2022年物理：鲁科版必修23.4斜抛运动 .pdf

- 1 - / 6 第四节斜抛运动教案课题斜抛运动学习任务分析本课题是在学完运动的合成与分解、竖直方向上的抛体运动和平抛运动的基础上, 来探究斜抛运动的问题。不仅使学生对抛体运动有完整的认识，且能进一步理解运动的独立性、运动的合成与分解。对斜抛运动可以从运动轨迹和射高、射程两方面理解。斜抛运动的运动轨迹是一条抛物线，可以把斜抛运动看成是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的竖直上抛运动的合运动；射高与射程和初速度及抛射角有关。斜抛运动是学生生活中比较熟悉的现象，因此教案时尽量贴近生活，从生活中来，到生活中去，在教案过程尽量创设情景让学生有切身的体会，以加深对斜抛运动的理解。重点难点分析重点： 1. 斜抛运动的规律的推导。2. 用运动的的合成与分解方法处理斜抛运动。难点： 1. 斜抛运动的规律的推导。2. 影响射高、射程的因素。学情分析学生已学过用运动的合成与分解来研究平抛运动，知道在研究曲线运动时可采用化曲为直的方法，但不是很熟悉；虽然日常生活中常见斜抛运动，能知道斜抛运动的轨迹是抛物线，但不知道射程与射高，也不知射程与射高和初速度及抛射角有关。教案目标知识与技能1. 知道斜抛运动，知道斜抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动。2. 通过实验探究斜抛运动的射高和射程跟初速度和抛射角的关系，并能将所学的知识应用到生产、生活中。3. 了解弹道曲线。过程与方法1. 经历斜抛运动的探究过程，尝试运用科学探究的方法研究和解决斜抛运动问题。2. 能运用运动的合成与分解方法解决日常生活中有关的斜抛问题，培养理论联系实际、运用理论解决实际问题的能力。3. 尝试通过物理实验解决实际问题，在实验中能考虑实验的变量及其控制方法。情感态度与价值观使学生领略斜抛运动的对称与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲；通过对斜抛运动规律的探究，培养学生探究自然界奥秘的热情，并从中体验到探究过程中的艰辛与喜悦；使学生勇于探究日常生活有关的斜抛问题；通过合作实验认识到合作的重要性，培养合作意识，在合作中能坚持原则又尊重他人，具有团队精神。教案媒体运用1. 频闪照片、印有方格坐标的透明塑料纸、玩具熊、玩具手枪、铁架台、细线、细玻璃容器、红墨水9 号 1 注射针头、一端带有软木塞的软管 。视频播放完后提出以下问题：1. 视频中的各物体做什么运动？2. 运动员在投掷以上各种球类时怎样才能获得更好的成绩？为了解决这些问题，就需要学习斜抛运动。 板书 第四节斜抛运动节日夜空的礼花；运动场上运动员投掷出的链球、铅球、铁饼、高尔夫球场上已击出的高尔夫球在空中的运动；篮球场上教练员指导运动员在练习投篮的角度和球投出的速度。新课教学首先什么是斜抛运动？请同学们根据以下几个问题进行讨论、交流。1. 礼花刚在空中散开时；链球、铅球、铁饼、高尔夫球及篮球刚要在空中运动时，是否具有一定的初速度？2. 这个初速度是沿水平方向还是其他方向？3. 礼花、链球、铅球、铁饼、高尔夫球及篮球在空中的运动轨迹是什么样的？4. 这些物体在空中运动的过程中受到什么力的作用？引导学生分析并归纳得出斜抛运动的概念。 板书 1. 斜抛运动：以一定的初速度将物体与水平方向成一定的角度斜向上抛出，物体仅在重力作用下所做的曲线运动。学生对问题进行讨论、交流。分析并归纳得出斜抛运动的概念：以一定的初速度将物体与水平方向成一定的角度斜向上抛出，物体仅在重力作用下所做的曲线运动叫斜抛运动。在这里忽略空气阻力对物体运动的影响，这是一种理想情况。投影问题讲述：如果用带有频闪光源的相机将小球做斜抛运动的过程拍摄下来就得到频闪照片，从照片中可看出这是一条的曲线，我们把这样的曲线称为抛物线。用什么方法研究这类运动较方便？投影频闪照片回顾：前面已学过的平抛运动也是曲线运动，我们是用什么方法来研究、分析的？有的学生答化曲为直，有的学生答用分解，有的不知道该怎样回答。讲述：根据运动的独立性，把平抛运动正交分解为沿水平方向的匀速直线运动精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页- 3 - / 6 和沿竖直方向的自由落体运动。我们也将采用类似的方法研究斜抛运动。新课教学将频闪照片和印有方格坐标的透明塑料纸分给学生，让学生按要求进行分析。要求： 1. 将塑料纸覆盖在频闪照片上，用描迹法在塑料纸上画出斜抛运动的轨迹图 .2. 在坐标纸上建立平面直角坐标系，画出小球所受的力。3. 标出小球的初速度V0方向，并将初速度 V0进行正交分解，讨论、分析小球沿水平方向及竖直方向各做什么样的运动。学生将塑料纸覆盖在频闪照片上，用描迹法在塑料纸上画出斜抛运动的轨迹图，并建立平面直角坐标系，画出小球所受的力及初速度方向，将初速度 V0进行正交分解，和同桌讨论、分析小球沿水平方向及竖直方向各做什么样的运动。每人一张频闪照片和一张印有方格坐标的透明塑料纸取几份学生做的分析图进行投影，并根据学生所做图的情况，在黑板上画出正确的图 , 引导学生对小球沿水平方向及竖直方向所做的运动进行分析。 板书 2. 斜抛运动分解为:水平方向匀速直线运动竖直方向竖直上抛运动分析归纳得出：1 物体抛出方向与X轴正方向之间的夹角称为抛射角，用表示。2 斜抛运动物体在水平方向不受力，以水平初速度VX做匀速直线运动；在竖直方向有方向向上的初速度vy，且受到重力的作用，因此做初速度为vy的竖直上抛运动。投影学生做的分析图引导学生推导出速度公式和位移公式来描述斜抛运动规律。 板书 3.学生在老师的引导下推导速度和位移公式。讲述：从公式中可看出：当vy=0 时，小球达到最高点，所用时间；小球自最高点自由落下所需时间，与上升到最高点所需时间相等，因此小球飞行时间为。小球能达到的最大高度 叫做射程。 板书 新课教学讲述：为了解决运动员在投掷以上各种球类时怎样才能获得更好的成绩这个问题，下面要先用玩具手枪做一个精彩的游戏：枪口A 瞄准悬挂于高处B处的一只玩具熊，当子弹以初速v0射出时， B处的玩具同时自由落下。问题： 1. 子弹能否射中玩具熊？2. 射中与否跟初速度v0、抛射角 及让学生先猜想、议论再请两个学生上台做游戏，一个用玩具手枪从同一水平线上的不同角度、不同的位置做射击，同时另一个学生剪断吊玩具熊的细线。从游戏中看到的现象是：子弹不一定能打中玩具熊；能否射中与初速度v0、抛射角 及射程有关。玩具手枪、玩具熊、铁架台、细线y x V0 o s h y V0 o vx vy x 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页- 4 - / 6 射程是否有关？讲述：为了进一步定性分析斜抛运动中的射高和射程的大小与初速度v0、抛射角 的关系，请同学们用实验进行探究。在实验中采用控制变量法，即先保持抛射角 不变，探究射高、射程与初速度的关系；再保持初速度v0不变，探究射高、射程与抛射角的关系。探究实验一：探究射高、射程与初速度的关系。学生六人为一组探究射高和射程与初速度和抛射角的关系：1. 探究射高h 和射程 s 与初速度v0的关系：1）细玻璃容器内装有水，滴入几滴红墨水，用橡皮塞塞紧容器口，倒置于铁架台上；用注射针头连接软管组成喷水嘴，再与细玻璃容器相接。2）将木尺、量角器及喷水嘴固定在铁架台上，喷水口与水平木尺等高，且尽量让容器口离固定点远点）在木尺末端的地面上放一水槽，如图所示。3 保持喷水嘴方向不变，即抛射角不变，观察随着容器中水位的降低，喷出水流的初速度减小，水流的射程、射高的变化。实验现象：水流的射程和射高都变小。每组的器材：细玻璃容器、9 号注射针头 事 先将针头截去、磨平）及一端带有软木塞的软管、演示用量角器、 1M长的木尺、铁架台、水槽。投影实验图新课教学探究实验二：探究射高、射程与抛射角的关系。2. 探究射高h 和射程s 与抛射角的关系。1）将实验一的细玻璃容器、软管、注射针头取下，换成：事先已在底部开几个小孔的容积为1.25升的矿泉水瓶装满水，用连接有软管的软木塞塞紧后固定在铁架台上，软管的另一端连接着滴管作为喷水嘴，用一铁夹子夹住软管作为开关。如图所示）2）放开铁夹子，从小到大逐渐改变喷水嘴的与方向，观察水流的射程和射高的变化。实验现象：在抛射角小于450范围内，随着抛射角的增大，水流的射程增大，射高也增大；当抛射角等于450时，射程达到最大；当抛射角超过 450，随着抛射角的增大，射程反而减小，射高仍增大；当抛射角等于900时，射程为0，而射高达到最每组的器材：底部已开几个小孔的1.25升的矿泉水瓶、一端带有软木塞的软管、去掉捏头的滴管、演示用量角器、1M长的木尺、铁架 台、铁夹子、水槽。A B h s s h 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页- 5 - / 6 大；抛射角等于300和等于600时，射程一样。投影实验图归纳实验结论：斜抛运动中的射高和射程的大小与初速度和抛射角都有关，且初速度不变，当抛射角等于450时，射程达到最大。 板书 4. 影响射高和射程的因素: 初速度、抛射角讲述：自然界里许多动物虽然不懂什么是射高、什么是射程，却在不自觉地在应用，比如青蛙跳跃时，常常取45角，以便跳得更远。如图所示。学生观看图片。投影青蛙跳的图片。讲述：如图摘自本远程弹道学方面的 专 著 。 图 中 显 示 了 一 个 质 量 为6.9kg 、直径为7.7cm 的锤型柱体作斜抛运动的轨道曲线，初速550m s；仰角45。图中虚线为理论结果；实线是在空气中的实际结果。投影图片新课教学设问：为什么实际上物体在运动过程中的射程和射高都比理论上来得小？引导学生进行分析。学生先议论，师生再共同分析：在前面讨论斜抛运动时，忽略了空气阻力的影响，如当物体的初速度较小时就可以忽略空气阻力的影响；当物体的初速度很大时，如射出的子弹、炮弹，空气阻力的影响很大，既影响了射高，也影响了射程，子弹或炮弹的运动轨迹不再是抛物线，通常称为弹道曲线。如图所示。投影弹道曲线图拓展：在前面的探究实验中，我们所探究的是忽略空气阻力且抛体的抛掷点和落回点在同一水平线上，这种情况下射程是以抛射角为450时最大；如果抛体的抛掷点和落回点不在同一水平线上，比如在前面视频中看到的链球、铅球、铁饼、标枪，它们的投掷点都是离地面一段高度，当它们落回地面时，不再是抛射角为450时射程最大；不同的投掷类的最大射程的抛射角是不同的，比如推铅球为380420、掷铁饼为300350、抛链球为420440。有兴趣的同学可以在课后和体育老师研究看看。小结并布置作业问题讨论：1平抛运动和竖直上抛运动都可看成斜抛运动的特例。这句话怎样理解?2. 在一次投篮游戏中，小刚同学调整好力度，将球从A 点向篮筐B 投去，结果球如图所示划着一条弧线飞到篮筐后方，已知A、 B 等高，请问：1）下次根据学生的讨论，对本节课所学的知识进行小结：1. 斜抛运动是曲线运动，可以把斜抛运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动。2. 斜抛运动的射高、射程跟初速度和抛射角有关。投影问题理论抛物线弹道曲线y/km x/k5 3 3 6 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页- 6 - / 6 再投时，他应如何调整？2）若保持力度不变，要把球投入篮筐，他有几种投法？作业： 1. 课本 P60的作业。2. 课后找一个球，练习从不同角度及不同的速度进行投掷，体验射程、射高与抛射角及初速度的关系。教案流程图教案设计点评1. 本节课突出学生主体特征，在学生原有知识结构的基础上，通过情景、问题、实验、体验、合作、自主、交流等教案元素，注重探究式学习过程，让学生构建关于斜抛运动知识并注意知识目标的落实，紧扣课程标准要求，达成预定的三维教案目标。2. 注重创设问题情境，激发疑问，有效导学。课题引入阶段，通过播放一段精心剪接的视频，提出贯穿本节课的二个问题，这二个问题的分析和解决便构成了整节课的逻辑主线，从而得以有效实施学习。3. 精心设计实验教案，注重全体学生动手、动脑。比如，在探究射程、射高与初速度的关系时，在水中加了几滴红墨水以解决因水流较小不易观察的问题；在探究射程、射高与抛射角的关系时，将整套输液装置改用1.25升的矿泉水瓶、滴管及一端带有软木塞的软管替代，不但使实验现象更明显，而且实验器材易找，还能废物利用，有利于环保。注重联系生活，联系实际。视频中的各种日常生活中常见的物体的斜抛运动、学生射玩具熊的游戏、青蛙跳跃的例子、弹道曲线以及最后的问题讨论中的投篮问题，不但说明生活中物理无处不在，也能促使学生不断地关注社会、关注生活、关注自己身边发生的事情。在教案过程中注重渗透物理思想、物理方法的教案。在教案手段的设计和使用方面，优化组合多种教案媒体，有学生分组探究实验、有多媒体课件演示，既能调动学生的学习积极性，也有利于重、难点的突破。整个教案过程，努力创设情景，充分让学生成为学习的主人。强调学生通过分析、讨论、总结、实验，获得亲身体验，产生努力求知的欲望。申明：所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途。B A 情境视频）斜抛运动的射高、射程与初速度、抛射角的定性关系知识小结实验探究抽象、分析、归纳斜抛运动的特征斜抛运动的概念游戏导入学生作图、分析、推导、归纳问题讨论问题2问题 1 拓展精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页