diào)整？ （2）若保持力度不變，要把球投入籃筐，他有幾種投法？ B A 小結(jié) 并布置作業(yè) 作業(yè)：1. 課本P23的作業(yè)。 2. 課后找一個球，練習(xí)從不同角度及不同的速度進(jìn)行投擲，體驗(yàn)射程、射高與拋射角及初速度的關(guān)系。 根據(jù)學(xué)生的討論，對本節(jié)課所學(xué)的知識進(jìn)行小結(jié)： 1.斜拋運(yùn)動是曲線運(yùn)動，可以把斜拋運(yùn)動分解成水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動。 2. 斜拋運(yùn)動的射高、射程跟初速度和拋射角有關(guān)。 投影問題 教學(xué)流程圖 情境 （視頻） 斜拋運(yùn)動的射高、射程與初速度、拋射角的定性關(guān)系 知識 小結(jié) 實(shí)驗(yàn)探究 抽象、分析、歸納 斜拋運(yùn)動的特征 斜拋運(yùn)動的概念 游戲?qū)? 學(xué)生作圖、分析、推導(dǎo)、歸納 問題 討論 問題2 問題1 拓展 教學(xué)反思