《實(shí)驗(yàn)探究平拋運(yùn)動(dòng)的教學(xué)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《實(shí)驗(yàn)探究平拋運(yùn)動(dòng)的教學(xué)設(shè)計(jì)(5頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
《實(shí)驗(yàn):探究平拋運(yùn)動(dòng)》的教學(xué)設(shè)計(jì)
《普通高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:高中物理課程應(yīng)促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí),讓學(xué)生積極參與、樂于探究、勇于實(shí)驗(yàn)、勤于思考。通過多樣化的教學(xué)方式,幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能, 培養(yǎng)其科學(xué)探究能力, 使其逐步形成科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。
高中物理人教版必修 2 第五章第三節(jié)《實(shí)驗(yàn):探究平拋運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)如下:
一、設(shè)計(jì)思想:
以學(xué)生為中心,注重生生互動(dòng)、師生互動(dòng)。在教師引導(dǎo)下充分讓學(xué)生大膽猜想、
自主設(shè)計(jì),利用小組討論、匯報(bào)交流、相互合作,全面體驗(yàn)和感悟?qū)嶒?yàn)探究的
各個(gè)環(huán)節(jié), 培養(yǎng)學(xué)生的自主探究、 合作學(xué)習(xí)的能力。 針對(duì)
2、研究問題 —— 平拋運(yùn)
動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),通過交流比較,設(shè)計(jì)出既與教材相聯(lián)系,
又不被教材所束縛的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案,突出學(xué)習(xí)與創(chuàng)新相結(jié)合的教學(xué)理念。
二、教材分析
《實(shí)驗(yàn):探究平拋運(yùn)動(dòng)》系人教版高中物理新課標(biāo)的共同必修模塊物理 2 的“曲線運(yùn)動(dòng)”部分第三節(jié),本節(jié)內(nèi)容需要兩個(gè)課時(shí),第一課時(shí):實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),第二課時(shí):實(shí)驗(yàn)操作,本次教學(xué)設(shè)計(jì)是第一課時(shí)的內(nèi)容。
本節(jié)專門研究一種簡單的曲線運(yùn)動(dòng): 平拋運(yùn)動(dòng)。這部分內(nèi)容與老教材內(nèi)容有了
本質(zhì)的區(qū)別,對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析不是課本上給出來的, 而是要讓學(xué)生自己探究出來。
因此,本節(jié)內(nèi)容重點(diǎn)應(yīng)落實(shí)在“探究上”,培養(yǎng)學(xué)生探究
3、性學(xué)習(xí)能力、自主性
學(xué)習(xí)能力。以落實(shí)新課標(biāo)的好素材。
三、學(xué)情分析
通過前面知識(shí)的學(xué)習(xí), 學(xué)生已經(jīng)知道了和運(yùn)動(dòng)、 分運(yùn)動(dòng)以及運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵循的規(guī)律;知道了運(yùn)動(dòng)的合成與分解是處理曲線運(yùn)動(dòng)的基本方法; 通過一個(gè)學(xué)期多的學(xué)習(xí), 學(xué)生已經(jīng)具備了初步的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力, 已經(jīng)能用基本器材來研究物體的運(yùn)動(dòng)。
四、教學(xué)目標(biāo)
(一)、知識(shí)與技能
1、用不同的器材組合設(shè)計(jì)出不同的方案
2、對(duì)設(shè)計(jì)出的方案進(jìn)行評(píng)價(jià)與改進(jìn)
(二)、過程與方法
學(xué)生自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案,經(jīng)生與生間的交流、討論,教師再進(jìn)行引導(dǎo)得出較合理的多種方案。
(三)、情感、態(tài)度與價(jià)
4、值觀
通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究,培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)探究興趣與熱情,體驗(yàn)到探究自然規(guī)律的艱辛與喜悅,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與他人合作精神。
五、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn): 1、學(xué)會(huì)借鑒前面所學(xué)的研究方法
2 、學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案難點(diǎn):設(shè)計(jì)方案
六、教學(xué)方法
探究、討論、交流、談話
七、教學(xué)過程
(一)、 新課引入
師:通過上一節(jié)課的學(xué)習(xí),我們知道了平拋運(yùn)動(dòng)。下面一起回顧一下:
( 1)、什么是平拋運(yùn)動(dòng)?
( 2)、平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是什么?
( 3)、平拋運(yùn)動(dòng)我們可分解成水平方向和豎直方向, 它們各做什么運(yùn)動(dòng)? (教師提問,學(xué)生回答,復(fù)習(xí)平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)
5、)
師:為了用實(shí)驗(yàn)方法描繪出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡,請(qǐng)同學(xué)們自主設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案。(二)、新課教學(xué)
( 1)、用以下器材設(shè)計(jì)一個(gè)或多個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來得到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡:
斜面小槽、小鋼球、粘了坐標(biāo)紙的木板、鉛筆、數(shù)碼照相機(jī)、帶
水平噴嘴的瓶子(盛有水)、玻璃板、水彩筆
(2)、要求:
a、分組討論
b、設(shè)計(jì)好后每組選個(gè)代表對(duì)本組設(shè)計(jì)方案進(jìn)行介紹,其他同學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)或提
出改進(jìn)的建議。
(3)、通過教師引導(dǎo),同學(xué)交流、討論、談話,可得出以下方案:
方案一:讓小球每次從斜槽上同一高度滑下, 從末端水平拋出, 用鉛筆描出小球經(jīng)過的位置, 通過多次實(shí)驗(yàn), 在豎
6、直的背景方格紙上記錄了小球所經(jīng)過的多個(gè)位置,用平滑曲線連接起來就能得到小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。
方案二:用水平噴出的水流來顯示平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡, 在水流后面放置一塊玻璃板,用彩筆描出身故劉的軌跡。
方案三:讓小球從斜槽上滑下,從末端水平拋出,用數(shù)碼相機(jī)拍頻閃照片。用頻閃照片記錄了小球所經(jīng)過的位置,連接起來就得到小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。(4)、學(xué)生分三組分別依據(jù)三個(gè)方案描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。
( 5)、每個(gè)小組選一位學(xué)生介紹本組實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題,注意事項(xiàng)。八、問題與研討
學(xué)生可能還有其它方案,教師可以和學(xué)生一起進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)。
九、平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處
7、理方法
(一). x 、y軸都畫出,坐標(biāo)原點(diǎn)未畫出的數(shù)據(jù)處理
例1. 在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長為 L 1.25cm ,若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中
的幾個(gè)位置如圖 6中的 a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度的計(jì)算式為 v0 =_____(用 L,g表示),其值為 ______(取
g=9.8m/ s2 )。 圖 1
分析與解: 根據(jù)題意,仔細(xì)審查圖中 a、b、c、d 四點(diǎn)的相對(duì)位置,發(fā)現(xiàn)相鄰
的兩點(diǎn)間的水平距離均為 2L,這里就隱含著 “物體在相鄰的兩點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等”的條件,設(shè)這相等時(shí)間為 T0 ,由于豎直
8、方向是加速度為 g的勻加速運(yùn)動(dòng),由 S aT 2 可得 L gT02 ,再由水平方向是勻速運(yùn)動(dòng)得 2 L v0T0
,聯(lián)立上述兩式解得 v0 2 Lg 0.70m / s 。
(二) .y 軸畫出, x 軸和坐標(biāo)原點(diǎn)都未畫出的數(shù)據(jù)處理 y
例 2. 某同學(xué)在做平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí),不慎未定好原點(diǎn),只畫了豎直線,而且只描出了平拋物體的后一部分軌跡,如圖 2 所示。依此圖只用一把刻度尺,如何計(jì)算出平拋物
體的初速度 v0?
分析與解: 為了求出平拋物體的初速度,要畫出三條等距
y
( x)、平行于 y 軸的豎直線與軌跡交于 A、B、C 三點(diǎn),如圖
9、 3 所示。然后分別過 A、B、C 三點(diǎn)作三條水平直線, A、
B兩點(diǎn)豎直距離為 y1,A 、B兩點(diǎn)豎直距離為 y1,A 、C兩點(diǎn)豎直距離為
和 y y2 2 y1 gT 2 , 解得: v0 x g / y2 2y1 .
(三) .x 軸畫出, y 軸和坐標(biāo)原點(diǎn)都未畫出的數(shù)據(jù)處理
例 3. 某同學(xué)做 “研究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律” 的實(shí)驗(yàn)時(shí),只在白紙上畫出了與初速度 v0 平行的 Ox 軸,以及做平拋運(yùn)動(dòng)小球的一部分軌
跡,忘了畫坐標(biāo)原點(diǎn)和 Oy軸,如圖 4 所示。
在這種情況下,若只用刻度尺,如何求得
圖 2
A x x
10、
y1
B
y2
C
圖 3
y2, 由 x v0T
圖 4
該小球的初速度 v0?
(1)寫出測量的主要步驟和需要測量的物理量, 并在圖上標(biāo)出有關(guān)物理量
的符號(hào);
( 2)用測得的物理量和有關(guān)常量,寫出計(jì)算該小球初速度 v0 的表達(dá)式
v0= .
分析與解: (1) 在該運(yùn)動(dòng)軌跡上取相鄰的兩個(gè)點(diǎn)間的水平距離相等的三個(gè)點(diǎn) A、B、C; 測出相鄰兩個(gè)點(diǎn)間 的水 平距離 x 和相 鄰兩 個(gè)點(diǎn) 間的 豎直距離
O x
x x
y1
y1和 y2 ,設(shè)
y
11、 | y2
y1 |
y2
g
(2)
y gT 2
x v0 T
v0
x
y
圖 5
(四)利用頻閃照片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理
例 4. 如圖 6 所示,是用閃光燈照相法攝的一個(gè)平拋小球的照片,照相機(jī)每隔相等時(shí)間曝光一次,拍照時(shí),不能保持底片的上邊緣是水平,
請(qǐng)用合理的辦法確定圖中重力加速度方向(保留作圖痕跡) 。
若圖距與實(shí)際距離之比為 1:10。在這種情況下, 若只用刻度尺,如何求得該小球的初速度 v0 和曝光時(shí)間間隔 T?( 重力加速度 g 已知 )
(1)寫出測量的主要步
12、驟和需要測量的物理量,并在圖
圖 6
上標(biāo)出有關(guān)物理量的符號(hào);
x
x
(2)用測得的物理量和有關(guān)常量,寫出計(jì)算該小球初
速度 v0 的表達(dá)式 v0=.
x
y1
分析與解:(1)把首末兩點(diǎn)相連并且三等份,各等份點(diǎn)與對(duì)應(yīng)順序的照片上的點(diǎn)相連,即是重力加速度所在的直線,并標(biāo)明方向 .
y2
y
(2)用刻度尺測出圖中的
x 和 y1 、y2, 則有 :
圖 7
10 x v0T , 10 y2 10 y1
gT 2
解得 ,
10 y2
10 y1
v0 10x0
g
T
g
10y1
10y2