視頻標簽:第十三屆全國
所屬欄目:高中物理說課視頻
視頻課題:《平拋運動》張春梅(附課件和教學設計)-第十三屆全國高中信息
教學設計、課堂實錄及教案:《平拋運動》張春梅(附課件和教學設計)-第十三屆全國高中信息技術與教學融合
多媒體輔助下《平拋運動》的教學
唐山市玉田縣林南倉中學 張春梅
在當今的社會,信息飛速發展,多媒體課件已經全面應用于物理教學,利用多媒體可以提高學生的學習興趣,展現運動過程,構建教學情境,更重要的是還可以有效地突破教學重難點,提高學生的觀察能力、分析能力,收到事半功倍的效果。雖然物理是一門以實驗為基礎的學科,但有些物理事實或物理過程無法演示,比如碰撞、爆炸、原子模型建立、α離子散射等實驗是無法直觀地在課堂中展示。利用多媒體可以進行逼真的模擬,創建理想的場景,將這些過程生動、形象地展現在學生面前,為學生提供更直觀的感性認識材料,起到化無形于有形的作用。本節課就以平拋為例,淺談一下多媒體輔助下《平拋運動》的教學。
一、教學內容分析
《平拋運動》是人教版普通高中課程標準教科書《物理》必修2第五章《曲線運動》中的第二節。
縱覽整個教材結構,我們不難發現:在前幾章中,學生主要學習的是直線運動,而在本章之后,安排的是曲線運動。顯然,本章在整個教材結構中承擔了由“直線”向“曲線”過渡的任務,《平拋運動》是曲線運動中安排的第一個運動, 它是最基本最重要的曲線運動,它也是運動的合成和分解知識的第一次實踐性應用,它還是理解和掌握其它曲線運動的基礎;它的處理方法與思想也是以后學習帶電粒子在電場中做“類平拋運動”的處理方法與思想,可見平拋在曲線中的地位。
二、教學對象分析
學生們目前已經學過自由落體運動規律和運動的合成與分解知識,為學生理解平拋運動中兩個方向上的分運動上奠定了一定的知識基礎。
學生在平常的學習和生活中已經接觸到過一些零碎的關于平拋運動的例子。
三、教學目標分析 (三維目標)
(一)知識與技能目標
1.能準確說出平拋運動的定義和特點;
2.能夠用運動的分解合成的方法研究平拋運動,掌握平拋運動的規律
3.關注平拋運動的規律與日常生活的聯系,能夠利用平拋運動的規律解決實際問題。
(二)過程與方法
1.通過演示實驗、并結合實驗視頻和課件完成同學們從感性到理性的認識,增強他們的觀察能力分析能力和運用數學解決物理問題的能力。
2.滲透物理學研究方法:認識平拋運動的處理方法是先分解再合成,這個規律是物理學研究的重要方法;用兩個簡單的直線運動來等效替代,利用已知的直線運動的規律來研究復雜的曲線運動,滲透物理學等效替代的思想。
3.帶領同學們體會平拋運動的探究過程,嘗試運用先猜想再驗證的方法研究和解決物理問題。
4.發揮多媒體在教學工具的作用。
(三)情感、態度、價值觀
1.通過平拋運動規律的研究,在用實驗得出結論的過程中,能認真思考,積極參與,勇于探索,逐步樹立嚴謹科學的求知態度;
2.在探究合作過程中,增強探究意識與合作意識,增強與人交流的意識;
3.通過平拋運動規律的實踐性問題的應用,體會物理規律在現實生活中的重要作用,增強物理知識與實際生活聯系的能力,增強對物理學習的興趣。
四、教學重點和難點
(一)重點:
1.體驗平拋運動規律的探究過程。
2.掌握平拋運動的規律和如何利用運動的合成與分解的方法分析平拋運動。
(二)難點:
1.平拋運動的研究方法——可以用兩個簡單的直線運動來等效替代曲線運動。
2.應用數學勾股定理并結合合成分解知識分析歸納平拋運動的軌跡,利用分解與合成的方法求平拋運動的速度和位移。
五、教學過程
(一)創設情境,引入新課
通過觀察男排的視頻文件和生活中的圖片來復習曲線運動的定義和做曲線運動的條件,目的是從生活來走近物理,增強對概念的理解和學習物理的興趣。
然后設計一個請你來當飛行員游戲來引入新課。
學生游戲:出示“請你來當飛行員”的FLASH課件,找3-4名同學到前方來進行飛機投彈游戲,把投彈按鈕一按,一顆炸彈投放下來,落到海面并發出轟隆的爆炸聲,看他們能否擊中敵艦,但由于同學們還沒掌握平拋的規律,命中率比較低,可能要多次才能炸到目標。
教師引導:可見即使我們玩游戲也要用知識來武裝頭腦,如何能準確地擊中敵船,必須了解炸彈的運動情況,掌握炸彈的運動規律,通過這節課的學習就可以提高我們投彈的命中率,由此來引入新課。
新課引入之后動畫展示生活中的平拋運動,在動畫中運動員擊打網球,網球做拋體運動,但是教師在此要強調:視頻中網球的運動只能近似的看成平拋運動,為什么說是近似看成呢?在此設置懸念。
然后動畫展示平拋運動,在動畫展示平拋運動過程中教師要強調:平拋是理想化模型,它并不考慮空氣阻力,就是這個原因前面視頻中網球的運動只能近似的看成平拋運動,而不是課本定義中的平拋運動,由此引出平拋運動的定義。
動畫展示平拋運動
(二)平拋運動
1.平拋運動的定義:不考慮空氣阻力,物體只在重力作用下以一定的初速度沿水平方向拋出所做的運動。
讓同學們從研究定義中歸納得到平拋運動的特點
2.平拋運動的特點
(1)初速度方向為水平
(2)不計阻力,只受重力作用
(3)運動軌跡是曲線(實為拋物線)
3.平拋物體的性質:加速度恒為g的勻變速曲線運動
學生再列舉生活中有關平拋運動的事例。
(三)、平拋運動的規律
提出問題:既然拋運動是曲線運動,那我們該如何來研究平拋運動的規律?再次利用動畫展示平拋運動軌跡,讓同學們認真觀察:它既有沿速度方向上的運動還有沿豎直方向的運動。
學生討論、教師引導:可以借助上節課的研究方法——運動的合成與分解,不妨我們就沿著豎直和水平兩個方向來研究平拋運動。
1.平拋運動豎直方向的運動規律
猜想:平拋運動在豎直方向作什么運動?
理論探究:(請同學分析得出)
豎直方向:無豎直的初速度,而且豎直方向只受重力,所以豎直方向可能是自由落體運動
(設計意圖:作出科學猜想,然后驗證猜想,對學生進行科學方法教育。)
師:那我們應該怎樣來驗證這個猜想呢?
演示實驗:
讓學生利用平拋與自由落體演示儀進行分組實驗:平拋運動與自由落體運動。在實驗前給學生補充知識:兩個質量相等的小球互相碰撞時交換速度。
師:觀察兩球的運動情況,看兩球是否同時落地。
生:(實驗觀察)判斷兩球是否同時落地的小技巧:不要用眼睛看,因為整個過程時間非常短,而是要用耳朵聽,只要聽到一個聲響,說明兩個小球同時落地。
運動中實驗現象因演示實驗一閃即逝而難以觀察,而且無法放慢鏡頭,更無法看清整個過程,只能用耳朵聽,做完實驗之后再觀看這個實驗視頻,在視頻中可以將兩個球的運動情況放慢鏡頭,而將整個過程看的清清楚楚,體現多媒體的優越性。
結論:平拋運動豎直方向上的分運動是自由落體運動。
(設計意圖:通過實驗探究,再結合多媒體視頻,放慢整個實驗過程得出平拋運動在豎直方向上的分運動是自由落體運動。培養學生實驗觀察能力和學習探究未知規律的興趣。)
2.平拋運動水平方向的運動規律
猜想:水平方向做什么運動呢?
理論探究:(請同學分析得出)
因為水平方向不受任何力作用,又有水平初速度,所以水平方向可能作勻速直線運動。
師:那我們應該怎樣來驗證這個猜想呢?
這個實驗在真實的環境中做不容易成功,因為沒有絕對光滑的水平面,所以從理論上水平做勻速直線運動不能實現,真實的物體的速度會越來越小,兩個小球不能相遇。但利用動畫可以模擬這個實驗,可以創設勻速直線運動的情景,最終勻速直線運動的小球與平拋小球相遇到一點,使整個過程形象逼真。
電腦模擬:(動畫,在幻燈放映的情況下,點擊按鈕,兩個小球相遇到一點,然后再點擊頻閃照片,可以看到平拋運動與水平勻速直線運動的小球的位置每時每刻都在同一豎直線上,將整個過程展現的清清楚楚)
平拋運動與水平勻速直線運動。
實驗結論:平拋運動與水平勻速直線運動每時每刻的水平位移相等,這說明:平拋運動水平方向上的分運動是勻速直線運動。
總結:平拋運動可分解為
(1)水平方向上的分運動是勻速直線運動;
(2)豎直方向上的分運動是自由落體運動。
然后利用動畫將豎直的自由落體運動與水平的勻速直線運動合在一起,形象的展示其合運動就是平拋運動的軌跡,增強學生們的感性知識。
從動畫中觀看到:將水平方向的勻速直線運動和豎直方向自由落體合在一起就是小球的平拋運動。
3.平拋運動規律(研究平拋的規律其實就是研究其位移和速度)
a.平拋運動物體的位移:
師:如何確定平拋物體t時刻所在的位移?
根據合成與分解的知識引導學生討論:以拋出點為坐標原點,水平拋出的方向為 x 軸的正方向,豎直向下的方向為 y 軸正方向,以拋出物體的瞬時開始計時,(畫出下面坐標)分別沿水平和豎直兩個方向來研究其分位移
水平方向的位移位勻速直線運動的位移: x = v0 t
豎直方向的位移為自由落體的位移:
根據運動的合成的知識可以得到位移的合成遵循著平行四邊形法則,那么可以得到其合位移為:
位移的方向:
師:加強對公式的理解,提問:能否用v2-v02=2gX求OP的位移?讓學生討論
(結論:不能,此公式只適用于勻變速直線運動,而平拋運動是曲線運動)
b.平拋運動的速度:
師:學習了平拋運動位移的求法,那么該如何確定平拋物體任意時刻t的速度?
學生討論得出:同樣根據運動合成分解的知識,先研究其分速度
水平方向分速度為勻速運動的速度 :vx=v0
豎直方向分速度為自由落體運動的速度:vy=gt
然后根據速度的合成依然遵循平行四邊形法則知識求合速度的大小:
方向:
教師再次追問求速度能不能用V=V0+gt求平拋運動的速度呢?
(不能,此公式只適用于勻變速直線運動,而平拋運動是曲線運動)
加深學生對學過知識的理解。
c.平拋運動的軌跡:
師:平拋運動的軌跡是一條曲線,是什么樣的曲線?
師:也可以從理論上推導
由位置坐標: x = v0 t和消去公式中的t得:
這符合中學我們學過的拋物線的方程,
結論:平拋運動的軌跡是一條拋物線
六、板書設計
第二節 平拋運動
1.平拋運動定義:
2.平拋運動的特點和性質:
3.平拋運動的規律:
① 水平方向上做勻速直線運動;
② 豎直方向上做自由落體運動。
(1)平拋運動物體的位置坐標
任意一點的位置坐標: 水平方向:x = v0 t
豎直方向:
任意時間t內的位移大小:
位移方向:
(2)平拋運動的速度
平拋運動水平方向做勻速直線運動:Vx=V0
平拋運動豎直方向做豎直落體運動:Vy=gt
平拋運動物體的速度:
速度的大。
速度方向:
(3)平拋運動的軌跡
平拋運動的軌跡是一條拋物線
多媒體在本節課教學中的作用:A.提供事實,建立經驗;B.創設情境,激發興趣;C.舉例驗證,建立概念;D.提供示范,正確操作;E.呈現過程,加深印象;F.演繹原理,啟發思維; G.歸納總結,復習鞏固。
視頻來源:優質課網 www.jixiangsibao.com