視頻標(biāo)簽：平拋運動

所屬欄目：高中物理優(yōu)質(zhì)課視頻

視頻課題：高中物理人教版必修2-3.《實驗研究平拋運動》-遼寧

教學(xué)設(shè)計、課堂實錄及教案：高中物理人教版必修2-3.《實驗研究平拋運動》-遼寧

教學(xué)目標(biāo)
  知識與技能
1) 掌握實驗獲取平拋運動軌跡的方法;
2) 會判斷平拋運動軌跡是否為拋物線
3) 學(xué)習(xí)測量平拋運動初速度的方法;
4) 結(jié)合分運動和合運動的知識,明確平拋運動兩個分運動的特點。
5)培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力和創(chuàng)新能力。
  過程與方法
1) 學(xué)生自主設(shè)計的實驗方案,通過交流、討論,教師再進(jìn)行引導(dǎo)得出較合理的多種方案。 經(jīng)歷實驗探究,學(xué)習(xí)探究實驗的一般方法;
2) 通過實驗掌握描點的技巧和數(shù)據(jù)處理方法
  情感態(tài)度與價值觀
1)通過實驗激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作精神。
2通過實驗逐步培養(yǎng)學(xué)生實事求是的優(yōu)良作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
3)通過實驗設(shè)計探究,體驗到探究自然規(guī)律的艱辛與快樂。
2學(xué)情分析
       學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了平拋運動,對于平拋運動已經(jīng)有了一定的理解,掌握了平拋運動的規(guī)律,能夠熟練的運用平拋運動解決生活中實際問題。通過以往實驗基本知識和操作技能的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)具備了初步的實驗設(shè)計能力,已經(jīng)能用基本器材來研究物體的運動。學(xué)生對實驗很感興趣,渴望親自動手實驗。
       學(xué)生通過課前預(yù)習(xí)自主設(shè)計了描繪平拋軌跡的實驗方案,通過交流、討論,教師再進(jìn)行引導(dǎo)得出較合理可行的多種方案,期待通過本課來完成實驗。
3重點難點
 重點:1. 如何得到完整的平拋運動的軌跡
         2.如何處理實驗數(shù)據(jù)。
         3.通過實驗處理結(jié)果加深對平拋運動的理解
 難點:準(zhǔn)確得到平拋運動完整軌跡。
4教學(xué)過程
4.1第一學(xué)時
4.1.1學(xué)時重點
 1. 如何得到完整的平拋運動的軌跡
 2. 如何處理實驗數(shù)據(jù)。
4.1.2學(xué)時難點
如何設(shè)計實驗。
如何處理實驗數(shù)據(jù)。
4.1.3教學(xué)活動
活動1【導(dǎo)入】活動1
前面我學(xué)習(xí)了平拋運動及其規(guī)律,這節(jié)課我們要通過實驗來研究平拋運動
請同學(xué)們思考:實際物體拋出后滿足哪些條件可看成是平拋運動?
板書課題:   實驗  研究平拋運動
活動2【講授】分析實驗?zāi)康摹⒃�理、�?shù)據(jù)處理
師:結(jié)合課件我們把斜槽末端調(diào)整水平,金屬球飛出后做平拋運動,在運動過程中描下小球位置,用平滑曲線連接球心就可得到平拋的軌跡。
師:怎樣判斷平拋軌跡為拋物線?
怎樣根據(jù)軌跡求出平拋物體的初速度?
引導(dǎo)學(xué)生明確實驗?zāi)康摹⒎治鰧嶒炘�理及�?shù)據(jù)處理并板書
一、判斷平拋運動的軌跡是否為拋物線:(代入法)
在軌跡上取幾個點,如圖所示,用刻度尺測量點M1的兩個坐標(biāo)x1和y1并代入y=ax2,可求得一個系數(shù)a1,同理可得:a2,a3 ,a4  ,比較各個系數(shù)a,如果系數(shù)a相等或接近相等,即可證明物體的軌跡是拋物線。
二、計算平拋的初速度:取下白紙,以O(shè)點為原點畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸,用平滑的曲線把這些位置連接起來即得小球做平拋運動的軌跡。在曲線上選取A、B、C、D、E、F六個不同的點,用刻度尺和三角板測出它們的坐標(biāo)x和y。用公式x=v0t和y=gt2/2計算出小球的初速度v0,最后計算出v0的平均值
活動3【活動】學(xué)生展示并說明設(shè)計方案
師:這些研究都要依賴于我們通過實驗獲取的軌跡,
完整軌跡的坐標(biāo)原點應(yīng)是拋出點,準(zhǔn)確確定拋出點最為關(guān)鍵,通過練習(xí)強調(diào)坐標(biāo)原點(小球做平拋運動的拋出點)不是槽口的端點,應(yīng)是小球在槽口時球心的水平投影點
利用重錘線畫出豎直向下的Y軸
師:多個點才能連成線,通過預(yù)習(xí)我們知道教材有三種方案,同學(xué)們已經(jīng)設(shè)計了自己的可行性方案,各方案代表匯報自己設(shè)計的方案,著重說明以下三個方面
① 如何保證物體的運動是平拋運動,即初速度水平?
② 如何得到軌跡線?
③ 怎樣保證在一次實驗中使水平初速度大小不變?
學(xué)生匯報:
方案1:描跡法(利用平拋實驗器)
①控制水平方向(A、用水平儀控制、B、平衡法調(diào)節(jié)斜槽即將小球輕放在光滑斜槽平直部分末端,能使小球在平直軌道上的任意位置靜止,就表明水平位置已調(diào)好)
②控制豎直方向(沿重錘線)
③控制勻速射出(由等高處下落控制小球勻速射出)
④定位拋出點(球心)
⑤描繪軌跡 (定先點后連線、直接連線、先定坐標(biāo)再定點后連線)
⑥根據(jù)運動軌跡求平拋物體的初速度(已知拋出點的情況下)
方案2:噴水法
倒置的飲料瓶內(nèi)裝著水,水瓶底端開口,瓶塞內(nèi)插細(xì)噴水管,調(diào)整噴水管水平。水從噴嘴中射出,在空中形成彎曲的細(xì)水柱,它顯示了平拋運動的軌跡。排水法控制瓶中水位不變,使水初速度大小不變。定位拋出點:噴水管口。在透明板上迅速描線,設(shè)法把它描在背后的紙上就能進(jìn)行分析處理了。
方案3:手機連拍或錄像(利用平拋實驗器)
與方案1同,只是用手機連拍或錄像記錄球心位置再還原到坐標(biāo)紙上研究
師:以上方案是同學(xué)們預(yù)習(xí)教材后設(shè)計并通過討論和修改后得到的,切實可行
活動4【講授】強調(diào)注意事項
綜上所述,本實驗注意事項有
應(yīng)保持斜槽末端的切線水平,釘有白紙的金屬板豎直,并使小球的運動靠近白紙但不接觸;
2.小球每次必須從斜槽上同一位置無初速度滾下,在斜槽上釋放小球的高度應(yīng)適當(dāng),使小球以合適的水平初速度拋出,其軌跡在坐標(biāo)紙的左上角到右下角間分布,從而減小測量誤差;
3.坐標(biāo)原點(小球做平拋運動的拋出點)不是槽口的端點,應(yīng)是小球在槽口時球心的水平投影點
4.在平拋軌道上選取距O點遠(yuǎn)些的點來計算球的初速度,這樣可使結(jié)果的誤差較小
活動5【活動】指導(dǎo)學(xué)生分組實驗
師:實驗都分析清楚了,同學(xué)們已經(jīng)躍躍欲試了,現(xiàn)在開始實驗,完成實驗?zāi)康?br /> 教師巡回指導(dǎo),參與到各小組的實驗中,根據(jù)不同小組的情況給予相應(yīng)的指導(dǎo)
活動6【活動】分享實驗成果，并分析誤差，教師點評
請實驗小組組長分別介紹本組的實驗方法并展示實驗成果,并分析誤差,教師點評各個實驗小組的實驗情況,鼓勵學(xué)生充分利用現(xiàn)有實驗資源進(jìn)行實驗,提倡自制教具進(jìn)行實驗,把現(xiàn)代信息技術(shù)、先進(jìn)設(shè)備用來做科學(xué)研究。
活動7【練習(xí)】通過習(xí)題研究平拋運動
練習(xí):如圖為某小球做平拋運動時,用閃光照相的方法獲得的相片的一部分,圖中背景方格的邊長為5cm,g=10m/s2,并把這一部分放在圖中的坐標(biāo)系內(nèi),則:(1)小球平拋運動的初速度v0=_____m/s;(2)閃光的時間間隔_______s;(3)小球過A點的速率vA=______m/s。(4)拋出點的坐標(biāo)是________       
活動8【活動】課堂小結(jié)
課堂小結(jié):這節(jié)課我們經(jīng)歷了平拋運動的研究過程,了解了研究方法,體驗到了研究的艱辛與快樂,希望同學(xué)們把團(tuán)結(jié)合作、實事求是的優(yōu)良作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度帶到我們的日常學(xué)習(xí)和生活中去。
活動9【作業(yè)】布置作業(yè)
1、完成實驗報告
2、完成課后訓(xùn)練題(必做:基礎(chǔ)訓(xùn)練;選做:能力提升)
 

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