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第3章 《抛体运动》教学建议

一．课标解读

《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理2”的内容标准涉及本章内容的条目1：“会用运动合成与分解的方法分析抛体运动”；条目4：“关注抛体运动（和圆周运动）的规律与日常生活的联系“。这两条在本章的教学要求是：学生知道什么是抛体运动，会用运动合成与分解的方法分析各类抛体运动规律，解决生产和生活中的问题。

本章教学重点是让学生学会运动的合成与分解方法，能应用这种方法分析，研究抛体运动，理解和掌握抛体运动的特点和规律；体验化复杂为简单，变曲为直研究问题的思维方式，以及运动合成与分解的合理性。学生已学过力的合成与分解，掌握平行四边形定则，为运动的合成与分解奠定了一定的知识基础。在本章的教学中，应围绕这种方法的学习与应用设计教学，有目的、有步骤渗透这种思想方法，培养学生创新思维能力。在探究学习中，使认识不断升华，能力逐步提高；在解决具体问题中让学生真正理解这种方法的意义。

第一节 运动的合成与分解

教材的分析与处理

一．教材特点

1．内容与地位

本节重点内容是理解和掌握运动的合成与分解方法。其中运动的独立性原是理解运动合

成与分解的前提，是学好运动合成与分解的基础。在复杂的运动中，每一个分运动独立进行，自成规律，各自产生运动效果，每一个分运动的性质决定合运动的性质与轨迹，合运动与分运动既相互关系，又有等效性。运动合成与分解方法是研究和解决复杂运动的重要方法；学好这种方法，有利于理解和掌握本章知识，是学好本章内容的基本保证。

本节教学应立足于运动的独立性，通过实验探究和具体问题的分析，渗透和培养化曲为

直，由繁变简，由未知变已知的思维方式，让学生知道为什么可以这样处理，其合理性和可行性是什么？在探究中知道运动的合成和分解遵循一个原则，（平行四边形定则）两个原理（独立性原理和等时性原理），应用这一方法解决一些简单问题。理解和掌握这一方法，为进一步学习抛体运动和研究复杂运动打下基础。

2．教学目标

⑴通过实验探究，理解运动的独立性。

⑵知道一个具体的运动往往是由几个分运动合成的，知道什么是合运动，什么是分运动。

⑶理解分运动与合运动的关系，掌握运动合成与分解方法，能应用平行四边形法则进行相关运算。

⑷培养学生化曲为直，简化复杂物理过程的研究方法，培养学生在日常生活中善于总结和发现问题。

3．重点 难点

1

重点：运动的独立性，运动的合成与分解方法 难点：运动的合成与分解方法的理解 二．教材处理

引入：引导学生根据自己对生活的观察，例举曲线运动实例。如：车辆转弯，飞机空投救援物资等，引发学生好奇心和求知欲。 1． 运动的独立性

建议利用课本P45水平方向匀速直线运动和自由落体运动，复习共同必修模块“物理1”中一维直线运动的分析方法。然后提出：如果不是一维运动，比如将球与水平成一角度抛出，其运动轨迹不是直线，而是曲线，应如何研究和描述这样的运动呢？

运动的独立性是理解运动合成与分解的基础。建议采用演示（有条件可分组实验）进行P46“实验与探究”；实验探究内容应包括两种情况：第一次使两球在E点相碰：第二次改变小轨道M的高度，两球又能相碰。由实验结果引导学生思考，P球在竖直方向速度改变，水平方向运动的快慢并没有改变；（同样也可以证明水平方向运动也不影响竖直方向运动）这就是运动独立性。 2． 运动合成与分解

运动合成与分解的内容是本章的重点，涉及到许多基本概念和基本规律。教学中不能

一步到位，应从认知规律上设置理解层次。建议以运动的独立性为基础，引导学生分析竹筏过溪问题。先假设水不流动，竹筏在静水中沿AB方向划动；又假设竹筏不划动，只有水流动，竹筏沿AA运动；如果在流动的溪水中划动竹筏，竹筏就同时参与这两种运动，竹筏从A到B的实际运动就是合运动。从而引入合运动与分运动概念，说明什么是运动的合成，什么是运动的分解，以及分运动与合运动的位移关系。再从运动的独立性原理出发，导出分运动与合运动的时间关系，速度关系?，得出描述合运动与分运动中的各个物理量即位移、速度等矢量的合成与分解都遵循平行四边形定则的结论。再给出竹筏过溪具体数值，让学生分别从位移合成求合位移（合速度）和从速度合成求合位移（合速度）比较两种方法所求的结果是否相同，从定量方面进一步理解运动合成与分解方法。

建议：

①补充物体做曲线运动的条件和曲线运动的速度方向。

②小船过河的最短时间和最短航程问题可作为课外思考练习，对于一个运动怎样分解，实际运动如何确定分运动，分运动的性质决定合运动的性质与合运动的轨迹等内容，不宜在本节讨论。 本节教学时数为1课时。

第二节 竖直方向上的抛体运动

教材的分析与处理

一．教材的特点

1．内容与地位

竖直方向上的抛体运动是具有竖直方向的初速度，仅在重力作用下的匀变速直线运动，其运动性质是匀变速直线运动，属于抛体运动的范畴。本节的教学重点是在学生学习了运动的合成与分解的基础上，认识什么是竖直方向的抛体运

2

动，初步尝试运用所学的知识研究具体问题，体会运动合成和分解方法，有利于学生更好理解和掌握竖直方向上抛体运动特点和规律。

把复杂的运动分解为简单的分运动，是解决问题的基本出发点，也是认识方法的升华。在研究竖直方向上的抛体运动中，采用不同模型或从不同角度分析问题，可以有效提高和发展学生思维能力。就整体而言，竖直上抛运动是上升和下降两个过程的统一体，是一种匀变速直线运动；研究时既可以分段进行，也可以整体处理，教学中引导学生进行分析比较，理解整体法和分段法在解决问题中的优缺点，有利于全面掌握竖直方向抛体运动的特点和规律，为进一步学习平抛运动和斜抛运动打下基础。

2． 教学目标

⑴知道什么是竖直下抛和竖直上抛，能运用运动合成和分解方法分析竖直方向上的抛体运动。

⑵理解处理竖直抛体运动的两种思路和方法。

⑶理解和掌握竖直方向抛体运动的特点和规律，应用匀变速运动知识解决相关问题。

⑷通过对竖直方向的抛体运动的分析，领略抛体运动的对称与和谐。 3．重点 难点

重点：理解和掌握竖直方向上的抛体运动的基本规律

难点：利用运动的合成与分解方法分析竖直方向上的抛体运动

二．教材处理

竖直方向上的抛体运动是匀变速直线运动的特例，生产、生活中的例子很多。教学中，可引导学生认识这类运动，与匀变速直线运动比较，有哪些异同点。如竖直下抛：特点是具有竖直向下的初速度，只受重力作用，且G与V0同方向，是加速度等于g的匀加速直线运动,再让学生写出P49中的V0和S的表达式（教材的编排是为了突出描述直线运动的两个重要的物理量）。要让学生知道，把匀变速直线运动中的加速度a换成g ，虽然物理意义不同但运动性质不变。以旧引新实现知识的迁移，学生容易接受。

教学上，建议采用运动的合成方法讲解：让学生思考如果重力不存在，以初速度V0竖直向下（上）抛物体，物体做什么运动；如果重力存在，让物体由静止释放，又做什么运动；如果具有竖直方向的初速度V0，重力也存在的运动，就是这两种运动的合成。竖直下抛和竖直上抛的运动规律分别为

S=S匀+S自=V0t+gt2/2和S=S匀—S自=V0t—gt2/2

竖直上抛运动涉及上升和下降两个过程，相对较复杂。教学中宜先采用分段处理方法，把竖直上抛运动全过程看成竖直向上匀减速运动和自由落体两个阶段，最高点是这两个运动的转折点。在学生充分理解的基础上，才考虑整体处理。注意强调竖直上抛运动是一种初速度方向向上，加速度为g的匀变速直线运动，各物理量方向的确定，要结合习题训练，使学生对往返运动的矢量计算问题逐步掌握。

竖直上抛运动的特点和规律是本节的重点，教学中通过对运动对称性（速率、时间、高度等）和几个特殊点（如起点、终点、最高点、等高点）进行分析，把握好几个物理量（如上升时间，最大高度等）全面理解和掌握竖直上抛运动的特点和规律。

本节教学时数为1课时。

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