高中物理实验研究平抛运动教学设计学情分析教材分析课后反思.docx

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高中物理实验研究平抛运动教学设计学情分析教材分析课后反思

《实验：

研究平抛运动》教学设计

设计思想

本节教学内容的基本特点：

本节是学生动手实验，通过学生实验描绘平抛物体运动的轨迹，在此基础上研究平抛运动的特点。

由于有很多的实验方案可以选择，这为学生探究提供条件。

同时本节涉及很多的物理思想和物理方法，是运动学和动力学知识在平抛运动中的具体应用，可以多方面培养学生能力，提高学生科学素养。

本节内容在章或单元中的地位：

本节是一个重要的学生实验，既是用牛顿定律解决问题的方法第一次在曲线运动中的具体应用，也是上一节中运动的合成与分解方法的延续和应用，由于是学生实验，为培养学生的动手动脑能力和科学素养提供很好的机会，教师应充分重视此节课。

教学的总体目标、学生的情况：

本节课主要采用的启发式教学方式和问题探究的教学模式，逐步引导学生认识事物的本质。

在描绘平抛运动的轨迹，研究平抛运动的特点的过程中，求初速度是利用物理理论知识，但如何准确描绘出轨迹则是关键。

学习中，老师引导学生多设计一些实验方案，鼓励学生创造新的、简易可行的实验方法，可以是成品仪器，也可以用常见的日常用品组成实验器材，从实验方法上可能既有简单、原始的实验方法，也可能有应用现代科技手段数码相机的方法，并且引导学生对不同方法进行比较，分析不同实验的优缺点，同学们通过分析比较，选出本次实验描绘平抛运动物体轨迹的方法。

再在此基础上学生动手实验，描绘平抛运动的轨迹，并利用得到的平抛轨迹，研究平抛运动的特点。

教学过程中的关键环节：

本节课主要分为三大部分：

一是引导学生设计一些实验方案，通过交流，分析比较各实验方案的优点和不足，并据此和实验资源选择恰当的实验方案；

二是根据选择的实验方案，学生动手实验，描绘平抛运动的轨迹；

三是利用得到的平抛运动的轨迹，研究平抛运动的特点。

三维

教学目标

知识与技能：

（1）知道平抛运动的条件和相应控制方法；

（2）知道用实验获得平抛运动轨迹的方法；

 （3）知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法；

 （4）知道测量初速度时需要测量的物理量；

 （5）会推导平抛初速度的表达式，会计算平抛运动的初速度。

（6）体会物理学中“化曲为直”、“化繁为简”及“等效代换”、“正交分解”的思想方法．

 过程与方法：

（1）通过学生设计实验，体会物理问题的探究思想和实验设计思想，了解设计实验的基本方法；

（2）会用运动合成与分解的方法分析抛体运动；

 （3）进一步掌握可以根据物体初速度和受力确定物体的运动规律；

 （4）体会并理解在平面上应用牛顿定律的方法；

 （5）学会化曲线为直线的物理思想和方法。

 情感态度与价值观：

（1）鼓励学生去创新和实践，提倡多动脑、动手的创新精神，激发学生创新意识，对学生进行创新意识和创新品德的培养；

（2）在探讨实验方案时，不同学生可能有不同的想法，学生的特长和爱好可以充分发挥，让学生体验到提出问题和分析问题的愉悦；

 （3）培养学生合作与交流的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，养成在合作中既坚持原则又尊重他人的习惯；

 （3）在上一节对平抛运动规律的学习的基础上，通过这一节学生的动手实验，将感性认识和理性思维相结合，使学生获得成功的体验；

 （4）体会物理之美，仪器之美。

教学重点

描绘平抛物体运动的轨迹；研究平抛运动的特点

教学难点

描绘平抛物体运动的轨迹

教学资源

课文所示器材，或平抛实验仪；斜槽、木板、白纸（可先画上坐标格或用坐标纸）支架等；刻度尺等

教法设计

启发式教学，探究模式

课时安排

1课时

教学流程图

生活实例中的留迹法—物理留迹法实验方案设计、分析与选择?

学生动手实验?

得到轨迹点或照片?

描绘轨迹?

判断轨迹?

应用轨迹求初速度?

课堂总结与回顾

教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

第一部分

实验方案探讨：

学生设想各种对于平抛运动的留迹法，并相互交流讨论不同方法的优点和不足，

同学们通过分析比较，选出本次实验描绘平抛运动物体轨迹的方法。

第二部分

学生动手实验：

在选出本次实验描绘平抛运动物体轨迹的方法的基础上学生动手实验，描绘平抛运动的轨迹

第三部分：

研究平抛运动特点：

利用得到的平抛轨迹：

1．判断平抛运动的轨迹是不是抛物线；

2．计算平抛物体的初速度

课堂练习

课堂小结

平抛运动在空中一瞬即逝，优美的曲线随即成为历史，没有留下什么具体的可供操作的东西，无法研究平抛运动。

要详尽研究平抛运动的特点，必须先得到其运动轨迹。

提问：

我们如何得到平抛物体的运动轨迹？

可以从上述两种留迹法得到启发吗？

请设计实验方案。

学生提出的方案可能有以下几种，引导学生分析各个方案：

（1）小球落点描迹法：

（2）细水柱法，

（3）连拍照片法， 

（4）传感器实验器，教师介绍仪器

……

总结：

1．好的实验设计应兼顾哪些问题？

归纳总结：

安全（人身和仪器）、成功率高、仪器简单，操作容易、误差小、效率高，可重复性强等等；

2．根据不同方案的分析，结合本校实际，选择恰当的方案──我们用小球落地碰撞轨迹法和传感器实验法 

借助PPT文件，显示下列问题

为在实验中得到较准确的轨迹，请思考下列问题：

1．我们的研究对象是什么？

如何控制其条件？

2．如何保证每次实验v0相同？

3．小球平抛的抛出点在哪？

如何确定？

4．实验中与斜面轨道不光滑有关吗？

为什么？

5．根据得到的实验轨迹点，如何描绘平抛运动的轨迹？

6．实验需要哪些器材或仪器？

教师个别指导，随时解答学生遇到的问题

如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线？

提问：

还有什么方法知道得到的轨迹是否是抛物线？

2．计算平抛物体的初速度：

（1）测量初速度时需要测量的物理量有哪些？

（2）如何推导平抛初速度的表达式？

（3）计算平抛运动的初速度

这节课你学到了什么？

能否设计更好的实验方案？

此节课我们用到了哪些物理方法和思想？

学生讨论，设计实验方案

学生交流方案，

1．指出各方案的优点，

2．指出各方案的不足，

3．如何改进方案

简单，方便，但在确定轨迹点时误差大，可以加竖直线减小误差

如果能保证初速度水平，用数码照相机拍照，效果可能很好

图象准确，但将不同图片合一需要计算机技术

方法简单，轨迹准确，但长度有限，处理不方便

学生思考，体会

讨论并回答：

学生动手操作实验

用小球下落描轨迹方法，

学生处理轨迹图象和处理数据，得出结论

方法1：

用小球下落碰撞描轨迹得到的轨迹

在画出的x轴上由o点起取等距离的点，A1，A2，A3，A4，再由轨迹曲线测量出各点所对应的下降的高度，看这些高度的比值是否近似等于1：

4：

9……从而检查实验的结果误差的大小。

  y一x2图，判断是否是过原点直线

根据坐标中轨迹上某点的xy，结合下式可求v0，

得出实验结论：

（1）实验得到的轨迹是否是抛物线；

（2）平抛物体的初速度多大。

 思考，计算，得出结论

并且课后动手实验

思考，回答

学生发散思维，创新精神

交流中培养学生语言表达能力，分析问题的能力，培养学生合作与交流的精神，质疑精神和坚持原则，求真务实的态度

鼓励学生去创新和实践，提倡多动脑、动手的创新精神，对学生进行创新意识和创新品德培养过程，激发学生创新意识

体会物理方法与生活的紧密联系

体会此仪器的优点，体会物理之美

注重物理问题的探究思想和实验设计思想，了解设计实验的基本方法

众中选优原则和联系实际的原则

知道平抛运动的条件和相应控制方法

通过分一系列思考题，加深对实验原理的理解，为后面的动手实验作好准备

培养学生动手动脑能力

会处理实验操作结果，进一步理解实验原理

知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法

进一步强调物理思想和方法──-化曲线为直线

会用运动合成与分解的方法分析抛体运动

理解实验目的，知道实验的意义，培养科学素养

 　　课堂评价：

课堂引入新颖，把物理和生活实际联系起来，不枯燥，源于生活，用于生活，学生学习轻松有趣。

此课是实验课，所以在在培养学生能力方面做了很详细的设计与安排，既有实验方案设计，又有实际动手操作，还有对操作结果的处理，充分体现以学生为主体，培养学生能力的教学思想，同行强化物理仪器设计中的每个细节，既可以让学生对物理知识知其所以然，还能让学生意识到细节的价值，要关注细节。

在处理实验时，由于学校的平抛演示仪器比较陈旧，误差很大，所以用传感器描绘的平抛运动轨迹，再对照片进行处理，取得了非常好的效果，同时可以以此激发学生创新实验，关注生活，充分利用资源的兴趣。

实验：

研究平抛运动——学情分析

学生已经具有一定的分析问题、解决问题的能力。

但是，其动手能力可能还是有所欠缺，老师应在课堂上为学生创造机会，激发学生的动手能力还有推算能力。

在高一阶段，学生刚接触曲线运动的学习，往往会感到比较抽象困难，要运用起来，常常不能得心应手。

其主要的原因就是学生还没有完全理解和掌握知识，不能够熟练支运用所学的知识去分析、处理、解决问题，教学中要调动学生积极思考、观察、合作、交流、讨论、实验。

实验：

研究平抛运动——课堂效果分析表

学生

姓名

班级

课题

课程背景下学生学习方式的转变——自主学习、探究学习、合作学习.

观察记录

学 生 表 现

评分

备注

1.课前有否准备，准备得怎么样？

2.学习兴趣是否浓厚,情绪是否高昂？

3.有否倾听老师的讲课，有辅助行为（记笔记/查阅/回应）吗？

4.有否倾听同学的发言，有辅助行为（记笔记/查阅/回应）吗？

5.参与提问/回答的人数、时间、对象、过程、质量如何？

6.参与小组讨论的次数、时间、对象、过程、质量如何？

7.自主学习的质量如何，自主学习形式（探究/记笔记/阅读/思考）有哪些？

8.学习中，能否对师生提出的观点大胆质疑，提出不同意见.

9.学习中，能否应用已经掌握的知识与技能，解决新问题.

10.预设的目标达成如何，有什么证据（观点/作业/表情/板演/演示）？

评

价

注：

评分为5分制：

优—5分，好—4分，良—3分，一般—2分，尚可—1分.

实验：

研究平抛运动——教材分析

平抛运动是一种重要的运动，这不仅是知识的深化和扩展，更重要的是能力的培养和提高。

平抛运动比直线运动复杂，不容易直接研究它的速度、位移等的变化规律，需要将它分解成较简单的运动来研究。

运动合成与分解方法是一种重要的物理方法，是本章的重点。

平抛运动是该方法的实例应用，是学生学习运动由直线到曲线的一个转折点。

本节课通过实验让学生真正理解平抛运动。

在学习本节之前，安排了平抛运动规律的学习，为本节实验打下了初步基础，同时平抛运动作为曲线运动的特例，通过实验也是对于学生利用已掌握知识进行初步科学研究的初步训练。

另外运用实验探究和理论分析相结合的方法让学生归纳、总结，激发学生学习物理的兴趣，培养科学探究的精神，培养学生尊重客观事实，实事求是的科学态度，形成科学探究习惯，培养学生团结协作的学习态度。

实验：

研究平抛运动——评测练习

学习目标：

1知道用实验获得平抛运动轨迹的方法

2知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法

3知道测量初速度时需要测量的物理量

4会推导平抛初速度的表达式，会计算平抛运动的初速度

重点：

1．会推导平抛初速度的表达式．

2．会计算平抛运动的初速度．

难点：

平抛运动初速度的推导

【训练与测评】

1在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，

可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：

A．让小球多次从　　　　　　位置上滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。

B．按图安装好器材，注意　　　　，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。

C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。

⑴ 完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。

⑵上述实验步骤的合理顺序是　　　　　　　。

2、一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图1所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离

相等的三点A、B、C，量得

=0.2m。

又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m，h2=0.2m，利用这些数据，可求得：

（1）物体抛出时的初速度为m/s；

（2）物体经过B时竖直分速度为m/s；

（3）抛出点在A点上方高度为m处。

3、如图所示为一小球作平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格

的边长均为5cm，g=10m/s2，那么：

⑴闪光频率为Hz；

⑵小球运动的初速度的大小是m/s；

⑶小球经过B点时的速度大小为m/s。

4、下图是小球平抛运动轨迹中的三点,测得A、B间和B、C间的水平距离分别为x1和x2,且x1=x2=15厘米,A、B间和B、C间的竖直距离分别为y1=15厘米,y2=25厘米,若g取10米/秒2,则小球平抛的初速度为　　　米/秒;小球经过B点时的竖直分速度为　米/秒.

验：

研究平抛运动——课后反思

在本节课的课堂设计和实施过程中也有许多许多反思、商榷和改正的地方。

比如，课堂语言混乱，应在课前对课上的语言有所设计，什么时候引入高潮，承前启后，循循善诱都应有实现的设计，最好能写一下详案，效果会刚更好；在就是在课堂实验的组织方面也存在实验前分工不明确，平时训练少，两组实验不协调，教师指导不够能问题，这些都是在以后的公开课、常态课中需要完善和规避的问题，在课后的教师评课中也获得了很多的指导和建议收获很大。

实验：

研究平抛运动——课标分析

1、知道用实验获得平抛运动轨迹的方法

2、知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法

3、知道测量初速度时需要测量的物理量

4、会推导平抛初速度的表达式，会计算平抛运动的初速度

本课在高中物理中的定位分析

向生活学习，物理源于生活又高于生活，对生产、生活有很好的指导作用。

本课在物理教学中重点加强物理实验技能，引导学生走进物理，激发学生的实验兴趣和求知欲。

平抛运动时曲线运动的特例，是运动的合成与分解方法的具体应用。

通过实验将这一方法实践应用，更有利于学生们的理解和掌握。

　　总之，本课的定位就是引导学生从实验走进应用，也使学生真正体会到物理就在身边，学好物理很有必要，同时又能充分调动学生学习物理的兴趣和积极性，提高学生分析问题、解决问题的能力。