教學(xué)基本信息
課題
實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
學(xué)科
物理
學(xué)段： 高一第三學(xué)段
年級(jí)
高一
教材
書名： 普通高中教科書《物理》必修第二冊(cè)
出版社：人民教育出版社 出版日期： 2019年 7 月
教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
【教學(xué)目標(biāo)】
讓學(xué)生認(rèn)識(shí)平拋運(yùn)動(dòng)的概念。
體會(huì)物理學(xué)中化繁為簡(jiǎn)、將復(fù)雜運(yùn)動(dòng)分解為簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)的物理思想。能用這種方法分析生產(chǎn)生活中的曲線運(yùn)動(dòng)。通過(guò)運(yùn)用運(yùn)動(dòng)分解的方法研究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)和技能解決問(wèn)題的科學(xué)思維。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究的意識(shí)和能力。
【難點(diǎn)】探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)處理方法。
【重點(diǎn)】通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究并認(rèn)識(shí)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。會(huì)用運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法分析平拋運(yùn)動(dòng)。
教學(xué)過(guò)程(表格描述)
教學(xué)環(huán)節(jié)
主要教學(xué)活動(dòng)
設(shè)置意圖
環(huán)節(jié)一 平拋運(yùn)動(dòng)
環(huán)節(jié)二 探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)方法
環(huán)節(jié)三 隨堂練習(xí)
環(huán)節(jié)一 平拋運(yùn)動(dòng)
引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)出手后的棒球和自細(xì)管中噴出的水進(jìn)行受力分析得出拋體運(yùn)動(dòng)的概念。
環(huán)節(jié)二 平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法
1.運(yùn)動(dòng)信息的獲?。?br>回顧直線運(yùn)動(dòng)的研究，為了研究平拋運(yùn)動(dòng)，需要設(shè)法獲取其運(yùn)動(dòng)信息。
提出問(wèn)題：
平拋運(yùn)動(dòng)的物體其位置和速度隨時(shí)間都在不斷發(fā)生變化，如何獲取和記錄其位置和速度的信息呢？其位置和速度信息哪一個(gè)更容易獲??？
解決方案：
回顧直線運(yùn)動(dòng)的研究，提出運(yùn)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或頻閃技術(shù)獲取信息。
提出問(wèn)題：
針對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，哪一種儀器更可行？
解決方案：
頻閃技術(shù)。
2.研究思路：運(yùn)動(dòng)的分解
提出問(wèn)題：
應(yīng)當(dāng)如何選取分解方向呢？根據(jù)什么？
解決方案：
引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)物體受力及初速度特點(diǎn)進(jìn)行分解方向的選取。
根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的物體初速度方向及其受力特點(diǎn)，我們可以嘗試將其沿水平方向和豎直方向進(jìn)行分解。
3.知識(shí)回顧：
回顧勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移特點(diǎn)，為之后研究進(jìn)行準(zhǔn)備
4.實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)：
猜想：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)對(duì)平拋物體的受力分析，對(duì)物體在水平方向和豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行猜想。
兩種實(shí)驗(yàn)方案：
方案1：頻閃照相。
先通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作獲取物體運(yùn)動(dòng)信息，再分解，獨(dú)立分析各方向運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。
通過(guò)頻閃技術(shù)獲取運(yùn)動(dòng)位置信息。引導(dǎo)學(xué)生建立坐標(biāo)軸，測(cè)量和處理數(shù)據(jù)，通過(guò)將兩個(gè)方向上物體位移隨時(shí)間變化規(guī)律特點(diǎn)與猜想的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比得出兩個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)規(guī)律。即，平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)。
方案2：平拋豎落儀、平拋儀。
先將運(yùn)動(dòng)分解，獲取某一單方向運(yùn)動(dòng)信息，先分析這個(gè)方向運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)；然后再獲取另一垂直方向運(yùn)動(dòng)信息，推出另一方向運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。
本節(jié)課先通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲取平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的運(yùn)動(dòng)信息，根據(jù)信息分析平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，再獲取水平方向信息并推出其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。
（1）通過(guò)平拋豎落儀實(shí)驗(yàn)研究平拋運(yùn)動(dòng)豎直分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：
介紹平拋豎落儀構(gòu)造和工作原理，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)猜想和所學(xué)知識(shí)思考如何操作實(shí)驗(yàn)，以及如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象證實(shí)猜想。并通過(guò)控制變量多次實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度和科學(xué)素養(yǎng)。
通過(guò)平拋豎落儀的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想，即平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上為自由落體運(yùn)動(dòng)。
（2）通過(guò)平拋儀描繪小球平拋運(yùn)動(dòng)軌跡并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，研究小球在水平方向的分運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
介紹平拋儀的安裝和工作原理。通過(guò)設(shè)問(wèn)，分步引導(dǎo)學(xué)生思考并完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理。
提出問(wèn)題：
對(duì)于從斜槽上滾出的小球，如何保證小球從斜槽末端水平拋出？
解決方法：
調(diào)節(jié)斜槽，使鋼球在其末端可以保持靜止。
提出問(wèn)題：
建立坐標(biāo)系時(shí)，坐標(biāo)原點(diǎn)選在哪里？坐標(biāo)軸如何確定？
解決方法：
鋼球靜止在斜槽末端的重心位置為原點(diǎn)，重錘線方向?yàn)閥軸方向。
提出問(wèn)題：
如何利用此裝置記錄小球的位置呢？
解決方法：
復(fù)寫紙的作用。
提出問(wèn)題：
多次實(shí)驗(yàn)記錄多個(gè)時(shí)刻的位置時(shí)，如何確保運(yùn)動(dòng)的同一性呢？
解決方法：
保證小球每次從同一高度靜止釋放。
提出問(wèn)題：
在描繪小球運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，應(yīng)注意什么問(wèn)題？
解決方法：
將各點(diǎn)用平滑曲線連接。
提出問(wèn)題：
如何在所畫軌跡上確定時(shí)間間隔相等的點(diǎn)？這些點(diǎn)之間的水平位移存在什么特點(diǎn)？說(shuō)明什么？
解決方法：
利用豎直方向自由落體規(guī)律：
自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，自開(kāi)始下落，經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間，下落的高度有
hⅠ：hⅡ：hⅢ=1：3 ： 5
提出問(wèn)題：
水平方向位移有什么特點(diǎn)？說(shuō)明什么？
結(jié)論：
平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
5.思路小結(jié)：
引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課所學(xué)研究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)思路。
6.方案2的思路拓展：
引導(dǎo)學(xué)生嘗試在方案2中先通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲取水平方向的運(yùn)動(dòng)信息，再獲取軌跡，獨(dú)立研究豎直方向分運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。
提出問(wèn)題：
A、B兩球分別做什么運(yùn)動(dòng)？
A球自軌道上滑下后，從軌道末端水平拋出，做平拋運(yùn)動(dòng)。B球自軌道上滑下后，在水平軌道上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
提出問(wèn)題：
A、B兩球在釋放時(shí)要注意哪些要點(diǎn)？
A、B兩球應(yīng)同時(shí)由靜止釋放，且釋放位置距水平軌道高度相同。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)視頻觀察兩球在水平方向位移關(guān)系，得出平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)論。
豎直方向規(guī)律如何探究由學(xué)生課下根據(jù)課上所學(xué)內(nèi)容自行設(shè)計(jì)。
環(huán)節(jié)三 隨堂練習(xí)
課本13頁(yè)的練習(xí)與應(yīng)用第1題。
課本13頁(yè)的練習(xí)與應(yīng)用第4題。
7.作業(yè)布置：
課本13頁(yè)的練習(xí)與應(yīng)用第2題，第4題。
通過(guò)觀察生活中的情景總結(jié)平拋運(yùn)動(dòng)概念
回顧以往研究方法，選擇合適研究手段。運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和規(guī)律對(duì)新問(wèn)題進(jìn)行猜想，探究和驗(yàn)證。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，總結(jié)規(guī)律。
合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)驗(yàn)探究能力。
將數(shù)據(jù)與理論猜想規(guī)律進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證猜想，得出結(jié)論。
總結(jié)提升，幫助學(xué)生梳理實(shí)驗(yàn)思路和要點(diǎn)。
思路拓展，考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用。
通過(guò)練習(xí)，夯實(shí)基本操作和原理。

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3 實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修 第二冊(cè)

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