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1、机 器 人 技 术 作 为20世 纪 人 类 最 伟 大 的 发 明 之 一，自60年代初问世 以 来，经 历40余 年 的 发 展 已 取 得 长 足 的 进 步，走向成熟的工业机 器 人，各 种 用 途 的 特 种 机 器 人 的 实 用 化，昭示着机器人技术灿烂 的 明 天。科 学 家 对 机 器 人 的 定 义 是：“机 器 人 是 一 种 自 动 化 的 机 器，所不同的 是 这 种 机 器 具 备 一 些 与 人 或 生 物 相 似 的 智 能 能 力，如 感 知 能 力、规 划 能 力、动 作 能 力 和 协 同 能 力，是一种具有高 度 灵 活 性 的 自 动化机器”。机 器
2、人 技 术 综 合 了 多 学 科 的 发 展 成 果，代表了高技术的发 展 前 沿，它 在 人 类 生 活 应 用 领 域 的 不 断 扩 大 正 引 起 国 际 上 重 新认 识 机 器 人 技 术 的 作 用 和 影 响。随 着 人 们 对 机 器 人 技 术 智 能 化 本 质 认 识 的 加 深，机器人技术开 始 源 源 不 断 地 向 人 类 活 动 的 各 个 领 域 渗 透。结合这些领域的应用 特 点，人 们 发 展 了 各 式 各 样 的 具 有 感 知、决 策、行动和交互能力 的 特 种 机 器 人 和 各 种 智 能 机 器，如 移 动 机 器 人、微 机 器 人、水下
3、机 器 人、医 疗 机 器 人、军 用 机 器 人、空 中 空 间 机 器 人、娱乐机器 人 等。对 不 同 任 务 和 特 殊 环 境 的 适 应 性，也是机器人与一般自动 化 装 备 的 重 要 区 别。这 些 机 器 人 从 外 观 上 已 远 远 脱 离 了 最 初 仿人 型 机 器 人 和 工 业 机 器 人 所 具 有 的 形 状，更加符合各种不同应用领 域 的 特 殊 要 求，其 功 能 和 智 能 程 度 也 大 大 增 强，从而为机器人技 术 开 辟 出 更 加 广 阔 的 发 展 空 间。2.机器人的发展机 器 人 的 历 史 并 不 算 长，1959年美国英格伯格和德沃尔
4、制造出世界 上 第 一 台 工 业 机 器 人，机 器 人 的 历 史 才 真 正 开 始。英格伯格在大 学 攻 读 伺 服 理 论，这 是 一 种 研 究 运 动 机 构 如 何 才 能 更 好 地 跟 踪控 制 信 号 的 理 论。德 沃 尔 曾 于1946年 发 明 了 一 种 系 统，可以“重演”所 记 录 的 机 器 的 运 动。1954年，德沃尔又获得可编程机械手臂专 利，这 种 机 械 手 臂 按 程 序 进 行 工 作，可以根据不同的工作需要编 制 不 同 的 程 序，因 此 具 有 通 用 性 和 灵 活 性，英格伯格和德沃尔都 在 研 究 机 器 人，认 为 汽 车 工 业
5、 最 适 合 于 用 机 器 人 干 活，因为是用 重 型 机 器 进 行 工 作，生产过程较 为 固 定。1959年，英格伯格和德 沃 尔 联 手 制 造 出 第 一 台 工 业 机 器 人。它成为世界上第一台真正的 实 用 工 业 机 器 人。此 后 英 格 伯 格 和 德 沃 尔 成 立 了“尤尼梅逊 公司，兴 办 了 世 界 上 第 一 家 机 器 人 制 造 工 厂。第一批工业机器人被称为“尤尼梅特”,意思是“万能自动”。他 们 因 此 被 称 为 机 器 人 之 父。1962年 美 国 机 械 与 铸 造 公 司 也 制 造 出 工 业 机 器 人，称为“沃尔萨特兰”，意思是“万能
6、搬动”。“尤 尼 梅 特”和“沃尔萨特兰”就成为世界上 最 早 的、至今仍在使 用 的 工 业 机 器 人。近 百 年 来 发 展 起 来 的 机 器 人，大 致 经 历 了 三 个 成 长 阶 段，也即三个 时 代。第 一 代 为 简 单 个 体 机 器 人，第 二 代 为 群 体 劳 动 机 器 人，第 三 代 为 类 似 人 类 的 智 能 机 器 人，它 未 来 的 发 展 方 向 是 有 知 觉、有 思 维、能 与 人 对 话。第 一 代 机 器 人 属 于 示 教 再 现 型，第二代则具 备 了 感 觉 能 力，第 三 代 机 器 人 是 智 能 机 器 人，它不仅有感觉能力，而
7、且 还 具 有 独 立 判 断 和 行 动 的 能 力，并 具 有 记 忆、推理和决策 的 能 力，因 而 能 够 完 成 更 加 复 杂 的 动 作。中央电脑控制手臂和行 走 装 置，使 机 器 人 的 手 完 成 作 业，脚 完 成 移 动，机器人能够用自 然 语 言 与 人 对 话。智 能 机 器 人 在 发 生 故 障 时，通过自我诊断装置 能 自 我 诊 断 出 故 障 部 位，并 能 自 我 修 复。今 天，智能机器人的应 用 范 围 大 大 地 扩 展 了，除 工 农 业 生 产 外，机 器 人 应 用 到 各 行 各业，机 器 人 已 具 备 了 人 类 的 特 点。机 器 人
8、 向 着 智 能 化、拟人化方向发展的道路，是 没 有 止 境 的。机 器 人 是 虽 然 外 表 可 能 不 像 人，也 不 以 人 类 的 方 式 操 作，但是可以 代 替人力自动工作的机器。后来美国著名科普作家艾萨克 阿西莫 夫 为 机 器 人 提 出 了 三 条 原 则，即“机 器 人 三 定 律“：第一定律一机 器 人 不 得 伤 害 人，或 任 人 受 到 伤 害 而 无 所 作 为；第二定律机 器 人 应 服 从 人 的 一 切 命 令，但 命 令 与 第 一 定 律 相 抵 触 时 例 外；第三定律机 器 人 必 须 保 护 自 身 的 安 全，但 不 得 与 第 一、第二定
9、律 相 抵 触。这 些“定 律”构 成 了 支 配 机 器 人 行 为 的 道 德 标 准，机器 人 必 须 按 人 的 指 令 行 事，为 人 类 生 产 和 生 活 服 务。动能的改变教学设计一、学习目标与任务1、学习目标描述（一）知识与技能1.理解什么是动能，知道动能的定义式，会用动能的定义式进行计算。2.理解动能定理及其推导过程。3.知道动能定理的适用范围，会用动能定理进行计算。4.巩固用打点计时器打下的纸带计算物体的即时速度，利用图象探究物理量间的关系。（-）过程与方法1.通过用纸带与打点计时器来探究功与速度的关系，体验知识的探究过程和物理学的研究方法。2.运用演绎推导方式推导动能定
10、理的表达式。3.理论联系实际，培养学生分析问题的能力.（三）情感态度与价值观通过实验探究，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树 立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观；通过动能定理的演绎推导，培养学生对科学研究的兴趣。2、学习内容与任务及教学流程说明本节课的内容主要学习动能这一概念和力学中的一条重要规律动能定理。通过本节的学习，应使学生感受动能的大小与哪些因素有关，理解动能定理的推导过程。清楚动能定理的适用条件，通过对比分析使学生体会到应用动能定理解题较牛顿运动定律与运动学公式解题的不同点学习重点：动能定理利用实验和理论两种方法得出的过程；动能定理的理解和简单应用。学习难点：实验的
11、设计与实施，以及有关物理过程的分析方法。明确本课的重点和难点，以学习任务驱动，实验探究与问题讨论为方式，以动能概念的引入及恒力做功与动能变化的关系的探究为核心，通过各种展示方式创设情景，引导学生通过对问题的交流讨论和实验探究，理解动能和动能定理，了解学习基本的物理学研究方法。充分利用教具、教师个人主页提供的课程学习资源和交流讨论区，在着重学习内容的基础上，内延外拓，培养学生科学探究能力、利用网络搜集信息和协作交流的能力。二、学习者特征分析学生在初中就知道了动能的初步概念，动能定理是第二章能的转化和守恒第1 节的内容，学生在前面第一章学习过做功和能的概念。动能定理常用于解决运动学问题，学习好动能
12、定理非常重要，并为后一节的能量守恒定律的掌握打卜.基础。在学习“必修1”的过程中，学生已经知道实验探究和理论推导相结合的科学研究方法，在这里再次采用这种方法，使学生更加熟悉。三、学习环境选择与学习资源设计1.学习环境选择（打J）（1）W e b 教 室（）（2）多媒体教室（V ）（3）室外活动（）（4）校 园 网（V ）(5)I nt e r ne t (V )（6）其它2、学习资源类型（打J）（1）课 件（网络课件）（V ）（2）工 具（）（3）专题学习网站（）（4）多媒体资源库（）（5）案 例 库（）（6）题 库（）（7）网络课程（）（8）个人主页（V ）(8)其 它()3、学习资源内容简
13、要说明司南版物理2教科书与配套学习手册教师个人主页下学习资源：包含知识归纳、课堂练习、课后交流、拓展研究及F la s h交互性网络课件等课程学习材料。四、学习情境创设1、真实性情境（V ）2、问题性情境（V）演示实验与分组实验。用f la s h制作的一系列教学软件。探究恒力做功与物体动能变化是什么关系时，需要测量的物理量有哪些？用什么方法和什么器材进行实验？五、学习活动的组织类型相应内容使用资源学生活动教师活动自主协作学习设计动 能 的改 变 课后练习物理教材、演示实验、课后练习题教师个人主页下的多媒体教学资源。相关的物理学习网站。分析、操作、小组协作讨论、总结、提交结论。独立思考分析得出
14、结论问题情景的创设，问题的提出。学习资源获取路径的指导。问题解答和咨询。六、教学过程步骤教师行为学生行为设计意图课堂准备1.演示实验及探究实验的准备。2 .制作教学辅助p p t、f la s h课件。3 .指导学生登陆教师主页。4.多媒体教室的准备。1.作好课前准备。2.熟悉教师主页的操作方法。引导学生利用网络来辅助学习，拓展学习空间，有利于实现教学目标。境导入通过视频课件展示：运动的物体可以做功，提出问题：什么是物体的动能？学生通过观察、思考并回忆初中所学，回答：物体由于运动具有的能叫动能。了解物理概念的形成源于生活。操作讨问题1:物体的动能大小跟哪些因素有关呢？演 示 实 验 影响小球动
15、能大小的因素有哪些，请学生通过观察分析。学生观察思考分析：质量大、速度快的物体对其他物体做的功就多，所具有的能量引导学生学会从实验现象中思考分析，最终总结归纳出结论。同时注结合学生讨论指出：从功能关系定性分析得到：动能的大小跟物体的质量、运动速度有关.物体的质量越大，运动速度越大，动能就越大。在物理学中，就用工加丫2 这个量来表示物体的2动能。同时指出动能是标量，它的单位同功一样，在国际单位制中都是焦耳。动能是状态量.就大。意实验方法：控制变量法。课件展示保龄球撞击球瓶做功，动能学生思考分析，保龄引导学生从功能论减少，请学生分析保龄球动能减少的球撞击球瓶对外做了关系分析问题。原因。问题2：若外
16、力对物体做功，该物体的动能总会增加吗？如果物体对外做功，该物体的动能总会减少吗？做功与动能的改变之间究竟有什么关系呢？方法引导：我们可以先从简单的情况入手，通过实验来探究恒力做功与动能改变的关系.指导学生阅读教材P 2 3 ”实验与探究”功，动能减少。学生通过讨论，还不能马上得出做功与动能的改变之间的关系。部分。学生带着问题阅读课培养学生在实验问题3：这个实验需测量哪些物理量？文，通过思考讨论交探究前要养成思应用什么方法、什么仪器来测量？引导学生回答：需要测量速度、恒力的 功（祛码重力和下落的距离）；测速度可用打点计时器。同时指出：研究物理量之间的关系可以用半定量的方法，不需要测出具体值。同时
17、引导学生思考，如何改变恒力的功。流，并回答问题。考的习惯。有了正确的探究思路，才会避免探究的盲目性。操问题4：小车运动过程中受几个力？为使细线的拉力充当合力，其他力应怎样处理？思考并回答：重力、支持力、摩擦力、细线的拉力。通过学生预习和初步设计实验、激作归纳总结：重力、支持力、摩擦力、细线的拉力；为使细线的拉力充当合力，必须将其他力平衡掉。问题5：如何平衡摩擦力，平衡到什么思考回顾力的平衡问发学生的兴趣，调动积极性。讨论程度，如何验证？引导学生思考平衡摩擦力的方法：让木板有一个微小的倾角，使重力沿斜面向下的分力等于小车及纸带受到的摩擦阻力；轻推小车使之匀速运动。问 题 6：实验中，是什么力对小
18、车做功？小车做什么性质的运动？初速度、末速度如何求？引导学生回答：细线的拉力做功；小车做匀加速直线运动；初速度和末速度可通过处理纸带求得。问题7：如何处理实验数据，得到合力的功与速度变化的关系？引导学生回答：用图像法处理实验数据，通过图像可以直观的看出物理量之间的关系。即建立直角坐标系，用纵坐标表示力对物体做的功W,用横坐题，讨论平衡方法。发展学生设计实验、收集数据、分析论证、交流评估等技能，有利于培养学生的实验能力、与他人合作的标表示物体的速度的平方V2,描点、进行实验，采集数据：能力及尊重实验连线，得出结论.指导学生实验探究。学生实验完毕后，指导学生进行数据记录和处理，并得出结论。问题8：
19、为什么会有误差，怎样才能减小误差？本实验是否还有其他的设计方案，请你于课后思考，并将你的实验方案与其他组的同学进行交流，选择出更好的实验方案。分工合作，共同完成。分析数据，得出结论：在误差范围内，恒力做功与动能的改变相等。记下问题，留作课后作业。事实的态度。操作问题9：通过实验探究，我们已经知道恒力做功与动能改变的关系，那么能不能从理论上来进行推导得出其关系呢？通过投影展示问题情景：设一个物体的质量为m,初速度为V 1,在与运动积极思考中通过知识的推移，找 到 探 究 规 律 的思想方法，形成良好的思维习惯。讨方向相同的合外力F的作用下发生一加 深 学 生 对 功 能段位移，速度增加到V 2。
20、学生根据课本提供的问题情景，运用牛顿关系的认识，提导学生的推导能力。论学 生 得 出 动 能 定 理的内容及 表达式第二定律和运动学公后，教师做出必要的补充，归纳：动能式独立推导出外力做定理：外力对物体所做的总功等于物工与物体动能变化的体动能的增加。公式：W=E ,2-E心 k关系。让学生正确理解式子中各物理量的含通过阅读，培养学义。生 的 阅 读 理 解 能问 题1 0：(1)如果物体受到儿个力的阅读教材，思考问题，力；通 过 学 生 讨作用，动 能 定 理 中 的W表示什么意列举实例，发表见解。论，明确动能定理义？(2)动能定理，我们是从物体受恒力作用且做直线运动的情况下推出的。动能定理是
21、否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况呢？归纳指出：(1)总 功W指的是各外力的适用范围。做功的代数和：w=w1+w2+.通 过 例 题 让 学 生了 解 应 用 动 能 定(2)动能定理的适用范围：动能定理既理 的 解 题 过 程 和适合于恒力做功，也适合于变力做功，学生解答，并相基本步骤；同时知既适用直线运动，也适用于曲线运动.互讨论。道 在 没 有 涉 及 加通过多媒体展示课本例题，让部分学速 度 和 时 间 的 问生用牛顿第二定律求解，并组织交流题中，利用动能定用动能定理和用牛顿第二定律解题的理 解 题 会 更 加 简体会，讨论哪些问题用动能定理解更方便。捷，方便。教师帮助学生学生
22、总结用动能定理解题的要点、步骤，体会应用动能定理解题的优越性.课堂小结课1.理解动能的概念：(1)知道什么是动能。(2)国际单位中动能的单位是焦耳(J);动能是标量，是状态量。(3)正确理解和运用动能公式分析、解答有关问题。2.学习动能定理：(1)动能定理利用实验和理论两种方法得出的过程；(2)动能定理的理解和简单应用。3.通过动能定理，明确功和动能两个概念的区别与联系，加深对两个概念的理解。回顾总结培养学生归纳的能力，帮助学生理清知识脉络，清晰思路。外1.书面作业P21作业2,3,4,5。1.进一步理解动能和1 .让学生实现知2.指导学生根据自身的情况，进行在动能定理。识的自我反馈。创线学习
23、和交流。2.学生独立思考完成2.教学要求具有新3.生用。4.的4如课后收集资料，交流讨论在生产、舌及自然中动能和动能定理的应考虑在知识应用中的配置不同层次刖题和练习：1、例题(教师讲解)2、随堂练习题(较易题)3、书面作业题(普通题)4、网上练习题(较难题)5、创新作业(课外完成)练习。3.学生进入教师个人主页的讨论区，进行探讨研究。4.通过查阅图书、上网收集资料，寻找相关材料并整理归纳，进行交流讨论。层次性，才能适合不同层次的学生的学习需要。3.充分利用网络可以保证学生在学习过程中更具有自主性。势能的改变教学设计一、学习目标与任务1、学习目标描述（一）知识与技能1.理解重力势能的概念，会用重
24、力势能的定义进行计算.2.理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关.3.知道重力势能的相对性.4.了解弹性势能.（二）过程与方法I.根据功和能的关系，推导出重力势能的表达式.2.学会从功和能的关系上解释和分析物理形象.（三）情感态度与价值观通过小组合作学习让每个同学体会到责任和义务以及尊重，学会同学问相互取长补短，感受合作学习的快乐，通过对新知识的研究，体会物理规律与生活的联系，激发探索未知世界的乐趣。渗透从对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论的方法，激发和培养学生探索自然规律的兴趣.2、学习内容与学习任务说明 一本节课的内容：让学生进一步理解“力做功的过程是能量转化的过
25、程”、“功是能量变化的量度”和提高灵活运用知识的能力。同 时 为 下 节 能量守恒定律的学习奠定基础。学习重点：重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。学习难点：重力势能的系统性和相对性。抓住本节课的重点和难点，以学习任务驱动，采取启发式、讨论式、实验探索式的教学模式，通过各种展示方式创设情景，引导学生通过对问题的交流讨论，突出重点、突破难点。二、学习者特征分析1、高一学生认识事物的特点是：开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡，但思维还常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象的来支持。2、学生在初中时学生已接触过重力势能的概念，在高中阶段要定量的解决重力势能。3学生已学习了功的概念和
26、计算方法。通过重力做功的计算来判断重力势能的变化，通过弹性做功来判断弹性势能的变化。高中的学生具有一定自主探究能力，因而，在教学中以学生自主探究学习为主，引导他们自觉主动地去讨论探究。以学生为主体，注重以实验为引导的启发式教学，注重以实验探究作为学生思维的HI发点，引导学生讨论和思考，寻找重力势能改变有规律。三、学习环境选择与学习资源设计1.学习环境选择(打J)(1)W e b 教 室()(2)多媒体教室(V )(3)室外活动()(4)校 园 网(J )(5)I n t e rn e t ()(6)其它2、学习资源类型(打J)(1)课件(网络课件)(V)(2)工 具()(3)专题学习网站()(
27、4)多媒体资源库(J)(5)案 例 库()(6)题 库()(7)网络课程()(8)个人主页()(8)其 它()四、学习情境创设1、真实性情境(V)2、问题性情境(V )演示实验，讨论交流并总结由教师提出问题，引导学生分析解决问题五、学习活动的组织类型相应内容使用资源学生活动教师活动探索式重 力 势 能和 弹 性 势能的改变物理教材、演示实验、课后练习题分析、讨论、总结、提交结论。独立思考分析得出结论问题情景的创设，问题的提出。问题解答和咨询。六、教学过程步骤教师行为学生行为设计意图课堂准备1.演示实验的准备。2.准备课件资料。预习新课内容作好课前准备。结合生活实例和讨论交流引导学生实现教学目标
28、。境导入师：提出问题：运动的物体具有能量，被举高的物体有没有能量？多媒体投影水电站图片，提出问题：大家都知道水力发电站是用水来发电的，为什么要修那么高的大坝？水是利用了什么能来发电的？多媒体投影打桩机的图片，提出问题：打桩机中被举高的重锤是否具有能量呢？如果有，那么它的能量 是 从 哪 里 来的？为了能理解以上问题这节课我们就来学习新的内容势能的改变观看幻灯片听老师讲述并进行思考引导学生通过对实例的观察与分析一学过程（-）重力势能请同学们分析、讨论以上提出的问题并引导学生归纳出重学生思考讨论交流进行分析得出定义:物体处引导学生通过对运动实例的观察与力势能的定义。于一定的高度而分析，总结定义：物
29、体处于一定的高度而具有的能叫做重出重力势能具有的能叫做重力势能提出问题：物体重力势能的大小可能与哪些因素有关？请同学们猜想演示实验【提供实验器材：铁球（大小、质量均不同的两个）、透明玻璃容器、沙子】在一个透明的玻璃容器内装上沙子。实验一：将不同的两铁球从同力势能观察实验，回答现的定义.一高度释放，观察铁球落在沙象通过实验引子中的深度。学生回答：铁球的导学生分析实验二：用个铁球从不同高释放高度越大，铁物理量之间度释放，观察铁球落在沙子中球落在沙子中的的关系（控的深度。学生回答观察的现象：铁球的释放高度越大，铁球落在沙子中的深度越大。质量大的铁球落在沙子中的深度越大。归纳上述演示，我们可以定性得到
30、：重力势能跟物体的质量和高度都有关系，且物体的质量越大，高度越高，重力势能就越大。提出问题：那么，怎样来定量深度越大。质量大的铁球落在沙子中的深度越大。制变量法）表示重力势能呢？思考分析通过实例分实验演示及解答问题：回答问题析物体受到投影片出示问题：让质量为m学生求解得到：的重力所做的小球从高度为勿的A点下落到高度为力2的B点，重力所做的功为多少？TA.重力所做的功为：WG=M g/h=mg（力 一力 2）Af0-pZ4zX的功学过程让学生研究上式的物理意义：重力所做的功等于m g h这个量的变化，所以在物理学中就用m g h这个式子来表示物体的重力势能.板书：重力势能公式：E尸mghEP 物
31、体的重力势能一焦(J)m 物体的质量-千克(kg)g 一重力加速度一(米每通过动手自二次方秒)s2/m动手推导重力势我推导重力h-物体的高度一米能单位势能的单位(m)*/1 kg-m/s-m=进一步理解1 Nm=1 J单位之间的让学生推导重力势能的单位重力势能的单关系.*.*1 kg-m/s2-m=1 N m=1 J重力势能的单位是焦耳。重力势能是标量位是焦耳。多媒体投影问题：一个质量为思考问题并进行10kg的物体，把它放置在一张讨论高1m的桌面上，则此物体的让学生通过重力势能是多少呢？(取问题设疑，g=10m/s2)讨论分析，根据学生回答让学生讨论：为最后对问题什么同一个问题会得到不同进行归
32、纳总的答案？结.提高学提出重力势能的相对性：重力生的解决问势能中h是相对于题和分析问某个水平面来说的，这个水平面上h=0,重力势能也为零，这个水平面叫做零势能参考平面。通常也叫零势面。参考水平面的选取是任意的，选择哪题的能力.学过程物体位于参考平面上方,h0,重力势能是正值，物体位于参考平面下方,h各个物理量末位置的重力势能，则在不同的条0.,.项件下的关当物体由低系.学生讨论得到：处运动到高处时，当物体由高处运动到低h 1 v 力 2，WG 0/.0/V/思考讨论,分析得当物体由低处运动到高出：处时，h,7?2,Wn V 2。（1）若使小船渡河时间最短，船头应对什么方向，最短时间是多少？（2
33、）若使小船渡河距离最短，船头应对什么方向，所需时间是多少？让学生充分讨论，猜想，发表看法。由于小船渡河速度全部取自本身发动机提供的速度V”当V,即船头与垂直河岸时，渡河所用时间最短。最 短 时 间；t,=匕若使小船渡河距离最短,则小船实际的运动轨道必须与河岸垂直,也就是小船合运动方向与河岸垂直时，小船渡河的距离最短。建立沿河岸方向和垂直河岸方向直角坐标系，设V|与y轴夹角为。，由平行四边形和勾股定理求得sin=sin-1 匕 匕新课教思考讨论引导讨论:学例 3割成不停向切产线速度石切9 m l作出%在玻璃板生产线统一尺寸的玻璃成滞地被切割，切刀断.如果毛坯玻璃L上不断地向前移现为 8 m/s,
34、为了将受刀的移动方向如何的玻璃需要多长时切刀合速度与分速匕需要将毛坯玻璃切;品.玻璃在流水线上要在运动中将玻璃横U 而m/s的速度在生,金刚石切刀的移动支璃切割成矩形，金刚控制？切割一次宽为可？度示意图：V当金刚石切刀的移动速度V=8 m/s指的是金刚石切刀的移动的实际速度也就是合速度，为了使切刀将玻璃切割成矩形，金刚石切刀必须参与的第一个分运动保证在流水线方向与玻璃相对静止，即匕=4 G m/s第二个分运动V2必须保证与玻璃板边沿垂直。学生课下独立完成计算。小结与作业学生小结：1、处理个平面内物体的运动可以建立平面直角坐标系2、物体实际的运动为合运动，组成合运动的几个运动称为分运动。3、合运
35、动与分运动之间具有等时性，矢量性，独立性作 业：1、课 本 P48页作业；八、教学设计点评本 节 课 利 用“任务驱动”教学模式，以学生为主体，教师为主导，使在学生原有知识和技能的基础上，通过以预设问题为开始，实验，分析、探究、归纳、总结为过程，最后解决和提出新问题为结束的三阶段循环，师生共究，交换信息，最终达成构建学生新的认知结构和培养创新能力的目的。本节课在教学的开始，通过播放视频录像剪接预设了解决抛体运动和渡河问题两个教学目标，设疑激趣，目标明确，能充分调动学生学习积极性和主动性，表现了物理学科理论价值和技术价值。渗透了高中物理课程的教育功能在于提高全体学生的科学素养，为学生的终身发展、
36、使其今后能应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础的核心理念。在探究渡河问题的合运动和分运动的关系的教学中，本节课首先利用控制变量的方法，使学生理解合运动和分运动的关系，突破学生概念模糊、空间想象力缺乏的学习困难，在探究合运动和分运动的矢量性实验中，要求学生课前利用小制作的方法制作器材，变演示实验和小组实验，解决了实验的可视性较差的问题，在实验结果的分析中借助于学生已具备的验证力的平行四边形定则的方法，突显了运动位移，速度，加速度的矢量性，为了使学生体验运动的独立性，教学中使用了弧形轨道球碰撞实验，通过使两个小球在竖直方向距离的变化，改变两球相遇时小球P在竖直方向速度分量的大小，但并不改变小球P在
37、水平方向的速度分量的大小，也就是说小球在竖直方向的运动并不影响它在水平方向的运动，说明了物体的两个分运动是独立的结论，由于小球运动较快，学生不容易观察到小球是否有碰撞，实验中可以设计利用频闪光源现场拍摄的办法获得照片，再进行处理。本节课在实践应用中，关注学生知能落实，强调知识实际应用，将课堂教学延伸到课外，体现了培养学生的科学探究能力、自主学习能力、实践能力以及解决问题的能力新课程目标。竖直方向上的抛体运动教学设计教学课题 竖 直 方 向 上 的 抛 体 运 动 物理2（必修）司 南 版（山东科技出版社）第3章第2节学习任务分析本课题是在学习了匀变速直线运动、自由落体运动和运动的合成与分解的基
38、础上探索和研究竖直方向上的抛体运动。这不仅有利于学生对匀变速直线运动、自由落体运动和运动的合成与分解的综合和深化理解，而且有助于培养学生分析问题和解决问题的能力。竖直方向上的抛体运动是学生生活中中比较熟悉的现象，因此教学时尽量从学生学习和生活中寻找例子，教学过程中多安排学生动手实验的机会，让学生有切身的体会，同时也应安排些思考和探讨的话题，引发学生的思考和讨论，加深学生对竖直方向上的抛体运动规律的理解。重点难点分析重点：使学生掌握竖直方向上的抛运动的特征和规律，在分析匀变速直线运动的基础上，掌握竖直上抛运动中物体运动时间、位移和速度等物理量的计算。难点：在竖直上抛运动的运算过程中，将上升和下落
39、两个过程看成个统的匀变速直线运动，学生不易接受。学情分析1.学生已经学完匀变速直线运动、自由落体运动和运动的合成与分解，对物体运动的研究有一定的基础知识。通过本节课的学习，帮助学生在一个新的、实际的应用场景，深入理解知识，同时把运动的理论知识与实际相联系。2.本节课的知识来源于生活中的大量事例，但学生对竖直方向上的抛体运动的了解较多地停留在前概念的基础上，通过本节的学习让学生对竖直方向上的抛体运动有科学的认识，并掌握科学抽象和分段分析物理现象的一般方法。教学目标知识与技能1.了解什么是竖直下抛（上抛）运动；2.掌握竖直下抛（上抛）运动的特征；3.掌握竖直下抛（上抛）运动的规律；能利用公式计算竖
40、直下 抛（上抛）物体的位移、速度及运动时间。过程与方法1.通过观察物体的上抛，概括竖苴下抛（上抛）运动的特征，培养学生的观察、概括能力；通过对竖直上抛运动全过程的分析和计算，培养学生的分析能力和运用数学工具解决物理问题的能力。2.竖 直 下 抛（上抛）与自由落体运动的研究都是略去空气阻力抽象出的理想化模型，这是物理学研究的重要方法。情感态度与价值观使学生了解物理就在身边，激发学生对科学的兴趣和热情。在学生实验和逐步探究的学习过程中，培养学生细心观察、勤于思考，在相互交流和合作的过程中培养科学精神。教学媒体运用1.i l2.祯P P T *算机、数字展台、投影仪。,频录像剪接。攵学演示课件教 学
41、 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【视频】1、操场上，学生在竖直向上顶球；2、建筑工人往上抛砖；3、杂技抛球。【引导学生寻找生活中的例子】哪些运动可认为是竖直下抛运动或竖直上抛运动？学生举例：向下拍球、向上抛球、向上射箭、跳高等等。播放有关视频【引导学生做实验1】用橡皮做竖直下抛运动【引导学生思考】竖直下学 生 实 验1：用橡皮做竖直下抛运动观察现象：初速度不为零的每位学生-组：一块橡皮。抛运动与自由落体有什么区别和联系？加速直线运动。学生思考：竖直下抛运动有什么特点？【引导学生做实验2】用橡皮做竖直上抛运动【弓1导学生思考】竖直上抛运动有什么特点？学生实验
42、2：用橡皮做竖直下抛运动观察现象：初速度不为零的减速直线运动。学生思考：竖直上抛运动有什么特点？用数字展台摄像头对准橡皮做竖直上抛运动投影到大屏幕。由以上两个学生实验及对生活中实例的总结引出课题 竖直方向上的抛体运动【板书】竖直方向上的抛体运动新课教学问 题 提 出（竖直下抛运动）从实验及实例出发，围绕着竖直方向上的抛体运动，引导学生分析、讨论并提出问题。师生共同分析归纳并提出的问题：1.什么是竖直下抛运动？2.竖直下抛运动有什么规律？学生讨论并提出问题：向上发射火箭是不是抛体运动？为什么？解 决 问 题1：什么是竖直下抛运动？引导学生一起分析实验1的现象。教师引导学生归纳：在忽略空气阻力的情
43、况下，以一定的初速度竖直向下抛出的物体的运动叫做竖直下抛运动。这是一类典型的初速度师生共同分析：1 .有竖直向下的初速度V。2.只受重力作用，空气阻力忽略不计；3.这是抽象出的理想化模型，是一种科学的研究方法新课教学新课教学不为零的匀加速直线运动，它们的加速度就是重力加速度g o【板书】在忽略空气阻力的情况下，以一定的初速度竖直向下抛出的物体的运动竖直下抛运动。要求学生阅读课本关于竖直下抛运动的文字描述。引导学生分析课本对这运动的定义与实际例子的运情景的联系与区别。解 决 问 题 2：竖直下抛运动有什么规律？问题：竖直下抛运动有什么规律？师生共同分析：1、竖直下抛物体的运动可看成是由初速度为V
44、 0的匀速直线运动和自由落体运动的合运动。2、重力加速度g的方向与 V。的方向相同，所以，它是一种初速度不为零的匀加速直线运动。匀加速直线运动的速度公式和位移公式均适用于此运动(a=g)。3、用 v-t 图象来描述运动。学生总结：1、Vt=V o+g tc1 22、S=vot+-g r3、匀加速直线运动0 t.t【板书】1、V o=V o-g t2、S=v.t+-1 gt29推 论:2gh=vf-vl实 际 应 用(一)新课教学新课教学例题:一人站在楼顶向下扔物块。已知物块离开手的速度是2.0 m/s,楼高20.0 m。假设物块出手的位置靠近楼顶，不计空气阻力，物块到达地面的速度大小是多少？(
45、取 g=10m/s2)分析：物块离开手后，只受重力作用。重力方向和初速度方向相同，都是竖直向下，物块将做竖直向下的匀加速直线运动。学生解答：由S=+求时间，再由 Vt=Vo+gt求出到达地面的速度。另解：由2gh=v,2-VQ直接求出 Vt=20.1m/s反思：这相当于一辆汽车快速行驶时的速度，可见高空抛物危险极大。问 题 提 出(竖直上抛运动):配Jr指导学生重做实验及重放视频，引导学生分析竖直上抛运动的实例，讨论并提出问题。1.什么是竖直上抛运动？2.竖直上抛运动有什么规律？学生动手实验、讨论观察的现象并提出相应的问题。解 决 问 题 1:什么是竖直上抛运动？引导学生一起分析实验2 的现象
46、。教师归纳：在忽略空气阻力的情况下，以一定的初速度竖直向上抛出的物体的运动分别叫做竖直上抛运动。这是一类典型的初速度不为零的匀加速直线运动，它们的加速度就是重力加速度go师生共同分析：1.有竖直向上的初速度V。2.只受重力作用，空气阻力忽略不计；3.与竖直下抛运动一样，竖直上抛运动也是一种抽象出的理想化的运动模型。【板书】在忽略空气阻力的情况下，以一定的初速度竖直向上抛出的物体的运动叫做竖直上抛运动。要求学生阅读课本关于竖直上抛运动的文字描述。引导学生分析课本对这运动的定义与实际例子的运情景的联系与区别。解 决 问 题 2：竖直上抛运动有什么规律？Iw O l问题：竖直上抛运动有什么规律？师生
47、共同分析：对物体竖直上抛运动可以分段分析。学生总结：一、上升过程1、V t =V o-g t2、S =R-gg/23-2一、上升过程（图 3-1 2）二、下升过程新课教学1、竖直上抛物体的运动可看成是山初速度为V。的匀速直线运动和自由落体运动的合运动。2、重力加速度g的方向与 V o 的方向相同，所以，它是一种初速度不为零的匀减速直线运动。匀减速直线运动的速度公式和位移公式均适用于此运动（a=g）。二、下升过程（图 3-1 3）从最高点开始，物体做自山落体运动。1、V t =g t2、S =gg/三、运动对称性总结：（相对最高点）让学生结合插图比较分析。1、时间对称2、速度对称学会用图象表示：
48、j l;卜r 3-13 下 哀三、引导学生对比分析总结：1、竖直上抛运动的上升过程和下落过程具有对称性。2、引导学生观察课本P5 2插图3-1 5,v00-%t,L 、tEa 3-1 5 上抛还是下落判断网球是在上升，还是在下降？为 什 么 不 能 判 断出？四、最高点：物体上升到最高点瞬时速度为零，由速度公式可得V o-g tm=0 ,所以t=幺g将此结果代人确定物体竖直上抛最大高度h“,=以g实 际 应 用（二）例题气球上系一重物，以 4 m/s的速度自地面匀速上升。当上升到离地面高度h=9 m 处时,绳子突然断了。问：(1)重物是否立即下降？重物要经过多长时间才能落到地面？(2)重物落地
49、时的速度多大?(取 g=1 0 m /s2)分析引导：(1)分析重物的运动情况：先是随气球匀速上升；接着由于惯性而上抛；至最高点后做自由落体运动。(2)把物体从离开绳子到落地视为一整体过程，然后利用竖直上抛运动的速度和位移公式直接求解。特别注意：这时位移为负值，h=-9 m学生解答：解：(1)绳子突然断时，重物与气球具有相同的速度，由于惯性，重物将继续向上运动,上升一段距离到达最高点后再做自由落体运动。上升过程：上 升 时间：/=%=s=0.4 sg 10自9 m 高处继续上升的最大高度：2%鼠=g =0.8 m重物做自由落体运动的过工 口桂：卜降的总高度H=h,+h=9.8 m由 可 求 得
50、 下 降 的2时间t 卜=1.4 s重物从绳子断到落地的总时间：t 总=1.8 s(2)重物落地时的速度V t=g t=1 4 m /s另解：以地面为坐标原点。取竖直向上的方向为正方向，据公式：Vt=V o-g t,1 ，h=vnt-rv1-o,f lA-9m：H 374 幼过4 1 分S小结并布置作业学生小结：1、竖直上抛运动有什么规律？2、竖直下抛运动有什么规律？作业：1.课本P52作业；2.以组为单位，利用网络费源查阅相关资料，了解实际生活生产中有关竖直方向上的抛体运动的应用，并与其它小组交流学习成果。问题引入:激 疑 1抽象与归纳竖直（下）上抛运动应用教学流程情景创设：视频及实验实验、