资源简介

平抛运动的性质的探究教案
课程名称 平抛运动的性质的探究 选用教材 2019年人教版高中物理必修2第五章第3节
课时 45 min（1课时） 课型 实验课
教学目标 物理观念：通过简单实验、列举生活中平抛运动的例子，介绍平抛运动的特征与条件，让学生能够辨别抛体运动的种类，认知物体（抛体与地球）的相互作用，丰富相互作用观；通过对平抛运动特征的实验，让学生掌握平抛运动特征，理解运动的分解以及分解运动的相互独立性，丰富运动观。 科学思维：培养构建平抛运动模型的能力，锻炼从实验现象推理出背后物理规律的分析思维，培养从实验现象、数据归纳平抛运动特征的能力。 科学探究：通过简单的实验引发学生思考，培养问题意识，提出猜想的能力；通过生活例子归纳培养学生的证据意识；通过设计实验并不断更正，体会实验探究/验证的过程；进行实验结果分析与评估培养学生分析、反思能力，体验科学探究的魅力。 科学责任与态度：通过严谨实验培养学生实事求是、尊重客观事实的态度与责任；通过生活中的例子培养学生学以致用的习惯。
内容分析 教材版本：本节选自2019年人教版高中物理必修2第五章第3节 教材地位：是本章的实验部分，也是运动学力学体系的重要实验之一。本节内容建立在第一节曲线运动、第二节运动的合成与分解知识的基础上，同时也是对之前运动的合成与分解知识点的应用，是架构力和运动关系的典例；同时也是对之后学习曲线运动有重要的铺垫作用，起着承上启下的效果。 内容：本节课介绍了抛体运动、平抛运动的概念，重点利用运动的合成分解对平抛运动的特点进行实验探究，并分析数据得出结论。 特点：是第一个合成运动的典例。作为曲线运动中的特例，平抛运动广泛存在并应用于社会生活、现代生产当中，平抛运动中包含力学、运动学多个物理量，并在水平、竖直方向具有相应的联系，以及轨迹背后必然的力学规律。本节从运动分解作为切入口，在水平与竖直方向进行实验探究，考验学生的创新能力与实验素养。
学情分析 知识基础：掌握了运动的分解，并且对直线运动中的概念比较熟悉。具有对生活中曲线运动现象的印象、具有生活经验。 能力基础：具有构建模型的能力。通过牛顿运动定律的验证实验对实验操作及流程有一定的了解、掌握了控制变量法；但是不具有自主设计实验方案进行探究的能力，转化思想也较弱。能初步构建运动与力关系的逻辑体系。 认知障碍：对于图像的分析比较片面，可能从平抛运动的轨迹中自然而然地推测出水平速度不断变小，竖直方向的速度不断变大的结论。误认为速度方向不断变化，其速度变化量的方向也不断变化。易错误地将合运动和分运动割裂开来。 学生对于生活中的物理以及实验课程具有浓厚的学习兴趣，对于与教师的互动以及媒体对实验的呈现有热情；总体更加习惯于讲授式的学习方式，未必适应探究式学习。
重点 平抛运动在水平方向是匀速直线运动和在竖直方向是自由落体运动。（依据：运动的分解是分析运动的重要手段，也是整个实验构思与设计的基础，对于学生构建运动学与力学联系起重要的作用）
难点 运动分解的方法在研究平抛运动时的应用。（依据：是学生学习运动分解后的第一次运用，熟练度不高；存在认知误区，容易割裂分运动和合运动的关系；实验方案设计对学生是一项挑战）
教学方法 归纳法、讲授法、实验法
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
一、演示实验导入新课 （5min） 1.课程开始，拿出事先准备好的小球，进行简单的实验，作上抛、斜向上抛、平抛、以及自由落体的实验演示，并且强调不考虑空气阻力的情形。 2.提出第一个问题：小球在离开手后受哪些力的作用？ 3.提出第二个问题：做的四次演示都有什么不同？ 4.根据学生对于第二个问题的回答，引导学生认同小球之所以在空中运动轨迹不同 ，主要是因为老师抛球的方向或者力度不同。并且在小球在空中只受重力一点上达成共识。 1.认真观看实验演示，展现出比较高的兴趣程度。 2.对第一个问题能够集体正确地答出只受重力的影响。 3.对第二个问题能够集体首先反应出抛出小球的方向不同，也可以有抛出的力度不同/小球运动轨迹不同等等答案。 4.对实验的严谨性可能存疑。 1.刚开始上课起到一个活跃气氛的效果，先激发学生的兴趣、让学生开始作简单的思考，为后续介绍抽象概念和实验作思想预热。 2.抛小球是一个大家在生活中都会碰到并且参与的活动，一方面其非常简单；另一方面能够启发学生去关注生活中的物理现象。
二、引用实例，提供感性材料 3min 通过PPT展示生活中各种平抛运动的例子，如枪口射出的子弹、从飞机上抛下物体等等。 板书抛体运动、平抛运动的概念，强调解释只受重力、不受空气阻力、初速度水平等特点。 认真听讲，进行思考，或者能够主动对例子进行补充。 做笔记。 1.通过生活中更多的例子来加深学生对于这些共同特征的理解，加深其印象。 2.基于广泛例子提出概念，让学生感受物理概念提出的过程，以及物理与生活的密切关系。
三、简要回顾融会贯通2min 1.提出“我们想要进一步了解平抛运动，是不是可以运用上节课学过的运动的分解处理呢？如果是你，你会讲平抛运动向哪些方向分解？”点名回答 1.能够根据竖直方向仅受重力去回答出分解为水平方向运动和竖直方向运动 1.与之前学的知识点相结合，引导学生串联起物理所学。 2.为接下来的水平方向和竖直方向的实验研究作铺垫。
四．尝试设计5min 让学生分小组思考设计实验方案，去研究水平方向和竖直方向平抛运动的特点，并在讨论过程中下去和同学一起交流，实验材料不限。 邀请一组小组分享实验的想法，并且寄予一定的点评。 1.能够热情地参与到讨论中来。 2.能够具有控制变量思想、转化思想等雏形。 能够积极地表达出自己的观点。 培养学生的科学思维，让学生开始接触实验方案的设计，以便逐渐培养其实验素养。 激发学生的创新能力以及问题解决的能力。 同时也引导学生之前所学实验知识的一种自主温习。
五、进行演示实验 10min 进行竖直方向运动研究，采用如下图所示装置： 并且对该装置进行解释。 2.引导学生思考如何判断两个小球落地的先后情况，并且提问。告知同学可以听球落到地上的声音是否一致来判断运动情况。再次实验。 3. 提问学生观察到了什么？能够从这个想象背后得到什么结论？ 1.能够认真观察实验现象，对该装置有任何疑问都可以提出。 2.给出用眼睛观看两个小球是否同时落地的答案，当然思维较好的同学也会给出听声音辨别的结论。 3.能够给出两个小球虽然一个作自由落体运动一个作平抛运动，但是落地时间是相同的。 4.能够给出平抛运动在竖直方向的分运动可能是自由落体运动的结论。允许且应当存疑。 1.引导学生认知物理规律发现的过程需要经过实验的检验，接触探究性实验的过程。 2.引导学生会用转化思想，将一些难以观察的量转化为更好确定的量。 3.锻炼学生描述实验现象能力，培养学生通过实验现象推测背后物理规律的能力.
10min 采用如下装置研究平抛运动水平方向的运动特点： 介绍实验装置，强调小球从轨道相同的高度下落。 2.提问学生观察到了什么？能够从这个现象背后得到什么结论？ 1.观察实验、认真思考。 2.能够认同平抛运动水平方向上作匀速直线运动。 3.对实验的结论存疑。 1.引导学生认知物理规律发现的过程需要经过实验的检验，接触探究性实验的过程。 2.引导学生会用转化思想，将一些难以观察的量转化为更好确定的量。 3.锻炼学生描述实验现象能力，培养学生通过实验现象推测背后物理规律的能力。
六、数据分析与总结10min 采用视频的形式展示频闪照相机或者传感器的实验以及实验结果： 2.提问学生对于该实验轨迹以及实验数据有何想法？ 1.能够形象地描述出平抛运动轨迹的“形状”，但是对于轨迹的函数图像以及公式推导有困难。 1.培养学生分析数据的能力，锻炼学生描述图像的能力。
板书设计 5.3探究平抛运动的规律 主板： 抛体运动 抛体运动：只受重力，不受空气阻力 平抛运动：初速度方向水平 A竖直运动的规律 B水平运动的规律 探究问题：竖直方向的运动规律 水平方向的运动规律？ 探究结论：自由落体运动 匀速直线运动 探究方法：转化法、控制变量法 副板：
创新点 利用了Flash动画软件以及频闪照相机等现代教育技术，帮助学生进行模型构建以及数据分析。 教学遵循物理科学探索过程，在课上带领学生感受物理学家的探索历程。从已有经验帮助平抛运动概念的建立到运用已有知识设计实验探究平抛运动性质再到用已有能力分析归纳。
教学评价 采用思考题以及课后习题的方式来进行教学评价 在课后鼓励学生用自己的实验方案去进行实验并进行点评。

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