2019-2020年高中物理 3.4 斜拋運(yùn)動(dòng) 教案 魯科版必修2.doc

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2019-2020年高中物理 3.4 斜拋運(yùn)動(dòng) 教案 魯科版必修2 教學(xué)課題 斜拋運(yùn)動(dòng) 學(xué)習(xí)任務(wù)分析 本課題是在學(xué)完運(yùn)動(dòng)的合成與分解、豎直方向上的拋體運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上,來探究斜拋運(yùn)動(dòng)的問題。不僅使學(xué)生對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)有完整的認(rèn)識(shí)，且能進(jìn)一步理解運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性、運(yùn)動(dòng)的合成與分解。對(duì)斜拋運(yùn)動(dòng)可以從運(yùn)動(dòng)軌跡和射高、射程兩方面理解。斜拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條拋物線，可以把斜拋運(yùn)動(dòng)看成是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)；射高與射程和初速度及拋射角有關(guān)。斜拋運(yùn)動(dòng)是學(xué)生生活中比較熟悉的現(xiàn)象，因此教學(xué)時(shí)盡量貼近生活，從生活中來，到生活中去，在教學(xué)過程盡量創(chuàng)設(shè)情景讓學(xué)生有切身的體會(huì)，以加深對(duì)斜拋運(yùn)動(dòng)的理解。 重點(diǎn)難點(diǎn)分析 重點(diǎn)：1.斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律的推導(dǎo)。 2.用運(yùn)動(dòng)的的合成與分解方法處理斜拋運(yùn)動(dòng)。 難點(diǎn)：1.斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律的推導(dǎo)。 2.影響射高、射程的因素。 學(xué)情分析 學(xué)生已學(xué)過用運(yùn)動(dòng)的合成與分解來研究平拋運(yùn)動(dòng)，知道在研究曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)可采用化曲為直的方法，但不是很熟悉；雖然日常生活中常見斜拋運(yùn)動(dòng)，能知道斜拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是拋物線，但不知道射程與射高，也不知射程與射高和初速度及拋射角有關(guān)。 教學(xué) 目標(biāo) 知 識(shí) 與技能 1.知道斜拋運(yùn)動(dòng)，知道斜拋運(yùn)動(dòng)可以分解成水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)。 2.通過實(shí)驗(yàn)探究斜拋運(yùn)動(dòng)的射高和射程跟初速度和拋射角的關(guān)系，并能將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到生產(chǎn)、生活中。 3.了解彈道曲線。 過 程 與方法 1. 經(jīng)歷斜拋運(yùn)動(dòng)的探究過程，嘗試運(yùn)用科學(xué)探究的方法研究和解決斜拋運(yùn)動(dòng)問題。 2.能運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解方法解決日常生活中有關(guān)的斜拋問題，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際、運(yùn)用理論解決實(shí)際問題的能力。 3.嘗試通過物理實(shí)驗(yàn)解決實(shí)際問題，在實(shí)驗(yàn)中能考慮實(shí)驗(yàn)的變量及其控制方法。 情感態(tài)度與價(jià)值觀 使學(xué)生領(lǐng)略斜拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱與和諧，發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲；通過對(duì)斜拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的探究，培養(yǎng)學(xué)生探究自然界奧秘的熱情，并從中體驗(yàn)到探究過程中的艱辛與喜悅；使學(xué)生勇于探究日常生活有關(guān)的斜拋問題；通過合作實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)到合作的重要性，培養(yǎng)合作意識(shí)，在合作中能堅(jiān)持原則又尊重他人，具有團(tuán)隊(duì)精神。 教學(xué)媒體運(yùn)用 1. 頻閃照片、印有方格坐標(biāo)的透明塑料紙、玩具熊、玩具手槍、鐵架臺(tái)、細(xì)線、細(xì)玻璃容器、紅墨水9號(hào)1注射針頭、一端帶有軟木塞的軟管（粗細(xì)各一條）、演示用量角器、1米長(zhǎng)的木尺、鐵架臺(tái)、水槽、底部已開幾個(gè)小孔的1.25升的礦泉水瓶、滴管、鐵夾子、水。 2．計(jì)算機(jī)、投影儀。 3．視頻錄像剪接。 PPT教學(xué)演示課件 教 學(xué) 程 序 設(shè) 計(jì) 教 學(xué) 程 序 教 師 活 動(dòng) 學(xué) 生 活 動(dòng) 教學(xué) 資源 創(chuàng) 設(shè) 情 境 引 入 新 課 播放一段視頻(含有：節(jié)日夜空的禮花；運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上運(yùn)動(dòng)員投擲出的鏈球、鉛球、鐵餅；高爾夫球場(chǎng)上已擊出的高爾夫球在空中的運(yùn)動(dòng)；籃球場(chǎng)上教練員指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員在練習(xí)投籃的角度和球投出的速度) 。 視頻播放完后提出以下問題： 1.視頻中的各物體做什么運(yùn)動(dòng)？ 2.運(yùn)動(dòng)員在投擲以上各種球類時(shí)怎樣才能獲得更好的成績(jī)？ 為了解決這些問題，就需要學(xué)習(xí)斜拋運(yùn)動(dòng)。 [板書] 第四節(jié) 斜拋運(yùn)動(dòng) 學(xué)生觀看視頻。 視頻中含有：節(jié)日夜空的禮花；運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上運(yùn)動(dòng)員投擲出的鏈球、鉛球、鐵餅、高爾夫球場(chǎng)上已擊出的高爾夫球在空中的運(yùn)動(dòng)；籃球場(chǎng)上教練員指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員在練習(xí)投籃的角度和球投出的速度。 新 課 教 學(xué) 首先什么是斜拋運(yùn)動(dòng)？ 請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)以下幾個(gè)問題進(jìn)行討論、交流。 1.禮花剛在空中散開時(shí)；鏈球、鉛球、鐵餅、高爾夫球及籃球剛要在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)，是否具有一定的初速度？ 2.這個(gè)初速度是沿水平方向還是其他方向？ 3.禮花、鏈球、鉛球、鐵餅、高爾夫球及籃球在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡是什么樣的？ 4.這些物體在空中運(yùn)動(dòng)的過程中受到什么力的作用？ 引導(dǎo)學(xué)生分析并歸納得出斜拋運(yùn)動(dòng)的概念。 [板書] 1.斜拋運(yùn)動(dòng)：以一定的初速度將物體與水平方向成一定的角度斜向上拋出，物體僅在重力作用下所做的曲線運(yùn)動(dòng)。 學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行討論、交流。 分析并歸納得出斜拋運(yùn)動(dòng)的概念：以一定的初速度將物體與水平方向成一定的角度斜向上拋出，物體僅在重力作用下所做的曲線運(yùn)動(dòng)叫斜拋運(yùn)動(dòng)。在這里忽略空氣阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，這是一種理想情況。 投影問題 講述：如果用帶有頻閃光源的相機(jī)將小球做斜拋運(yùn)動(dòng)的過程拍攝下來就得到頻閃照片，從照片中可看出這是一條的曲線，我們把這樣的曲線稱為拋物線。用什么方法研究這類運(yùn)動(dòng)較方便？ 投影頻閃照片 回顧：前面已學(xué)過的平拋運(yùn)動(dòng)也是曲線運(yùn)動(dòng)，我們是用什么方法來研究、分析的？ 有的學(xué)生答化曲為直，有的學(xué)生答用分解，有的不知道該怎樣回答。 講述：根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性，把平拋運(yùn)動(dòng)正交分解為沿水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和沿豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。我們也將采用類似的方法研究斜拋運(yùn)動(dòng)。 新 課 教 學(xué) 將頻閃照片和印有方格坐標(biāo)的透明塑料紙分給學(xué)生，讓學(xué)生按要求進(jìn)行分析。 要求：1.將塑料紙覆蓋在頻閃照片上，用描跡法在塑料紙上畫出斜拋運(yùn)動(dòng)的軌跡圖. 2.在坐標(biāo)紙上建立平面直角坐標(biāo)系，畫出小球所受的力。 3.標(biāo)出小球的初速度V0方向，并將初速度V0進(jìn)行正交分解，討論、分析小球沿水平方向及豎直方向各做什么樣的運(yùn)動(dòng)。 學(xué)生將塑料紙覆蓋在頻閃照片上，用描跡法在塑料紙上畫出斜拋運(yùn)動(dòng)的軌跡圖，并建立平面直角坐標(biāo)系，畫出小球所受的力及初速度方向，將初速度V0進(jìn)行正交分解，和同桌討論、分析小球沿水平方向及豎直方向各做什么樣的運(yùn)動(dòng)。 每人一張頻閃照片和一張印有方格坐標(biāo)的透明塑料紙 取幾份學(xué)生做的分析圖進(jìn)行投影，并根據(jù)學(xué)生所做圖的情況，在黑板上畫出正確的圖,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)小球沿水平方向及豎直方向所做的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析。 y V0 o θ vx vy x [板書] 2. 斜拋運(yùn)動(dòng)分解為: 水平方向——?jiǎng)蛩僦本€運(yùn)動(dòng) 豎直方向——豎直上拋運(yùn)動(dòng) 分析歸納得出： 1 物體拋出方向與X軸正方向之間的夾角稱為拋射角，用θ表示。 2斜拋運(yùn)動(dòng)物體在水平方向不受力，以水平初速度VX做勻速直線運(yùn)動(dòng)；在豎直方向有方向向上的初速度vy，且受到重力的作用，因此做初速度為vy的豎直上拋運(yùn)動(dòng)。 投影學(xué)生做的分析圖 引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出速度公式和位移公式來描述斜拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 [板書]3. 學(xué)生在老師的引導(dǎo)下推導(dǎo)速度和位移公式。 講述：從公式中可看出：當(dāng)vy=0時(shí)，小球達(dá)到最高點(diǎn)，所用時(shí)間；小球自最高點(diǎn)自由落下所需時(shí)間，與上升到最高點(diǎn)所需時(shí)間相等，因此小球飛行時(shí)間為。小球能達(dá)到的最大高度（h）叫做射高；從拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離(s)叫做射程。 [板書] y x V0 o s θ h 新 課 教 學(xué) 講述：為了解決運(yùn)動(dòng)員在投擲以上各種球類時(shí)怎樣才能獲得更好的成績(jī)這個(gè)問題，下面要先用玩具手槍做一個(gè)精彩的游戲：槍口A瞄準(zhǔn)懸掛于高處B處的一只玩具熊，當(dāng)子彈以初速v0射出時(shí)，B處的玩具同時(shí)自由落下。 問題：1.子彈能否射中玩具熊？ 2.射中與否跟初速度v0、拋射角θ及射程是否有關(guān)？ A B 讓學(xué)生先猜想、議論再請(qǐng)兩個(gè)學(xué)生上臺(tái)做游戲，一個(gè)用玩具手槍從同一水平線上的不同角度、不同的位置做射擊，同時(shí)另一個(gè)學(xué)生剪斷吊玩具熊的細(xì)線。 從游戲中看到的現(xiàn)象是：子彈不一定能打中玩具熊；能否射中與初速度v0、拋射角θ及射程有關(guān)。 玩具手槍、玩具熊、鐵架臺(tái)、細(xì)線 講述：為了進(jìn)一步定性分析斜拋運(yùn)動(dòng)中的射高和射程的大小與初速度v0、拋射角θ的關(guān)系，請(qǐng)同學(xué)們用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。在實(shí)驗(yàn)中采用控制變量法，即先保持拋射角θ不變，探究射高、射程與初速度的關(guān)系；再保持初速度v0不變，探究射高、射程與拋射角的關(guān)系。 探究實(shí)驗(yàn)一：探究射高、射程與初速度的關(guān)系。 h θ s 學(xué)生六人為一組探究射高和射程與初速度和拋射角的關(guān)系： 1. 探究射高h(yuǎn)和射程s與初速度v0的關(guān)系： （1）細(xì)玻璃容器內(nèi)裝有水，滴入幾滴紅墨水，用橡皮塞塞緊容器口，倒置于鐵架臺(tái)上；用注射針頭連接軟管組成噴水嘴，再與細(xì)玻璃容器相接。 （2）將木尺、量角器及噴水嘴固定在鐵架臺(tái)上，（噴水口與水平木尺等高，且盡量讓容器口離固定點(diǎn)遠(yuǎn)點(diǎn)）在木尺末端的地面上放一水槽，如圖所示。 3 保持噴水嘴方向不變，即拋射角不變，觀察隨著容器中水位的降低，噴出水流的初速度減小，水流的射程、射高的變化。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：水流的射程和射高都變小。 每組的器材：細(xì)玻璃容器、9號(hào)注射針頭（事先將針頭截去、磨平）及一端帶有軟木塞的軟管、演示用量角器、1米長(zhǎng)的木尺、鐵架臺(tái)、水槽。 投影實(shí)驗(yàn)圖 新 課 教 學(xué) 探究實(shí)驗(yàn)二：探究射高、射程與拋射角的關(guān)系。 s h θ 2.探究射高h(yuǎn)和射程s與拋射角θ的關(guān)系。 （1）將實(shí)驗(yàn)一的細(xì)玻璃容器、軟管、注射針頭取下，換成：事先已在底部開幾個(gè)小孔的容積為1.25升的礦泉水瓶裝滿水，用連接有軟管的軟木塞塞緊后固定在鐵架臺(tái)上，軟管的另一端連接著滴管作為噴水嘴，用一鐵夾子夾住軟管作為開關(guān)。（如圖所示） （2）放開鐵夾子，從小到大逐漸改變噴水嘴的與方向，觀察水流的射程和射高的變化。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在拋射角小于450范圍內(nèi)，隨著拋射角的增大，水流的射程增大，射高也增大；當(dāng)拋射角等于450時(shí)，射程達(dá)到最大；當(dāng)拋射角超過450，隨著拋射角的增大，射程反而減小，射高仍增大；當(dāng)拋射角等于900時(shí)，射程為0，而射高達(dá)到最大；拋射角等于300和等于600時(shí)，射程一樣。 每組的器材：底部已開幾個(gè)小孔的1.25升的礦泉水瓶、一端帶有軟木塞的軟管、去掉捏頭的滴管、演示用量角器、1米長(zhǎng)的木尺、鐵架臺(tái)、鐵夾子、水槽。 投影實(shí)驗(yàn)圖 歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論：斜拋運(yùn)動(dòng)中的射高和射程的大小與初速度和拋射角都有關(guān)，且初速度不變，當(dāng)拋射角等于450時(shí)，射程達(dá)到最大。 [板書]4.影響射高和射程的因素:初速度、拋射角 θ=300 θ=600 θ=450 講述：自然界里許多動(dòng)物雖然不懂什么是射高、什么是射程，卻在不自覺地在應(yīng)用，比如青蛙跳躍時(shí)，常常取45角，以便跳得更遠(yuǎn)。如圖所示。 學(xué)生觀看圖片。 投影青蛙跳的圖片。 講述：如圖摘自——本遠(yuǎn)程彈道學(xué)方面的專著。圖中顯示了一個(gè)質(zhì)量為6.9kg、直徑為7.7cm的錘型柱體作斜拋運(yùn)動(dòng)的軌道曲線，初速＝550m／s；仰角θ＝45。圖中虛線為理論結(jié)果；實(shí)線是在空氣中的實(shí)際結(jié)果。 y/km x/km 5 3 3 6 投影圖片 新 課 教 學(xué) 設(shè)問：為什么實(shí)際上物體在運(yùn)動(dòng)過程中的射程和射高都比理論上來得??？ 引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析。 理論 拋物線 彈道 曲線 學(xué)生先議論，師生再共同分析：在前面討論斜拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，忽略了空氣阻力的影響，如當(dāng)物體的初速度較小時(shí)就可以忽略空氣阻力的影響；當(dāng)物體的初速度很大時(shí)，如射出的子彈、炮彈，空氣阻力的影響很大，既影響了射高，也影響了射程，子彈或炮彈的運(yùn)動(dòng)軌跡不再是拋物線，通常稱為彈道曲線。如圖所示。 投影彈道曲線圖 拓展：在前面的探究實(shí)驗(yàn)中，我們所探究的是忽略空氣阻力且拋體的拋擲點(diǎn)和落回點(diǎn)在同一水平線上，這種情況下射程是以拋射角為450時(shí)最大；如果拋體的拋擲點(diǎn)和落回點(diǎn)不在同一水平線上，比如在前面視頻中看到的鏈球、鉛球、鐵餅、標(biāo)槍，它們的投擲點(diǎn)都是離地面一段高度，當(dāng)它們落回地面時(shí)，不再是拋射角為450時(shí)射程最大；不同的投擲類的最大射程的拋射角是不同的，比如推鉛球?yàn)?80~420、擲鐵餅為300~350、拋鏈球?yàn)?20~440。有興趣的同學(xué)可以在課后和體育老師研究看看。 小結(jié) 并布置作業(yè) 問題討論： 1．平拋運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)都可看成斜拋運(yùn)動(dòng)的特例。這句話怎樣理解? 2.在一次投籃游戲中，小剛同學(xué)調(diào)整好力度，將球從A點(diǎn)向籃筐B(yǎng)投去，結(jié)果球如圖所示劃著一條弧線飛到籃筐后方，已知A、B等高，請(qǐng)問：（1）下次再投時(shí)，他應(yīng)如何調(diào)整？ B A （2）若保持力度不變，要把球投入籃筐，他有幾種投法？ 根據(jù)學(xué)生的討論，對(duì)本節(jié)課所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行小結(jié)： 1.斜拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，可以把斜拋運(yùn)動(dòng)分解成水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)。 2. 斜拋運(yùn)動(dòng)的射高、射程跟初速度和拋射角有關(guān)。 投影問題 作業(yè)：1. 課本P60的作業(yè)。 2. 課后找一個(gè)球，練習(xí)從不同角度及不同的速度進(jìn)行投擲，體驗(yàn)射程、射高與拋射角及初速度的關(guān)系。 教學(xué)流程圖 情境 （視頻） 斜拋運(yùn)動(dòng)的射高、射程與初速度、拋射角的定性關(guān)系 知識(shí) 小結(jié) 實(shí)驗(yàn)探究 抽象、分析、歸納 斜拋運(yùn)動(dòng)的特征 斜拋運(yùn)動(dòng)的概念 游戲?qū)? 學(xué)生作圖、分析、推導(dǎo)、歸納 問題 討論 問題2 問題1 拓展 教學(xué)設(shè)計(jì)點(diǎn)評(píng) 1.本節(jié)課突出學(xué)生主體特征，在學(xué)生原有知識(shí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過情景、問題、實(shí)驗(yàn)、體驗(yàn)、合作、自主、交流等教學(xué)元素，注重探究式學(xué)習(xí)過程，讓學(xué)生構(gòu)建關(guān)于斜拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)并注意知識(shí)目標(biāo)的落實(shí)，緊扣課程標(biāo)準(zhǔn)要求，達(dá)成預(yù)定的三維教學(xué)目標(biāo)。 2.注重創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)疑問，有效導(dǎo)學(xué)。課題引入階段，通過播放一段精心剪接的視頻，提出貫穿本節(jié)課的二個(gè)問題，這二個(gè)問題的分析和解決便構(gòu)成了整節(jié)課的邏輯主線，從而得以有效實(shí)施學(xué)習(xí)。 3.精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，注重全體學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦。比如，在探究射程、射高與初速度的關(guān)系時(shí)，在水中加了幾滴紅墨水以解決因水流較小不易觀察的問題；在探究射程、射高與拋射角的關(guān)系時(shí)，將整套輸液裝置改用1.25升的礦泉水瓶、滴管及一端帶有軟木塞的軟管替代，不但使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，而且實(shí)驗(yàn)器材易找，還能廢物利用，有利于環(huán)保。 注重聯(lián)系生活，聯(lián)系實(shí)際。視頻中的各種日常生活中常見的物體的斜拋運(yùn)動(dòng)、學(xué)生射玩具熊的游戲、青蛙跳躍的例子、彈道曲線以及最后的問題討論中的投籃問題，不但說明生活中物理無處不在，也能促使學(xué)生不斷地關(guān)注社會(huì)、關(guān)注生活、關(guān)注自己身邊發(fā)生的事情。在教學(xué)過程中注重滲透物理思想、物理方法的教學(xué)。在教學(xué)手段的設(shè)計(jì)和使用方面，優(yōu)化組合多種教學(xué)媒體，有學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)、有多媒體課件演示，既能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也有利于重、難點(diǎn)的突破。 整個(gè)教學(xué)過程，努力創(chuàng)設(shè)情景，充分讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人。強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過分析、討論、總結(jié)、實(shí)驗(yàn)，獲得親身體驗(yàn)，產(chǎn)生努力求知的欲望。