人教版新课标高中物理必修2研究平抛运动教案3篇
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- 作者:藍霈悦ppter
研究平抛运动教案3篇
思想
本节教学内容的基本特点:本节是学生动手实验,通过学生实验描绘平抛物体运动的轨迹,在此基础上研究平抛运动的特点。由于有很多的实验方案可以选择,这为学生探究提供条件。同时本节涉及很多的物理思想和物理方法,是运动学和动力学知识在平抛运动中的具体应用,可以多方面培养学生能力,提高学生科学素养。
本节内容在章或单元中的地位:本节是一个重要的学生实验,既是用牛顿定律解决问题的方法第一次在曲线运动中的具体应用,也是上一节中运动的合成与分解方法的延续和应用,由于是学生实验,为培养学生的动手动脑能力和科学素养提供很好的机会,教师应充分重视此节课。
教学的总体目标、学生的情况:本节课主要采用的启发式教学方式和问题探究的教学模式,逐步引导学生认识事物的本质。
在描绘平抛运动的轨迹,研究平抛运动的特点的过程中,求初速度是利用物理理论知识,但如何准确描绘出轨迹则是关键。学习中,老师引导学生多设计一些实验方案,鼓励学生创造新的、简易可行的实验方法,可以是成品仪器,也可以用常见的日常用品组成实验器材,从实验方法上可能既有简单、原始的实验方法,也可能有应用现代科技手段数码相机的方法,并且引导学生对不同方法进行比较,分析不同实验的优缺点,同学们通过分析比较,选出本次实验描绘平抛运动物体轨迹的方法。再在此基础上学生动手实验,描绘平抛运动的轨迹,并利用得到的平抛轨迹,研究平抛运动的特点。
教学过程中的关键环节:
本节课主要分为三大部分:
一是引导学生设计一些实验方案,通过交流,分析比较各实验方案的优点和不足,并据此和实验资源选择恰当的实验方案;
二是根据选择的实验方案,学生动手实验,描绘平抛运动的轨迹;
三是利用得到的平抛运动的轨迹,研究平抛运动的特点。
三维
教学目标
知识与技能:
(1)知道平抛运动的条件和相应控制方法;
(2)知道用实验获得平抛运动轨迹的方法;
(3)知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法;
(4)知道测量初速度时需要测量的物理量;
(5)会推导平抛初速度的表达式,会计算平抛运动的初速度。
过程与方法:
(1)通过学生设计实验,体会物理问题的探究思想和实验设计思想,了解设计实验的基本方法;
(2)会用运动合成与分解的方法分析抛体运动;
(3)进一步掌握可以根据物体初速度和受力确定物体的运动规律;
(4)体会并理解在平面上应用牛顿定律的方法;
(5)学会化曲线为直线的物理思想和方法。
情感态度与价值观:
(1)鼓励学生去创新和实践,提倡多动脑、动手的创新精神,激发学生创新意识,对学生进行创新意识和创新品德的培养;
(2)在探讨实验方案时,不同学生可能有不同的想法,学生的特长和爱好可以充分发挥,让学生体验到提出问题和分析问题的愉悦;
(3)培养学生合作与交流的精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,养成在合作中既坚持原则又尊重他人的习惯;
(3)在上一节对平抛运动规律的学习的基础上,通过这一节学生的动手实验,将感性认识和理性思维相结合,使学生获得成功的体验;
(4)体会物理之美,仪器之美。
教学重点
描绘平抛物体运动的轨迹;研究平抛运动的特点
教学难点
描绘平抛物体运动的轨迹
教学资源
课文图5.4-2所示器材,或课文图5.4-3所示的器材,或平抛实验仪;斜槽、木板、白纸(可先画上坐标格或用坐标纸)支架等;刻度尺,数码相机,开口玻璃瓶,两个直玻璃管,吸管帽,红墨水等
教法设计
启发式教学,探究模式
课时安排
1课时
教学流程图
生活实例中的留迹法物理留迹法实验方案设计、分析与选择学生动手实验得到轨迹点或照片描绘轨迹判断轨迹应用轨迹求初速度课堂总结与回顾
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
课题引入:简单介绍“留迹法”在日常生活中的价值和应用,及其在本节课中的应用
第一部分
实验方案探讨:
学生设想各种对于平抛运动的留迹法,并相互交流讨论不同方法的优点和不足,
同学们通过分析比较,选出本次实验描绘平抛运动物体轨迹的方法。
第二部分
学生动手实验:
在选出本次实验描绘平抛运动物体轨迹的方法的基础上学生动手实验,描绘平抛运动的轨迹
第三部分:
研究平抛运动特点:利用得到的平抛轨迹:
1.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线;
2.计算平抛物体的初速度
课堂练习
课堂小结
提问:你们旅游过吗?请一位同学描述某次旅游经过的主要地点。
板书学生所述地点图,用粉笔将这些点连起来,得到旅游路线图。
小结:两种轨迹图对应两种绘轨迹方法──粉笔的完整轨迹和旅游同学的由一系列点得到的旅游路线(轨迹)图。日常生活中还有成长日记,生活日记,森林迷路时做标记……
平抛运动在空中一瞬即逝,优美的曲线随即成为历史,没有留下什么具体的可供操作的东西,无法研究平抛运动。要详尽研究平抛运动的特点,必须先得到其运动轨迹。
提问:我们如何得到平抛物体的运动轨迹?可以从上述两种留迹法得到启发吗?请设计实验方案。
学生提出的方案可能有以下几种,引导学生分析各个方案:
(1)小球碰铅笔尖法:教材P12—参考案例1(下图)
(2)细水柱法,P12—参考案例2
(3)连拍照片法,教材P12—参考案例3
(4)用相机增长曝光时间,得到一段轨迹的照片
(5)过纸板小孔法,
(6)碰撞实验器,教师介绍仪器
(8)磁粉板留迹法(完整轨迹)
总结:
1.好的实验设计应兼顾哪些问题?
归纳总结:安全(人身和仪器)、成功率高、仪器简单,操作容易、误差小、效率高,可重复性强等等;
2.根据不同方案的分析,结合本校实际,选择恰当的方案──我们用碰撞实验器,和细水柱法。
借助PPT文件,显示下列问题
为在实验中得到较准确的轨迹,请思考下列问题:
1.我们的研究对象是什么?如何控制其条件?
2.如何保证每次实验v0相同?
3.小球平抛的抛出点在哪?如何确定?
4.实验中与斜面轨道不光滑有关吗?为什么?
5.根据得到的实验轨迹点,如何描绘平抛运动的轨迹?
6.实验需要哪些器材或仪器?
教师个别指导,随时解答学生遇到的问题
如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线?
提问:还有什么方法知道得到的轨迹是否是抛物线?
2.计算平抛物体的初速度:
(1)测量初速度时需要测量的物理量有哪些?
(2)如何推导平抛初速度的表达式?
(3)计算平抛运动的初速度
这节课你学到了什么?能否设计更好的实验方案?此节课我们用到了哪些物理方法和思想?
回忆,思考并回答问题
学生讨论,设计实验方案
学生交流方案,
1.指出各方案的优点,
2.指出各方案的不足,
3.如何改进方案
简单,方便,但在确定轨迹点时误差大,可以加竖直线减小误差
如果能保证初速度水平,用数码照相机拍照,效果可能很好(提供器材)
图象准确,但将不同图片合一需要计算机技术
方法简单 ,轨迹准确,但 长度有限,处理不方便
简单,方便,让小球速度垂直通过小孔可以减小误差
仪器设计巧妙,误差较小,考虑比较全面
着重理解铅垂线,水平仪,挡板的作用
完整的轨迹,但轨迹不清楚
学生思考,体会
讨论并回答:
学生动手操作实验
用碰撞实验器,
细水柱法
学生处理轨迹图象和处理数据,得出结论
方法1:用碰撞实验器得到的轨迹
在画出的x轴上由o点起取等距离的点,A1,A2,A3,A4,再由轨迹曲线测量出各点所对应的下降的高度,看这些高度的比值是否近似等于1:4:9……从而检查实验的结果误差的大小。
方法2:用细水柱得到的 照片:
用事先做好的方格图套在图片上,可以快速检验如图
y一x2图,判断是否 是过原点直线
根据坐标中轨迹上某点的xy,结合下式可求v0,
得出实验结论:
(1)实验得到的轨迹是否是抛物线;
(2)平抛物体的初速度多大。
思考,计算,得出结论
并且课后动手实验
思考,回答
创设轻松愉快的情景
让学生体会“留迹法”在日常生活中的价值和应用,及其在本节课中的应用──重视方法
生发散思维,创新精神
交流中培养学生语言表达能力,分析问题的能力,培养学生合作与交流的精神,质疑精神和坚持原则,求真务实的态度
鼓励学生去创新和实践,提倡多动脑、动手的创新精神,对学生进行创新意识和创新品德培养过程,激发学生创新意识
体会物理方法与生活的紧密联系
体会此仪器的优点,体会物理之美
注重物理问题的探究思想和实验设计思想,了解设计实验的基本方法
众中选优原则和联系实际的原则
知道平抛运动的条件和相应控制方法
通过分一系列思考题,加深对实验原理的理解,为后面的动手实验作好准备
培养学生动手动脑能力
会处理实验操作结果,进一步理解实验原理
知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法
进一步强调物理思想和方法──-化曲线为直线
会用运动合成与分解的方法分析抛体运动
理解实验目的,知道实验的意义,培养科学素养
课堂评价:课堂引入新颖,把物理和生活实际联系起来,不枯燥,源于生活,用于生活,学生学习轻松有趣。此课是实验课,所以在在培养学生能力方面做了很详细的设计与安排,既有实验方案设计,又有实际动手操作,还有对操作结果的处理,充分体现以学生为主体,培养学生能力的教学思想,同行强化物理仪器设计中的每个细节,既可以让学生对物理知识知其所以然,还能让学生意识到细节的价值,要关注细节。在处理实验时,由于学校的平抛演示仪器比较陈旧,误差很大,所以用数码相机照下细水柱的平抛运动轨迹,再对照片进行处理,取得了非常好的效果,同时可以以此激发学生创新实验,关注生活,充分利用资源的兴趣。
研究平抛运动教案二
《普通高中物理新课程标准》指出:高中物理课程应促进学生自主学习,让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识与技能,培养其科学探究能力,使其逐步形成科学态度和科学精神。新课程把这一理念作为实施教学的基本理念。本着对新课程理念的理解与感悟把高中物理人教版必修2第五章第三节《实验:探究平抛运动》教学设计如下:
一、设计思想:
以学生为中心,注重生生互动、师生互动。在教师引导下充分让学生大胆猜想、自主设计,利用小组讨论、汇报交流、相互合作,全面体验和感悟实验探究的各个环节,培养学生的自主探究、合作学习的能力。针对研究问题——平抛运动,引导学生进行实验方案的设计,通过交流比较,设计出既与教材相联系,又不被教材所束缚的创新实验方案,突出学习与创新相结合的教学理念。
二、教材分析
《实验:研究平抛运动》系人教版高中物理新课标的共同必修模块物理2的“曲线运动”部分第三节,本节内容需要两个课时,第一课时:实验设计,第二课时:实验操作,本次教学设计是第一课时的内容。
本节专门研究一种简单的曲线运动:平抛运动。这部分内容与老教材内容有了本质的区别,对实验的分析不是课本上给出来的,而是要让学生自己探究出来。因此,本节内容重点应落实在“探究上”,培养学生探究性学习能力、自主性学习能力。以落实新课标的好素材。
三、学情分析
通过前面知识的学习,学生已经知道了和运动、分运动以及运动的合成与分解遵循的规律;知道了运动的合成与分解是处理曲线运动的基本方法;通过一个学期多的学习,学生已经具备了初步的实验设计能力,已经能用基本器材来研究物体的运动。
四、教学目标
(一)、知识与技能
1、用不同的器材组合设计出不同的方案
2、对设计出的方案进行评价与改进
(二)、过程与方法
学生自主设计的实验方案,经生与生间的交流、讨论,教师再进行引导得出较合理的多种方案。
(三)、情感、态度与价值观
通过实验设计探究,培养学生的设计探究兴趣与热情,体验到探究自然规律的艰辛与喜悦,培养学生自主学习与他人合作精神。
五、教学重点和难点
重点:1、学会借鉴前面所学的研究方法
2、学会设计实验方案
难点:设计方案
六、教学方法
探究、讨论、交流、谈话
七、教学过程
(一)、新课引入
师:通过上一节课的学习,我们知道了平抛运动。下面一起回顾一下:
(1)、什么是平抛运动?
(2)、平抛运动的轨迹是什么?
(3)、平抛运动我们可分解成水平方向和竖直方向,它们各做什么运动?(教师提问,学生回答,复习平抛运动的知识)
师:为了用实验方法描绘出平抛运动轨迹,请同学们自主设计出实验方案。
(二)、新课教学
(1)、用以下器材设计一个或多个实验方案来得到平抛运动的轨迹:
斜面小槽、小钢球、粘了坐标纸的木板、铅笔、数码照相机、带水平喷嘴的瓶子(盛有水)、玻璃板、水彩笔
(2)、要求:
a、分组讨论
b、设计好后每组选个代表对本组设计方案进行介绍,其他同学进行评价或提出改进的建议。
(3)、通过教师引导,同学交流、讨论、谈话,可得出以下方案:
方案一:让小球每次从斜槽上同一高度滑下,从末端水平抛出,用铅笔描出小球经过的位置,通过多次实验,在竖直的背景方格纸上记录了小球所经过的多个位置,用平滑曲线连接起来就能得到小球做平抛运动的轨迹。
方案二:用水平喷出的水流来显示平抛运动的轨迹,在水流后面放置一块玻璃板,用彩笔描出身故刘的轨迹。
方案三:让小球从斜槽上滑下,从末端水平抛出,用数码相机拍频闪照片。用频闪照片记录了小球所经过的位置,连接起来就得到小球做平抛运动的轨迹。
(4)、学生分三组分别依据三个方案描绘平抛运动的轨迹。
(5)、每个小组选一位学生介绍本组实验过程中出现的问题,注意事项。
八、问题与研讨
学生可能还有其它方案,教师可以和学生一起进行分析、评价。
九、平抛运动实验数据处理方法
(一). x、y轴都画出,坐标原点未画出的数据处理
例1.在研究平抛运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为,若小球在平抛运动途中的几个位置如图6中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为=_____(用L,g表示),其值为______(取g=9.8m/)。
分析与解:根据题意,仔细审查图中a、b、c、d 四点的相对位置,发现相邻的两点间的水平距离均为2L,这里就隐含着“物体在相邻的两点间运动时间相等”的条件,设这相等时间为,由于竖直方向是加速度为g的匀加速运动,由可得,再由水平方向是匀速运动得,联立上述两式解得。
(二).y轴画出,x轴和坐标原点都未画出的数据处理
例2.某同学在做平抛物体运动的实验时,不慎未定好原点,只画了竖直线,而且只描出了平抛物体的后一部分轨迹,如图2所示。依此图只用一把刻度尺,如何计算出平抛物体的初速度v0?
分析与解:为了求出平抛物体的初速度,要画出三条等距(Δx)、平行于y轴的竖直线与轨迹交于A、B、C三点,如图3所示。然后分别过A、B、C三点作三条水平直线,A、B两点竖直距离为y1,A、B两点竖直距离为y1,A、C两点竖直距离为y2,由和,解得:.
(三).x轴画出,y轴和坐标原点都未画出的数据处理
例3.某同学做“研究平抛运动规律”的实验时,只在白纸上画出了与初速度v0平行的Ox轴,以及做平抛运动小球的一部分轨迹,忘了画坐标原点和Oy轴,如图4所示。在这种情况下,若只用刻度尺,如何求得该小球的初速度v0?
(1)写出测量的主要步骤和需要测量的物理量,并在图上标出有关物理量的符号;
(2)用测得的物理量和有关常量,写出计算该小球初速度v0的表达式v0= .
分析与解:(1)在该运动轨迹上取相邻的两个点间的水平距离相等的三个点A、B、C; 测出相邻两个点间的水平距离x和相邻两个点间的竖直距离
(2)
(四)利用频闪照片进行数据处理
例4.如图6所示,是用闪光灯照相法摄的一个平抛小球的照片,照相机每隔相等时间曝光一次,拍照时,不能保持底片的上边缘是水平,请用合理的办法确定图中重力加速度方向(保留作图痕迹)。若图距与实际距离之比为1:10。在这种情况下,若只用刻度尺,如何求得该小球的初速度v0和曝光时间间隔T?(重力加速度g已知)
(1)写出测量的主要步骤和需要测量的物理量,并在图上标出有关物理量的符号;
(2)用测得的物理量和有关常量,写出计算该小球初速度v0的表达式v0= .
分析与解:(1)把首末两点相连并且三等份,各等份点与对应顺序的照片上的点相连,即是重力加速度所在的直线,并标明方向.
(2)用刻度尺测出图中的Δx和y1、y2,则有:
解得,
十、教学后记
重点关注学生设计过程中遇到的问题和新颖之处,便于以后教学中借鉴。
研究平抛运动教案三
教学目标:
一、知识与技能:
(1)知道平抛运动的条件和相应控制方法;
(2)知道用实验获得平抛运动轨迹的方法;
(3)知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法;
(4)知道测量初速度时需要测量的物理量;
(5)会推导平抛初速度的表达式,会计算平抛运动的初速度。
二、过程与方法:
(1)通过学生设计实验,体会物理问题的探究思想和实验设计思想,了解设计实验的基本方法;
(2)会用运动合成与分解的方法分析抛体运动;
(3)进一步掌握可以根据物体初速度和受力确定物体的运动规律;
(4)学会化曲线为直线的物理思想和方法。
三、情感态度与价值观:
(1)鼓励学生去创新和实践,提倡多动脑、动手的创新精神,激发学生创新意识,对学生进行创新意识和创新品德的培养;
(2)培养学生合作与交流的精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,养成在合作中既坚持原则又尊重他人的习惯;
(3)在上一节对平抛运动规律的学习的基础上,通过这一节学生的动手实验,将感性认识和理性思维相结合,使学生获得成功的体验;
教学重点、难点:描绘平抛物体运动的轨迹;研究平抛运动的特点
教学方法:启发式,探究式
新课引入:
1、复习上节课所学:
平抛运动是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。平抛运动的规律:
2、上节中课中我们用粘上石膏粉的小球紧贴黑板面水平抛出,在板面上就留下一条小球平抛运动的轨迹,但很粗略不够准确,今天我们利用实验室的仪器来研究平抛运动。
新课教学:
一、描绘平抛轨迹:
提问:平抛运动在空中一瞬即逝,没有留下什么具体的可供操作的东西,无法研究平抛运动。要详尽研究平抛运动的特点,必须先得到其运动轨迹。我们如何得到平抛物体的运动轨迹?
象上节课一样我们可以采用留迹法得到。
为了描绘平抛运动轨迹,实验室中较常用的方法是教材中的参考案例1:
利用实验室的斜面小槽等器材装配图所示的装置。钢球从斜槽上同一位置滚下,钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的。设法用铅笔描出小球经过的位置。通过多次实验,在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置,连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。
该实验所需器材包括:附带金属小球的斜槽,木板及竖直固定支架,白纸,图钉,刻度尺,三角板,重锤线,铅笔等。
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