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

设计思路：

本课将在学生原有知识结构的基础上，通过体验和经历，构建关于平抛运动的新知识，探究平抛运动的特点、规律以及处理方法。

本课将以探究为主线充分重视情景、问题、体验、合作、自主、交流，既有实验现象的观察，又有分析、推理的的过程；还要将实验现象与分析、推理结合起来，探究平抛运动在竖直方向和水平方向的运动的规律，给学生提供了广阔的动手、动脑和发挥才智的天地。

教材分析：

本节专门研究一种简单的曲线运动：

平抛运动。

考虑到问题的难度，基本的探究在教师的引导下进行。

尽管如此，它仍然包含了探究的要素，如提出问题、猜想与假设等。

这部分教材与过去教学时的内容有了本质的区别,对实验的分析不是书本上写出的，而是要由学生自己做出。

教材上提供了三个参考方案来研究平抛运动。

根据学校实验室的仪器，我选用方案一：

用描迹法研究平抛运动。

用铅笔描出小球经过的位置，虽然用这种方法描绘小球的位置误差可能要大一些，但可以使学生尝试到如何用简单的方法研究问题。

学情分析：

本节为高中新课程物理必修②中的一节探究课，需要探究的内容多，方法较全面，结合了理论推理和实验证实双方面。

本节内容是在学生学习了直线运动规律、牛顿运动规律和运动合成与分解之后的具体应用实例，也是这些知识的迁移和综合应用。

本节学习内容重点应落实在“探究”上而不是“规律”上，课堂教学过程以探究为主要线索。

让学生体验掌握化曲为直，化繁为简处理曲线运动的基本策略与手段。

我们志在调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表述。

培养学生探究性学习的能力、观察思考分析、处理数据的能力。

在求解平抛物体的初速度环节，需要综合运用直线运动规律和相关的数学知识进行求解，我校学生中对于数学方程组的求解普遍具有较大难度，还需要加强训练和指导，故安排了学生板演求解过程，帮助学生克服数学知识障碍。

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。

教学目标：

（一）知识与技能

1、 知道平抛运动的特点是：

（1）初速度方向为水平方向

（2）只受重力作用（3）运动轨迹是曲线。

2、理解平抛运动可以分解成：

水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动，并且这两个分运动互不影响。

（二）过程与方法

1、体会平抛运动规律的探究过程，体会运动的合成和分解在探究平抛运动规律中的应用。

2、 通过观察演示实验，概括出平抛运动的特点。

培养学生观察，分析能力。

通过理论猜测，自己动手实验验证，使学生对探究过程有感性的认识。

3、利用已知的直线运动规律来研究复杂的曲线运动，渗透物理学中"化繁为简"的思想。

（三）情感、态度与价值观

1、培养对科学的好奇心和求知欲，乐于探究，体验探究自然规律的艰辛与喜悦。

2、培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识，用于探究与日常生活有关的物理问题。

3、培养主动与他人合作的精神和将自己的见解与他人交流的愿望，培养团队精神。

教学重点：

1、学会自然科学的一般研究方法，体验平抛运动规律的科学探究过程。

2、平抛运动的特点和规律。

教学难点：

1、平抛运动的研究方法：

可以用两个简单的直线运动来等效替代。

2、平抛运动规律的探究过程。

教学方法：

演示、引导，实验探究，讨论、交流。

教学用具：

平抛运动演示器，多媒体等

教学过程：

（一）引入新课

上节课我们学习了运动的合成与分解，知道了可以把复杂的运动分解成简单的直线运动来处理。

这节课我们将使用这种思路来研究一个复杂的运动：

平抛运动。

（二）教学过程

一．描绘平抛运动的轨迹

演示：

让小球沿桌面滑下。

分析小球在空中的运动。

（曲线运动）

教师提问：

小球脱离桌面的时候具有水平方向的初速度，为什么会做曲线运动呢？

小结：

物体做曲线运动的条件

1．按照以下步骤准备实验装置

（1）将平抛运动实验器置于桌面，装好平抛轨道，使轨道的抛射端处于水平位置。

调节调平螺丝，观察重垂线，使面板处于竖直平面内，装置如图所示。

（2）将白纸衬垫一张复写纸，紧贴记录面板用夹子固定在面板上，以斜槽末端为坐标原点，根据重垂线定下y坐标轴线，实验完成后取下白纸再作出x坐标轴线

（3）把接球挡板拉到较上方的位置。

2．钢球紧靠定位板释放，球沿轨道向下运动，以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出。

3．下落的钢球打在向面板倾斜的接球挡板上，同时在面板上留下一个印迹点。

4．再将接球挡板向下拉一小段，重复上述操作方法，打出第二个印迹点，如此继续下拉接球挡板，直至最低点，即可得到平抛的钢球下落时的一系列迹点。

5．变更定位板的位置，即可改变钢球平抛的初速度，按上述实验操作方法，便可打出另一系列迹点。

6．取下记录纸，将各次实验所记录的点分别用平滑曲线连接起来，即可得到做平抛运动的轨迹图线。

师：

获得了平抛运动的轨迹图象我们就可以从中知道平抛运动的水平位移。

现在我们从得到的几条轨迹中选出一条来进行研究。

师：

我们现在所面临的问题是如何知道水平方向相等的时间。

这个问题我们可以通过运动的等时性来考虑。

生：

前面我们已经得出了平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，根据等时性原理我们知道

水平分运动和竖直分运动是同时发生的，所以可以通过竖直方向来找相等的时间间隔。

师：

具体步骤如何?

生：

平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动，竖直的位移公式h=1/2gt2。

因此，

（2）如上图所示，过A、B、C等点作竖直线与横轴相交。

可得到各点的水平位移x1、x2、x3等。

（3）测量x1、x2、x3等的大小。

师：

下面请同学们按照实验步骤，描绘出平抛的轨迹。

在轨迹上标注出数据。

（学生开始实验，教师适当巡视指导）

师：

学生上前来展示结果，并分析结果。

结论：

物体在做平抛运动的过程中，沿水平方向的运动效果为匀速直线运动

平抛运动的物体可以看成是竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速运动。

二．求解平抛物体的初速度

师：

我们已经描绘并证明了平抛运动的轨迹为一条抛物线，那么怎么求解平抛物体的初速度？

生：

依据平抛运动的规律求解。

投影问题：

提问：

如何计算平抛物体的初速度v0？

（让一名学生到黑板板演，其他同学自己求解，老师巡视）

v0==x

教师点评：

1.平抛运动的物体的运动规律可以看成是竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速运动，由平抛运动规律联立方程可以求出平抛物体的初速度。

2.计算初速度:

在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点——A、B、C、D、E、F,用刻度尺、三角板测出它们的坐标（x,y）,并记录在下面的表格中,已知g值,利用公式y=和x=v0t,求出小球做平抛运动的初速度v0,最后算出v0的平均值。

A

B

C

D

E

F

x/mm

y/mm

v0的平均值

课堂总结：

把复杂的曲线运动化为简单的直线运动，化曲为直，使问题简化，易于理解。

教学反思：

本节是一节实验课，希望通过本节课做两方面的尝试：

第一、如何提高学生学习物理的有效性，使同学们更加直观的对物体的运动有所认识，特别是对物体的真动知觉、空间知觉的建立提供核实有效的方法。

在物理教学的过程中逐步认识到，一些简单的物理情景对于许多的同学无法准确的还原为头脑中的景象。

这种感知觉的素材的缺失直接导致学生无法建立有效的运动表表象，所以概念无法建立，思维无法形成。

高中阶段作为中学生训练空间思维的最后一个关键期，只有在平时的课堂注意让同学们多参与、多触摸、多感知，完善学生的空间思维能力。

第二、本节内容重点应落实在“探究”上而不是“规律”上，课堂教学过程应以探究为主要线索；重视对学生方法的点拨。

本节课由于探究过程较多，与学生知识基础和动手能力有较大关联，课堂弹性较大，完成难度也比较大。

另外、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，效果会刚更好。

《实验：

研究平抛运动》学情分析

本节为高中新课程物理必修②中的一节探究课，需要探究的内容多，方法较全面，结合了理论推理和实验证实双方面。

本节内容是在学生学习了直线运动规律、牛顿运动规律和运动合成与分解之后的具体应用实例，也是这些知识的迁移和综合应用。

本节学习内容重点应落实在“探究”上而不是“规律”上，课堂教学过程以探究为主要线索。

让学生体验掌握化曲为直，化繁为简处理曲线运动的基本策略与手段。

我们志在调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表述。

培养学生探究性学习的能力、观察思考分析、处理数据的能力。

在求解平抛物体的初速度环节，需要综合运用直线运动规律和相关的数学知识进行求解，我校学生中对于数学方程组的求解普遍具有较大难度，还需要加强训练和指导，故安排了学生板演求解过程，帮助学生克服数学知识障碍。

《实验：

研究平抛运动》效果分析

本节为高中新课程物理必修②中的一节探究课，需要探究的内容多，方法较全面，结合了理论推理和实验证实双方面。

本节内容是在学生学习了直线运动规律、牛顿运动规律和运动合成与分解之后的具体应用实例，也是这些知识的迁移和综合应用。

根据学校实验室的仪器，选用教材方案一：

用描迹法研究平抛运动。

基本达成了教学设计思想和目标，完成了用描迹法画出平抛运动的轨迹、求解平抛运动的初速度的两项要求，实验分组合理，学生积极参与课堂教学和实验探究，课堂反馈练习共3大题，有5个小问题，学生回答思路清晰，最后一问题计算结果略有偏差，学生掌握情况较好。

《实验：

研究平抛运动》教材分析

本节专门研究一种简单的曲线运动：

平抛运动。

考虑到问题的难度，基本的探究在教师的引导下进行。

尽管如此，它仍然包含了探究的要素，如提出问题、猜想与假设等。

这部分教材与过去教学时的内容有了本质的区别,对实验的分析不是书本上写出的，而是要由学生自己做出。

教材上提供了三个参考方案来研究平抛运动。

根据学校实验室的仪器，我选用方案一：

用描迹法研究平抛运动。

用铅笔描出小球经过的位置，虽然用这种方法描绘小球的位置误差可能要大一些，但可以使学生尝试到如何用简单的方法研究问题。

《实验：

研究平抛运动》评测练习

例1、

（1）在做“研究平抛运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是　　　。

A.游标卡尺　　B.秒表　　C.坐标纸　　D.天平

E.弹簧测力计　　F.重垂线

（2）实验中,下列说法正确的是　（　　）

A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下

B.斜槽轨道必须光滑

C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些

D.斜槽轨道末端可以不水平

答案：

（1）CF

（2）AC

例2、小张同学采用如图甲所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验。

（1）实验时下列哪些操作是必须的　　　　（填序号）。

①将斜槽轨道的末端调成水平。

②用天平称出小球的质量。

③每次都要让小球从同一位置由静止开始运动。

（2）实验时小张同学忘记在白纸上记录小球抛出点的位置,于是他根据实验中记录的点迹描出运动轨迹曲线后,在该段曲线上任取水平距离均为Δx=20.00cm的三点A、B、C,如图乙所示,其中相邻两点间的竖直距离分别为y1=10.00cm,y2=20.00cm。

小球运动过程中所受空气

阻力忽略不计。

请你根据

以上数据帮助他计算出小

球初速度v0=　　　　m/s。

（g取10m/s2）

解析：

（1）为了保证小球离开斜槽时的速度沿水平方

向，斜槽的末端要调整成水平，①对。

该实验不用测小球的质

量，②错。

为了保证小球每次离开斜槽时的速度都相同，每次

都要让小球从斜槽上同一位置由静止开始运动，③对。

（2）由于xAB=xBC=Δx=20.00cm，所以小球从A运动到B与从B运

动到C的时间相同，设此时间为t。

据y2-y1=gt2得

t===0.1s

故初速度v0==2.00m/s

答案：

（1）①③

（2）2.00

练一练：

1、在《研究平抛运动》的实验中，为减少空气阻力对小球的影响，所以选择小球时，应选择下列的：

（　）

A、实心小铁球；　　

B、空心小铁球；

C、实心小木球；　

D、以上三种球都可以；

答案：

A

2、在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：

＿＿＿＿＿

A．通过调节使斜槽的末端保持水平

B．每次释放小球的位置必须不同

C．每次必须由静止释放小球

D．记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降

E．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相触

F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

答案：

ACE

3、如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的方法获得的相片的一部分,图中背景方格的边长为5cm，g=10m/s2，则

（1）小球平抛的初速度vo=　　　　m/s

（2）闪光频率f=　　　HZ

（3）小球过A点的速率vA=　　　　m/s

解：

由自由落体运动规律，

Δy=gt2=2×0.05=0.1m

∴t=0.1sf=10Hz

x=v0t∴v0=x/t=3×0.05/0.1=1.5m/s

vBy=（y1+y2）/2t=8×0.05/0.2=2m/s

vAy=vBy–gt=2-1=1m/s

vA2=vAy2+v02=1+2.25=3.25

vA=1.8m/s

答案：

（1）1.5

（2）10（3）1.8

《实验：

研究平抛运动》课后反思

本节是一节实验课，希望通过本节课做两方面的尝试：

第二、如何提高学生学习物理的有效性，使同学们更加直观的对物体的运动有所认识，特别是对物体的真动知觉、空间知觉的建立提供核实有效的方法。

在物理教学的过程中逐步认识到，一些简单的物理情景对于许多的同学无法准确的还原为头脑中的景象。

这种感知觉的素材的缺失直接导致学生无法建立有效的运动表表象，所以概念无法建立，思维无法形成。

高中阶段作为中学生训练空间思维的最后一个关键期，只有在平时的课堂注意让同学们多参与、多触摸、多感知，完善学生的空间思维能力。

第二、本节内容重点应落实在“探究”上而不是“规律”上，课堂教学过程应以探究为主要线索；重视对学生方法的点拨。

本节课由于探究过程较多，与学生知识基础和动手能力有较大关联，课堂弹性较大，完成难度也比较大。

另外、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，效果会刚更好。

《实验：

研究平抛运动》课标分析

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。

教学目标：

（一）知识与技能

1、 知道平抛运动的特点是：

（1）初速度方向为水平方向

（2）只受重力作用（3）运动轨迹是曲线。

2、理解平抛运动可以分解成：

水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动，并且这两个分运动互不影响。

（二）过程与方法

1、体会平抛运动规律的探究过程，体会运动的合成和分解在探究平抛运动规律中的应用。

2、 通过观察演示实验，概括出平抛运动的特点。

培养学生观察，分析能力。

通过理论猜测，自己动手实验验证，使学生对探究过程有感性的认识。

3、利用已知的直线运动规律来研究复杂的曲线运动，渗透物理学中"化繁为简"的思想。

（三）情感、态度与价值观

1、培养对科学的好奇心和求知欲，乐于探究，体验探究自然规律的艰辛与喜悦。

2、培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识，用于探究与日常生活有关的物理问题。

3、培养主动与他人合作的精神和将自己的见解与他人交流的愿望，培养团队精神。

教学重点：

1、学会自然科学的一般研究方法，体验平抛运动规律的科学探究过程。

2、平抛运动的特点和规律。

教学难点：

1、平抛运动的研究方法：

可以用两个简单的直线运动来等效替代。

2、平抛运动规律的探究过程。

教学方法：

演示、引导，实验探究，讨论、交流。

教学用具：

平抛运动演示器，多媒体等