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斜抛物体的运动案例 粤教必修

一、教学目标

1.物理知识方面的要求:

(1)知道斜抛运动形成的条件;

(2)掌握斜抛运动的分解方法及运动规律。

2.通过观察演示实验,概括出斜抛物体运动的特征,培养学生观察、分析能力;通过对教材上所附彩图“斜抛小球的频闪照片”的分析,或对斜抛运动录像片的慢放分析,启发学生:处理物理问题可以利用各种技术手段来弥补我们感官功能上的不足,从而创造出新的研究方向和创造新的测量仪器。

3.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“化曲为直”、“化繁为简”的方法及“等效代换”的思想。

二、设计思路

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。

整个教学过程中,教师可以抓住用“平抛”解“斜抛”的思想,充分调动学生的积极性,让学生自己去联系思考找到解决问题的方法。

三、教学重点、难点

让学生掌握解决斜抛运动的方法,进一步体会并掌握解决抛体运动的思想和基本方法,学会利用斜抛运动的规律解决实际问题。

四、教学资源

教师演示器材:多媒体、小球。

五、教学设计

教师活动

学生活动

点 评

引入新课

复习前面学习的平抛运动的内容,着重复习解决平抛运动问题的思路和方法。

对比引入:在只受重力的情况下,将物体水平抛出(即物体的初速度为水平方向)物体做平抛运动,若将物体斜向上抛出物体将做什么运动呢?(例如炮弹的运动)

直观认识:将一小球斜向上扔出,小球所做的就是斜抛运动,并且我们看它做的是曲线运动;介绍斜抛小球的频闪照片,引导学生观察小球水平位移和竖直位移的变化规律。

观察得出斜抛运动的定义。

加深对解决平抛运动的思路和方法的理解,观察小球斜抛运的轨迹,观察频闪照片中小球水平位移和竖直位移的变化规律,为后面进一步研究作准备。

培养学生观察和归纳能力,得出结论为下面的研究作准备。

二、关于斜抛运动

1、斜抛运动是一种曲线运动

分析说明斜抛运动为什么是曲线运动?(因为物体受到与速度方向成角度的重力作用)

2、斜抛运动可以分解成为沿初速方向的匀速直线运动和竖直方向自由落体运动。(方案一:参照平抛运动分解为两个同样的运动形式)

分析说明:做斜抛运动的物体;在沿初速度V0上由于不受力,将做匀速直线运动;在竖直方向上物体只受到重力作用,物体做自由落体运动。

3、斜抛运动可以分解成为竖直方向的匀减速直线运动和水平方向的匀速直线运动。(方案二:参照平抛运动同样在水平方向和竖直方向进行分解)

将V0在水平方向和竖直方向分解成V0x和V0y,物体在竖直方向上做初速为V0y的竖直上抛运动,水平方向以V0x做匀速直线运动。

理解做斜抛运动的物体在各位置是如何满足在这两个方向上的规律的,即物体在各时刻的位置是沿初速方向的匀速直线运动到达的位置再在竖直方向上下降一同等时间的自由落体运动下降的高度。

引导学生结合平抛运动的解决方法对斜抛运动进行研究。

引导学生体会对复杂运动问题进行分解研究方案的多样性。

三、斜抛运动的规律

(注:这里采用将运动分成水平方向和竖直方向两个垂直的方向上进行研究)

1、斜抛运动的物体在任一时刻的位置坐标的求解

a:以抛点为坐标原点,水平方向为x轴(正方向和初速度v的方向相同),竖直方向为y轴,正方向向上,则物体在任意时刻t的位置坐标为

b:运用该公式我们就可以求得物体在任意时刻的坐标找到物体所在的位置,用平滑曲线把这些点连起来,就得到斜抛运动的轨迹。

2、斜抛速度求解:(学生结合对平抛运动的研究回答)

a:水平分速度

b:竖直分速度

c:t秒末的合速度

d:t秒末合速度的方向

提问:(1)物体做平抛运动的飞行时间由决定

(2)物体做平抛运动时水平位移由决定

(注:这部分以学生活动为主)

确定在水平方向和竖直方向的运动情况后,在这两个方向上利用直线运动的规律分别找到分位移分速度的关系式,再得出合位移合速度的关系式。

学生再次体会并巩固将复杂运动分解成两直线运动研究的方法。

四、斜抛运动的射程与射高

实验:改变喷水枪水流喷出时的初速度的大小和方向(即喷射角),探究斜抛运动的射程和射高与哪些因素有关,思考书上的两个问题。

V0x=V0cosθV0y=V0sinθ

斜抛运动的飞行时间:T=2 V0y/g=2 V0sinθ/g

斜抛运动的射高:Y= V0y2/2g= V02sin2θ/2g

斜抛运动的射程:X= V0cosθ·T=2 V02sinθcosθ/g= V02sin2θ/g

讨论斜抛运动的射程的最大值:当θ=45时,Xmax= V02/g

注意观察水流轨迹、射程与射高随水流喷出时初速度的大小和方向(即喷射角)变化而变化的情况。

培养学生将实际问题转化成物理关系式研究的能力,即锻炼将实际和理论相结合的本领。

五、联系实际

分析指出理想弹道曲线与实际弹道曲线相差大的原因

对照理想情况的条件找到实际情况下有哪些因素在影响结果。

培养学生利用理论解决实际问题的能力,能够从实际情况中找到影响理论计算的因素。

六、小结

1、什么是斜抛运动

2、斜抛运动两种研究方案

3、将斜抛运动分成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动总结规律

布置作业:全体学生完成家庭作业,分组完成课题研究与课外活动后班级召开交流研讨会

回顾本节课所学内容,比较斜抛问题的解决方法和平抛问题的解决方法。

锻炼学生对同类问题前后联系归纳总结的能力。

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