2019-2020学年高中物理 第三章 抛体运动 3.3 平抛运动教学设计 鲁科版必修2.doc.doc
高中物理平抛运动的教案
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高中物理平抛运动的教案教学目标:1. 了解平抛运动的定义和特点;2. 掌握平抛运动的相关公式和计算方法;3. 能够应用平抛运动的知识解决相关问题。
教学重点和难点:重点:平抛运动的定义和特点,相关公式和计算方法。
难点:如何应用平抛运动的知识解决实际问题。
教学内容和步骤:一、引入1. 导入:通过视频或实验展示一个物体在水平方向抛出后的运动轨迹,引出平抛运动的概念。
2. 提问:请学生讨论平抛运动与自由落体运动的区别和联系。
二、讲解1. 定义:讲解平抛运动的定义和特点,强调在水平方向和竖直方向上的运动独立。
2. 公式:介绍平抛运动的运动方程和相关公式(包括平抛运动的水平速度、竖直速度、运动时间等)。
三、练习1. 练习:设计一些简单的计算题目,让学生通过公式计算物体在平抛运动中的各项参数。
2. 实践:组织学生进行实验,测量不同初速度下物体的平抛运动轨迹并进行分析。
四、应用1. 讨论:进一步讨论平抛运动在现实生活中的应用,比如棒球运动、投掷物体等。
2. 解决问题:布置一些综合性的问题,让学生运用所学知识解决实际问题。
五、总结1. 总结:回顾本节课的重点内容,强化学生对平抛运动的理解。
2. 反馈:布置作业,检测学生对平抛运动的掌握程度。
教学资源:1. 视频或实验材料;2. 课件PPT;3. 练习题和实验器材等。
教学评价:1. 学生参与度:通过引入、讲解、练习和应用环节,激发学生的兴趣和积极性;2. 知识掌握:通过练习和实践,检测学生对平抛运动的掌握程度;3. 解决问题:通过应用环节,培养学生解决实际问题的能力。
【备注】本教案可根据具体教学情况进行调整和修改。
平抛运动教案
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平抛运动教案平抛运动教案一一、教学设计思想1、依据学生已有知识和经验,建立平抛运动的情景。
以情景激发学生兴趣,引导学生探究。
2、通过复习匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动的规律,结合运动的合成与分解的知识,学生建构平抛运动的规律。
而学生构建探究平抛的规律,要通过学生的主动探究。
3、通过多手段教学,比如实验、媒体等,呈现多信息,吸引学生投入课堂。
4、对学生学习过程进行正面、积极的评价,让学生体会到成功感,激发学生潜能。
二、学习任务分析1、建立平抛运动的概念,并且能理解把平抛运动进行分解的研究思想。
2、在分解平抛运动之后,学生依据实验,再结合直线运动的规律,去探究平抛运动的规律。
在通过自己探究而得到的结果中,必然要加深对平抛运动的理解。
3、在探究的过程中,学生要体验合作、学习合作。
4、在学习完平抛运动之后,布置学生设计验证平抛规律是小实验。
三、学习者分析1、生活经验:全体学生对平抛运动有一定的认识,较多的学生能自己举出生活中的例子。
2、知识基础:矢量的合成——平行四边形定责;运动的合成与分解;直线运动的规律。
利用这些基础,多数学生在老师的带领下能建构出平抛运动的规律。
3、探究能力:学生具有初步的探究的意识和能力。
有分析自由落体运动频闪照片的基础。
四、教学目标(一)知识与技能:1、通过实际例子,学生能得出平抛运动的概念,理解其条件和运动性质:理解平抛运动是匀变速曲线运动,其加速度为g。
2、通过演示实验和探究分析,学生理解平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动和自由落体运动的合运动。
3、通过规律的应用,学生掌握平抛运动的分解方法,并能用平抛运动规律解答相关问题。
(二)过程与方法:1、通过学生小实验,激发学生的学习兴趣。
2、通过观察演示实验,培养学生观察、分析能力。
学生归纳出平抛运动的特点。
3、通过分析“平抛物体的闪光照片”和“平抛运动录像片”,学生体验科学探究的过程和成功。
4、通过分解平抛运动,学生体验物理学中“化曲为直、化繁为简“的思想。
《平抛运动》教案
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平抛运动教案一、教学目标1.了解平抛运动的基本概念和特点;2.掌握平抛运动的相关公式;3.能够应用平抛运动的理论解决实际问题;4.培养学生的观察、分析和解决问题的能力。
二、教学重点1.平抛运动的基本概念和特点;2.平抛运动的相关公式。
三、教学难点1.平抛运动与自由落体运动的区别;2.如何应用平抛运动的理论解决实际问题。
四、教学方法1.教师讲授与学生互动相结合的方式;2.实验观察与理论解释相结合的方式;3.讨论和实践相结合的方式。
五、教学过程1. 导入与激发兴趣通过播放一段物体平抛运动的视频,引起学生对平抛运动的兴趣,帮助学生了解平抛运动的基本概念和特点。
2. 知识讲解2.1 平抛运动的基本概念平抛运动是指物体在水平方向上以一定初速度抛出后,只受自由落体运动的水平运动。
在平抛运动中,物体的竖直运动受到重力的影响,其水平运动则不受阻力等其他因素的影响。
2.2 平抛运动的特点•水平方向上速度始终恒定;•竖直方向上受到重力的影响,速度逐渐增大,达到最大值后逐渐减小;•垂直方向的位移为自由落体运动。
3. 实验演示进行一次平抛运动的实验演示,通过测量抛射物的水平位移和时间,验证平抛运动的特点,引导学生观察实验现象,与理论知识相联系。
4. 公式推导针对平抛运动的特点,推导出平抛运动的相关公式,包括水平位移、水平速度、竖直位移和时间的关系。
5. 解题实践通过一些实例题,引导学生应用平抛运动的理论解决实际问题,培养学生的观察、分析和解决问题的能力。
六、教学评价通过课堂提问、小组讨论和解题实践等方式,及时评价学生对平抛运动的理解和掌握情况。
并根据学生的表现和问题,做出针对性的指导和帮助。
七、拓展延伸为了加深学生对平抛运动的理解,可以组织学生参观物理实验室,观察并分析更多与平抛运动相关的实验现象,进一步强化平抛运动的概念和特点。
八、作业布置布置一些平抛运动的习题作为课后作业,帮助学生巩固所学知识,并培养学生独立思考和解决问题的能力。
高中物理教案---平抛运动
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2平抛运动[学习目标] 1.知道什么是抛体运动,知道抛体运动是匀变速曲线运动.2.理解平抛运动及其运动规律,会用平抛运动的规律解决有关问题.3.了解斜上抛运动及其运动规律.4.掌握分析抛体运动的方法——运动的合成与分解.一、抛体运动[导学探索](1)将一些小石子沿与水平方向成不同角度的方向抛出,观察其轨迹是直线还是曲线?这些石子的运动过程中受力有什么相同之处?(2)羽毛球比赛中,打出去的羽毛球运动过程中受力和抛出的石子受力有什么不同?[知识梳理]对抛体运动的理解(1)抛体运动的特点①初速度.②物体只受的作用,加速度为,方向竖直③抛体运动是运动.④抛体运动是一种理想化的运动模型.(2)平抛运动①条件:物体的初速度v方向.物体只受作用.②性质:加速度为g的曲线运动.[即学即用]下列哪种运动是抛体运动()A.随电梯一起运动的物体的运动B.抛向空中的细绳的运动C.抛向空中的铅球的运动D.水平抛向空中的纸片的运动二、平抛运动的规律[导学探索](1)平抛运动是匀变速曲线运动,研究平抛运动,我们可以建立平面直角坐标系,如图1所示,沿初速度方向建立x轴,沿重力方向竖直向下建立y轴.物体在x轴方向、y 轴方向分别做什么运动?图1(2)关于“平抛运动的速度变化量”,甲同学认为任意两个相等的时间内速度变化量相等,乙同学认为不相等,你的观点呢?[知识梳理] 对平抛运动规律的理解(1)研究方法:分别在水平和竖直方向上运用两个分运动规律求分速度和分位移,再 用 合成得到平抛运动的速度、位移等. (2)平抛运动的速度如图2所示:图2①水平分速度v x = ,竖直分速度v y =②t 时刻平抛物体的速度v =v 2x +v 2y =v 20+g 2t 2,设v 与x 轴正方向的夹角为θ,则tan θ=v yv x =gt v 0. (3)平抛运动的位移①水平位移x = ,竖直位移y = ②t 时刻平抛物体的位移:l =x 2+y 2=(v 0t )2+(12gt 2)2,位移l 与x 轴正方向的夹角为α,则tan α=y x =gt2v 0.(4)平抛运动的轨迹方程:y =g2v 20x 2,即平抛物体的运动轨迹是一个顶点在原点、开口向下的[即学即用] (多选)如图3所示,x 轴在水平地面内,y 轴沿竖直方向.图中画出了从y 轴上沿x 轴正向抛出的三个小球a 、b 和c 的运动轨迹,其中b 和c 是从同一点抛出的.不计空气阻力,则( )图3A .a 的飞行时间比b 的长B .b 和c 的飞行时间相同C .a 的水平速度比b 的小D .b 的初速度比c 的大三、平抛运动的两个推论[导学探索] (1)以初速度v 0水平抛出的物体,经时间t 后速度方向和位移方向相同吗?两量与水平方向夹角的正切值有什么关系?(2)结合以上结论并观察速度反向延长线与x 轴的交点,你有什么发现?[知识梳理] 对两个推论的理解(1)推论一:某时刻速度、位移与初速度方向的夹角θ、α的关系为tan θ= (2)推论二:平抛运动的物体在任意时刻瞬时速度的反向延长线一定通过此时 . [即学即用] (多选)如图4所示,从某高度水平抛出一小球,经过时间t 到达地面时,速度与水平方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g .下列说法正确的是( )图4A .小球水平抛出时的初速度大小为gt tan θB .小球着地速度大小为gtsin θC .小球在t 时间内的位移方向与水平方向的夹角为θ2D .若小球初速度增大,则θ减小四、普通的抛体运动[导学探索] 应怎样处理普通的抛体运动?[知识梳理](1)斜抛运动:把物体以一定的初速度斜 或者斜 抛出,只受 作用的运动.如图5甲、乙所示.甲 乙图5(2)斜上抛运动的规律(如图6所示)图6①水平方向:v x = ,x =v 0t cos θ.②竖直方向:v y = ,y =v 0t sin θ-12gt 2.③三个参量飞行时间:t =2v 0y g =2v 0sin θg射高:h =v 20y 2g =v 20sin 2θ2g射程:s =v 0cos θ·t =2v 20sin θcos θg =v 20sin 2θg.一、对平抛运动的理解例1 关于平抛物体的运动,以下说法正确的是( ) A .做平抛运动的物体,速度和加速度都随时间的增加而增大 B .做平抛运动的物体仅受到重力的作用,所以加速度保持不变 C .平抛物体的运动是匀变速运动 D .平抛物体的运动是变加速运动二、平抛运动规律的应用例2如图7所示,滑板运动员以速度v从离地高h处的平台末端水平飞出,落在水平地面上.忽略空气阻力,运动员和滑板可视为质点,下列表述正确的是()图7A.v越大,运动员在空中运动时间越长B.v越大,运动员落地瞬间速度越大C.运动员落地瞬间速度与高度h无关D.运动员落地位置与v大小无关[方法总结]有关平抛运动的几个结论(1)空中运动的总时间tt=2hg,由高度决定,与初速度无关.(2)离抛出点的最大高度h为落地点的竖直位移h,与v无关.(3)水平位移x的大小x=v02hg,与初速度及高度h都有关系.(4)落地速度v 的大小v=v20+2gh,由水平初速度v及高度h决定.(5)速度方向、位移方向与水平面夹角θ和α的关系α、θ都随h(或者t)的增大而增大,tan θ=2tan α.针对训练 (多选)一架飞机以200 m/s的速度在高空沿水平方向做匀速直线运动,每隔1 s先后从飞机上自由释放A、B、C三个物体,若不计空气阻力,则()A.在运动过程中A在B前200 m,B在C前200 mB.A、B、C在空中罗列成一条抛物线C.A、B、C在空中罗列成一条竖直线D.落地后A、B、C在地上罗列成水平线且间距相等三、与斜面结合的平抛运动的问题例3跳台滑雪是勇敢者的运动,运动员在专用滑雪板上,不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆,这项运动极其壮观.设一位运动员由a点沿水平方向跃起,到山坡b点着陆,如图8所示.测得a、b间距离L=40 m,山坡倾角θ=30°,山坡可以看成一个斜面.试计算:(不计空气阻力,g取10 m/s2)图8(1)运动员起跳后在空中从a到b飞行的时间.(2)运动员在a点的起跳速度大小.例4如图9所示,以9.8 m/s的水平初速度v抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为30°的斜面上,这段飞行所用的时间为(g取9.8 m/s2)()图9A.23s B.223sC. 3 s D.2 s[技巧点拨]与斜面相结合的平抛运动的问题的求解技巧(1)常见类型:(如图10甲、乙所示)图10(2)求解方法:解答这种问题往往需要充分利用几何关系找位移(或者速度)与斜面倾角的关系.1.从水平匀速飞行的飞机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落的过程中,下列说法中正确的是( ) A .从飞机上看,物体静止B .从飞机上看,物体始终在飞机的后方C .从地面上看,物体做平抛运动D .从地面上看,物体做自由落体运动2.(多选)对于平抛运动,下列条件可以确定初速度的是(不计阻力,g 为已知)( ) A .已知水平位移B .已知下落高度和水平位移C .已知下落高度D .已知合位移3.(多选)物体以初速度v 0水平抛出,若不计空气阻力,则当其竖直分位移与水平分位移相等时,以下说法中正确的是( ) A .竖直分速度等于水平分速度 B .瞬时速度大小为5v 0 C .运动的时间为2v 0gD .运动的位移为22v 2g4.如图11所示,AB 为斜面,倾角为30°,小球从A 点以初速度v 0水平抛出,恰好落在B 点,求:图11(1)AB 间的距离;(2)小球在空中飞行的时间.一、选择题(1~8为单项选择题,9~11为多项选择题)1.在平整的垒球运动场上,击球手挥动球棒将垒球水平击出,垒球飞行一段时间后落地.若不计空气阻力,则( )A .垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定B .垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定C .垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定D .垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定 2.斜抛运动与平抛运动相比较,正确的是( )A .斜抛运动是曲线运动,它的速度方向不断改变,不可能是匀变速运动B .都是加速度逐渐增大的曲线运动C .平抛运动是速度向来增大的运动,而斜抛运动是速度向来减小的运动D .都是任意两段相等时间内的速度变化量相等的运动3.如图1所示,在同一竖直面内,小球a 、b 从高度不同的两点,分别以初速度v a 和v b 沿水平方向抛出,经过时间t a 和t b 后落到与两抛出点水平距离相等的P 点.若不计空气阻力,下列关系式正确的是( )图1A .t a >t b ,v a <v bB .t a >t b ,v a >v bC .t a <t b ,v a <v bD .t a <t b ,v a >v b4.从同一高度分别以初速度v 和2v 水平抛出两物体,两物体落地点距抛出点的水平距离之比为( ) A .1∶1 B .1∶3 C .1∶2 D .1∶45.物体在某一高度以初速度v 0水平抛出,落地时速度为v ,则该物体在空中运动的时间为(不计空气阻力)( ) A.v -v 0gB.v 0gC.v 2-v 20gD.v 20+v 2g6.斜面上有P 、R 、S 、T 四个点,如图2所示,PR =RS =ST ,从P 点正上方的Q 点以速度v 水平抛出一个物体,物体落于R 点,若从Q 点以速度2v 水平抛出一个物体,不计空气阻力,则物体落在斜面上的( )图2A .R 与S 间的某一点B .S 点C .S 与T 间某一点D .T 点7.如图3所示,斜面上a 、b 、c 三点等距,小球从a 点正上方O 点抛出,做初速度为v 0的平抛运动,恰落在b 点.若小球初速度变为v ,其落点位于c ,则( )图3A .v 0<v <2v 0B .v =2v 0C .2v 0<v <3v 0D .v >3v 08.某人向放在水平地面的正前方的小桶中水平抛球,结果球划着一条弧线飞到小桶的右侧(如图4所示).不计空气阻力,为了能把小球抛进小桶中,则下次再水平抛球时,他可能作出的调整为( )图4A .减小初速度,抛出点高度不变B .增大初速度,抛出点高度不变C .初速度大小不变,降低抛出点高度D .初速度大小不变,提高抛出点高度9.平抛一物体,当抛出1 s 后它的速度与水平方向成45°角,落地时速度方向与水平方向成60°角,已知重力加速度g =10 m/s 2,则下列说法中正确的是( ) A .初速度为10 m/s B .落地速度为10 3 m/sC .开始抛出时距地面的高度为15 mD .水平射程为20 m10.如图5所示,在网球的网前截击练习中,若练习者在球网正上方距地面H处,将球以速度v沿垂直球网的方向击出,球刚好落在底线上.已知底线到网的距离为L,重力加速度取g,将球的运动视作平抛运动,下列叙述正确的是()图5A.球的速度v等于Lg 2HB.球从击出至落地所用时间为2H gC.球从击球点至落地点的位移等于LD.球从击球点至落地点的位移与球的质量有关二、非选择题11.从离地高80 m处水平抛出一个物体,3 s末物体的速度大小为50 m/s,取g=10 m/s2.求:(1)物体抛出时的初速度大小;(2)物体在空中运动的时间;(3)物体落地时的水平位移.12.如图6所示,在倾角为θ的斜面顶端A处以速度v水平抛出一小球,落在斜面上的某一点B处,设空气阻力不计,求:图7(1)小球从A运动到B所需要的时间;(2)从抛出开始计时,经过多长期小球离斜面的距离达到最大?13.女排比赛时,某运动员进行了一次跳发球,若击球点恰在发球处底线上方3.04 m高处,击球后排球以25 m/s的速度水平飞出,球的初速度方向与底线垂直,排球场的有关尺寸如图7所示,试计算说明:(不计空气阻力,g取10 m/s2)图7(1)此球能否过网?(2)球是落在对方界内,还是界外?。
平抛物体的运动高中物理教案
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平抛物体的运动高中物理教案一、教学目标1. 让学生理解平抛运动的概念,掌握平抛运动的特点。
2. 让学生掌握平抛运动的规律,能够运用运动学公式进行计算。
3. 培养学生的实验操作能力,提高学生的观察和分析问题的能力。
二、教学内容1. 平抛运动的概念及特点2. 平抛运动的规律及公式3. 平抛运动的实验操作及数据分析三、教学重点与难点1. 教学重点:平抛运动的概念、特点、规律及实验操作。
2. 教学难点:平抛运动的规律及公式的运用。
四、教学方法1. 采用讲授法讲解平抛运动的概念、特点、规律。
2. 采用实验法进行平抛运动的实验操作,培养学生的动手能力。
3. 采用讨论法分析实验数据,引导学生探讨平抛运动的规律。
五、教学过程1. 导入:通过简单的实例,引导学生思考平抛运动的特点。
2. 新课:讲解平抛运动的概念、特点、规律,让学生理解平抛运动的特点及规律。
3. 实验:安排学生进行平抛运动的实验操作,指导学生正确使用实验仪器。
4. 数据分析:引导学生根据实验数据进行分析,探讨平抛运动的规律。
5. 总结:对本节课的内容进行总结,强调平抛运动的特点及规律。
6. 作业:布置相关练习题,巩固所学知识。
附:平抛运动实验原理及操作步骤1. 实验原理:x = v0ty = v0t 1/2gt^22. 实验操作步骤:(1)组装实验器材,确保实验仪器正常运行。
(2)将物体(如小球)从一定高度释放,使其进行平抛运动。
(3)使用尺子测量物体在水平方向和竖直方向的位移。
(4)根据测量数据,计算物体在水平方向和竖直方向的速度、加速度等参数。
(5)分析实验数据,验证平抛运动的规律。
六、教学拓展1. 引导学生思考平抛运动在现实生活中的应用,如投掷运动、射击运动等。
2. 讲解平抛运动与其他运动的区别,如匀速直线运动、曲线运动等。
3. 引导学生进行课后调查,了解平抛运动在体育、工程等领域中的应用。
七、课堂互动1. 提问:平抛运动的特点是什么?2. 提问:平抛运动的规律如何表达?3. 提问:实验中如何确保测量数据的准确性?4. 学生之间进行讨论,分享彼此对平抛运动的理解和观点。
高中物理平抛运动教案
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高中物理平抛运动教案一、教学目标1. 理解平抛运动的概念,并能正确描述平抛运动的特点。
2. 掌握平抛运动的基本公式,并能运用公式解决相关问题。
3. 了解平抛运动在现实生活中的应用。
二、教学内容1. 平抛运动的概念与特点。
2. 平抛运动的基本公式推导与运用。
3. 平抛运动的应用实例分析。
三、教学重点1. 平抛运动的基本公式推导与运用。
2. 平抛运动的应用实例分析。
四、教学难点1. 平抛运动的合成速度与合成加速度概念。
2. 平抛运动的实际应用实例分析。
五、教学方法1. 导入法:通过一个有趣的实例或问题引入平抛运动的概念与特点。
2. 归纳法:通过观察与实验总结平抛运动的基本公式。
3. 实践法:通过解决实际问题,体验平抛运动的应用价值。
六、教学过程1. 导入引导学生观察并描述一个在空中自由下落的物体,引发思考:自由落体与平抛运动有什么区别?为什么会有这种区别?引导学生回顾重力加速度与速度的概念,并引出平抛运动的定义。
2. 概念讲解通过板书或投影展示平抛运动的概念与特点,并引导学生进行讨论。
从讨论中总结平抛运动的特点,如速度方向和大小不断变化,加速度始终垂直于速度方向等。
3. 公式推导根据学生已有的知识,引导学生思考平抛运动的基本公式。
通过实验或观察的数据分析,引导学生归纳出平抛运动的水平与垂直方向上的运动公式,并解释其物理意义。
4. 运用练习通过一些典型的平抛运动问题,引导学生运用平抛运动的公式解决问题。
教师可根据学生的实际情况调整问题的难度,以帮助学生逐步掌握解决问题的方法与技巧。
5. 应用实例分析选取一些实际应用场景,如射击、投掷等,通过分析实例中的平抛运动,加深学生对于平抛运动的理解和应用。
七、拓展延伸利用数学软件或物理模拟软件,模拟平抛运动的轨迹,并比较不同参数对轨迹的影响。
通过模拟实验拓展学生对平抛运动的认识,加深对公式的理解。
八、课堂小结对平抛运动的概念、特点和基本公式进行总结,检查学生的学习效果。
物理高中平抛运动教案
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物理高中平抛运动教案教学目标:1. 了解平抛运动的基本概念和规律;2. 掌握平抛运动的相关公式和计算方法;3. 能够通过实验和实际问题分析,解决平抛运动相关问题。
教学重点:1. 平抛运动的定义和特点;2. 平抛运动的速度、加速度和位移的计算方法;3. 平抛运动的规律和应用。
教学难点:1. 如何理解和运用平抛运动的公式;2. 如何通过实验和实际问题解决平抛运动相关问题。
教学准备:1. 实验器材:小球、测量尺、计时器等;2. 工具书籍:物理教材、参考书籍等;3. 讲义和习题:准备相关讲义和习题,方便学生巩固所学知识。
教学过程:一、引入:1. 通过一个现实案例引入平抛运动的概念,引起学生的兴趣;2. 引导学生思考平抛运动和竖直抛体运动的异同,提出问题:平抛运动与竖直抛体运动有何不同?二、讲解:1. 讲解平抛运动的定义和特点,介绍平抛运动的速度、加速度和位移的计算方法;2. 讲解平抛运动的规律和应用,说明平抛运动的相关公式和计算方法。
三、实验:1. 设计一个简单的平抛实验,让学生观察并记录小球平抛的运动状态;2. 让学生通过实验数据计算小球的初始速度、运动时间和位移,验证平抛运动的规律。
四、练习:1. 分发习题让学生巩固所学知识,解决平抛运动相关问题;2. 指导学生分组讨论、合作解题,提高学生学习效果。
五、总结:1. 总结平抛运动的特点和运动规律,帮助学生梳理所学知识;2. 提出问题,引导学生思考平抛运动在生活中的应用。
六、作业布置:1. 布置作业,巩固学生所学知识;2. 鼓励学生自主学习,研究平抛运动的相关实际问题。
七、反馈:1. 回顾本节课的重点难点,梳理学生学习收获和理解程度;2. 鼓励学生提出问题,及时纠正和完善学生的学习思路。
教学反思:根据学生反馈和实际情况,评估本节课的教学效果,及时调整教学方法和内容,提高学生学习动力和兴趣,达到更好的教学效果。
《平抛运动》优秀教学设计(3篇)
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平抛物体的运动是一种典型的匀变速曲线运动,它体现了处理复杂的曲线运动的基本方法。
下面我们一起来学习一下《平抛运动》优秀教学设计,希望对大家有所帮助。
下面是白话文整理的《平抛运动》优秀教学设计(3篇),如果对您有一些参考与帮助,请分享给最好的朋友。
《平抛运动》优秀教学设计篇一授课课题平抛运动教材分析平抛物体的运动是曲线运动一章的重点,是一种最基本、最重要的曲线运动,是运动的合成和分解知识的第一次应用,是理解和掌握其它曲线运动的基础。
平抛物体的运动是一种典型的匀变速曲线运动,它体现了处理复杂的曲线运动的基本方法——先分解成几个简单的直线运动——再进行合成,从而理解运动的独立性原理和叠加原理,并且会利用这种方法解决问题。
本节的内容较简单,得出结论也并不难,但是用运动的合成和分解分析问题的方法,是运动学中常用的一种重要的研究问题的方法,本节的重点是掌握平抛运动的研究方法,使学生学会用运动的分解和合成来研究复杂的曲线运动,并通过实验探索分析、归纳出其运动规律是本节的难点。
学情分析认识平抛运动采用的是运动的合成与分解的方法,它是一种研究问题的方法,这种方法在“力的合成与分解”的学习中学生已有基础,因此,在教学中应让学生主动尝试应用这种方法来解决平抛物体运动规律这个新问题。
这一学习过程的经历,能激发学生探究未知问题的乐趣,领悟怎样将复杂的问题化为简单的问题,将未知问题化为已知问题。
让学生真正理解运动合成与分解这种方法的意义,理解为什么平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
日常生活中平抛运动的现象也较多,通过与生产、生活的联系,可以使学生更深入了解这两种运动的规律。
教学目标知识与技能:(1)知道什么是抛体运动,知道什么是平抛运动;(2)知道平抛运动的受力特点,会用运动的合成与分解方法分析平抛运动;(3)掌握平抛运动的规律,会处理简单的问题。
过程与方法:(1)通过举例、实验,完全由感性认识到理性认识,培养观察能力和分析能力。
高中物理抛体运动教案
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高中物理抛体运动教案教案范本教学内容:抛体运动教学目标:1. 了解抛体运动的基本概念和特点;2. 掌握抛体运动的基本公式和计算方法;3. 能够应用抛体运动的知识解决实际问题。
教学重点:1. 抛体运动的基本概念和特点;2. 抛体运动的基本公式和计算方法;教学难点:1. 应用抛体运动的知识解决实际问题;教学准备:1. 教材、教学PPT;2. 实验器材:抛体实验装置、计时器等;3. 教学案例和练习题。
教学过程:一、导入(5分钟)通过引入一个生活中的例子,引出抛体运动的概念,引起学生的兴趣和思考。
二、讲解抛体运动的基本概念和特点(15分钟)1. 抛体运动的概念和特点;2. 抛体运动的基本元素:初速度、水平速度、竖直速度、加速度等。
三、介绍抛体运动的基本公式和计算方法(20分钟)1. 水平方向运动和竖直方向运动的分析;2. 抛体运动的位移、速度、加速度等公式的推导和应用。
四、实验演示(15分钟)通过抛体实验装置进行实验演示,让学生观察和验证抛体运动的规律,加深对抛体运动的理解。
五、练习与讨论(20分钟)提供一些抛体运动的练习题,让学生进行练习并进行讨论,加强对抛体运动的应用能力。
六、总结与评价(5分钟)对抛体运动的知识进行总结,学生表现进行评价,激励学生对物理学习的兴趣和热情。
七、作业布置布置相关抛体运动的作业,巩固和深化学生对抛体运动的理解和应用能力。
教学反思:本节课通过生活中的例子引入抛体运动,让学生深入理解抛体运动的概念和特点,通过实验演示和练习题的训练,加强学生对抛体运动的应用能力。
在教学过程中,要注重激发学生的兴趣和主动性,引导学生主动探索和思考,培养学生解决问题的能力。
高三物理平抛运动实验教案
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高三物理平抛运动实验教案一、实验目的通过本实验,让学生深入理解平抛运动的概念和运动规律,学会分析平抛运动的速度、时间和距离之间的关系,提高学生的实验技能和实验设计能力。
二、实验原理平抛运动是指物体沿水平方向投掷,同时竖直方向存在自由落体运动的一种运动形式。
在忽略空气阻力的情况下,物体的平抛运动符合以下规律:1.物体在竖直方向的运动上,受到重力的作用而做自由落体运动,运动规律与自由落体相同。
2.物体在水平方向的运动上,做匀速直线运动,速度恒定,加速度为0。
3.物体在任意一个时刻,它在竖直方向和水平方向上的运动是相互独立的。
4.物体在竖直方向和水平方向上的分速度分别是相互独立的。
5.物体飞行的时间只与其从手中释放的高度和重力加速度有关。
三、实验装置平面水平台、测高度仪、计时器、测速仪、软垫、塑料球等。
四、实验过程1.实验前准备:摆放实验装置。
在实验桌上铺设一个软垫,放置平面水平台。
在平面水平台的一端,用测高度仪测量出一个初始高度,然后在该位置处放置一个实验装置。
2.记录初始数据。
用测高度仪测量球在水平面以上的高度,记录下来,作为初始高度h0。
在该位置处定义为球的起始位置。
将测速仪置于该位置上方5厘米处。
开启计时器。
3.进行试验。
将球沿着水平面方向推出一定的速度v0,球离开手的瞬间开启计时器并记录时间t1。
测量球撞击地面后的位置,记录下撞击地面的位置,身体后移。
通过记录撞击地面后的位置和计时器得到撞击地面的时间t2。
4.计算和分析结果。
a.通过计算,求出球的向下的自由落体运动时间t和飞行时间T=t2-t1。
b.根据初始速度和飞行时间,计算球飞行的水平距离x,用实验数据检验其结果。
c.根据物体在竖直方向上运动的时间t、自由落体的加速度a和初始高度h0,可计算出竖直方向的初速度v0y和最终速度v1y,以及竖直方向上的运动和高度变化。
d.根据物体在水平方向上的运动,可以计算出物体在飞行过程中的平均速度,以及速度和时间之间的函数关系。
2019_2020学年高中物理第3章第3节平抛运动教案鲁科版必修220191101113
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第3节平抛运动学习目标知识脉络(教师用书独具)1.会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动.(重点)2.知道平抛运动可以看作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.(难点)3.会用平抛运动的规律解决生活、生产中的应用问题.(重点、难点)一、平抛运动1.定义把物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动.2.运动轨迹平抛运动是匀变速曲线运动,轨迹是抛物线.3.实验探究(演示器如图所示)竖直方向⇒只受重力,为自由落体运动水平方向⇒不受力,为匀速直线运动二、平抛运动的规律1.平抛运动的速度变化规律(如图所示)(1)水平分速度:v x =v 0. (2)竖直分速度:v y =gt . (3)合速度:v =v 2x +v 2y ,速度偏向角:任意时刻速度方向与水平方向的夹角tan θ=v y v x =gt v 0. 2.平抛运动的位移变化规律(如图所示)(1)水平分位移:x =v 0t . (2)竖直分位移:y =12gt 2.(3)合位移:s =x 2+y 2,位移偏向角:任意时刻位移方向与水平方向的夹角tan α=y x =gt2v 0.1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动. (√)(2)平抛运动是曲线运动,故物体受到的力的方向一定不断变化. (×)(3)平抛运动物体的速度、加速度都随时间增大. (×)(4)在同一地区的同一高度,所有做平抛运动的物体的加速度都相同. (√) (5)如果下落时间足够长,平抛运动物体的速度方向可以变为竖直方向.(×) (6)平抛运动在某时刻的位移与水平方向的夹角等于此时速度与水平方向的夹角.(×)2.关于平抛运动,下列说法正确的是( ) A .平抛运动是非匀变速运动 B .平抛运动是匀速运动 C .平抛运动是匀变速曲线运动D .平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的C [做平抛运动的物体只受重力作用,产生恒定的加速度,是匀变速运动,其初速度与合外力垂直不共线,是曲线运动,故平抛运动是匀变速曲线运动,A 、B 错误,C 正确;平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,故落地时的速度是水平方向的分速度和竖直方向的分速度的合速度,其方向一定与竖直方向(或水平方向)有一定的夹角,D 错误.]3.决定平抛运动物体飞行时间的因素是( ) A .初速度 B .抛出时的高度 C .抛出时的高度和初速度D .以上均不对B [平抛运动的飞行时间由其竖直分运动决定,由公式h =12gt 2知,飞行时间由抛出时的高度决定,B 正确.]平抛运动1.0 2.平抛运动的性质:加速度为g 的匀变速曲线运动. 3.平抛运动的三个特点 特 点 说 明理想化特点平抛运动是一种理想化的模型,即把物体看作质点,抛出后物体只受重力作用匀变速特点平抛运动的加速度是恒定的重力加速度,加速度大小和方向不变,因此,速度均匀变化,是匀变速曲线运动速度变化特点速度变化量为Δv =g ·Δt ,加速度g 恒定不变,则任意相等的时间间隔内的速度变化相同,方向竖直向下1.关于平抛物体的运动,下列说法正确的是( ) A .平抛物体运动的速度和加速度都随时间的增大而增大 B .平抛物体的运动是变加速运动C .做平抛运动的物体仅受到重力的作用,所以加速度保持不变D .做平抛运动的物体水平方向的速度逐渐增大C [做平抛运动的物体只受重力作用,加速度恒定不变,速度均匀增加,选项A 、B 错误,选项C 正确;做平抛运动的物体在水平方向上不受力的作用,由于惯性,水平方向的运动状态不变,则水平方向的速度不变,选项D 错误.]2.(多选)关于平抛运动,下列说法正确的是( )A.是变加速曲线运动B.是匀变速曲线运动C.速度变化仅在竖直方向上D.任意相等时间内速度的变化量相等BCD[平抛运动只受重力作用,加速度为重力加速度,初速度方向与重力方向成90°角,所以平抛运动是匀变速曲线运动,A错误,B正确;水平方向Δv x=0,竖直方向Δv y=gΔt,速度变化仅在竖直方向上,C正确;由速度的变化量Δv=Δv y=gΔt,知任意相等时间内速度的变化量相等,D正确.]对平抛运动的理解1.做平抛运动的物体只受重力作用,其加速度恒为g,所以由牛顿第二定律可知是匀变速运动.2.重力与初速度方向不在一条直线上,物体做曲线运动.所以平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动,其轨迹为一条抛物线.平抛运动的规律1.平抛运动的规律速度位移加速度合成分解图示水平分运动(匀速直线)v x=v0x=v0t a x=0竖直分运动(自由落体)v y=gt y=12gt2a y=g合运动(平抛运动)v=v20+(gt)2tan θ=gtv0s=(v0t)2+⎝⎛⎭⎪⎫12gt22tan α=gt2v0a=g竖直向下2.平抛运动的两个重要推论(1)做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点,如图中A点和B点所示.(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置处,设其速度方向与水平方向的夹角为θ,位移与水平方向的夹角为α,如图所示,则tan θ=2tan α.【例】平抛一物体,当抛出1 s后它的速度方向与水平方向成45°,落地时速度方向与水平方向成60°,求:(g取10 m/s2)(1)初速度大小;(2)落地速度大小;(3)开始抛出时距地面的高度;(4)水平方向运动的距离.思路点拨:[解析](1)1 s时,速度与水平方向成45°,则v0=v1(如图所示),而v1=gt,解得v0=10 m/s.(2)落地时的速度大小,v′=v0cos 60°=2v0=20 m/s.(3)落地时速度的竖直分量v 1′=v 0tan 60°= 3 v 0=10 3 m/s 由v 2y =2gh 得h =v 1′22g =(103)22×10m =15 m.(4)由h =12gt 2得t =2hg=2×1510s = 3 s 水平方向运动距离s =v 0t =10× 3 m =10 3 m =17.32 m. [答案] (1)10 m/s (2)20 m/s (3)15 m (4)17.32 m平抛运动中相关量大小的决定因素3.摩托车跨越表演是一项惊险刺激的运动,受到许多极限运动爱好者的喜爱.假设在一次跨越河流的表演中,摩托车离开平台时的速度为24 m/s ,成功落到对面的平台上,测得两岸平台高度差为5 m ,如图所示.若飞越中不计空气阻力,摩托车可以近似看成质点,g 取10 m/s 2,求:(1)摩托车在空中的飞行时间; (2)摩托车落地前瞬间的速度大小.[解析] (1)摩托车在竖直方向做自由落体运动,由h =12gt 2,解得t =1 s.(2)竖直方向速度v y =gt =10 m/s 摩托车落地前瞬间的速度大小为v =v 20+v 2y =242+102m/s =26 m/s. [答案] (1)1 s (2)26 m/s1.下列哪个运动是平抛运动( ) A .随电梯一起运动的物体的运动 B .水平抛向空中的细绳的运动 C .水平抛向空中的纸片的运动 D .水平抛向空中的铅球的运动D [做平抛运动的物体要同时满足两个条件:(1)初速度水平;(2)只受重力作用.显然选项A 不满足,选项B 、C 中物体所受空气阻力不能忽略,只有选项D 中物体所受空气阻力可忽略,可看作平抛运动.]2.一架飞机水平匀速飞行,飞机上每隔1 s 释放一个铁球,先后共释放4个,若不计空气阻力,则落地前四个铁球在空中的排列情况是( )B [铁球释放后做平抛运动,水平方向铁球速度和飞机都相同,竖直方向相对飞机做自由落体运动,位移越来越大,故B 正确.]3.在平坦的垒球运动场上,击球手挥动球棒将垒球水平击出、垒球飞行一段时间后落地.若不计空气阻力,则( )A .垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定B .垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定C .垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定D .垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定 D [由h =12gt 2得t =2hg,垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定,D 正确;水平位移s =v 0t ,由初速度和落地时间共同决定,C 错误;垒球落地速度的大小v =v 20+(gt )2,落地的方向tan θ=gt v 0,均由初速度和击球点离地面的高度共同决定,故A 、B均错误.]4.用30 m/s 的初速度水平抛出一个物体,经过一段时间后,物体的速度方向与水平方向成30°角(g 取10 m/s 2).求:(1)此时物体相对于抛出点的水平位移和竖直位移; (2)再经多长时间,物体的速度与水平方向的夹角为60°?[解析] 根据题意,可知物体的运动在水平方向是匀速直线运动,在竖直方向为自由落体运动,运动示意图如图所示:(1)由图示可知 tan 30°=v y v x =gt Av 0t A =v 0tan 30°g= 3 s所以,在此过程中水平方向的位移x A =v 0t A =30 3 m竖直方向的位移y =12gt 2A =15 m.(2)设物体在B 点时的速度方向与水平方向成60°角,总飞行时间为t B ,则t B =v 0t an 60°g=3 3 s所以,物体从A 点运动到B 点经历的时间 Δt =t B -t A =2 3 s≈3.5 s. [答案] (1)30 3 m 15 m (2)3.5 s。
高中物理第3章抛体运动第3节探究平抛运动教学设计1鲁科版必修20315662.doc
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第3节平抛运动一、新课内容⒈平抛运动在抛体运动中有一种特殊情况,即物体被抛出时的初速度方向沿水平方向,我们把这样的抛体运动称为平抛运动。
我们这节课的任务就是探究平抛运动的规律。
⒉平抛运动竖直方向的运动规律演示实验:用平抛运动演示仪演示平抛运动请大家注意观察平抛运动的轨迹,发现它是一条曲线。
由此我们可以得出这样一个结论;平抛运动在竖直方向上的分速度是越来越快的,但这个分速度到底是如何变化的我们还是不清楚。
现在请大家来分析做平抛运动的物体在竖直方向上的受力情况。
在竖直方向上只受到重力的作用。
想一下我们前面学过的运动形式有没有只在重力作用下实现的?做自由落体运动的物体只受重力的作用。
既然竖直方向上只受重力的作用,与物体做自由落体运动的条件相同,根据我们上节课学的分运动的独立性原理知道,分运动在各自的方向上遵循各自的规律,我们能得出什么样的结论呢?平抛运动竖直方向上的分运动有可能是自由落体运动。
既然我们有了这样的猜想,为了验证它的正确性,我们来做下面这个实验 [演示实验] 用小锤打击弹簧金属片,金属片把A球沿水平方向抛出,同时月球被松开,自由下落。
A、B 两球同时开始运动。
先来分析两个小球做的分别是什么运动。
A球在金属片的打击下获得水平初速度后只在重力作用下运动,所以做的是平抛运动。
B球被松开后没有任何初速度。
且只受到重力的作用,因此做的是自由落体运动。
现在观察两球的运动情况,看两球是否同时落地。
这个地方教给大家一个判断两球是否同时落地的小技巧。
那就是不要用眼睛看。
而是用耳朵听。
两个小球落地后会不止蹦一下,我们只听它们落地的第一声响。
如果我们只听到一声响,说明两个小球同时落地,如果听到两个落地声,说明两个小球先后落地。
在做实验之前我们先来听一下一个小球落地的声音。
(拿一个和实验用的小球一样的球让其做自由落体运动,让学生仔细听其落地的声音。
以便判断实验中的落地声)同学们听到几个落地声啊?一个。
A、B两个小球从同一高度同时开始运动,又同时落地,这说明了什么问题啊?这说明了A球在竖直方向上的分运动的性质和B球的运动性质是一样的。
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2019-2020学年高中物理第三章抛体运动 3.3 平抛运动教学设计鲁科版必修2一、教学任务分析1.教材的地位和作用能量守恒定律是自然界普遍规律,它是不仅是解决力学问题的金钥匙之一,同时它也统领了整个高中物理力,热,电,光,原等各个章节。
学了这章的知识,对于变力等问题就有了解决的方法和手段。
学了这章的知识,学生解决物理问题的思维方法也要开阔,对物理问题即要从力和运动的角度分析,还要从功和能关系的分析。
2.教学重点和难点(1)机械能守恒定律是本章教学的重点内容,本节教学的重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件;能够正确分析物体系统所具有的机械能;能够应用机械能守恒定律解决有关问题。
(2)能否正确选用机械能守恒定律解决问题是本节学习的另一难点。
通过本节学习应让学生认识到,从功和能的角度分析、解决问题是物理学的重要方法之一;同时进一步明确,在对问题作具体分析的条件下,要能够正确选用适当的物理规律分析、处理问题。
二、学习者情况分析在学习这一内容之前,所教的学生已知道功,能,动能,势能,重力势等概念。
掌握了重力能变化与重力功的关系,合外力功与动能变化的关系等规律;会计算恒力的功,会用动能定理计算变力的功,会用动能定理计算描述变速运动的物理量。
在能力方面已近学过许多物理规律的推导,具有一定的演绎推理能力。
经过以往的多媒体教学,他们比较熟悉和习惯用计算机课件上课的方式.学生对物理学的研究方法已有一定的了解,,在自主学习、合作探究等方面的能力有了一定提高。
在非智力因素方面,学生学习积极主动,对学习物理有较浓厚兴趣;有较强的好奇心和求知欲,乐于探究自然界的奥秘;敢于坚持正确观点,勇于修正错误;喜欢和同龄人一起学习,有将自己的见解与他人交流的愿望,具有团队精神。
三、教学目标分析1.知识与技能:①通过实验能验证机械能守恒定律。
②理解机械能守恒定律。
会用机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题。
③了解自然界中存在多种形式的能量。
知道能量守恒定律是最基本,最普遍的自然规律之一。
2.过程与方法:①让学生通过已有日常生活和实践中的能量转化的经历,提出如何验证能量转化和守恒定律。
接着让学生设计验证性实验,体会验证性实验的探究过程。
②在探究过程中,渗透科学研究方法,知道影响实验的有关因素并加以控制,例如各种阻力。
会纪录,分析和处理数据。
③讨论实验得出的结论以及如何减小实验误差。
④从理论上推导机械能守恒定律。
学会用已掌握的规律推导新的规律,培养推理论证的能力。
会由重力势能与动能的转化和守恒推论出各种能量间的转化与守恒,即会从个性特征抽象出共性特征。
3.情感、态度、价值观:①通过学生之间的讨论、交流与协作探究,培养团队合作精神。
②让学生在探究过程中体验科学研究问题的乐趣,增进学习物理的情感。
③让学生感悟能的转化与守恒定律在物理学中,在自然科学中的重要地位。
感悟能的转化与守恒定律为不同学科的沟通与联系提供了桥梁。
四、教材处理与教学策略在教材处理上把能量守恒定律分为两个学时。
第一学时主要的任务是:理论探究只在重力作用和只在弹力作用下物体运动过程机械能守恒;第二学时主要的任务是:验证性实验与探究性实验。
验证实验即验证第一课的理论推导结果,探究性实验则探究不同阻力下的物体运动过程机械能是否守恒。
进而总结能量守恒定律。
本节课是第一学时,主要采用以下的教学策略:自主学习与合作探究学生两人一组实验,让学生在自主学习中,通过对认知活动进行自我监控,并及时作出相应的调整。
在理论推导机械能转化与守恒的活动中,要求各学习组用不同的方法,例如小球自由落体,斜面小车,阿武德机等来推导。
这样可以知识互补,互相学习,交流合作,让不同层次的学生都能有所作为,有所收获。
提倡小组间的合作探究与对比,在对比中提出问题,分析问题,解决问题,完善结果。
五、教学器材教学设备:多媒体教室、麦克斯韦滚摆、单摆和弹簧振子,课件六、教学过程设计(一)创设情景、引入新课1.结合复习引入新课前面我们学习了动能、势能和机械能的知识。
在初中学习时我们就了解到,在一定条件下,物体的动能与势能(包括重力势能和弹性势能)可以相互转化,下面我们观察演示实验中物体动能与势能转化的情况。
2.演示实验。
依次演示麦克斯韦滚摆、单摆和弹簧振子,提醒学生注意观察物体运动中动能、势能的变化情况。
通过观察演示实验,学生回答物体运动中动能、势能变化情况,教师小结:物体运动过程中,随动能增大,物体的势能减小;反之,随动能减小,物体的势能增大。
3.多媒体课件:物体在不同的力学条件下的运动.提出问题:上述运动过程中,物体的机械能是否变化呢?这是我们本节要探究的主要内容。
(二)分组理论探究机械能守恒教师提出以下几种情景:1.只有重力对物体做功时物体的机械能情景1:质量为m的物体自由下落过程中,经过高度h1的A处速度为v1,下落至高度h2的B处速度为v2,不计空气阻力,分析由h1下落到h2过程中机械能的变化(引导学生思考分析)。
情景2;从倾角为θ的光滑斜面上滑下的小车,经过A点时速度为v a,下滑位移S,到达B点速度为v b。
分析此过程机械能的变化.2.弹簧和物体组成的系统的机械能.情景3.以弹簧振子为例(未讲振动,不必给出弹簧振子名称,只需讲清系统特点即可),简要分析系统势能与动能的转化。
教师要求与启发:要求学习小组选择一个情景,用学过的动能定理,重力的功与重力势能变化的关系,对以上前两种情景,定量写出物体经历的过程前后的机械能E1和E2,看机械能变化了没有,存在什么关系。
第三种情景要求定性分析。
(三)学习小组理论探究结果展示与讨论情景1小组理论探究结果展示的内容:根据动能定理,有W G=12mv22-12mv12 ①下落过程中重力对物体做功,重力做功在数值上等于物体重力势能的变化量。
取地面为参考平面,有W G=mgh1-mgh2②由以上两式可以得到1 2mv22+ mgh2 =12mv12+ mgh1③情景2小组理论探究结果展示的内容:下滑过程中重力对物体做功,重力做功在数值上等于物体重力势能的变化量。
取B点重力势能为零,有W G=mgh sinθ④根据动能定理,有W G=12mv B2-12mv A2 =12m(v B2- v A2 )=12m×2as=12m×2gs sinθ=mgs sinθ⑤提出问题:上述结论是否具有普遍意义呢?(作为课后作业,请同学们课后进一步分析物体做平抛和竖直上抛运动时的情况。
)学生讨论:上述两个表达式③⑤说明了什么?讨论后、学习小组代表回答。
代表甲:在表达式③中等号左边是物体在A处的机械能,等号右边是物体在B处的机械能,该表达式说明:物体在下落过程中,物体的机械能总量不变。
代表乙:对于表达式⑤,重力做的功等于动能的增量,也等于重力势能的减少量。
该表达式说明:物体在下滑过程中,重力势能的减少量等于动能的增量。
物体的机械能总量不变。
教师总结:用E k1和E k2表示物体的初动能和末动能,用E p1和E p2分别表示物体在初位置的重力势能和末位置的重力势能,则得到:E k1+E p1=E k2+E p2,也就是初位置的机械能等于末位置的机械能,即机械能是守恒的。
(四)学习小组讨论机械能守恒的条件:教师引导学生思考:在推导中我们以物体做自由落体和斜面小车为例进行的,上述二种运动有什么相同和不同之处?从上述两种运动中,你能猜想一下:机械能在什么情况下守恒?在引导学生会回答认识,不同之处是物体运动受力不同,自由落体运动是只受重力作用,而斜面小车还受支持力作用。
相同点是在上述两种运动中物体只有重力做功,支持力不做功。
教师再要求学生猜想并分析:机械能在什么情况下守恒?学生在猜想过程中教师提示:重力做功只会使动能与势能相互转化,机械能总量不变。
除了重力之外其它力做功又会怎样呢?学生举例分析。
例如,汽车加速上坡,子弹打进木块。
前者合外力的功为正机械能增加,后者摩擦力做功机械能减少。
最后教师总结:通过上述分析,我们得到:在只有重力做功,其它外力不做功或其它外力做功的代数和为零的情况下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变,这个结论叫机械能守恒定律。
为了回答情景3和完善机械能守恒的条件教师演示并讨论:放开被压缩的弹簧,可以把跟它接触的小球弹出去,在这个过程中,能量是如何转化的?类比地,你能得到在这个过程中机械能守恒的条件吗?引导学生认识在小球被弹簧弹出的过程中,弹簧的弹性势能转化为小球的动能。
类比得到:如果有弹力做功,动能和弹性势能之和保持不变,即机械能守恒。
这样就得到机械能守恒的条件:物体在只有重力和弹簧的弹力作用下,势能和动能相互转化,机械能保持不变。
(五)回顾总结深化认识教师引导学生回顾本节课的理论探究过程,以及探究过程中使用的物理思想和方法:即用已学的规律探究和发现新的物理规律;归纳总结这节课的知识要点;让学生提出自己在理论探究学习中存在的疑问,教师答疑,以巩固和深化知识。
七、本设计主要特点:1.本节课教学设计注重学生学习过程的理论探究,体现了培养学生推理和应用知识的能力。
笔者始终认为探究有两方面:实验探究和理论探究,两者缺一不可。
2.本节课把能量守恒定律分为两个课时,第一课时侧重理论探究,第二课时则为实验探究。
第二节课的实验,既有上课时各学习组的理论探究结果的验证性实验,又有探究性实验,例如用数码相机连拍的功能拍摄阻力较大和较小的落体运动,探究其机械是否守恒。
3.在教学方法上突出学生为主导,教师的作用是启发,引导和答疑。
在学生展示推导过程和讨论结果时,教师应溶入到学生中,扮演其中的一分子,开展合作探究,进行理论探索。
教学中尤其关注生个体差异产生新的教学资源并较好地进行利用,运用评价手段不断引导学生学习,较好地将新课程理念结合于教学实际中。