高一物理竖直方向上的抛体运动

3eud教育网百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！《竖直方向上的抛体运动》教学设计教学课题《竖直方向上的抛体运动》［物理2（必修）司南版（山东科技出版社）第3章第2节］学习任务分析本课题是在学习了匀变速直线运动、自由落体运动和运动的合成与分解的基础上,探索和研究竖直方向上的抛体运动。这不仅有利于学生对匀变速直线运动、自由落体运动和运动的合成与分解的综合和深化理解，而且有助于培养学生分析问题和解决问题的能力。竖直方向上的抛体运动是学生生活中中比较熟悉的现象，因此教学时尽量从学生学习和生活中寻找例子，教学过程中多安排学生动手实验的机会，让学生有切身的体会，同时也应安排些思考和探讨的话题，引发学生的思考和讨论，加深学生对竖直方向上的抛体运动规律的理解。重点难点分析重点：使学生掌握竖直方向上的抛运动的特征和规律，在分析匀变速直线运动的基础上，掌握竖直上抛运动中物体运动时间、位移和速度等物理量的计算。难点：在竖直上抛运动的运算过程中，将上升和下落两个过程看成一个统一的匀变速直线运动，学生不易接受。学情分析1．学生已经学完匀变速直线运动、自由落体运动和运动的合成与分解，对物体运动的研究有一定的基础知识。通过本节课的学习，帮助学生在一个新的、实际的应用场景，深入理解知识，同时把运动的理论知识与实际相联系。2．本节课的知识来源于生活中的大量事例，但学生对竖直方向上的抛体运动的了解较多地停留在前概念的基础上，通过本节的学习让学生对竖直方向上的抛体运动有科学的认识，并掌握科学抽象和分段分析物理现象的一般方法。教学目标知识与技能1．了解什么是竖直下抛（上抛）运动；2．掌握竖直下抛（上抛）运动的特征；3．掌握竖直下抛（上抛）运动的规律；能利用公式计算竖直下抛（上抛）物体的位移、速度及运动时间。过程与方法1.通过观察物体的上抛，概括竖直下抛（上抛）运动的特征，培养学生的观察、概括能力；通过对竖直上抛运动全过程的分析和计算，培养学生的分析能力和运用数学工具解决物理问题的能力。2.竖直下抛（上抛）与自由落体运动的研究都是略去空气阻力抽象出的理想化模型，这是物理学研究的重要方法。情感态度与价值观使学生了解物理就在身边，激发学生对科学的兴趣和热情。在学生实验和逐步探究的学习过程中，培养学生细心观察、勤于思考，在相互交流和合作的过程中培养科学精神。教学1．计算机、数字展台、投影仪。2．视频录像剪接。3eud教育网百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！媒体运用PPT教学演示课件教学程序设计教学程序教师活动学生活动教学资源创设情境引入新课【视频】1、操场上，学生在竖直向上顶球；2、建筑工人往上抛砖；3、杂技抛球。【引导学生寻找生活中的例子】哪些运动可认为是竖直下抛运动或竖直上抛运动？学生举例：向下拍球、向上抛球、向上射箭、跳高等等。播放有关视频【引导学生做实验1】用橡皮做竖直下抛运动【引导学生思考】竖直下抛运动与自由落体有什么区别和联系？学生实验1：用橡皮做竖直下抛运动观察现象：初速度不为零的加速直线运动。学生思考：竖直下抛运动有什么特点？每位学生一组：一块橡皮。【引导学生做实验2】用橡皮做竖直上抛运动【引导学生思考】竖直上抛运动有什么特点？学生实验2：用橡皮做竖直下抛运动观察现象：初速度不为零的减速直线运动。学生思考：竖直上抛运动有什么特点？用数字展台摄像头对准橡皮做竖直上抛运动投影到大屏幕。由以上两个学生实验及对生活中实例的总结引出课题《竖直方向上的抛体运动》【板书】竖直方向上的抛体运动新课教问题提出（竖直下抛运动）从实验及实例出发，围绕着竖直方向上的抛体运动，引导学生分析、讨论并提出问题。师生共同分析归纳并提出的问题：1．什么是竖直下抛运动？2．竖直下抛运动有什么规律？学生讨论并提出问题：向上发射火箭是不是抛体运动？为什么？解决问题1：什么是竖直下抛运动？3eud教育网百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！学新课教学新课教学引导学生一起分析实验1的现象。教师引导学生归纳：在忽略空气阻力的情况下，以一定的初速度竖直向下抛出的物体的运动叫做竖直下抛运动。这是一类典型的初速度不为零的匀加速直线运动，它们的加速度就是重力加速度g。【板书】在忽略空气阻力的情况下，以一定的初速度竖直向下抛出的物体的运动竖直下抛运动。要求学生阅读课本关于竖直下抛运动的文字描述。引导学生分析课本对这运动的定义与实际例子的运情景的联系与区别。师生共同分析：1．有竖直向下的初速度v02．只受重力作用，空气阻力忽略不计；3．这是抽象出的理想化模型，是一种科学的研究方法。解决问题2：竖直下抛运动有什么规律？问题：竖直下抛运动有什么规律？师生共同分析：1、竖直下抛物体的运动可看成是由初速度为v0的匀速直线运动和自由落体运动的合运动。2、重力加速度g的方向与v0的方向相同，所以，它是一种初速度不为零的匀加速直线运动。匀加速直线运动的速度公式和位移公式均适用于此运动(a＝g)。3、用v-t图象来描述运动。学生总结：1、vt＝v0+gt2、2021gttvS3、【板书】1、v0＝v0-gt2、2021gttvS推论：2022vvght实际应用（一）例题：一人站在楼顶向下扔物块。已知物块离开手的速度是2.0m／s，楼高20.0m。假设物块出手的位置靠近楼顶，不计空气阻力，物块到达地面的速度大小是多少?(取g＝10m／s2)分析：物块离开手后，只受重力作用。重力方向和初速度方向相同，都是竖直向下，物块将做竖直向下的匀加速直线运动。学生解答：由2012Svtgt求时间，再由vt＝v0+gt求出到达地面的速度。另解：由2202tghvv直接求出vt＝20.1m／s反思：这相当于一辆汽车快速行驶时的速度，可见高空抛物危险极大。问题提出（竖直上抛运动）3eud教育网百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！新课教学指导学生重做实验及重放视频，引导学生分析竖直上抛运动的实例，讨论并提出问题。1．什么是竖直上抛运动？2．竖直上抛运动有什么规律？学生动手实验、讨论观察的现象并提出相应的问题。解决问题1：什么是竖直上抛运动？引导学生一起分析实验2的现象。教师归纳：在忽略空气阻力的情况下，以一定的初速度竖直向上抛出的物体的运动分别叫做竖直上抛运动。这是一类典型的初速度不为零的匀加速直线运动，它们的加速度就是重力加速度g。【板书】在忽略空气阻力的情况下，以一定的初速度竖直向上抛出的物体的运动叫做竖直上抛运动。要求学生阅读课本关于竖直上抛运动的文字描述。引导学生分析课本对这运动的定义与实际例子的运情景的联系与区别。师生共同分析：1．有竖直向上的初速度v02．只受重力作用，空气阻力忽略不计；3．与竖直下抛运动一样，竖直上抛运动也是一种抽象出的理想化的运动模型。解决问题2：竖直上抛运动有什么规律？3eud教育网百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！新课教学新课教学问题：竖直上抛运动有什么规律？师生共同分析：对物体竖直上抛运动可以分段分析。一、上升过程（图3-12）1、竖直上抛物体的运动可看成是由初速度为v0的匀速直线运动和自由落体运动的合运动。2、重力加速度g的方向与v0的方向相同，所以，它是一种初速度不为零的匀减速直线运动。匀减速直线运动的速度公式和位移公式均适用于此运动(a＝g)。二、下升过程（图3-13）从最高点开始，物体做自由落体运动。三、引导学生对比分析总结：1、竖直上抛运动的上升过程和下落过程具有对称性。2、引导学生观察课本P52插图3-15，判断网球是在上升，还是在下降？为什么不能判断出？？？四、最高点：物体上升到最高点瞬时速度为零，由速度公式可得v0-gtm＝0，所以gvtm0将此结果代人2021gttvS确定物体竖直上抛最大高度20hmvg学生总结：一、上升过程1、vt＝v0-gt2、2021gttvS二、下升过程1、vt＝gt2、221gtS三、运动对称性总结：（相对最高点）让学生结合插图比较分析。1、时间对称2、速度对称学会用图象表示：3eud教育网百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！实际应用（二）3eud教育网百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！例题气球上系一重物，以4m／s的速度自地面匀速上升。当上升到离地面高度h＝9m处时，绳子突然断了。问：（1）重物是否立即下降？重物要经过多长时间才能落到地面?（2）重物落地时的速度多大？(取g＝10m／s2)分析引导：（1）分析重物的运动情况：先是随气球匀速上升；接着由于惯性而上抛；至最高点后做自由落体运动。（2）把物体从离开绳子到落地视为一整体过程，然后利用竖直上抛运动的速度和位移公式直接求解。特别注意：这时位移为负值，h＝-9m学生解答：解：（1）绳子突然断时，重物与气球具有相同的速度，由于惯性，重物将继续向上运动，上升一段距离到达最高点后再做自由落体运动。上升过程：上升时间:gvt0=104s=0.4s自9m高处继续上升的最大高度：hm＝gv20＝0.8m重物做自由落体运动的过程：下降的总高度H＝hm+h＝9.8m由221gth可求得下降的时间t下＝1.4s重物从绳子断到落地的总时间：t总＝1.8s（2）重物落地时的速度vt＝gt＝14m／s另解：以地面为坐标原点。取竖直向上的方向为正方向，据公式：vt＝v0-gt2021gttvh其中0v4m／s，h-10m,g＝10m／s23eud教育网百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！学生小结：1、竖直上抛运动有什么规律？2、竖直下抛运动有什么规律？作业：1．课本P52作业；2．以组为单位，利用网络资源查阅相关资料，了解实际生活生产中有关竖直方向上的抛体运动的应用，并与其它小组交流学习成果。小结并布置作业教学流程教学设计点评1．本节课是基于学生原有知识结构和有关竖直方向上抛体运动的前概念的基础上，通过情景、问题、实验、合作、自主、交流等教学元素，突出学生主体特征，注重探究式学习过程，让学生构建关于竖直（下）上抛运动的新知识并注意知识目标的落实，紧扣课程标准要求，达成预定的三维教学目标。2．注重创设问题情境，激发疑问，有效导学。课题引入阶段，通过简单器材设计的实验，有效地激发出贯穿本节课的二个问题，这二个问题的分析和解决便构成了整节课的逻辑主线，从而得以有效实施学习。3．精心设计教学流程，注重全体学生在动手的同时加强动脑，通过科学抽象和类比分析让学生主动学习，自主构建知识体系。4．鼓励学生应用学过的有关运动的合成和图象法来研究竖直方向上的抛体运动。学生学会从多角度来分析和解决问题的能力，培养思维的灵活性和广度。5．通过对运动对称性的分析和用统一的方法来研究竖直上抛运动的规律，让学生体验物理的对称美和简洁美，激发学生学习物理学的兴趣。情景创设：视频及实验问题引入：