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視頻標簽：平拋運動
所屬欄目：高中物理優質課視頻
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
教學設計、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
教學目標
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) 學習測量平拋運動初速度的方法;
4) 結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)培養學生的動手實踐能力和創新能力。
過程與方法
1) 學生自主設計的實驗方案,通過交流、討論,教師再進行引導得出較合理的多種方案。 經歷實驗探究,學習探究實驗的一般方法;
2) 通過實驗掌握描點的技巧和數據處理方法
情感態度與價值觀
1)通過實驗激發學生的求知欲和創新精神,培養學生的團隊合作精神。
2通過實驗逐步培養學生實事求是的優良作風和嚴謹的科學態度。
3)通過實驗設計探究,體驗到探究自然規律的艱辛與快樂。
2學情分析
學生已經學習了平拋運動,對于平拋運動已經有了一定的理解,掌握了平拋運動的規律,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習,學生已經具備了初步的實驗設計能力,已經能用基本器材來研究物體的運動。學生對實驗很感興趣,渴望親自動手實驗。
學生通過課前預習自主設計了描繪平拋軌跡的實驗方案,通過交流、討論,教師再進行引導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.如何處理實驗數據。
3.通過實驗處理結果加深對平拋運動的理解
難點:準確得到平拋運動完整軌跡。
4教學過程
4.1第一學時
4.1.1學時重點
1. 如何得到完整的平拋運動的軌跡
2. 如何處理實驗數據。
4.1.2學時難點
如何設計實驗。
如何處理實驗數據。
4.1.3教學活動
活動1【導入】活動1
前面我學習了平拋運動及其規律,這節課我們要通過實驗來研究平拋運動
請同學們思考: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】分析實驗目的、原理、數據處理
師:結合課件我們把斜槽末端調整水平,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?
怎樣根據軌跡求出平拋物體的初速度?
引導學生明確實驗目的、分析實驗原理及數據處理并板書
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x1和y1并代入y=ax2,可求得一個系數a1,同理可得:a2,a3 ,a4 ,比較各個系數a,如果系數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】學生展示并說明設計方案
師:這些研究都要依賴于我們通過實驗獲取的軌跡,
完整軌跡的坐標原點應是拋出點,準確確定拋出點最為關鍵,通過練習強調坐標原點(小球做平拋運動的拋出點)不是槽口的端點,應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,通過預習我們知道教材有三種方案,同學們已經設計了自己的可行性方案,各方案代表匯報自己設計的方案,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、平衡法調節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、先定坐標再定點后連線)
⑥根據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
倒置的飲料瓶內裝著水,水瓶底端開口,瓶塞內插細噴水管,調整噴水管水平。水從噴嘴中射出,在空中形成彎曲的細水柱,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,設法把它描在背后的紙上就能進行分析處理了。
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紙上研究
師:以上方案是同學們預習教材后設計并通過討論和修改后得到的,切實可行
活動4【講授】強調注意事項
綜上所述,本實驗注意事項有
應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適當,使小球以合適的水平初速度拋出,其軌跡在坐標紙的左上角到右下角間分布,從而減小測量誤差;
3.坐標原點(小球做平拋運動的拋出點)不是槽口的端點,應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點遠些的點來計算球的初速度,這樣可使結果的誤差較小
活動5【活動】指導學生分組實驗
師:實驗都分析清楚了,同學們已經躍躍欲試了,現在開始實驗,完成實驗目的
教師巡回指導,參與到各小組的實驗中,根據不同小組的情況給予相應的指導
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,鼓勵學生充分利用現有實驗資源進行實驗,提倡自制教具進行實驗,把現代信息技術、先進設備用來做科學研究。
活動7【練習】通過習題研究平拋運動
練習: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系內,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)拋出點的坐標是________
活動8【活動】課堂小結
課堂小結:這節課我們經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,希望同學們把團結合作、實事求是的優良作風和嚴謹的科學態度帶到我們的日常學習和生活中去。
活動9【作業】布置作業
1、完成實驗報告
2、完成課后訓練題(必做:基礎訓練;選做:能力提升)
視頻來源：優質課網 www.jjlqy.cn
