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2020-2021学年高中物理 第一章 抛体运动 第4节 平抛物体的运动教案 粤教版必修2

2020-2021学年高中物理 第一章 抛体运动 第4节 平抛物体的运动教案 粤教版必修2

年级：
姓名：

- 7 -

平抛运动
【教学目标】
1、 知道什么是平抛运动，知道平抛运动是匀变速曲线运动
2、 会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动
3、 会用合成与分解的方法求解平抛运动的速度、位移、时间。并且知道平抛运动的时
间由高度唯一决定
4、 知道平抛运动速度偏转角和位移偏转角正切值为两倍关系，且某时刻速度方向反向延长线与水平方向的交点为该时刻水平位移的中点
【教学重点】
1、 掌握平抛运动的概念、性质、及水平和竖直方向的分运动
2、 会用先分解再合成的方法求解平抛运动的速度和位移
【教学难点】
1、 会用先分解再合成的方法求解平抛运动的速度和位移
2、 知道平抛运动的两个推论：速度偏转角和位移偏转角正切值为两倍关系、且某时刻
速度方向反向延长线与水平方向的交点为该时刻水平位移的中点
【设计思路】
2015 年教育部提出了核心素养概念。物理学科核心素养是学生在接受物理教育的过程中形成的适应个人发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，主要包含：物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任。
基于物理核心素养，本着学生主体，教师主导的原则。在讲解平抛运动的分解时，试图先进行实验探究观察现象，再用通过受力分析运动的方法理论分析成因。另外，为了让学生独立思考加深理解，试图在没给出位移、速度、时间具体求解方法以及平抛运动两个推论之前，引导学生自己思考得到结论。
【教学方法】问答法，实验探究法，自主归纳法
【课前准备】
1、准备平抛仪探究平抛运动的分解的实验器材，事先完成轨道调平
2、分别拍摄平抛仪探究平抛运动与水平方向匀速直线运动、竖直方向自由落体运动同时进行的慢动作视频
一、情境引入、寻找规律
给学生演示将粉笔水平方向、竖直向上、竖直向下、倾斜方向抛出。
Q1：这几种情况里的粉笔受力都有怎样的特点？——只受重力
抛体运动：有一个的初始速度，并且只受重力的运动称之为抛体运动。初速度竖直向上的抛体运动为上抛，初速度竖直向下为下抛，初始速度方向倾斜为斜抛。
Q2：那初速度方向水平的抛体运动为？——平抛运动
二、 新课教学
1、 平抛运动的条件：①初速度方向水平
②只受重力
Q3：现实生活中真的存在只受重力的情况吗？——没有，都会受到空气阻力
所以平抛运动和以前我们学的自由落体运动一样，都是一种忽略空气阻力的理想情况。
2、平抛运动的性质：a=g的匀变速曲线运动
既然平抛运动只受重力G=mg，则由牛顿第二定律，平抛运动的加速度a=mg/m=g，即平抛运动的加速度为重力加速度，重力加速度的大小取9.8m/s2，方向为竖直向下，大小和方向都不会随时间改变。

G
v0
Q4：平抛运动的加速度不变，所以平抛运动是一种？——匀变速运动
Q5：轨迹呢？直线或曲线？怎么判断？——看F、v是否共线

G
v0
所以平抛运动应该是一种a=g的匀变速曲线运动
Q6：通过之前的学习，我们知道，物体的轨迹应该与速度方向？——相切；且偏向？——受力方向。（回顾之前所学知识，建立联系）
3、平抛运动的分解：水平匀速、竖直方向自由落体
Q7：曲线运动比较复杂，之前我们学了，怎么化繁为简？
——化曲为直——运动的分解。你会选择哪两个方向
进行分解？——水平方向和竖直方向
①实验探究：
a：仪器原理介绍
b：将两小球分别固定在高度、倾斜度相同的倾斜轨道上（保
证两小球离开水平轨道时速度相同），同时释放小球，使
两小球分别做平抛运动和匀速直线运动。
播放事先拍摄好的慢动作视频，让学生观察两小球运动
现象：两小球同时出轨道，时刻保持在同一竖直线上，并且
最终相撞。说明平抛运动在水平方向的分运动与下方小球的
运动情况完全相同。
结论：平抛运动水平方向分运动为匀速直线运动
c：将两小球分别固定在倾斜轨道和电磁铁上，同时释放，
使它们分别做平抛运动和自由落体运动。
播放事先拍摄好的慢动作视频，让学生观察两小球运动
现象：在小球开始平抛的同时另一小球开始自由落体运动，两小球时刻保持在同一水平线上，并且最终相撞。说明平抛运动在竖直方向的分运动与旁边小球的运动情况完全相同。
结论：平抛运动竖直方向分运动为自由落体运动
d：将三个小球同时固定在各自位置，使它们同时开始分别做平抛运动、匀速直线运动、自由落体运动。
播放事先拍摄好的慢动作视频，让学生观察两小球运动
现象：三小球最终相撞在一起
结论：验证了合运动和分运动的等时性和等效性

②理论探究

初速度
受力
加速度
运动性质
水平方向
V0
不受力
0
匀速直线运动
竖直方向
0
mg
g
自由落体运动

水平方向：匀速直线运动 竖直方向：自由落体运动
vx=v0 vy=gt
xA=v0t yA=1/2gt2

4、运动的合成
Q8：平抛运动的水平方向和竖直方向分速度分位移我们已经知道了，那怎么求解平抛运动在某一时刻的合速度、合位移呢？——运动的合成

练一练1：小球以速度v0=20m/s水平抛出，经4s后，求：（1）位移s （2）速度v（矢量，包含大小和方向，方向都是用与水平或竖直方向所成夹角表示）（8min学生自主完成，投影学生的答案并讲解）
位移偏转角正切值：
速度偏转角正切值：
5、 平抛运动的推论
思考1：位移速度偏转角正切值为两倍关系，是巧合吗？

位移偏转角正切值：
速度偏转角正切值：
两者关系：
推论1：速度偏转角的正切值是位移偏转角的正切值的两倍
x
O’
思考2：
y

将v方向反向延长，交x轴于O’点。O’和水平
位移的关系是什么？

推论2：v反向延长线与x轴的交点为水平位移的中点

练一练2：已知小球从离地 h=1.25m 处被水平抛出，落地时水平位移x=6m，则小球在空中运动时间为_________s ，初速度大小为_______m/s，落地速度大小为_______m/s.

思考：如果将水平位移改为5m，空中运动时间又应该是多少？

结论：平抛运动的空中运动时间与水平位移无关，由高度唯一决定。

三、 课堂小结

四、 板书设计
§1-2 平抛运动

条件：①v0方向水平

②仅受重力G=mg a=mg/m=g

性质：a=g的匀变速曲线运动

平抛运动的分解：
水平方向：匀速直线 vx=v0
xA=v0t
vy=gt
竖直方向：自由落体 yA=1/2gt2

运动的合成：矢量（大小、方向）

位移：
速度：
推论：①
②v反向延长线与x轴的交点为水平位移的中点

五、 教学反思
本节课主要采用对话法，以学生主体、教师主导为原则。注重学生自主探究发现规律，会让学生对知识的理解更加深刻。实验探究的过程当中，手机拍摄慢动作视频有利于学生观察实验现象，但是投影手机视频效果不过清晰，且耽误时间。若能够将视频直接插入到PPT里会更加流畅紧凑。