资源简介

5.3实验：探究平抛运动的特点
一、教学目标
1.物理观念
（1）描绘出平抛物体的运动轨迹
（2）求出平抛运动物体的初速度。
2.科学思维
学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。
3.科学探究
通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。
4.科学态度与责任
培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重难点
教学重点：描绘出平抛物体的运动轨迹。
教学难点：求出平抛运动物体的初速度。
三、教学分析
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。
四、教学过程
1.复习提问引入:
A.到今天为止我们掌握并会处理的运动形式有那些
匀速直线运动和匀变速直线运动
B.要使物体作匀速直线运动或匀变速直线运动应具备什么条件
C.如果物体运动过程中受到的合外力不为零且与速度方向不在同一条直线上物体将做什么运动
D.如何处理曲线运动。
将复杂的运动分解为简单的运动来处理
E、分运动与合运动具有什么特性
等时性,分运动有独立性互不干扰。
引入新课:
今天我们就用前面学习过的知识来处理一种具体的曲线运动。
2.问题驱动
问题:在一次模拟救援活动中,水平飞行的飞机要将物资准确投放到A点,飞机应在何处投放
先看大致位置在A点左侧。
为什么要在左侧投放呢 让我们来看看被投放的物资在空中运动的轨迹。
模拟运动:水平扔出粉笔头
大屏幕展示被空投的物资在空中的运动。
3.建立模型
提问:它为什么在空中运动的轨迹是曲线
引导学生注意曲线运动的条件
提问:被投放的物资在空中受到那些力的作用
重力和空气阻力
物理学研究问题总是先简单后复杂,忽略次要因素,突出主要因素,对于空中运动的物资由于空气阻力的影响较小,我们忽略不计。
物体具有水平初速度并只受到重力作用的这种运动称为平抛运动。
平抛运动的条件:(1)物体具有水平方向的初速度;(2)运动过程中只受重力作用。
在生产生活中有很多运动可以看作平抛运动。引导学生利用已有日常生活知识寻找相似实例,感知学习目标。
教师利用大屏幕展示一些平抛运动的实例,创设情境,激发学生兴趣,让学生意识到研究平抛运动的必要性。
对于这样的曲线运动我们如何来处理 我们总是根据已知去推知未知,到今天为止我们学过匀速直线运动和匀变速直线运动,我们能不能把平抛运动简化为前面所学过的运动来处理。
4.大胆假设
启发学生根据题设条件大胆猜想平抛运动为:
引导学生猜想分解到什么方向比较容易处理。
平抛运动由于水平方向不受外力作用,竖直方向又只有重力作用。
水平方向:匀速直线运动
竖直方向:自由落体运动
(该部分内容根据学生反映可以逐步引导)
5.实验探究
(1)定性比较
平抛运动看成水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动同时验证比较困难。能否可以用分步验证 怎样验证比较方便
引导学生联想到容易找到的比较方法:
实验一:演示平抛运动物体与自由落体运动的小球同时落地
介绍并演示实验,得到在同一高度做自由落体和平抛运动的小球同时落地。
思考:它们在空中是否始终在同一高度 如何去验证
改变两个小球开始运动的高度和平抛的初速度,发现它们始终同时落地。
结论:平抛运动的小球和自由落体运动的小球始终同时落地,即:平抛运动可以看成是竖直方向的自由落体运动
如何寻找平抛运动的水平运动是匀速直线运动的证据
引导学生认识寻找平抛运动轨迹的必要性。
学生讨论得到平抛运动轨迹的方法。
总结学生得到的分析方法,介绍学生探究实验。
(2)定量探究
实验二:学生实验,通过描迹法,描绘出平抛运动的轨迹。
根据学生提出方案介绍学生探究实验
学生探究,寻找平抛运动轨迹。
通过学生描绘的平抛运动轨迹引导学生通过竖直运动来寻找相等时间。
根据竖直方向是自由落体运动由于h=gt2/2则在时间t,2t,3t内下落的高度分别为h,4h,9h,比较下落h,4h,9h时所对应的水平距离。如果水平方向是匀速运动,问它们之间满足什么关系
学生活动:研究平抛水平方向的运动是不是匀速运动。
提出问题:本实验要经过多次实验才能描绘出平抛运动轨迹,能不能寻找更简捷的方法来描绘平抛运动轨迹
学生汇报实验结果
实验三:展示恒定的水平的水流
提出问题:如果既能显示轨迹又能记录它运动的时间是不是更方便。
由学生提出的方案可能还有:
a.频闪照相,每隔相等时间暴光一次。可以每隔相等时间记录一次位置。
b.数码相机或者数码摄相机的可以记录出平抛运动轨迹。
实验三:火花描迹仪描绘平抛运动轨迹并通过大屏幕展示平抛运动轨迹。
通过打在坐标纸上的平抛运动轨迹测量平抛运动相邻的两点的水平距离,通过对水平距离的分析得到平抛运动在水平方向是匀速直线运动。
提问:我们如何来通过对平抛运动轨迹的分析判断平抛运动在竖直方向是自由落体运动
测量平抛运动竖直方向上相邻的两点的竖直距离并计算出相邻的两点之间的距离差,判断出是匀变速运动并通过 y=aT2计算出竖直方向的加速度,得到平抛运动在竖直方向上可以看成是自由落体运动。
实验结论:
平抛运动的物体可以看成是竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速运动。
例题分析:
例题:射击运动员将箭水平正对靶心,箭离弦后能否射中靶心
思考:射击运动员正对了靶心,在箭离弦的同时靶开始下落,问箭能否射中靶心
插入子弹→打击模型人→实验录象→亲身体验
6.解决问题:
例题2:一架飞机在h=2000m的高空以v=200m/s的速度水平飞行,为使飞机投放物资到地面上指定地点A,则飞机应在距指定地点多远的地方开始释放物体 g=10m/s2
实验演示
课后作业:
思考:如果物体被抛出时速度方向沿与水平方向成α斜向上,我们可以怎么处理物体被抛出后的运动
教学流程:
七、总结与评价
本节课由于探究过程较多,与学生基础和动手能力有较大关联,完成难度比较大,教师要根据教学过程做适度调整。课教学过程中教师要把握好节奏,适时引导点拨,给学生充分发挥思想空间,学生提出的方案很多,教师可以根据学生的方案帮助学生完善实验设计方案。

展开更多......

收起↑