斜抛运动课例看学生探究

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斜抛运动课例看学生探究
发布者:林瑞河
《斜抛运动》
物理2司南版第3章第4节
泉州七中  林瑞河
[教学课题]     斜抛运动
[课标要求]     （1）会用运动合成与分解的方法分析抛体运动。
（2）关注抛体运动的规律与日常生活的联系。
[课标解读、教学目标]
知识与技能   （1）知道斜抛运动，知道斜抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动，能列举抛体运动的实例。
（2）通过实验探究斜抛运动的射高和射程跟初速度和抛射角的关系，并能将所学的知识应用到生产、生活中。
（3）了解弹道曲线。
过程与方法    （1）日常生活中的各种抛体运动，通过比较、分析，归纳概括抛体运动的特征以及物体做直线运动和曲线运动的条件。认识从简单到复杂、从特殊到一般的研究方法。
（2）研究物体做曲线运动的条件，经历探究的主要环节，通过实验设计、观察实验现象、记录实验结果，分析比较、理论分析与论证，得到并理解直线运动和曲线运动的条件。
（3）通过交流与讨论，展现学生思维过程，认识比较、分析，归纳等逻辑思维方法。
情感态度与价值观（1）经历观察、实验及探究等学习活动，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度，培养科学探究精神，形成科学探究习惯。
（2）通过对斜抛运动规律的探究，经历交流与讨论，培养学生团结协作的学习态度。
（3）通过实验探究、归纳总结斜抛运动规律，使学生获得成功的体验，激发学生学习物理的兴趣，提高学习的自信心。
[重点难点] 重点：（1）斜抛运动的规律的推导。
（2）用运动的的合成与分解方法处理斜抛运动。
（3）怎样引导学生去探究。
难点：（1）学生的探究过程的控制及斜抛运动规律的推导。
[教学设计思路]  
  1、本节斜抛物体运动规律是以往旧教材所没有的内容，比较新，涉及到比较复杂的数学知识，而有些数学知识如三角函数的极值问题学生还没有学到，如果采用的教学方法不妥，会给学生的学习带来影响，甚至会产生物理难学的思想，故整个教学设计既要考虑学生的实际情况，又要能激发学生自动学习的兴趣；尽量从生活实例出发，定性地分析问题。
2、斜抛运动的研究是对解决抛体运动的补充和丰富，在前一节学生已经掌握了解决平抛问题的方法，因而在本节可以在复习平抛问题解决方法的基础上让学生借鉴前面的方法来处理斜抛运动，通过对斜抛运动的研究找到解决抛体运动问题的共同之处。
3、教学设计的特点：从学生熟悉和喜欢的例子出发，如夜空中的烟花爆炸图片、世界十佳足球任意球集锦、任意球动画图解、NBA蓝球赛，将剪辑录象作为新课引入，并设计多处师生互动的游戏环节如定点投篮，自制飞镖，水枪射击等激发学生的学习兴趣，将要学习新课引进来，这样结合实际来将新知识，使学生明白学多点知识能解决实际问题，教学过程用模拟课件做成的抛物线动画更是帮助学生理解知识，针对教学内容安排学生们自制实验仪器进行斜抛水柱探究活动，在课上定性地探究斜抛物体运动的抛射距离与抛射角、抛射速度的关系；可视学生接受程度进一步推导出射程和射高公式；通过丰富的感性认识和理性的探究活动使学生较好地学习并掌握斜抛的相关知识，达到预期的三维教学目标。

[教学资源]
1．教具：玩具篮球及蓝框、玩具水枪、自制抛射仪（飞镖 ）、乒乓球、铁架台、细线、细玻璃容器、红墨水、一端带有软木塞的软管（长约1米）、演示用量角器、刻度尺（木米尺）、铁架台、水槽、1.25升的矿泉水瓶若干个、小口径管口滴管、铁夹子、水。
2．硬件支持：计算机、投影仪。
3．视频录像、教学演示课件。
4．普通高中课程标准实验教科书物理（必修2）（山东科学技术出版社）

三、学生探究活动（本节课重点。注意引导和控制探究过程的发散性设计方案）
为了进一步定性分析斜抛运动中的射高和射程的大小与初速度v0、抛射角θ的关系，请同学们用实验进行探究。（介绍提供的仪器并提问设计思路）：在实验中采用控制变量法，即先保持抛射角θ不变，探究射高、射程与初速度的关系；再保持初速度v0不变，探究射高、射程与抛射角的关系。（引导提问：如何保证探究过程中相应的量不变？）
探究实验一：探究射高、射程与初速度的关系。

学生三人为一组探究射高和射程与初速度和抛射角的关系：

探究过程
1. 探究射高h和射程s与初速度v0的关系：对照课本方案可改进
（1）细玻璃容器内装有水，滴入几滴红墨水，用橡皮塞塞紧容器口，倒置于铁架台上；用注射针头连接软管组成喷水嘴，再与细玻璃容器相接。
（2）将木尺、量角器及喷水嘴固定在铁架台上，（喷水口与水平木尺等高，且尽量让容器口离固定点远点）在木尺末端的地面上放一水槽，如图所示。
（3） 保持喷水嘴方向不变，即抛射角不变，观察随着容器中水位的降低，喷出水流的初速度减小，水流的射程、射高的变化。

s

h

θ

实验现象：水流的射程和射高都变小。
试验结论：（学生：）

2.探究射高h和射程s与抛射角θ的关系。
（1）将实验一的细玻璃容器、软管、注射针头取下，换成：事先已在底部开几个小孔的容积为1.25升的矿泉水瓶装满水，用连接有软管的软木塞塞紧后固定在铁架台上，软管的另一端连接着滴管作为喷水嘴，用一铁夹子夹住软管作为开关。（如图所示）
（2）放开铁夹子，从小到大逐渐改变喷水嘴的与方向，观察水流的射程和射高的变化。
实验现象：在抛射角小于450范围内，随着抛射角的增大，水流的射程增大，射高也增大；当抛射角等于450时，射程达到最大；当抛射角超过450，随着抛射角的增大，射程反而减小，射高仍增大；当抛射角等于900时，射程为0，而射高达到最大；抛射角等于300和等于600时，射程一样。本次实验考虑到其准确度，可点明要求：得到定性表述即可，不强调450 的临界值问题

归纳实验结论：斜抛运动中的射高和射程的大小与初速度和抛射角都有关，且当初速度不变时，抛射角逐渐增大，射程逐渐变大到某一最大值后又会逐渐减小。