探究平抛运动的特点

【教学目标】

一、知识与技能

1.准确描述平抛运动的定义及成立条件。

2.掌握平抛运动的分解方法与运动规律。

3.运用位移公式解决实际物理问题。

二、过程与方法

1.通过对比实验建立理想化物理模型。

2.运用运动合成与分解思想处理曲线运动。

3.应用数字化工具进行实验数据分析。

三、情感态度与价值观

1.体会物理学理想化方法的价值。

2.培养实验探究与理论分析相结合的科学态度。

3.认识物理模型在解决实际问题中的应用。

【教学重难点】

一、教学重点

运动独立性原理及分解方法的建立。

二、教学难点

竖直方向自由落体运动的实验验证。

【教学准备】

一、实验器材

J2125型平抛竖落仪、频闪摄影装置、光电计时器、钢球轨道装置。

二、多媒体资源

Matlab运动轨迹仿真程序、PhET互动模拟平台。

三、教学课件

包含三维运动分解动画、参数可调式轨迹生成器。

【作业设计】

（1）请描述平抛运动的定义，并写出其水平位移和竖直位移的公式。

（2）设计一个实验方案来描绘平抛运动的轨迹，并说明如何根据轨迹求初速度。

（3）分析空气阻力对平抛运动轨迹的影响，并解释速度偏向角与位移偏向角的关系。

（4）论平抛运动与斜抛运动的区别，并通过实验数据验证平抛运动的轨迹方程。

（5）总结平抛运动的主要特点和实验结论，并解释其物理意义。

【教学反思】

本次教学的最大亮点在于通过影像和GeoGebra工具迅速吸引学生注意力，增强实践体验；采用Toulmin论证模型和CFD仿真软件，帮助学生建立平抛运动理想化模型；利用AR技术投影坐标系网格，直观展示平抛运动；结合高速摄影和ImageJ软件，进行轨迹坐标提取和线性拟合，培养科学素养。