試驗研究平拋運動教學(xué)設(shè)計

1、 實驗：研究平拋運動教學(xué)設(shè)計 本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的基本特點： 本節(jié)是學(xué)生動手實驗，通過學(xué)生實驗描繪平 拋物體運動的軌跡，在此基礎(chǔ)上研究平拋運動的特點。由于有很多的實 驗方案可以選擇，這為學(xué)生探究提供條件。同時本節(jié)涉及很多的物理思 想和物理方法，是運動學(xué)和動力學(xué)知識在平拋運動中的具體應(yīng)用，可以 多方面培養(yǎng)學(xué)生能力，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。 本節(jié)內(nèi)容在章或單元中的地位：本節(jié)是一個重要的學(xué)生實驗，既是用牛 頓定律解決問題的方法第一次在曲線運動中的具體應(yīng)用，也是上一節(jié)中 運動的合成與分解方法的延續(xù)和應(yīng)用，由于是學(xué)生實驗，為培養(yǎng)學(xué)生的 動手動腦能力和科學(xué)素養(yǎng)提供很好的機會，教師應(yīng)充分重視此節(jié)課。 教學(xué)的總體目標(biāo)、學(xué)

2、生的情況：本節(jié)課主要采用的啟發(fā)式教學(xué)方式和問 題探究的教學(xué)模式，逐步引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識事物的本質(zhì)。 在描繪平拋運動的軌跡，研究平拋運動的特點的過程中，求初速度是利 用物理理論知識，但如何準(zhǔn)確描繪出軌跡則是關(guān)鍵。學(xué)習(xí)中，老師引導(dǎo) 學(xué)生多設(shè)計一些實驗方案，鼓勵學(xué)生創(chuàng)造新的、簡易可行的實驗方法， 可以是成品儀器，也可以用常見的日常用品組成實驗器材，從實驗方法 上可能既有簡單、原始的實驗方法，也可能有應(yīng)用現(xiàn)代科技手段數(shù)碼相 機的方法，并且引導(dǎo)學(xué)生對不同方法進行比較， 分析不同實驗的優(yōu)缺點, 同學(xué)們通過分析比較，選出本次實驗描繪平拋運動物體軌跡的方法。再 在此基礎(chǔ)上學(xué)生動手實驗，描繪平拋運動的軌跡，并利用得到

3、的平拋軌 跡，研究平拋運動的特點。 教學(xué)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)： 本節(jié)課主要分為三大部分： 一是引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計一些實驗方案，通過交流，分析比較各實驗方案的優(yōu) 點和不足，并據(jù)此和實驗資源選擇恰當(dāng)?shù)膶嶒灧桨福?二是根據(jù)選擇的實驗方案，學(xué)生動手實驗，描繪平拋運動的軌跡； 三是利用得到的平拋運動的軌跡，研究平拋運動的特點。 知識與技能： (1)知道平拋運動的條件和相應(yīng)控制方法； (2)知道用實驗獲得平拋運動軌跡的方法;設(shè)計思想 三維 教學(xué)目標(biāo) （3） 知道判斷運動軌跡是否是拋物線的方法； （4） 知道測量初速度時需要測量的物理量； （5） 會推導(dǎo)平拋初速度的表達(dá)式，會計算平拋運動的初速度。 過程與方法： （1

4、） 通過學(xué)生設(shè)計實驗，體會物理問題的探究思想和實驗設(shè)計思想，了 解設(shè)計實驗的基本方法； （2） 會用運動合成與分解的方法分析拋體運動； （3） 進一步掌握可以根據(jù)物體初速度和受力確定物體的運動規(guī)律； （4） 體會并理解在平面上應(yīng)用牛頓定律的方法； （5） 學(xué)會化曲線為直線的物理思想和方法。 情感態(tài)度與價值觀： （1） 鼓勵學(xué)生去創(chuàng)新和實踐，提倡多動腦、動手的創(chuàng)新精神，激發(fā)學(xué)生 創(chuàng)新意識，對學(xué)生進行創(chuàng)新意識和創(chuàng)新品德的培養(yǎng)； （2） 在探討實驗方案時，不冋學(xué)生可能有不冋的想法，學(xué)生的特長和愛 好可以充分發(fā)揮，讓學(xué)生體驗到提出問題和分析問題的愉悅； （3） 培養(yǎng)學(xué)生合作與交流的精神，有將自己的見解

5、與他人交流的愿望， 養(yǎng)成在合作中既堅持原則又尊重他人的習(xí)慣； （3） 在上一節(jié)對平拋運動規(guī)律的學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上， 通過這一節(jié)學(xué)生的動手 實驗，將感性認(rèn)識和理性思維相結(jié)合，使學(xué)生獲得成功的體驗； （4） 體會物理之美，儀器之美。 教學(xué)重點 描繪平拋物體運動的軌跡；研究平拋運動的特點 教學(xué)難點 描繪平拋物體運動的軌跡 教學(xué)資源 課文圖 5. 4 2 所示器材，或課文圖 5. 43 所示的器材，或平拋實驗 儀；斜槽、木板、白紙（可先畫上坐標(biāo)格或用坐標(biāo)紙）支架等；刻度尺， 數(shù)碼相機，開口玻璃瓶，兩個直玻璃管，吸管帽，紅墨水等 教法設(shè)計 啟發(fā)式教學(xué)，探究模式 課時安排 1 課時 生活實例中的留跡法？物理留跡

6、法？實驗方案設(shè)計、分析與選擇 ？學(xué)生動手 教學(xué)流程圖實驗？得到軌跡點或照片 ？描繪軌跡？判斷軌跡？應(yīng)用軌跡求初速度 ？課堂 總結(jié)與回顧 教學(xué)過程 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 提問：你們旅游過嗎？請一位冋學(xué) 回憶，思考并回答問 創(chuàng)設(shè)輕松愉 描述某次旅游經(jīng)過的主要地點。 題 快的情景 課題引入： 簡單介紹 板書學(xué)生所述地點圖，用粉筆將這 學(xué)生討論，設(shè)計實驗 讓學(xué)生體會 “留跡法” 些點連起來，得到旅游路線圖。 萬案 “留跡法” 在日常生活 在日常生活 中的價值和 小結(jié)：兩種軌跡圖對應(yīng)兩種繪軌跡 學(xué)生交流方案， 中的價值和 應(yīng)用，及其 方法 粉筆的完整軌跡和旅游冋 應(yīng)用，及其 在本節(jié)課中 學(xué)的由一

7、系列點得到的旅游路線 1 指出各方案的優(yōu) 在本節(jié)課中 的應(yīng)用 (軌跡)圖。日常生活中還有成長 占 八、： 的應(yīng)用 日記，生活日記，森林迷路時做標(biāo) 重視方法 記 2 指出各方案的不 生發(fā)散思 足， 維，創(chuàng)新精 平拋運動在空中一瞬即逝，優(yōu)美的 神 曲線隨即成為歷史，沒有留下什么 3.如何改進方案 具體的可供操作的東西，無法研究 交流中培養(yǎng) 平拋運動。要詳盡研究平拋運動的 簡單，方便，但在確 學(xué)生語言表 特點，必須先得到其運動軌跡。 定軌跡點時誤差大， 達(dá)能力，分 第一部分 可以加豎直線減小誤 析問題的能 提問：我們?nèi)绾蔚玫狡綊佄矬w的運 差 力，培養(yǎng)學(xué) 實驗方案探 動軌跡？可以從上述兩種留跡法得 生

8、合作與交 討： 到啟發(fā)嗎？請設(shè)計實驗方案。 流的精神， 如果能保證初速度水 質(zhì)疑精神和 學(xué)生設(shè)想各 學(xué)生提出的方案可能有以下幾種， 平，用數(shù)碼照相機拍 堅持原則， 種對于平拋 引導(dǎo)學(xué)生分析各個方案： 照，效果可能很好(提 求真務(wù)實的 運動的留跡 供器材) 態(tài)度 法，并相互 (1)小球碰鉛筆尖法：教材 P12 交流討論不 參考案例 1 (下圖) 同方法的優(yōu) 圖象準(zhǔn)確，但將不同 鼓勵學(xué)生去 點和不足， 圖片合一需要計算機 創(chuàng)新和實 (2)細(xì)水柱法，P12參考案例 2 技術(shù) 踐，提倡多 同學(xué)們通過 動腦、動手 分析比較， (3)連拍照片法，教材 P12參考 的創(chuàng)新精 選出本次實 案例 3 神，對學(xué)生

9、 驗描繪平拋 方法簡單，軌跡準(zhǔn) 進行創(chuàng)新意 運動物體軌 (4)用相機增長曝光時間，得到一 確，但長度有限，處 識和創(chuàng)新品 跡的方法。 段軌跡的照片 理不方便 德培養(yǎng)過 程，激發(fā)學(xué) (5)過紙板小孔法， 生創(chuàng)新意識 第二部分 學(xué)生動手實 驗： (6)碰撞實驗器，教師介紹儀器 (8)磁粉板留跡法(完整軌跡) 簡單，方便，讓小球 速度垂直通過小孔可 以減小誤差 儀器設(shè)計巧妙，誤差 較小，考慮比較全面 體會物理方 法與生活的 緊密聯(lián)系 在選出本次 體會此儀器 實驗描繪平 總結(jié)： 的優(yōu)點，體 拋運動物體 著重理解鉛垂線，水 會物理之美 軌跡的方法 1 好的實驗設(shè)計應(yīng)兼顧哪些問題？ 平儀，擋板的作用 的基

10、礎(chǔ)上學(xué) 注重物理冋 生動手實 歸納總結(jié)：安全(人身和儀器)、成 題的探究思 驗，描繪平 功率高、儀器簡單，操作容易、誤 完整的軌跡，但軌跡 想和實驗設(shè) 拋運動的軌 差小、效率咼，可重復(fù)性強等等； 不清楚 計思想，了 跡 解設(shè)計實驗 2 根據(jù)不冋方案的分析，結(jié)合本校 的基本方法 實際，選擇恰當(dāng)?shù)姆桨敢灰晃覀冇?學(xué)生思考，體會 碰撞實驗器，和細(xì)水柱法。 借助 PPT 文件，顯示下列問題 討論并回答： 眾中選優(yōu)原 則和聯(lián)系實 為在實驗中得到較準(zhǔn)確的軌跡，請 際的原則 思考下列冋題： 學(xué)生動手操作實驗 1 我們的研究對象是什么？如何控 用碰撞實驗器， 制其條件？ 知道平拋運 第三部分： 細(xì)水柱法 動的

11、條件和 2 .如何保證每次實驗 vo相同？ 相應(yīng)控制方 研究平拋運 法 動特點：利 3.小球平拋的拋出點在哪？如何確 學(xué)生處理軌跡圖象和 用得到的平 定？ 處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)論 拋軌跡： 4 .實驗中與斜面軌道不光滑有關(guān) 通過分一系 1 判斷平拋 嗎？為什么？ 列思考題， 運動的軌跡 方法 1:用碰撞實驗器 加深對實驗 是不是拋物 5 根據(jù)得到的實驗軌跡點，如何描 得到的軌跡 原理的理 線； 繪平拋運動的軌跡？ 解，為后面 在畫出的 x軸上由 0 的動手實驗 6 實驗需要哪些器材或儀器？ 點起取等距離的點， 作好準(zhǔn)備 A1 , A2 , A3 , A4 , 教師個別指導(dǎo)，隨時解答學(xué)生遇到 再由軌

12、跡曲線測量出 的問題 各點所對應(yīng)的下降的 高度，看這些高度的 培養(yǎng)學(xué)生動 2 計算平拋 如何判斷平拋運動的軌跡是不是拋 比值是否近似等于 1 : 手動腦能力 物體的初速 物線？ 4 : 9從而檢杳實 度 驗的結(jié)果誤差的大 會處理實驗 小。 操作結(jié)果， 進一步理解 實驗原理 方法 2:用細(xì)水柱得到 的照片： 用事先做好的方格圖 知道判斷運 課堂練習(xí) 套在圖片上，可以快 動軌跡是否 速檢驗如圖 是拋物線的 方法 y - x2圖， 判斷是否 是過原點直線 進一步強調(diào) 課堂小結(jié) 根據(jù)坐標(biāo)中軌跡上某 物理思想和 點的 xy，結(jié)合下式可 方法一一- 求 Vo, 化曲線為直 線 提冋：還有什么方法知道得到的

13、軌 跡是否是拋物線？ 2.計算平拋物體的初速度： 會用運動合 成與分解的 (1)測量初速度時需要測量的物理 方法分析拋 量有哪些？ 體運動 (2)如何推導(dǎo)平拋初速度的表達(dá) 式？ 得出實驗結(jié)論： 理解實驗?zāi)?的，知道實 (3)計算平拋運動的初速度 (1)實驗得到的軌跡 驗的意義， 培養(yǎng)科學(xué)素 這節(jié)課你學(xué)到了什么？能否設(shè)計更 好的實驗方案？此節(jié)課我們用到了 是否是拋物線； 養(yǎng) 哪些物理方法和思想？ (2)平拋物體的初速 度多大。 思考，計算，得出結(jié) 論 并且課后動手實驗 思考，回答 課堂評價：課堂引入新穎，把物理和生活實際聯(lián)系起來，不枯燥，源于生活，用于 生活，學(xué)生學(xué)習(xí)輕松有趣。此課是實驗課，所以在在培養(yǎng)學(xué)生能力方面做了很詳細(xì)的設(shè) 計與安排，既有