1、.实验:探究平抛运动的教学设东光县第一中学 郑乐乐一、设计思路为了让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考,并且通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识与技能;培养其科学探究能力,合作学习的能力,针对研究问题平抛运动,我利用小组讨论、汇报交流、相互合作的方法来全面体验和感悟实验探究,描绘平抛运动的轨迹,并计算物体的初速度。以学生为中心,注重生生互动、师生互动,在教师引导下充分让学生大胆猜想、自主设计,设计出既与教材相联系,又不被教材所束缚的创新实验方案,突出学习与创新相结合的探究式教学理念。二、教学目标 (1) 、知识与技能 1、研究平抛运动的轨迹 2、根据实验数据计算平抛运动的初速度
2、3、对设计出的方案进行评价与创新(二)、过程与方法 学生自主设计的实验方案,经生与生间的交流、讨论,教师再进行引导得出较合理的多种方案。(三)、情感、态度与价值观 通过实验设计探究,培养学生的设计探究兴趣与热情,体验到探究自然规律的艰辛与喜悦,培养学生自主学习与他人合作精神。三、教学重点和难点重点:1、如何提出实验方案并使实验方案合理可行 2、学会设计实验方案 难点:设计方案四、教学资源 书籍、资料、网络等。5、 教学流程图 知识回顾提出问题:如何得到运动轨迹及初速度处理问题:实验探究 设计方案 分组实验 处理数据 描述轨迹 计算初速度六、教学过程(一)、新课引入提问:通过上一节课的学习,我们
3、知道了平抛运动,下面一起回顾一下:(1)什么是平抛运动?(2)平抛运动的轨迹是什么?(给学生总结一下)(3)那么平抛运动的轨迹我们怎样通过实验来得到呢? 下面我们通过实验描绘出平抛运动轨迹并计算初速度,请同学们自主设计出实验方案,并且进行讨论计算,得出实验结论。(二)、进行新课提出问题:(1)如何得到平抛运动的轨迹? (2)如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线? (3)根据实验数据如何计算平抛运动的初速度?(三)、制定计划与设计实验提问:同学们,你们有哪些方案来研究平抛运动呢?小组讨论、阅读教材、交流,汇总设计的方案。结论: 方案(1):利用斜面小槽等器材,让钢球从斜槽上滚下,冲过水平槽飞出后做
4、平抛运动 方案(2):用数码相机记录平抛运动的轨迹 方案(3):将装满水的饮料瓶倒置,在瓶塞内插入两根细管,其中一根弯成水平向外喷水 由于器材有限,以方案(1)来做探究实验,方案(2)(3)有条件的同学可以课后进行问题1:如何确保初速度水平问题2:实验中需要多次描点,如何保证轨迹的一致性?问题3:在实验中需要测哪些物理量?需要用到什么器材?通过教师引导,同学交流、讨论。结论:让小球每次从斜槽上同一高度滑下,从末端水平抛出,由于在水平方向是匀速直线运动,确定运动时间相等的一些点的坐标,研究物体在竖直方向运动的位移随时间的变化规律,证实或验证猜测,通过多次实验,在竖直的背景方格纸上记录了小球所经过
5、的多个位置,用平滑曲线连接起来就能得到小球做平抛运动的轨迹;并记录数据计算初速度。实验装置:(1)用以下器材设计一个实验方案来得到平抛运动的轨迹: 斜面小槽、小钢球、粘了坐标纸的木板提问:同学们自己设计方案进行实验。结论:方案的实验步骤: 安装斜槽轨道,使其末端保持水平 ; 固定木板上的坐标纸,使木板保持竖直状态,小球的运动轨迹与板面 平行,坐标纸方格横线呈水平方向; 以斜槽末端为坐标原点沿 铅垂线画出y轴; 让小球从斜槽上适当的高度由静止释放,用铅笔记录小球做平抛运动经过的位置; 重复步骤 ,在坐标纸上记录多个位置; 在坐标纸上作出x轴,用平滑的曲线连接各个记录点,得到平抛运动的轨迹;利用v
6、=x/t,h=1/2gt2,求出小球的初速度。(四)、分组实验:老师巡回指导,参与到各小组的实验中。根据不同小组的情况,给予不同的指导。提示学生将实验数据记录在表格中:坐标记录xyv12345(五)、数据处理图像法(图像处理技巧)由图可见竖直方向位移与水平方向位移的关系图线为曲线,很难看出它们之间的关系,提示学生化曲为直的思想,做出竖直方向位移与水平方向位移的平方之间的关系图,可见y与x2成正比。5、 实验过程注意事项: 保证斜槽末端的切线水平,方木板竖直且与小球下落的轨迹平面平行,并使小球运动时靠近木板,但不接触; 小球每次都从斜槽上同一位置滚下; 小球做平抛运动的起点不是槽口的端点,应是小
7、球在槽口时球的重心在木板的水平投影点; 小球在斜槽上开始滚下的位置要适当,以便使小球运动由木板的左上角到右下角。七、课堂小练图11. 在研究平抛运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为,若小球在平抛运动途中的几个位置如图6中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为=_(用L,g表示),其值为_(取g=9.8m/)。y图2分析与解:根据题意,仔细审查图中a、b、c、d 四点的相对位置,发现相邻的两点间的水平距离均为2L,这里就隐含着“物体在相邻的两点间运动时间相等”的条件,设这相等时间为,由于竖直方向是加速度为g的匀加速运动,由可得,再由水平方向是匀速运动得,联立上述两式解得。.