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标题

“探究平抛运动的规律”教学设计

范文

王贤福

三维目标：

［知识与技能］

1.平抛运动的定义

2.平抛运动的规律

［过程与方法］

1.运用逻辑推理的方法“侦破”平抛运动的奥秘

2.用实验的方法得到平抛运动的物体的轨迹

3.师生共同设计方案，检验推理得到的结论的正确性

［情感、态度与价值观］

1.体验逻辑推理的乐趣，提高分析问题、解决问题的能力

2.通过探究，体验“发现”的乐趣

教学重点：

1.体会探究的过程，体验逻辑推理和实验验证的方法

2.进行合理的推理，以及实验信息的处理

教学难点：

平抛运动的规律的探究

学情分析：

学生已经学习了运动的合成与分解，学生已经对曲线运动的研究方法有一些了解，所以理论

分析学生应该能够完成。

教学过程：

课题引入

师：［用课件投影出问题：怎样研究曲线运动？］前面我们学习了曲线运动的相关知识，请同学们回顾一下，我们应该怎样研究曲线运动？

生：［思考、讨论，回答问题］用运动的合成和分解的方法，把曲线运动分解成两个方向上的直线运动来研究。

师：［提出问题］1.运动的合成与分解包含哪些因素的合成与分解？2.合成与分解的方法？3.合运动和分运动之间以及各个分运动之间存在什么关系？

生：［思考、讨论，回答问题］包括速度、位移、加速度的合成与分解；平行四边形定则；合运动和各分运动所经历的时间一定是相同的，这是等时性原理；各个分运动之间是互不影响的、相互独立的，这是独立性原理。

师：很好，我们从理论上了解了通过运动的合成与分解可以研究曲线运动，下面我们就用这个方法来研究一个生活中常见的运动——平抛运动。

课题研究

一、平抛运动的定义

师：请同学们观察粉笔头的运动轨迹，分析其受力情况，判断它的运动性质。

［水平抛出粉笔头的演示，提出问题，引导学生看书、思考，准备回答问题］

生：运动轨迹是曲线，做曲线运动。受竖直向下的重力和空气阻力的作用。

师：［总结，引导］在这种情况下，空气阻力非常小，一般情况下我们不考虑。可以认为粉笔头只受到重力的作用，其运动性质应该是匀变速曲线运动。请大家考虑一下，生活中有哪些物体的运动与我们刚才实验中的粉笔头情况相似？

生：猎枪中打出的子弹，飞机中落下的救灾物资等。

师：这些运动还有一个什么共同的特点？

生：都有水平的初速度。

师：［课件投影问题，引导学生看书，思考］什么是平抛运动？

生：［看书，思考回答问题，完成学案］

二、平抛运动的规律：

师：［提出问题（投影）］［引导学生猜想、理论推导、得到结论］

平抛运动是曲线运动，可以分解成两个什么样的直线运动？你的依据是什么？

生：［猜想、理论分析推断，分组讨论，得到结论，小组代表回答，小组其他成员补充］

师：［根据学生的回答，投影学生得到的结论］平抛运动可以分解为：

①竖直方向的自由落体运动②水平方向的匀速直线运动。

师：［肯定学生的分析，同时引导学生用实验验证结论］

设计思想在课堂教学中，为培养学生的分析问题、解决问题的能力，尽量地让学生进行理论探究，以促使学生掌握学习和解题的方法。

1.竖直方向上结论的证明

师：请同学设计实验来证明这个结论，先证明竖直方向是自由落体运动？

生：［在教师的引导下］可以根据合运动与分运动的等时性来证明。

师：根据同学设计的方法，用实验来证明理论探究的结论：竖直方向的自由落体运动。

［演示实验：介绍平抛竖落仪，用平抛竖落仪作演示实验，做实验时要提醒学生“听”两小球同时落地］

生：［在教师的引导下观察实验结果，得出结论］

师：［得到结论后，再提出问题］如果平抛的初速度不相同，两个小球运动的时间是否也相同？

生：应该也相同。

师：［重新做实验，让小球以不同的速度水平抛出，也是同时落地，并从理论分析］

［巩固：投影练习题］在同一点以不同大小的初速度沿水平方向同时抛出两个小球，经过一段时间都落在同一个水平面上，请你想一下，哪一个球先落地？你的根据是什么？

生：［思考解答］

2.水平方向上结论的证明

师：［利用课件演示平抛轨迹］证明了竖直方向上的结论是正确的，再来证明水平方向的结论是否正确。同学们先设计一下证明方法。请同学们分组讨论一下。

生：［思考、讨论。讨论结束，小组代表回答，小组其他成员补充］

［回答要点：1.根据平抛物体的轨迹，若在相同的时间里在水平方向的位移都相同，即可证明；2.相同的时间可以根据轨迹上的竖直方向的运动得到：竖直方向是自由落体运动，根据运动学知识，从抛出点在竖直方向上依次选择距抛出点的距离分别为h、4h、9h、16h ……，这样得到的点之间的时间间隔应该是相等的；3.由前两条可知，应该先得到平抛的轨迹］

师：［肯定学生的分析，提出问题］同学们提出要先得到平抛的轨迹，那么，怎样得到平抛的轨迹，请同学们设计几种方法。

生：［思考、讨论、回答］

师：同学们在回答中给出了很多好方法，可以在课下做一下。老师在这里推荐一种方法：利用面前的仪器得到平抛的轨迹。（介绍平抛实验器的用法及实验注意事项，介绍抛出点的确定，利用“实验探究指导卡”指导学生完成实验。）

生：［在教师指导下，按照“实验探究指导卡” 的提示完成实验，在坐标纸上得到平抛运动的轨迹］

师：我再给大家用同学们提出的另一种方法得到轨迹：用水流得到平抛轨迹，在较短的时间内可以认为从喷头流出来的水流速度是稳定的，即水流做平抛运动。利用做平抛运动的水柱得到了平抛运动的轨迹，它的背景是坐标纸，利用数码相机拍下其图象，输入微机后打印后发给同学们。［请同学帮助做实验，输入微机打印］

生：［在教师指导下，在轨迹纸上取点分析，验证结论：水平方向的匀速直线运动正确］

设计思想这节课的设计是加强学生的理论分析，经过理论探究得到结论，再设计实验验证，符合科学探究的思想。

3.平抛运动的轨迹

师：通过刚才的探究，我们从理论上推出，并在实验中验证了关于平抛运动的规律：平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

［投影结论］

生：［记忆并理解规律］

师：［巩固：投影练习题］

1.如图1所示，在光滑的水平面上有一小球a以初速度v0运动，同时在它的正上方有小球b也以v0初速度水平抛出，并落于c点，则（ )

A.小球a先到达c点

B.小球b先到达c点

C.两球同时到达c点

D.不能确定

思考：在b球没有落地以前，a、b两球在空中的位置关系？

2、在水平匀速飞行的飞机上每隔相同的时间落下一颗炸弹，若不考虑空气阻力，在炸弹还没有落地时，它们在空中是怎样排列的？

生：［解答问题］

师：［投影：用两个动画展现这两个练习的情景］

引导学生进行小结，并布置作业。

设计思路与评价：

本案例是以问题解决的模式进行设计的。对学习和探究的每一部分内容，都是由教师或者是在教师的引导下由学生提出问题，然后在教师引导下，由学生自己设计学习或者探究的方案，解决问题。贯彻了科学探究的思想，符合新课改思想理念。

探究的过程是先进行理论探究，根据学生已经掌握的知识为依据进行理论分析，得到结论，再利用实验进行验证。笔者认为，新课改是理念的改变，核心是学生学习方式的改变。同时物理学虽然是一门实验科学，但也崇尚理性推导和重视逻辑推理。问题解决的过程也与科学探究的一般方法（对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑（包括数学）得出推论→通过实验对推论进行检验→对假说进行修正和推广）相同，而且在课堂教学中也便于实施。

本案例利用学过的知识进行理论分析得到水平和竖直方向的两个推论，再用实验验证，得到结论并应用结论解决问题。而且用实验验证前，都运用已有知识，设计出实验方案，再做实验。在每一次实验之前，学生都明白这个实验要达到的目的，这样做的原因。这是有目的的实验，是能动的。这种方法，有利于培养学生分析问题和解决问题的能力，有利于培养学生的逻辑推理的能力，也就是理论探究的能力，也提高了学生的解题能力。这是我们课堂上应该着重注意的地方。学生通过本次学习，能很好地掌握平抛运动的规律，积累了分析问题和解决问题的经验。

(栏目编辑张正严)

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