談談教材
本課所用教材選自人教版高中物理必修二冊第五章第三節的內容。本節內容是通過實驗探究水平拋射運動規律。學生在生活中對拋射運動有著豐富的體驗,這個內容是引導學生從生活到物理的很好的素材。它是上一節理論運動綜合分解方法的具體實踐應用,也是下一節拋射運動規律的前提。同時,它也是物理教學從直線運動到曲線運動的轉折點,在本章中起著重要作用。
學生說
學生對生活中的拋物運動習以為常,但缺乏將生活情境構建成物理模型的能力。但通過前期的學習,學生打下了良好的理論基礎,了解了牛頓力學所遵循的規律、勻速直線運動、運動的合成與分解;知道運動的合成與分解是處理曲線運動的基本方法;但學生的實驗設計能力、良好的實驗操作能力、觀察能力和分析能力還有待提高。
談論目標
1、知道水平拋射運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動;
2.能做:通過本次實驗,學生可以培養從生活情境構建實物模型的能力、根據已有知識科學推導水平拋射運動規律的能力以及通過實驗展示科學研究成果的能力;
3.運用能力:利用水平拋射運動規律解決現實生活中的實際問題
談論設計
創設生活中污水從排污口排出的生活情境,模型具有典型的水平拋射運動特征,根據情境設計實驗,為真實還原情境網校頭條,采用水噴法研究水平拋射運動。實驗裝置如圖所示,倒置的飲料瓶中裝滿水,在瓶塞中插入兩根兩端開口的細管,其中一根管子水平彎曲。水在恒壓作用下從噴嘴以勻速噴出,在空中形成彎曲的細水柱,表現出水平拋射運動的軌跡。將其畫在背后的紙板上,再根據運動軌跡計算水噴的初速度。
恒壓瓶的制作是本次實驗的關鍵,它利用控制兩管高度差的原理,實現壓力穩定,從而保證噴水速度恒定。
談論裝備
本實驗采用生活中及實驗室中常見的器材:恒壓瓶、木板及垂直固定支架、坐標紙、圖釘、重錘線、三角板、鉛筆、直尺等。實驗器材簡單易得,學生操作簡單,便于探究。
原則
利用水射流法刻畫水平拋射運動的運動軌跡,建立坐標系,從原點出發,在水平方向選取等位移間隔,在豎直方向對應位移的比例為1:4:9,測量若干點的橫縱坐標,利用初速度公式及表達式計算出水平拋射運動的初速度V0。
談論過程
教學分為四個部分:
一是創設情境。為學生創設實驗學習情境,從測量排污口排放流量這一現實問題情境出發物理高中必修二5-3探究平拋運動的特點教案,師生共同搭建實物模型,讓學生體會“生活中處處有物理”、“物理源于生活又高于生活”。
其次,模型建構。組織學生討論問題情境:確定水平拋射運動的對象,明確問題情境,描述水平拋射運動的過程,構建模型。這種現實情境對于學生來說是一個結構性較差的問題。將實際問題轉化為物理模型需要在分析過程中抓住主要矛盾物理高中必修二5-3探究平拋運動的特點教案,忽略次要矛盾,建立合理、易于分析的理想模型。接下來需要總結生活經驗和問題情境的表象,用科學、準確的語言描述和形成相關概念。用粉筆或橡皮擦演示水平拋射運動,引導學生形成運動過程的直觀形象,進行理論研究。通過受力分析,強化學生對水平拋射運動本質的認識,滲透動力學的思維方法,將新情境與已有知識相結合,建構新知識。
三、實驗探索。引導學生分析、討論、提出假設、搭建實驗裝置,推導水流運動軌跡,驗證軌跡為拋物線的猜想。師生共同總結:通過運動的合成與分解,分析水平拋射運動;水平拋射運動可以看作是水平方向的勻速直線運動與垂直方向的自由落體運動的合成;兩個方向的運動相對獨立,互不干擾。通過嚴謹的語言,將學生的探索上升到科學的高度。
最后是情境應用。引導學生將實驗結論延伸到情境中解決問題,并用問題來呼應課初設計的真實污水測量情境問題。培養學生運用總結出的規律分析解決實際問題的能力。
反射
本次實驗是將科學探究與實際生活相結合的一次重要創新,沒有相關經驗可以借鑒,但實驗設計和實驗設備均源于生活,讓學生有熟悉感和可操作性,增加了學生對實驗的濃厚興趣,加深了對知識的理解。最后通過對比伽利略大師對水平拋射運動的假設和推導,讓學生感受到物理學大師嚴謹的邏輯推理和嚴謹的科學態度。但實驗中也存在實驗誤差控制的缺陷和非流體水平拋射運動的認知缺陷,希望各位專家多多指教,謝謝!