抛体运动教学设计（共5篇）
抛体运动教学设计 篇1
《抛体运动的规律》教学设计
教材分析：
《曲线运动》这一章以平抛运动和匀速圆周运动为例，研究物体做曲线运动的条件和规律。通过本章教学，要使学生知道物体做曲线运动的条件和如何描述曲线运动，学会运动合成和分解的基本方法；还要使学生认识到牛顿运动定律对不同的机械运动是普遍适用的；并体会到研究不同的运动要注意各自的特点，对具体问题具体分析，学会将知识在不同情况下进行迁移和灵活应用。
《抛体运动的规律》这一节是本章的重点内容，讲述研究曲线运动的基本方法——运动的合成和分解，并用这个方法具体研究平抛运动的特点和规律。《抛体运动的规律》作为《曲线运动》一章的重点，是一种最基本最重要的曲线运动，是运动的合成和分解知识的第一次实际应用，是对运动合成与分解的巩固、深化、应用，是曲线运动的最典型实例，是理解和掌握其它曲线运动的基础，在以后学习中经常用到，比如：用功能观点解决问题，特别是带电粒子的类平抛运动，都用到本节知识。本节知识是历年高考的必考题型，教学中属于较高层次要求，要求理解掌握两个分运动及规律并熟练应用规律解决问题。
教学目标
（一）知识与技能
1．知道什么是抛体运动，知道抛体运动是匀变速曲线运动，知道什么是平抛运动。2．知道抛体运动的受力特点，会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动。3．理解平抛运动的规律，知道平抛运动的轨迹是一条抛物线 4．会用平抛运动规律解答有关问题． 5．会确定平抛运动的速度
（二）过程与方法
通过实验和课件完成由感性到理性的认识，培养观察能力和分析能力；利用已知的直线运动的规律来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“正交分解”的思想方法．
（三）情感、态度与价值观
1、有参与实验总结规律的热情，从而能更方便的解决实际问题。
2、在理解抛体运动规律是受恒力的匀变速曲线运动时应注意到“力与物体运动的关系”．再次体会学以致用，结合身边的例子发现生活中的物理知识。
教学重点与教学难点：
重点：
1、平抛运动的特点和规律
2、学习和借鉴本节课的研究方法解决实际问题
难点：平抛运动的规律
教学程序设计：
一、创设情境、引出问题
请你来当飞行员--------《飞机炸船》小游戏 请几位同学上来当飞行员炸轮船，学生练习投弹炸船时发现很难击中轮船，学生很容易被吸引，兴趣高涨，很想解决这个问题。要想投得很准,弹无虚发,必须算出飞机离目标的水平距离,怎么算?飞机投下的炸弹做什么运动？因此，要解决这样的问题必须对抛体运动进行研究。
二、新课教学 1.生活中抛出物体的运动
观察实心球从与竖直方向不同角度抛出 问题：实心球做什么运动？
曲线运动。
问题：实心球受到哪些力作用？
重力和空气阻力。
物理学研究问题总是先简单后复杂，忽略次要因素，突出主要因素，对于空中运动的实心球由于空气阻力的影响较小，我们忽略不计。
问题：在现实生活中还有哪些运动与实心球的运动相似？ 感知目标----学生举例
2.抛体运动
（1）、以一定的初速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体所做的运动叫做抛体运动。（2）、物体具有水平初速度并只受到重力作用的这种运动称为平抛运动。
讨论：演示水平飞出纸飞机运动，分析纸飞机是平抛运动吗？通过学生分析讨论，加深抛体运动概念理解。
利用平抛运动演示仪演示平抛运动
（1）、激疑：对于平抛这样的曲线运动我们如何来研究它的运动规律？ 启发引导----猜想假设
（2）、引导：“化曲为直”的思想、运动的分解的方法。
我们总是根据已知去推知未知，而到今天为止我们学过匀速直线运动和匀变速直线运动，我们能不能把平抛运动简化为前面所学过的运动来处理呢？（3）、启发：学生猜想分解到什么方向比较容易处理，在各个方向上分别做什么运动？ 学生讨论分析： 水平方向：受力情况__________ 初速度_____________ 竖直方向：受力情况__________ 初速度_____________平抛运动的分解猜想： 竖直方向：____________________ 水平方向：____________________
再次利用平抛运动演示仪演示做平抛运动小球分别与水平方向和竖直方向运动小球的比较，通过同学们的研究讨论，可知小球在相等时间内水平方向前进的距离是相等的,得到平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，小球同时落入凹槽，说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。由于实物演示只有前排同学看得清楚，接下来动画模拟刚才实验，再一次从 2 感官上刺激学生，确实认为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。
3.抛体的位置 引导同学推导规律：建立直角坐标系，以抛出点为坐标原点，初速度方向为x轴正方向，竖直方向向下为y轴正方向．
竖直方向：位移公式_ x=vot, 水平方向：位移公式_ y=ts 时物体的位置(x,y)
4、抛体的轨迹
（1）演示实验：用玩具水枪演示平抛运动轨迹
（2）显然，平抛运动物体的轨迹是一条曲线，那么，这条曲线的性质即x、y两个自变量的关系是怎样的呢？
讨论以速度v水平抛出的物体的运动轨迹方程。
（3）结论：平抛运动的轨迹方程为：_____________,是一条_______________。
5、抛体的速度（以平抛运动为例）
12gt 2平抛速度 水平分速度vx竖直分速度vyv0 gt
t秒末的合速度vtvxvyvyvx
vt的方向tan
位移: x=vot y=
yg12t gt 合位移大小：s=x2y2, 方向：tanα=x2vo2三、练习巩固
1.一物体从O点以初速度ｖ0=10m/s水平抛出，不计空气阻力，经过2s 后运动到A点.。请确定 ts 时物体的位移。
2.一个质点以10m/s的初速度从5m的高度水平抛出。（1）经多长时间落地？
3（2）落地速度的大小为多少？
（3）落地速度与地面的夹角是多少?
四、根据以上学习知识一下，怎样才能每次击中轮船？如果轮船在运动，又该怎样呢？
前后呼应，引导学生利用所学规律计算，如何才能百发百中。
五、归纳总结与布置作业 1．抛体运动
2.平抛运动的规律
3.完成课后练习与同步作业。4.思考：
如果物体抛出时的速度ｖ0不沿水平方向，而是斜向上与水平成一定的夹角θ请同学们：（1）按照上面分析过程中的方法体会斜抛物体的运动在水平方向和竖直方向的运动性质（2）结合数学知识尝试判断轨迹方程的性质。
板书设计：
抛体运动的规律的规律
1． 抛体运动、平抛运动 2.抛体位置
x=vot, y=3.抛体的轨迹
一条抛物线
4.抛体的速度（以平抛运动为例）
12gt 2平抛速度 水平分速度vx竖直分速度vyv0 gt
t秒末的合速度vtvxvyvyvx
vt的方向tan
位移: x=vot y=
yg12t gt 合位移大小：s=x2y2, 方向：tanα=x2vo2 教学反思：
1.创设情景，引入新课，学生热情高涨、兴趣浓。
2.做好演示实验，特别是指导学生做好对演示试验的分析，对于帮助学生理解平抛运动的特点十分重要，在实验中，要指导学生注意观察、分析，以便对平抛运动的特点有明确深入的认识。
3.通过对比实验和动画模拟实验，帮助学生明确平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动，这是本节的重点。
4.本节课内容看上去不多，但在实际教学中，学生对平抛运动的分解成两个直线运动很难理解，花去大量时间，导致做练习时间不够，缺乏思考时间。以我校学生基础，按照新教材要求很难完成任务。
三溪中学
熊连波
抛体运动教学设计 篇2
目前中学物理实验关于抛体运动轨迹的研究,多数采用闪光照相、撞击痕迹等记录方式,实验器材分散,不能连续记录抛体的运动轨迹,实验现象不直观。为了克服上述实验的缺点,本文提出一种可真实记录抛体运动轨迹的装置,利用LED显示屏实时记录抛体运动轨迹,并显示出来。
1.实验装置原理
本文设计的装置主要由五部分组成(图1):抛体电磁弹射部分(1),红外线发射部分(2),红外线发射装置固定支架(3),抛体电磁弹射支架部分(4),LED显示屏(5)。
红外线发射部分(2)连续发出38KHz红外线信号,照射到LED屏幕(5),LED屏幕有红外接收头(其原理在后面详述),通过电路控制对应LED灯,使其处于熄灭状态,整个LED屏幕不亮。当弹射装置(1)弹出小刘晓丹于晓艳哈尔滨师范大学球后,小球在LED屏幕前非接触运动,运动过程中会遮挡红外线,会在LED屏幕上留下红外线阴影,屏幕上的红外线接收头会失去红外线信号而点亮LED,这样就记录了抛体的运动轨迹。其中弹射部分可以在弹射部分固定架(4)移动,并可以调整弹射角度。
下面分别介绍实验装置的各部分功能及电路原理。
2.LED显示屏
2.1 LED屏幕显示点阵单元
整个LED显示屏由多组显示单元构成,每个显示单元由两部分构成,红外线接收头(1)和发光二极管(2),如图2所示。
由LED屏幕显示点阵单元电路图(图3)可见,红外接收头接收到红外线信号后,其输出端链接到4081与门的输入端,为低电平,所以无论4081与门另一输入端为高电平还是低电平,4081输出端输出始终为低电平,因此74HC373八位D锁存器的输出端为低电平,LED不能点亮。当抛体在运动过程中,遮挡了红外线,红外接收头(1)输出高电平,且4081与门另一输入端输入的脉冲信号处于高电平时,4081与门输出端输出高电平,将4081输出端链接到74HC373八位D锁存器的输入端,进而就能点亮相应的LED,同时将74HC373八位D锁存器的输出端链接到4078或非门的输入端,进而使74HC373的锁存使能端置于低电平,进而锁存74HC373的输出端,相应的LED就能一直保持亮的状态。其中,之所以将4081与门的其中一个输入端加入一个脉冲信号,是为了让LED显示屏以一定的周期记录小球的位置,类似于闪光灯的功能,这样有利于数据的分析,加入的脉冲信号是由555定时器构成的多谐振荡器产生,具体细节将在下文详述。
2.2 555定时器构成的多谐振荡器
555定时器是一种中规模集成电路,因其使用灵活、方便,被广泛应用于脉冲的产生、整形、定时和延迟等电路中,多谐振荡器是555应用的基本电路,是指电路没有稳定状态(即方波发生器),只有两个暂稳态,其功能是产生一定频率和幅度的矩形波信号,其输出状态不断在“1”和“0”之间变换。
3.红外线发射电路
红外线发射电路有CMOS石英晶体多谐振荡器和红外发射管驱动电路两部分组成。其中,之所以用CD4069和石英晶体组成的多谐振荡器,是因为石英晶体最大特点是当信号频率等于晶体谐振频率时,等效值最小,信号容易通过,在电路中形成正反馈,因而电路振荡频率取决于晶体频率,与电路中其他元件无关,只要更换不同的晶体,就可得到不同的振荡频率。由图6可见,由U1:A及其外围电路组成38KHz振荡器,经过U1:B缓冲器缓冲后,MOS三极管Q1驱动红外发射管D1发射38KHz红外线信号,其中,调节电位器就可以改变红外发射管的发射功率。
4.弹射电路
弹射部分采用电磁弹射方式,电磁铁直接选用市场上销售的推拉式电磁铁如图7所示。其工作原理是通电铁芯推动负载,断电靠弹簧复位。所以该类电磁铁较适合不固定负载,类似撞击的应用。
弹射部分驱动电路如图8所示,首先,LM317(1)及其外围电路构成可调直流稳压电路,所以35V直流电经过RV1电位器(2)调整后,即可在其输出端产生1—30V直流电压,并在电压表(3)上显示出来;然后,调整后的电压同时经过继电器(4)常闭触点为电解电容C3(5)充电,当按下弹射开关AN(6)时,继电器吸合,C3上充满的电能会瞬间流过电磁铁中的弹射线圈L1(7),完成弹射。调整电压可调整弹射力度,从而控制弹射小球的弹射距离。
5.结论
4—1 曲线运动 抛体运动 篇3
A. 水速大时，路程长，时间长
B. 水速大时，路程长，时间短
C. 水速大时，路程长，时间不变
D. 路程、时间与水速无关
2. 在地面上观察下列物体的运动，其中物体一定做曲线运动的是（ ）
A. 向东运动的质点受到一个向西的力的作用
B. 正在竖直上升的气球突然遭遇一阵北风
C. 河水匀速流动，正在河里匀速驶向对岸的汽艇
D. 在匀速行驶的列车上，相对列车水平向后抛出的一个小球
3. [A、B]两物体通过一根跨过定滑轮的轻绳相连放在水平面上，现物体[A]以[v1]的速度向右匀速运动，如图1. 当绳被拉成与水平面夹角分别是[α、β]时，物体[B]的运动速度[vB]为（绳始终有拉力）（ ）
A. [v1sinαsinβ] B. [v1cosαsinβ]
C. [v1sinαcosβ] D. [v1cosαcosβ]
4. 图2为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在[B]点时的速度与加速度相互垂直，则下列说法正确的是（ ）
图2
A. [D]点的速率比[C]点的速率大
B. [A]点的加速度与速度的夹角小于90°
C. [A]点的加速度比[D]点的加速度大
D. 从[A]到[D]加速度与速度的夹角先增大后减小
5. 在无风的情况下，跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞，下落过程中受到空气阻力，以下描绘下落速度的水平分量大小[vx]、竖直分量大小[vy]与时间[t]的关系图象，可能正确的是（ ）
6. 如图3，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物[M]，长杆的一端放在地上通过铰链联结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方[O]点处，在杆的中点[C]处拴一细绳，绕过两个滑轮后挂上重物[M]. [C]点与[O]点距离为[l]. 现在杆的另一端用力.使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度[ω]缓缓转至水平位置（转过了90°），此过程中正确的是（ ）
图3
A. 重物[M]做匀速直线运动
B. 重物[M]做匀变速直线运动
C. 重物[M]的最大速度是[ωl]
D. 重物[M]的速度先减小后增大
7. 以初速度[v0]水平抛出一物体，当它的竖直分位移与水平分位移相等时，则（ ）
A. 竖直分速度等于水平分速度
B. 瞬时速度等于[5v0]
C. 运动的时间为[2v0g]
D. 位移大小是[22v02g]
8. 将一个小球以速度[v]水平抛出，使小球做平抛运动，要使小球能够垂直打到一个斜面上，斜面与水平方向的夹角为[α]. 那么（ ）
A. 若保持水平速度[v]不变，斜面与水平方向的夹角[α]越大，小球的飞行时间越长
B. 若保持斜面的倾角[α]不变，水平速度[v]越大，小球飞行的水平距离越长
C. 若保持斜面的倾角[α]不变，水平速度[v]越大，小球飞行的竖直距离越长
D. 若只把小球的抛出点竖直升高，小球仍能垂直打到斜面上
A. [t1>t3>t2]
B. [t1=t1′]、[t2=t2′]、[t3=t3′]
C. [t1′>t3′>t2′]
D. [t1 A. 速度大小不变的曲线运动 B. 速度大小增加的曲线运动 C. 加速度大小方向均不变的曲线运动 D. 加速度大小方向均变化的曲线运动 11. 为了清理堵塞河道的冰凌，空军实施投弹爆破. 飞机在河道上空高[H]处以速度[v0]水平匀速飞行，投掷下炸弹并击中目标. 求炸弹刚脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离及击中目标时的速度大小. （不计空气阻力） 12. 在交通事故中，测定碰撞瞬间汽车的速度对于事故责任的认定具有重要的作用. 《中国汽车驾驶员》杂志曾给出一个计算碰撞瞬间的车辆速度的公式[v=4.9?ΔLh1-h2]，式中[ΔL]是被水平抛出的散落在事故现场路面上的两物体沿公路方向上的水平距离，如图6，[h1]和[h2]分别是散落物在车上时的离地高度. 通过用尺测量出事故现场的[ΔL]、[h1]和[h2]三个量，根据上述公式就能够计算出碰撞瞬间车辆的速度. 请根据所学的平抛运动知识对给出的公式加以证明. 13. 宽9m的成形玻璃以2m/s的速度连续不断地向前行进，在切割工序处，金刚割刀的速度为10m/s，为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，求： （1）金刚割刀的轨道应如何控制； （2）切割一次的时间多长. 知识改变命运，学习成就未来 1．曲线运动 （1）展示几种物体所做的运动 a．导弹所做的运动；汽车转弯时所做的运动；人造卫星绕地球的运动； b．归纳总结得到：物体的运动轨迹是曲线。定义：运动轨迹是直线的运动，是直线运动； 运动轨迹是曲线的运动，是曲线运动。 过渡：我们生活中有千种万种的运动，要么就是直线运动要么就是曲线运动。生活中我们手中的东西可以让它初速度为零的下落（学生回答是什么运动），但更多的却是被我们抛出去。像这种被我们抛出去的运动。 2.抛体运动 1.定义：对物体以一定的初速度向空中抛出,仅在重力作用下物体所做的运动叫做抛体运动。 例举生活中的例子，理解何为抛体运动。从例子中总结： 特点：v00,仅受重力作用。类型：竖抛，平抛，斜抛 轨迹：可能是直线（竖抛）；可能是曲线（平抛、斜抛） 过渡：抛体运动分为三个类型：竖抛，平抛，斜抛。竖抛是直线运动，他的运动方向明确要么是竖直 向上，要么是竖直向下。但平抛和斜抛是曲线运动，那他们的运动方向有是怎么明确呢。 3．曲线运动的速度方向 （1）看图片： a．在砂轮上磨刀具时，刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线方向飞出； b．撑开的带着水的伞绕伞柄旋转，伞面上的水滴沿伞边各点所划圆周的切线方向飞出。 （2）分析总结得到： 质点在某一点（或某一时刻）的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向。4.我们以前学过匀速直线运动，那什么是匀速直线运动？举例引出变速运动。 定义：速度不变的运动，是匀速运动；（速度的大小和方向不变）加速度为零 速度变化的运动，是变速运动。（速度的大小和方向任何一个或两个变化）加速 知识改变命运，学习成就未来 度不为零 提问：那曲线运动是匀速运动还是变速运动呢？ 学生总结得到：曲线运动中速度方向是时刻改变的。 由于做曲线运动的物体，速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动。 过渡：生活中为什么有些物体做直线运动而有些却做曲线运动呢？现在我们观察一下直线运动和曲线运动，我们以抛体运动为例，看看他们有什么区别。5．物体做曲线运动的条件 通过抛体运动分析归纳得到： 物体就做直线运动。F合与v在同一直线上，物体就做曲线运动。F合与v不在同一直线上，（5）用加速度分析物体做曲线运动的条件：（牛顿 知识改变命运，学习成就未来 2．物体在力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动，若突然撤去外力F1，则物体的运动情况是(CD)。 A．必沿着F1的方向做匀加速直线运动； B．必沿着F1的方向做匀减速直线运动； C．不可能做匀速直线运动； D．可能做直线运动，也可能做曲线运动。 四、小结 1．运动轨迹是直线的运动，是直线运动； 运动轨迹是曲线的运动，是曲线运动。 2.抛体运动：对物体以一定的初速度向空中抛出,仅在重力作用下物体所做的运动叫做抛体运动。 特点：v00,仅受重力作用。类型：竖抛，平抛，斜抛 轨迹：可能是直线（竖抛）；可能是曲线（平抛、斜抛）2.速度不变的运动，是匀速运动；（速度的大小和方向不变） 速度变化的运动，是变速运动。（速度的大小和方向任何一个或两个变化）3.曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点的瞬时速度的方向在曲线的这一点的切线上。 4.F合或a与v不在同一直线上，物体做曲线运动 F合或a与v在同一直线上，物体做直线运动 5．a∥v,a起到改变v的大小作用 a⊥v，a起到改变v的方向作用 五、作业 六、板书设计： 高三复习课是课堂教学的重要环节, 也是浙江省深化普通高中课程改革的重要研究课题。复习课和习题教学是课程改革中面临的积重难返又势在必行的重要突破口。回忆概念, 讲解例题, 总结解法似乎成了复习课唯一的教学模式。怎样在比重如此之大的复习课上, 体现素质能力培养, 设计与探索出新型的复习课教学模式, 具有重大和积极的意义。深化课程改革, 提倡教学中关注过程和方法、情感态度与价值观目标。充分发掘学生思维的积极性、活性, 关注能力和方法的提升, 体验快乐高效的学习过程。现以游戏“愤怒的小鸟”为主线开展物理高三抛体运动复习专题, 此专题复习需三课时。 教学目标 知识与技能:复习平抛运动的基本规律;自编平抛运动习题;培养学生的分析能力、归纳能力、建模能力。 过程与方法:体验自编习题的过程和方法, 理论联系实际的建模过程;探讨解决平抛运动问题的基本方法;探讨习题的求解过程和反思编题的目的意义。 情感、态度与价值观:培养抽象思维能力和发散性思维能力;培养合作的意识, 理论联系实际的思想;体验自主、快乐、高效的学习。 教学重点、难点 重点:平抛运动的基本规律和解题方法技巧。 难点:理论联系实际和建模的能力。 学习者特征分析 学生能较好地处理平抛运动习题, 但对于斜抛运动处理不熟练, 按照新课程的理念, 若大量练习斜抛运动习题使学生熟悉斜抛场景和解答方法, 势必造成学生负担, 也是没有必要和错误的。习题以常规平抛运动考查基本知识和技能的掌握, 或对“化曲为直”的方法和思想进行能力考查的可能性较大。 在高三复习中, 较多学生处在疲惫状态, 对于思维性强的难题的把握和驾控能力较弱;较高的思维能力培养得不到落实;复习是反复炒冷饭, 外面焦了, 里面还是生的, 整体效果差, 学习者身心俱疲。 教学流程 步骤1上课伊始, 教师让一位头脑灵光但成绩较差的游戏高手学生在讲台上打5分钟游戏“愤怒的小鸟”。这款游戏相当有趣, 为了报复偷走鸟蛋的肥猪们, 鸟儿以自己的身体为武器像炮弹一样去攻击肥猪。配乐给人轻松、欢快的感觉。游戏简单而充满挑战, 是近年影响力最大的小游戏之一。 5分钟足以把学生从枯燥乏味的复习氛围中拉出, 学生的情绪经历了从迷惑、惊愕, 到开心、激动, 麻木疲倦的大脑一下恢复了灵性和活力。 步骤2游戏过程以“PrtSC”截图若干。以“抛体运动规律和运用”为主旨, 请学生编题。 步骤3幻灯片滚动播放, 呈现愤怒小鸟的截图 (包括当堂截取的和事先准备的) 。学生在教师指导下当堂编习题。 以上是第一课时。部分学生能在兴奋的状态下迅速开始编题, 但部分学生习惯于给题目求解, 对于自己编题无从下手。在教师引导和同学帮助下, 绝大多数学生都能逐渐进入状态。一个班级50多位学生, 教师肯定能发现一些很有创意的好作品, 经过课后整理, 所编的习题在第二节课教学使用是完全足够的。事实上, 我惊叹于学生的这种创造性劳动, 所编习题精彩纷呈。 步骤4课后, 教师将学生编的习题收集分类, 按照知识的逻辑顺序和难度等因素备课。 步骤5 (课时二) 将学生编的习题按难度从低到高的顺序让学生讨论并求解, 让编题的学生讲题。 步骤6对于部分习题, 询问其编制理由, 分析习题情境, 师生重新改编并共同求解。 步骤7学生在分析解题过程中形成知识框架。 第二课时限常规习题, 完成教学任务, 展现知识框架。 步骤8 (课时三) 创新性习题、个性化习题展示, 学生体验, 编题者分析, 教师评述。 【自编习题1】如图1所示, 愤怒的小红鸟做平抛运动, 弹弓离地面高1m, 攻击前方10m处的肥猪, 问:发射速度为多少? (g=10m/s2) 分析解答:平抛运动在水平方向做匀速直线运动, 竖直方向做自由落体运动。根据竖直和水平建立方程, x=v0 t……①, h=1/2 gt2……②, 可以解得初速度v0 =10√5m/s。 这道习题十分简单, 可以让全班学生有效地进入分析解题的氛围。 【自编习题2】如图2所示, 愤怒的小红鸟做斜上抛运动, 弹弓离地面高1m, 攻击前方10m处的猪堡, 恰好垂直打中离地面6m处, 问:发射速度为多少? (g=10m/s2) 分析解答:斜上抛运动, 当末速度恰好沿水平方向时, 视为反向的平抛运动处理比较简单。根据竖直和水平建立方程, x=v 0 t……①, h=1/2 gt2……②, 可以解得速度v 0 =10m/s。但此时解得的初速度是平抛的初速度, 而斜上抛的初速度应该是平抛的末速度, 继续求解可得v 1 =10√2m/s。习题2还是比较简单, 但有一个用逆运动处理的方法, 和末速度求解易错点。可以提醒学生开始集中注意力, 认真对待以下习题的分析。 【自编习题3】如图3所示, 愤怒的小红鸟做平抛运动, 攻击前方x 1 =10m处的大头猪, 离弹弓x 2 =5m处有一个高h=0.5m的障碍物, 问:弹弓至少要离地面多高? (g=10m/s2) 分析解答:本题的已知量和未知量逐渐增多, 难度逐渐增大, 中档学生开始要认真思考才能正确求解。对于未知量的假设有一定技巧, 应该设弹弓高H, 初速度为v, 中间会用到时间t, 但t只能作为中间参量, 而非求解目标。 建立方程: 由①②可得: 由③④可得: 由⑤/⑥可得代入可得。H =2/3m 在本题中, 大头猪左边存在一个高台, 所以攻击大头猪有一个最小的仰角。 【自编习题4】如图4所示, 愤怒的小红鸟做斜上抛运动, 攻击对方的大头猪, 发现猪和发射场刚好在同一水平线上。已知两者距离x=20m, 求发射方案。 (g=10m/s2) 分析解答:这样的斜上抛运动的轨迹肯定是对称的抛物线。但轨迹不是唯一的, 这样的计算是开放式的, 可以由学生增加约束条件求解。聪明的学生还会发现, 仰角大小和发射速度存在一定关系。课堂上先让学生展开讨论, 部分学生会觉得仰角越大发射速度越小, 而一部分学生又会觉得仰角越大发射速度也要越大。让学生尝试求解仰角和速度的关系, 习题的难度达到较高水平。 建立方程: x=vcosθ·2t……①, vsinθ=gt……② 由①②可得, v2sin2θ=gx。从这个表达式也可以分析出, 当θ=45°时, 发射速度最小。 【自编习题5】如图5所示, 愤怒的小红鸟做斜上抛运动, 攻击斜上方目标, 若目标在弹弓的水平前方20m, 上方10m处, 求发射方案。 (g=10m/s2) 分析解答:通过上题分析可知, 发射的速度和仰角共同决定了发射的轨迹, 而不同抛物线轨迹却都可能会击中目标。这样的计算也是开放式的, 可以由学生增加约束条件求解。也可以让学生尝试求解仰角和速度的关系, 存在在上抛过程击中和越过最高点下落过程击中的可能, 习题的难度达到更高水平。甚至对于大部分学生来说, 题目似乎已经达到无法驾控的程度。此时, 教师可以提醒学生抛体运动的精髓就是运动的合成和分解, 视抛体运动为竖直和水平方向, 并建立方程。 x=vcosθ·t……①, y = vsinθ·t - 1/2gt2……② 联立①②可得, 方程及其求解并没有想象中那么复杂, 若代入数据, 即可得出击中目标的初速度与仰角的关系。但是本题若没有明确的数值, 后面的讨论和分析还是比较复杂的, 能力和要求都已达到或超过高考压轴题。经过这样的习题求解, 学生已经掌握同一轨迹方程下平抛运动最难的习题类型了。 【自编习题6】如图6所示, 愤怒的绿色小鸟做斜上抛运动, 运动到最高点时候分裂成三个小鸟去攻击斜上方目标, 控制好分身的时间, 在恰当的时间分身可以达到非常好的攻击效果!如图6所示, 假如小鸟在最高点5m处分裂, 中间的小鸟水平速度为10m/s, 上方的小鸟还有向上的1m/s的分速度, 而下方的有向下的1m/s的分速度。求三个小鸟落地点离分裂点的水平距离。 (g=10m/s2) 分析解答:对于中间小鸟建立方程 联立①②可得x1 对于上方小鸟 联立③④可得x2 对于下方小鸟 由⑤⑥可得x3。本题分别对三条轨迹求解, 分别求出三处落点, 思路比较清晰, 属于中等难度。 【自编习题7】如图7所示, 黄色小鸟以初速度v 0 =10m/s, 仰角θ=30°飞出, 飞到最高点, 速度突然增大3倍。求总射程。 分析解答:通过分析, 本题为两个平抛运动的连接, 难度不大。 v 0 sinθ=gt……①, x 1=vcosθ·t……② 联立①②可得x 1 =5√3m x2=3vcosθ·t 代入可得, x 2 =15√3m。所以总位移x=20√3m。 【自编习题8】如图8所示, “巾帼英雄”是白色的下蛋鸟, 它们的蛋非常具有攻击力, 会爆炸, 所以叫“炸蛋”!这种鸟在飞行过程中, 点击屏幕, 它们下一个大蛋, 并把自己弹开, 蛋掉下来可以击毁猪堡!假设斜上抛的总质量为1.2kg的下蛋鸟在最高点的速度为10m/s, 突然下蛋, 并垂直砸向猪堡。假设蛋重0.2kg, 下落速度25m/s, 求 (1) 母鸟弹开的速度, (2) 下蛋过程释放的能量。 分析解答:下蛋前后, 动量守恒, 能量增大, 本题的动量是在平面上的矢量式守恒。 (1) 初动量P1 =Mv1 =12kgm/s、P2 =mv2 =5kgm/s。根据矢量的平行四边形定则可以算得, 下蛋后的母鸟动量是P3 =13kgm/s, 则母鸟弹开的速度为13m/s。 (2) ΔE = mv2 2+ (M-m) v3 2- Mv1 2, 代入可得ΔE =87J。 教学效果评价与分析 1.这个专题的复习以游戏“愤怒的小鸟”引入、编题和求解, 总共需要三课时。习题由浅入深, 层层深入, 在学生不知不觉中难度已提升至高考压轴题水平。到最后几个场景, 甚至可以编出情境复杂, 联系动量能量守恒知识, 涵盖广泛的习题, 部分学生编题时天马行空, 已非高中生所能求解。我鼓励学生说:“编得很有水准, 可以给高考出卷老师做了。”虽然学生不能求解, 但依然兴致勃勃。教学中, 师生常以网络语言在课堂中交谈, 如教师说:“如果你不努力设法去冲破堡垒, 没有人会迁就你、体谅你, 安慰你的失败。相反, 总有一只猪在笑你。”学生说:“我们都是愤怒的小鸟, 我们身怀绝技, 非要攻下堡垒不可。”课堂气氛幽默谐趣。 2.教学过程中, 游戏的内容情境贯穿始终。学生一直处在兴奋的情绪之中, 知识复习, 能力提升, 情感渲染的效果都相当不错。课堂中既有欢声笑语, 又有苦思冥想。从能力层面讲, 这种教学过程对于锻炼学生围绕一个主题进行发散性和创造性思考, 培养创新思维是很有好处的。从情感上讲, 可以让学生在常规单调的学习之余, 尝试相对有趣的学习方式, 对于枯燥的高三生活应当是有益的。同样, 这样的教学过程会让教师觉得自己的教学有创造性。让学生在游戏中学, 也让教师在游戏中教和学。这样的教与学是知识与技能, 过程与方法, 情感、态度与价值观三维目标良好达成的过程。 3.教师可以尝试更多的游戏, 将其引入课堂。如“割绳子游戏”、“超级玛丽”、“桌球游戏”、“鳄鱼爱洗澡”等都能比较好地编成习题。 4.在教学过程中, 部分学生编的习题十分复杂, 超越其本人做题水平。其实高考的物理难题学生做不出来的原因, 往往不是做不出, 而是因为看不懂。所谓看不懂, 指的是无法对习题建模, 场景无法在头脑中动态关联起来。而一旦在头脑中领会了习题, 学生往往就可以利用物理公式和数学技能求解。我们常规是以习题练习解题, 但效果不是很好, 学生思维的提升很难。而在学生编题、解题的过程中, 这个高度不知不觉就被跨越了, 如此或许会成为突破教学难题, 提升思维水平和解题能力的一种有效方式。 摘要：复习课和习题教学是课程改革中面临的积重难返又势在必行的重要突破口。在高三物理课复习中, 以“愤怒的小鸟”开展抛体运动复习, 学生体验游戏过程, 以游戏截图轨迹自编抛体运动习题, 教师归类和整合排序后, 学生合作解答、分析讨论习题。教学过程中落实三维目标, 体验快乐高效的学习过程。抛体运动教学设计 篇4
抛体运动教学设计 篇5