山东省2020-2021年高一物理下学期(鲁科版)必修2教案-第3章第4节-斜抛运动.docx

教学课题
斜抛运动
学习任务分析
本课题是在学完运动的合成与分解、竖直方向上的抛体运动和平抛运动的基础上,来探究斜抛运动的问题。不仅使同学对抛体运动有完整的生疏，且能进一步理解运动的独立性、运动的合成与分解。对斜抛运动可以从运动轨迹和射高、射程两方面理解。斜抛运动的运动轨迹是一条抛物线，可以把斜抛运动看成是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的竖直上抛运动的合运动；射高与射程和初速度及抛射角有关。斜抛运动是同学生活中比较生疏的现象，因此教学时尽量贴近生活，从生活中来，到生活中去，在教学过程尽量创设情景让同学有切身的体会，以加深对斜抛运动的理解。
重点难点分析
重点：1.斜抛运动的规律的推导。
2.用运动的的合成与分解方法处理斜抛运动。
难点：1.斜抛运动的规律的推导。
2.影响射高、射程的因素。
学情分析
同学已学过用运动的合成与分解来争辩平抛运动，知道在争辩曲线运动时可接受化曲为直的方法，但不是很生疏；虽然日常生活中常见斜抛运动，能知道斜抛运动的轨迹是抛物线，但不知道射程与射高，也不知射程与射高和初速度及抛射角有关。
教学
目标
知 识
与技能
1.知道斜抛运动，知道斜抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动。
2.通过试验探究斜抛运动的射高和射程跟初速度和抛射角的关系，并能将所学的学问应用到生产、生活中。
3.了解弹道曲线。
过 程
与方法
1. 经受斜抛运动的探究过程，尝试运用科学探究的方法争辩和解决斜抛运动问题。
2.能运用运动的合成与分解方法解决日常生活中有关的斜抛问题，培育理论联系实际、运用理论解决实际问题的力量。
3.尝试通过物理试验解决实际问题，在试验中能考虑试验的变量及其把握方法。
情感态度与价值观
使同学领会斜抛运动的对称与和谐，进展对科学的古怪   心与求知欲；通过对斜抛运动规律的探究，培育同学探究自然界奇特的热忱，并从中体验到探究过程中的艰辛与喜悦；使同学勇于探究日常生活有关的斜抛问题；通过合作试验生疏到合作的重要性，培育合作意识，在合作中能坚持原则又敬重他人，具有团队精神。
教学媒体运用
1. 频闪照片、印有方格坐标的透亮     塑料纸、玩具熊、玩具手枪、铁架台、细线、细玻璃容器、红墨水9号1注射针头、一端带有软木塞的软管（粗细各一条）、演示用量角器、1米长的木尺、铁架台、水槽、底部已开几个小孔的1.25升的矿泉水瓶、滴管、铁夹子、水。
2．计算机、投影仪。
3．视频录像剪接。
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
播放一段视频(含有：节日夜空的礼花；运动场上运动员投掷出的链球、铅球、铁饼；高尔夫球场上已击出的高尔夫球在空中的运动；篮球场上教练员指导运动员在练习投篮的角度和球投出的速度) 。
视频播放完后提出以下问题：
1.视频中的各物体做什么运动？
2.运动员在投掷以上各种球类时怎样才能获得更好的成果？
为了解决这些问题，就需要学习斜抛运动。
第四节 斜抛运动
同学观看视频。
视频中含有：节日夜空的礼花；运动场上运动员投掷出的链球、铅球、铁饼、高尔夫球场上已击出的高尔夫球在空中的运动；篮球场上教练员指导运动员在练习投篮的角度和球投出的速度。
新

课

教

学

首先什么是斜抛运动？
请同学们依据以下几个问题进行争辩、沟通。
1.礼花刚在空中散开时；链球、铅球、铁饼、高尔夫球及篮球刚要在空中运动时，是否具有肯定的初速度？
2.这个初速度是沿水平方向还是其他方向？
3.礼花、链球、铅球、铁饼、高尔夫球及篮球在空中的运动轨迹是什么样的？
4.这些物体在空中运动的过程中受到什么力的作用？
引导同学分析并归纳得出斜抛运动的概念。
1.斜抛运动：以肯定的初速度将物体与水平方向成肯定的角度斜向上抛出，物体仅在重力作用下所做的曲线运动。
同学对问题进行争辩、沟通。
分析并归纳得出斜抛运动的概念：以肯定的初速度将物体与水平方向成肯定的角度斜向上抛出，物体仅在重力作用下所做的曲线运动叫斜抛运动。在这里忽视空气阻力对物体运动的影响，这是一种抱负状况。
投影问题
叙述：假如用带有频闪光源的相机将小球做斜抛运动的过程拍摄下来就得到频闪照片，从照片中可看出这是一条的曲线，我们把这样的曲线称为抛物线。用什么方法争辩这类运动较便利？

投影频闪照片
回顾：前面已学过的平抛运动也是曲线运动，我们是用什么方法来争辩、分析的？
有的同学答化曲为直，有的同学答用分解，有的不知道该怎样回答。

叙述：依据运动的独立性，把平抛运动正交分解为沿水平方向的匀速直线运动和沿竖直方向的自由落体运动。我们也将接受类似的方法争辩斜抛运动。

新

课

教

学
将频闪照片和印有方格坐标的透亮     塑料纸分给同学，让同学按要求进行分析。
要求：1.将塑料纸掩盖在频闪照片上，用描迹法在塑料纸上画出斜抛运动的轨迹图.
2.在坐标纸上建立平面直角坐标系，画出小球所受的力。
3.标出小球的初速度V0方向，并将初速度V0进行正交分解，争辩、分析小球沿水平方向及竖直方向各做什么样的运动。
同学将塑料纸掩盖在频闪照片上，用描迹法在塑料纸上画出斜抛运动的轨迹图，并建立平面直角坐标系，画出小球所受的力及初速度方向，将初速度V0进行正交分解，和同桌争辩、分析小球沿水平方向及竖直方向各做什么样的运动。
每人一张频闪照片和一张印有方格坐标的透亮     塑料纸
取几份同学做的分析图进行投影，并依据同学所做图的状况，在黑板上画出正确的图,引导同学对小球沿水平方向及竖直方向所做的运动进行分析。
y
V0
o
θ
vx
vy
x

2. 斜抛运动分解为:
水平方向——匀速直线运动
竖直方向——竖直上抛运动
分析归纳得出：
1 物体抛出方向与X轴正方向之间的夹角称为抛射角，用θ表示。
2斜抛运动物体在水平方向不受力，以水平初速度VX做匀速直线运动；在竖直方向有方向向上的初速度vy，且受到重力的作用，因此做初速度为vy的竖直上抛运动。
投影同学做的分析图
引导同学推导出速度公式和位移公式来描述斜抛运动规律。
3.

同学在老师的引导下推导速度和位移公式。

叙述：从公式中可看出：当vy=0时，小球达到最高点，所用时间；小球自最高点自由落下所需时间，与上升到最高点所需时间相等，因此小球飞行时间为。小球能达到的最大高度（h）叫做射高；从抛出点到落地点的水平距离(s)叫做射程。

y
x
V0
o
s
θ
h

新

课

教

学
叙述：为了解决运动员在投掷以上各种球类时怎样才能获得更好的成果这个问题，下面要先用玩具手枪做一个精彩的玩耍：枪口A瞄准悬挂于高处B处的一只玩具熊，当子弹以初速v0射出时，B处的玩具同时自由落下。
问题：1.子弹能否射中玩具熊？
2.射中与否跟初速度v0、抛射角θ及射程是否有关？
A
B

让同学先猜想、谈论再请两个同学上台做玩耍，一个用玩具手枪从同一水平线上的不同角度、不同的位置做射击，同时另一个同学剪断吊玩具熊的细线。
从玩耍中看到的现象是：子弹不肯定能打中玩具熊；能否射中与初速度v0、抛射角θ及射程有关。
玩具手枪、玩具熊、铁架台、细线
叙述：为了进一步定性分析斜抛运动中的射高和射程的大小与初速度v0、抛射角θ的关系，请同学们用试验进行探究。在试验中接受把握变量法，即先保持抛射角θ不变，探究射高、射程与初速度的关系；再保持初速度v0不变，探究射高、射程与抛射角的关系。
探究试验一：探究射高、射程与初速度的关系。
h
θ
s

同学六人为一组探究射高和射程与初速度和抛射角的关系：
1. 探究射高h和射程s与初速度v0的关系：
（1）细玻璃容器内装有水，滴入几滴红墨水，用橡皮塞塞紧容器口，倒置于铁架台上；用注射针头连接软管组成喷水嘴，再与细玻璃容器相接。
（2）将木尺、量角器及喷水嘴固定在铁架台上，（喷水口与水平木尺等高，且尽量让容器口离固定点远点）在木尺末端的地面上放一水槽，如图所示。
3 保持喷水嘴方向不变，即抛射角不变，观看随着容器中水位的降低，喷出水流的初速度减小，水流的射程、射高的变化。
试验现象：水流的射程和射高都变小。
每组的器材：细玻璃容器、9号注射针头（事先将针头截去、磨平）及一端带有软木塞的软管、演示用量角器、1米长的木尺、铁架台、水槽。
投影试验图
新

课

教

学
探究试验二：探究射高、射程与抛射角的关系。
s
h
θ

2.探究射高h和射程s与抛射角θ的关系。
（1）将试验一的细玻璃容器、软管、注射针头取下，换成：事先已在底部开几个小孔的容积为1.25升的矿泉水瓶装满水，用连接有软管的软木塞塞紧后固定在铁架台上，软管的另一端连接着滴管作为喷水嘴，用一铁夹子夹住软管作为开关。（如图所示）
（2）放开铁夹子，从小到大渐渐转变喷水嘴的与方向，观看水流的射程和射高的变化。
试验现象：在抛射角小于450范围内，随着抛射角的增大，水流的射程增大，射高也增大；当抛射角等于450时，射程达到最大；当抛射角超过450，随着抛射角的增大，射程反而减小，射高仍增大；当抛射角等于900时，射程为0，而射高达到最大；抛射角等于300和等于600时，射程一样。
每组的器材：底部已开几个小孔的1.25升的矿泉水瓶、一端带有软木塞的软管、去掉捏头的滴管、演示用量角器、1米长的木尺、铁架台、铁夹子、水槽。
投影试验图
归纳试验结论：斜抛运动中的射高和射程的大小与初速度和抛射角都有关，且初速度不变，当抛射角等于450时，射程达到最大。
4.影响射高和射程的因素:初速度、抛射角

叙述：自然界里很多动物虽然不懂什么是射高、什么是射程，却在不自觉地在应用，比如青蛙跳动时，经常取45°角，以便跳得更远。如图所示。
θ=300
θ=600
θ=450

同学观看图片。

投影青蛙跳的图片。
叙述：如图摘自——本远程弹道学方面的专著。图中显示了一个质量为6.9kg、直径为7.7cm的锤型柱体作斜抛运动的轨道曲线，初速＝550m／s；仰角θ＝45°。图中虚线为理论结果；实线是在空气中的实际结果。
y/km
x/km
5
3
3
6

投影图片
新

课

教

学
设问：为什么实际上物体在运动过程中的射程和射高都比理论上来得小？
引导同学进行分析。
理论
抛物线
弹道
曲线

同学先谈论，师生再共同分析：在前面争辩斜抛运动时，忽视了空气阻力的影响，如当物体的初速度较小时就可以忽视空气阻力的影响；当物体的初速度很大时，如射出的子弹、炮弹，空气阻力的影响很大，既影响了射高，也影响了射程，子弹或炮弹的运动轨迹不再是抛物线，通常称为弹道曲线。如图所示。
投影弹道曲线图
拓展：在前面的探究试验中，我们所探究的是忽视空气阻力且抛体的抛掷点和落回点在同一水平线上，这种状况下射程是以抛射角为450时最大；假如抛体的抛掷点和落回点不在同一水平线上，比如在前面视频中看到的链球、铅球、铁饼、标枪，它们的投掷点都是离地面一段高度，当它们落回地面时，不再是抛射角为450时射程最大；不同的投掷类的最大射程的抛射角是不同的，比如推铅球为380~420、掷铁饼为300~350、抛链球为420~440。有爱好的同学可以在课后和体育老师争辩看看。

小结
并布置作业
问题争辩：
1．平抛运动和竖直上抛运动都可看成斜抛运动的特例。这句话怎样理解?
2.在一次投篮玩耍中，小刚同学调整好力度，将球从A点向篮筐B投去，结果球如图所示划着一条弧线飞到篮筐后方，已知A、B等高，请问：（1）下次再投时，他应如何调整？
B
A
（2）若保持力度不变，要把球投入篮筐，他有几种投法？

依据同学的争辩，对本节课所学的学问进行小结：
1.斜抛运动是曲线运动，可以把斜抛运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动。
2. 斜抛运动的射高、射程跟初速度和抛射角有关。
投影问题
作业：1. 课本P60的作业。
2. 课后找一个球，练习从不同角度及不同的速度进行投掷，体验射程、射高与抛射角及初速度的关系。

教学流程图
情境

（视频）
斜抛运动的射高、射程与初速度、抛射角的定性关系
学问
小结

试验探究
抽象、分析、归纳

斜抛运动的特征
斜抛运动的概念
玩耍导入

同学作图、分析、推导、归纳
问题
争辩

问题2
问题1

拓展

教学设计点评
1.本节课突出同学主体特征，在同学原有学问结构的基础上，通过情景、问题、试验、体验、合作、自主、沟通等教学元素，留意探究式学习过程，让同学构建关于斜抛运动学问并留意学问目标的落实，紧扣课程标准要求，达成预定的三维教学目标。
2.留意创设问题情境，激发疑问，有效导学。课题引入阶段，通过播放一段细心剪接的视频，提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规律主线，从而得以有效实施学习。
3.细心设计试验教学，留意全体同学动手、动脑。比如，在探究射程、射高与初速度的关系时，在水中加了几滴红墨水以解决因水流较小不易观看的问题；在探究射程、射高与抛射角的关系时，将整套输液装置改用1.25升的矿泉水瓶、滴管及一端带有软木塞的软管替代，不但使试验现象更明显，而且试验器材易找，还能废物利用，有利于环保。
留意联系生活，联系实际。视频中的各种日常生活中常见的物体的斜抛运动、同学射玩具熊的玩耍、青蛙跳动的例子、弹道曲线以及最终的问题争辩中的投篮问题，不但说明生活中物理无处不在，也能促使同学不断地关注社会、关注生活、关注自己身边发生的事情。在教学过程中留意渗透物理思想、物理方法的教学。在教学手段的设计和使用方面，优化组合多种教学媒体，有同学分组探究试验、有多媒体课件演示，既能调动同学的学习乐观性，也有利于重、难点的突破。
整个教学过程，努力创设情景，充分让同学成为学习的仆人。强调同学通过分析、争辩、总结、试验，获得亲身体验，产生努力求知的欲望。