望江县优质课教案教案 

“教学大比武”教案:

探究平抛运动的规律

授课人:储召朋 授课人单位:安徽省望江中学 授课时间:2007年5月6日

三维目标:

1.知识与技能

(1)知道平抛运动的特点

(2)理解平抛运动是两个直线运动的合成

(3)掌握平抛运动的规律,并能用来解决简单的问题 2.过程与方法

(1)利用已知的直线运动的规律研究复杂的曲线运动,渗透物理学”化曲为直””化繁为简”的方法及”等效代换””正交分解”的思想方法

(2)提高学生运用数学知识解决实际问题的能力 3.情感态度与价值观

使学生学会认识运动的规律,从而更好的利用规律

教学重点:

1.平抛运动的研究方法:用两个简单的直线运动来等效替代 2.平抛运动的分运动和规律

教学难点:

运动的研究思想和方法

教学准备:

多媒体CAI课件

课时安排:

1~2课时

教学过程: [新课导入]:

复习导入,为新课内容作好准备,因本节所授内容要用到前面所学知识!

师:前面我们学习了曲线运动的相关知识以及研究曲线运动的基本方法------运动的合成与分解,在学习新课之前我们先来回顾一下. 做曲线运动的物体,其速度方向是怎样的?

生:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.(可预测性回答) 师:物体做曲线运动的条件是什么?

生:物体所受合力的方向与速度的方向不在一条直线上._

师:运动的合成与分解是我们研究复杂运动的基本方法.它包括三个方面的内容:位移的合成与分解、速度的合成与分解、加速度的合成与分解。并且在合成与分解的过程中要遵循一个什么样的定则？

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生：平行四边形定则。

师：合运动与分运动之间以及各个分运动之间有两个重要的特性：独立性与等时性：独立性指各个分运动之间相互独立、互不影响。等时性指的是合运动与分运动所经历的时间是相同的。

本节课我们就运用前面所学的知识来研究一种生活中常见的运动-----平抛运动。

[新课教学]

师：首先我们来看一下，什么叫抛体运动。 物理情景展示：（以任意角度向空中抛出一个物体）这是一个物体我以一定的初速度将它抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体所做的运动就叫做抛体运动。根据抛出物体初速度方向的不同我们将抛体运动分为：竖直上抛运动、竖直下抛运动、斜抛运动、平抛运动。本节课我们讨论平抛运动。 首先阐明平抛运动的定义：（板书）

1．定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，物体只在重力作用下所做的运动。 接下来根据定义分析其运动特点：（由定义分析特点） 师：下面我们来看平抛运动具有什么样的特点。（板书:2.特点:）“将物体以一定的初速度沿水平方向抛出”可见平抛运动具有一个初速度，并且初速度方向沿水平方向。因此平抛运动的第一个特点:

(1).物体具有水平方向的初速度. 平抛运动第二个特点: (2).物体只受重力作用.

接下来由运动特点分析运动性质(由特点分析性质) 师:下面我们来分析平抛运动的性质.(板书:3.性质:)

V0? 由平抛运动的第一个特点:物体具有水平方向的初速度:??由平抛运动的第二个特点:物体只受重力作用,可见做平抛运动的物体所受的合力就是它所．．受的重力:也就是:

从这里我们可以看出:物体速度的方向与它所受合力的方向不在一条直线上.根据前面我们学习的物体做曲线运动的条件,大家想一想做平抛运动的物体,它运动的轨迹应该是什么? 生:曲线.

师:因此平抛运动是一种曲线运动.又由于做平抛运动的物体所受的合力就是它所受的重力,根据牛顿第二定律:

F合?ma,就有mg?ma.可见做平抛运动的物体它的加速度a?g是个定值,我们知道加速度保持不变的运动叫做匀变速运动,因此平抛运动是匀变速运动,又由于它的运动轨迹是曲线,所以平抛运动的性质是(板书) 匀变速曲线运动(a?g,方向:竖直向下)

师:下面我们运用运动的合成与分解的知识来研究平抛运动的两个分运动.(板书:4.分运动:)

首先从理论上分析:

师:做平抛运动的物体在水平方向上具有初速度

V0,但在水平方向不受力,由牛顿第二定律

F

合?max?0因此做平抛运动的物体在水平方向上的加速度ax?0.ax?0意味着它在

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水平方向的速度不改变.因此平抛运动的水平分运动是匀速直线运动(板书:水平: 匀速直线运动,v?v0) 由于初速度沿水平方向,所以平抛运动在竖直方向上没有初速度,而且仅受重力作用.因此平抛运动在竖直方向上做只受重力作用,从静止开始下落的运动(边讲边用粉笔头演示)大家想一想,这是一种什么运动? 生:自由落体运动.

师: 因此,平抛运动的竖直分运动是(板书:竖直: 自由落体运动) 再从实验上验证,运用多媒体展示CAI课件:

师:这是从理论上分析了平抛运动的两个分运动:一个是水平方向上的匀速直线运动,一个是竖直方向上的自由落体运动.那实际上是不是这样呢?我们来看下面的实验:(图1,多媒体辅．．．．助教学) ．．．．

装置简单介绍:这是A、B两个小球,这是弹性金属片,这是一个小锤.

实验操作介绍:用小锤打击弹性金属片,A球就向水平方向飞出,做平抛运动.同时．．B球被松开,做自由落体运动.这个实验的目的就是将平抛运动与自由落体运动进行比较,看一看平抛运动在竖直方向上的运动与自由落体运动是否相同.为了达到这个目的,我们用数码相机将A、B两个小球在空中的运动情况拍摄下来.大家来看一看这个实验(演示)

数码相机每隔相同的时间拍摄一次,也就是在运动过程中每个小球相邻位置之间的时间间．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．隔是相等的.这一点大家要明确！ ．．．．．从这里我们可以看出:尽管两个球在水平方向上的运动不同,但经过相等的时间,两个小球落到相同的高度,这说明它们在竖直方向上的运动是相同的,因此平抛运动的竖直分运动是自由落体运动!

下面我们又该怎样设计实验来验证平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动呢?我们知道做匀速直线运动的物体在相等的时间内通过的位移相同x?vt.要探究平抛运动的水平分运动,就需要测量几段相等的时间间隔内物体在水平方向上的位移,然后看看这些位移是否相等!因此对这个实验的设计我们必须要考虑以下几点(实验设计的要求与思路) 第一.设法通过实验得到平抛运动的轨迹.

第二.在平抛运动的轨迹上找到每隔相等时间物体所到达的位置.

第三.测量两相邻位置间的水平位移,分析这些位移的特点.(画图分析)

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也就是说我们所设计出来的实验必须要满足这三个条件,但具体的实验方案可以多种多样!

我们来回顾一下刚才验证平抛运动的竖直分运动为自由落体运动的实验.(再次演示)这个实验的方法是让一个求球做平抛运动,同时让另一个球做自由落体运动,然后将这两个运动．．进行对比.我们就会发现平抛运动在竖直方向上的运动情况与自由落体运动完全一样.由此证实了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动.

受这种思想的启发,我们要验证平抛运动的水平分运动为匀速直线运动我们可以这样考虑:让一个球做平抛运动, 同时让另一个球做匀速直线运动, 然后将这两个运动进行对比,．．看一看平抛运动在水平方向上的运动与匀速直线运动是否相同.正是在这种思想的指导下,我们设计了下面的实验.(图2,多媒体演示)

装置简单介绍:这是两个完全相同的斜面.

强调:并且下面斜面的水平部分是光滑的.并且开始两个小球放在斜面的同一位置,也就是这里的h是相同的.

实验操作介绍:

同时让两个小球从各自斜面的同一位置开始滚下.由于斜面末端是水平的,上面小球离开斜面后向水平方向飞出做平抛运动.由于下面斜面的水平部分是光滑的，因此下面小球离开斜面后将做匀速直线运动。在这里同样是用数码相机每隔相同的时间将两球的运动情况拍摄下来。（实验演示）

实验演示后强调：在这里，由于两个斜面完全相同，两个小球从斜面的同一位置开始释放，因此它们离开斜面时的初速度是相同的。

从闪光照片上我们可以看出：经过相等的时间，两球在水平方向上前进的距离是相同的。因此两球在水平方向上的运动是相同的。这就证明了平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。

下面我们来学习平抛运动的规律。（板书：5规律）

师：既然平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动.我们就可以根据这两个运动的规律计算出经过时间t后的位移和速度。 取水平方向为x轴，正方向与初速度

V0的方向相同。取竖直方向为y轴，正方向向下。

以抛出点为坐标原点，建立坐标系。

设它的运动轨迹是这样的，经过时间t后到达A点。

首先我们看位移。（（1）。位移：并画出位移）

师：位移是由起点指向末点的有向线段，是个矢量。为了研究方便，我们将它沿x轴和y轴两个方向进行分解。（边画边讲）

在水平方向物体做匀速直线运动，因此它的水平位移（板书：） 水平：x?vt.

0在竖直方向物体做自由落体运动，因此它的竖直位移（板书：） 竖直：y?12g。 2t接下来说明合位移：（板书：）首先看大小：

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2?22122?大小： s=???（xy（v0t）gt）?2? 合位移?

ygt?方向：tan????x2v0??由于位移为是矢量不仅有大小而且有方向，我们设位移方向与x轴的夹角为?。就有：（板书：方向：）

接下来我们来看速度规律(板书：（2）速度：)

师：做曲线运动的质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。（边讲边画）它也是一个矢量。为了研究方便，我们将它沿x轴和y轴两个方向进行分解。（边讲边画） 在水平方向物体做匀速直线运动，因此它的水平速度（板书） 水平：vx?v0

在竖直方向物体做自由落体运动，因此它的竖直速度（板书） 竖直：vy?gt

接下来说明合速度：（板书：）首先看大小

?大小：v?v2?v2?v2?(gt)2xy0??vygt合速度?方向： tan???vxv0???由于速度是矢量，不仅有大小，而且有方向，我们设速度方向与x轴夹角为 ?，就有：（板书:）

再进一步说明?角、?角之间的关系：

在这里作v的反向延长线使它与x轴相交，并找出?角！ 由tan??ygtygtx?,tan??'??tan??2tan?,且x'?。即v的反向延长线与xx2v0xv02轴的交点为水平位移的中点！

向学生说明：这也是平抛运动一个很重要的特点！ 然后类似的说明加速度规律！ 最后进行知识小结！ 板书设计：

1．定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，物体只在重力作用下所做的运动。 2.特点:

(1).物体具有水平方向的初速度. (2).物体只受重力作用.

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:3.性质:匀变速曲线运动(a?g,方向:竖直向下) 4.分运动:

水平: 匀速直线运动, 竖直: 自由落体运动 5.规律:

（1）位移： 水平：x? 竖直：y?vt.

012gt。 22?2212?大小： s=2???（y（t）gt）xv0?2? 合位移?

ygt?方向：tan????x2v0??（2）速度：

水平：vx?v0 竖直：vy?gt

?大小：v?v2?v2?v2?(gt)2xy0??vygt 合速度?方向： tan???vxv0???(3)加速度:

水平：ax?0 竖直:ay?0

?大小：a?g? 合加速度: ?方向：竖直向下

??教学反思：

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