高中物理人教版 (2019)必修 第二册抛体运动的规律学案设计

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册抛体运动的规律学案设计，共7页。学案主要包含了教学目标，教学重难点，教学方法，教学用具，教学过程设计，实验探究，板书设计等内容，欢迎下载使用。
1、知识与技能
（1）、知道抛体运动，平抛运动的概念及物体做平抛运动的条件。
（2）、会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动。
（3）、理解平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动，并且这两个运动互不影响。
（4）、掌握平抛运动的规律并会用平抛运动的规律解答有关问题。
2、过程与方法
（1）、学生能通过对生活事例的分析得出平抛运动的概念。
（2）体会平抛运动规律的探究过程，体会运动的合成与分解在探究平抛运动规律的过程中的应用。
（3）、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，利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动，渗透物理学等效替代的思想。
（4）、在掌握平抛运动的研究方法的基础上自主探究斜抛运动。
3、情感、态度与价值观
（1）、通过平抛运动规律的研究，在用实验验证结论的过程中，能认真思考,积极参与,勇于探索，逐步树立严谨科学的实验态度和正确的认识观。
（2）、理解平抛运动在生活中的运用，体会平抛运动与生活生产息息相关。
【教学重难点】
1、重点
（1）、平抛运动、一般的抛体运动的特点和规律
（2）、用平抛运动规律解决相关问题。
2. 难点
让学生能根据运动的合成与分解的方法探究出平抛运动和斜抛运动的一般规律。
【教学方法】
分析归纳法、交流讨论法、等效替代法、对比实验法。
【教学用具】
粉笔头、多媒体及课件、塑料瓶、细管、水
【教学过程设计】
一、导入新课
现实生活中的抛体运动很常见，演示：沿多个角度抛出粉笔头，那么什么是抛体运动？什么是平抛运动？平抛运动具有怎样的运动性质？遵循什么运动规律呢？今天我们一起来学习平抛运动的相关知识。
二、新课教学
（一）平抛运动
提出问题：让我们先学习两个基本概念！什么叫抛体运动？什么叫平抛运动？同学阅读材料并举例说明！
小结、板书：
1、抛体运动：以一定的速度将物体抛出，如果物体只受重力的作用，这时的运动叫做抛体运动。
2、平抛运动：如果初速度是沿水平方向的，这个运动叫做平抛运动。
提问：物体做平抛运动要满足什么条件呢？
（1）、初速度沿水平方向
（2）、只受重力的作用
（二）、平抛运动的性质
提出问题：既然平抛运动是曲线运动，那我们怎样来研究平抛运动？
学生讨论、教师引导：可以借助上节课的研究方法——运动的合成与分解，把平抛运动分为：水平方向的运动和竖直方向的运动。
1、平抛运动水平方向的运动性质
提问：水平方向做什么运动呢？
理论探究：（请同学分析得出）
因为水平方向不受任何力作用，又有水平初速度，所以水平方向作匀速直线运动。
师：那我们应该怎样来验证这个结论呢?
【实验探究】
电脑模拟：〖对比实验法〗在如图所示的装置(自制“平抛运动水平分解仪”)中，两个相同的弧形轨道上面分别装有电磁铁，将小球分别吸在电磁铁上，然后切断电源，两球同时开始运动，反复实验，观察现象——两球总是在落点相撞。
平抛运动与水平匀速直线运动。
实验结论：平抛运动水平方向上的分运动是匀速直线运动。
2、平抛运动竖直方向的运动性质
提问：平抛运动在竖直方向作什么运动？
理论探究：（请同学分析得出）
竖直方向：无初速度，只受重力，所以竖直方向应该是自由落体运动
提问：那我们应该怎样来验证这个理论分析得到的结论呢?
实验探究：
电脑模拟〖对比实验法：〗视频播放平抛竖落仪实验：平抛运动与自由落体运动比较
师：观察两球的运动情况，看两球是否同时落地。
生：（实验观察）判断两球是否同时落地的小技巧：不要用眼睛看，而是用耳朵听，只听到一声响，说明两个小球同时落地。
展示课本上的频闪照片

结论：平抛运动竖直方向上的分运动是自由落体运动。
总结：平抛运动可分解为
（1）水平方向上的分运动是匀速直线运动；
（2）竖直方向上的分运动是自由落体运动。
（三）、平抛运动的规律
提出问题：平抛运动有何规律？
1、速度
假设抛出后t 秒末的速度为
以抛出点为坐标原点，水平方向为x轴（正方向和初速度的方向相同），竖直方向为
y轴，正方向向下，则
水平分速度：
竖直分速度：
从图中可以看出，代表速度矢量和它的两个分矢量，的三个箭头正好构成一个矩形的对角线和一对邻边，由勾股定理可知
合速度：
任何一个矢量是有大小和方向的，其中速度与x轴正方向的夹角为θ，则
2、位移
平抛运动的物体在任一时刻t的位置坐标
以抛出点为坐标原点，水平方向为x轴（正方向和初速度v0的方向相同），竖直方向为y轴，正方向向下，则
水平位移：
竖直位移：
从图中可以看到，两个分矢量x， y与r的三个箭头正好构成一个矩形的对角线和一对邻边，由勾股定理可知
合位移：
任何一个矢量是有大小和方向的，其中速度r与x轴正方向的夹角用
3、运动的轨迹
根据初中学过的数学知识，一条平面曲线可以用x，y之间的一个关系来描述。例如，代表一条直线、代表一条抛物线。因此要想知道物体抛出的运动轨迹，就要知道描述物体位置的两个变量x、y之间的关系式。
由
得出：① ； ②
由①②得 ③
在这个式子，自由落体加速度g ，抛物体的初速度V0都是不随时间变化的常量，也就是说，这个量与x、y无关，因此③式具有的形式，根据初中数学知识我们得知，它代表一条抛物线。
得出：平抛运动的轨迹是一条抛物线
三、巩固与训练
平抛一物体，当抛出1秒后它的速度与水平方向成45角，落地时速度方向与水平一个物体以l0 m/s的速度从10 m的水平高度抛出，落地时速度与地面的夹角θ是多少(不计空气阻力)?
四、小结：
1、什么是平抛运动
2、平抛运动的性质，即平抛运动可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、平抛运动的规律
五、作业布置（略）
【板书设计】
一、平抛运动
1、概念
2、条件
（1）、初速度沿水平方向
（2）、只受重力
3、性质
水平方向：匀速直线运动
竖直方向：自由落体运动
二、平抛运动的规律
1、速度
水平分速度：
竖直分速度：
方向：速度vt与x轴正方向的夹角用θ
2、位移
水平位移：
竖直位移：
方向：位移s与x轴正方向的夹角用α,
3、运动轨迹
运动轨迹为抛物线
初速度
受力情况
运动性质
水平方向
不受力
匀速直线运动

初速度
受力情况
运动性质
竖直方向
0
G
自由落体运动