学生实验教学设计及教案分析

《实验:探究平抛运动》教学设计

三维教学目标

知识与技能：

（1）条件和相应控制方法；

（2）知道用实验获得平抛运动轨迹的方法；知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法；

（3）知道测量初速度时需要测量的物理量；会推导平抛初速度的表达式，会计算平抛运动的初速度。

过程与方法：

（1）通过学生设计实验，体会物理问题的探究和实验设计思想，了解设计实验的基本方法；

（2）进一步掌握可以根据物体初速度和受力确定物体的运动规律；

（3）学会化曲线为直线的物理思想和方法。

情感态度与价值观：

（1）鼓励学生去创新和实践，提倡多动脑、动手的创新精神，激发学生创新意识，对学生进行创新意识和创新品德的培养；

（2）在探讨实验方案时，不同学生可能有不同的想法，学生的特长和爱好可以充分发挥，让学生体验到提出问题和分析问题的愉悦；

（3）培养学生合作与交流的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，养成在合作中既坚持原则又尊重他人的习惯；

（3）在上一节对平抛运动规律的学习的基础上，通过这一节学生的动手实验，将感性认识和理性思维相结合，使学生获得成功的体验；

（4）体会物理之美，仪器之美。

教学重点

教学难点

教法设计

描绘平抛物体运动的轨迹；研究平抛运动的特点

描绘平抛物体运动的轨迹

启发式教学，探究模式

生活实例、物理方法、实验方案设计、分析与选择、学生动手实验、

教学流程图

得到轨迹点或照片、描绘轨迹、判断轨迹、应用轨迹求初速度、课堂总结与回顾

教学过程

课题引入：简单介绍“留迹法”在日常生活中的价值和应用，及其在本节课中教师活动

提问：回顾上节课对平抛运动知识的掌握情况。

创设轻松愉学生板书：平抛运动在空中一瞬即逝，回忆，思考并回答问题

快的情景

优美的曲线随即成为历史，没有留下什

么具体的可供操作的东西，无法研究平

抛运动。要详尽研究平抛运动的特点，必须先得到其运动轨迹。

学生活动

设计意图

的应用

提问：我们如何得到平抛物体的运动轨迹？可以从上述两种留迹法得到启发吗？请设计实验方案。

提问：我们如何得到平抛物体的运动轨学生讨论，设计实验方让学生体会迹？可以从上述两种留迹法得到启发案

“留迹法”吗？请设计实验方案。

在日常生活学生交流方案，

中的价值和

应用，及其1．指出各方案的优点，

在本节课中学生提出的方案可能有以下几种，引导的应用──2．指出各方案的不足，

学生分析各个方案：

重视方法

3．如何改进方案

生发散思维，创新精简单，方便，但在确定神

轨迹点时误差大，可以加竖直线减小误差

使用带坐标的玻璃交流中培养板，用彩笔在另一侧描学生语言表绘水流轨迹

达能力，分析问题的能如果能保证初速度水力，培养学平，用数码照相机拍生合作与交照，效果可能很好（提流的精神，供器材）

质疑精神和使用数码相机录像，用坚持原则，绘声绘影截取每一帧，求真务实的用photoshop进行后期态度

处理便可得到小球运动的轨迹

第一部分

实验方案探讨：

（1）小球碰铅笔尖法：教材P14—参考案例1（下图）

学生设想各种对于平抛运动的留迹法，并相互（2）细水柱法，P12—参考案例2 交流讨论不同方法的优

点和不足，

同学们通过分析比较，选出本次实验描绘平抛（3）录像截取每帧，教材P14—参考运动物体轨案例3（方法等效代替）

迹的方法。

图象准确，但将不同图

片合一需要计算机技鼓励学生去术

创新和实践，提倡多（4）用相机增长曝光时间，得到一段

需要一定的摄影知识，对曝光度的要求，动脑、动手轨迹的照片

曝光时间的调整，拍摄的创新精神，对学生

时机的选择等

（5）过纸板小孔法，

（6）过纸板多小孔法

方法简单

，轨迹准确，进行创新意但

长度有限，处理不识和创新品方便。

德培养过程，激发学准确性可以提高，简生创新意识

单，方便，让小球速度垂直通过小孔可以减

小误差（最终描绘小球重心位置，在小孔靠近体会物理方法与生活的挡板的一侧可标注圆心的位置，提高实验精紧密联系

确度）

体会此仪器的优点，体

对上一种方法有进一步的改进，且提高效会物理之美

率

注重物理问题的探究思仪器设计巧妙，误差较想和实验设（7）平抛实验器，打点记录小球轨迹

小，考虑比较全面着重计思想，了理解铅垂线，水平仪，……

解设计实验挡板的作用

的基本方法

完整的轨迹，但轨迹不

清楚学生思考，体会

总结：

1、实验目标

2、实验过程、方法

3、数据处理

通过分一系列思考题，加深对实验原理的理解，为后面的动手实验作好准备

讨论并回答：

众中选优原则和联系实际的原则

知道平抛运动的条件和相应控制方法

．好的实验设计应兼顾哪些问题？

学生动手操作实验

归纳总结：安全（人身和仪器）、成功

率高、仪器简单，操作容易、误差小、用碰撞实验器，

效率高，可重复性强等等；

培养学生动手动脑能力

为在实验中得到较准确的轨迹，请思考

下列问题：

1．我们的研究对象是什么？如何控制方法1：用碰撞实验器得到的轨迹

其条件？

2．如何保证每次实验v0相同？

3．小球平抛的抛出点在哪？如何确定？

在画出的x轴上由o点起取等距离的点，A1，A2，A3，A4，再由轨迹曲线测量出各点所对应的下降的高度，看这些高度的比值是否近似等于1：4：9……从而检查实验的结果误差的大小。

会处理实验操作结果，进一步理解实验原理

第二部分

2．根据不同方案的分析，结合本校实细水柱法

际，选择恰当的方案──我们用碰撞实

验器，和细水柱法。

学生处理轨迹图象和处理数据，得出结论

学生动手实验：

在选出本次实验描绘平抛运动物体轨迹的方法的基础上学生动手实验，描绘平抛运动的轨迹

借助PPT文件，显示下列问题

4．实验中与斜面轨道不光滑有关吗？为什么？

5．根据得到的实验轨迹点，如何描绘方法2：用细水柱得到

平抛运动的轨迹？

6．实验需要哪些器材或仪器？

教师个别指导，随时解答学生遇到的问题

的

照片：

用事先做好的方格图套在图片上，可以快速检验如图

1、如何判断平抛运动的轨迹是不是抛第三部分：

物线？

研究平抛运动特点：利用得到的平抛轨迹：

1．判断平抛运动的轨迹是不是抛物线；

提问：还有什么方法知道得到的轨迹是否是抛物线？

2．计算平抛物体的初速度：

2知道判断运y一x图，判断是否

是动轨迹是否过原点直线

是抛物线的方法

根据坐标中轨迹上某点的xy，结合下式可求

v0，

进一步强调物理思想和方法──-化曲线为直线

得出实验结论：

会用运动合成与分解的方法分析抛体运动

（1）实验得到的轨迹（1）测量初速度时需要测量的物理量是否是抛物线；

有哪些？

2．计算平抛物体的初速

度

（2）平抛物体的初速（2）如何推导平抛初速度的表达式？

度多大。

（3）计算平抛运动的初速度

理解实验目的，知道实思考，计算，得出结论

验的意义，培养科学素

养

第四部分

本节实验目的、器材、步骤、方法、

学生总结

培养学生语言表达能

课堂小结

力、概括能力

例 在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：

A．让小球多次从

位置上滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。

B．按图安装好器材，注意

，第五部分：

记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。

C．

取下白纸，以O为原点，以竖直线课堂训练

为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。

D．

⑴

完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。

⑵上述实验步骤的合理顺序是

。

提示 回顾该实验的操作步骤及注意事项，对照分析即得。

当堂强化、消化、巩固本节知识和方法

学生抢答

课堂评价：课堂引入新颖，把物理和生活实际联系起来，不枯燥，源于生活，用于生活，学生学习轻松有趣。此课是实验课，所以在在培养学生能力方面做了很详细的设计与安排，既有实验方案设计，又有实际动手操作，还有对操作结果的处理，充分体现以学生为主体，培养学生能力的教学思想，同行强化物理仪器设计中的每个细节，既可以让学生对物理知识知其所以然，还能让学生意识到细节的价值，要关注细节。在处理实验时，由于学校的平抛演示仪器比较陈旧，误差很大，所以用数码相机照下细水柱的平抛运动轨迹，再对照片进行处理，取得了非常好的效果，同时可以以此激发学生创新实验，关注生活，充分利用资源的兴趣。