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利用智能手机研究平抛运动说课稿

教材分析

（一）教材的地位分析

本节课选自粤教版高中物理必修二第一章第三节。《平抛运动》安排在《曲线运动》和《运动的合成与分解》之后，是利用运动的合成与分解的方法分析曲线运动的具体体现。学生通过学习，也能体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想，为进一步学习其他曲线运动打下基础。

课程标准分析

《普通高中物理课程标准（2017版）》中对本节课的要求是（1）要求学生通过实验，探究并认识平抛运动的规律。（2）会用运动合成与分解的方法分析平抛运动。（3）体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想。

教材内容分析

《平抛运动》这一节课教材首先展示了平抛运动的轨迹图，让学生定性感受平抛运动是曲线运动。接着安排了一个实验探究活动，利用平抛实验演示仪从水平和竖直两个方面研究平抛运动的特点，最后利用教材展示的频闪照片显示的平抛运动的轨迹进行定性的归纳平抛运动的规律，得出平抛运动的计算公式。本节课的重点是经历从水平和竖直两个方面研究平抛运动的特点，总结平抛运动的规律；难点是定量分析平抛运动的规律。

平抛实验演示仪探究水平方向的运动特点时是让学生观察平抛运动的小球和同时从同一高度释放后沿水平轨道运功的小球会碰到一起，一次证明水平方向做匀速直线运动。在一线的教学中常常会遇到这样的困惑，学生会问如何证明水平轨道的小球是匀速运动的？在定性研究平抛运动规律时需要描绘出一条平抛运动的轨迹，如果直接利用课本的频闪照片会让学生失去经历实验探究的体验，无法落实学科核心素养中的科学探究这一素养。而课堂上利用平抛演示仪绘制一条平抛曲线需要让小球从同一高度静止释放，进行多次的操作才能成功描绘一条轨迹，教学过程中颇为耗时，且还要让学生理解为什么要从同一高度释放。

实验教学目标

利用智能手机的慢动作功能在课堂上让学生经历拍摄、图片处理、分析数据、总结规律的实验探究过程，体会物理学中化繁为简的研究方法，培养学生的科学探究能力。

实验原理

平抛运动可以分解成水平和竖直两个方向分运动，研究两个方向的分运动通过运动的合成原理可以探究出平抛运动的规律。

现代智能手机基本具备慢动作拍摄功能，通过慢动作回放可以更直观看到运动情况。

物理Tracker软件是一款功能强大的物理影像分析和建模工具，能够帮助用户将收集的空间数据转化到软件中，帮助进行各种分析。软件适用于二维运动、抛物运动、二维碰撞等数据的处理和分析。

实验方法

定性分析平抛运动的水平和竖直两个方向分运动

利用平抛演示仪先同步演示平抛运动和自由落体再同步演示平抛运动水平方向的匀速运动，此过程利用手机的“慢动作摄影”功能拍摄下来，逐帧回放暂停下来可以同学直观定性分析平抛运动在两个方向的分运动。

定量探究平抛运动的规律

首先利用手机拍摄一段平抛运动的视频，导入Tracker软件进行分析，利用实验数据总结平抛运动水平方向是匀速直线运动，竖直方向是自由落体运动的规律。

实验器材

智能手机；带斜槽和方格纸的平抛运动演示仪；小球；希沃白板（已安装好Tracker软件）。

实验改进要点

传统的平抛运动演示仪是通过让两个小球相碰来让学生认识平抛，实际演示过程中由于运动过程时间太短，学生根本没有观察清楚。现代智能手机基本都自带慢动作摄像功能，通过每秒240帧或者960帧的速率高速拍摄运动过程，通过回放学生可以清晰的观察到平抛运动在水平方向的分运动与水平匀速运动的小球、竖直方向的分运动与自由落体运动的小球在任何一个时刻都一直保持一致。

慢动作摄影可以半定性的探究平抛运动，但由于视频显示的时间和实际时间存在算法换算问题，我们 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 -t图像、vx-t图像、vy-t图像，观察图像可以进一步精确得出平抛运动规律。

实验教学评价

器材易得，智能手机已经普及，而且绝大部分智能手机均具有“慢动作”拍摄功能，相比频闪相机等仪器更普及．学生所研究的素材直接在课堂获得，可信度更高，课堂参与度也更高。另外，学生不但获得研究平抛运动的经历，还能再日常生活中进行迁移，利用“慢动作”功能研究其他运动情景。

定性分析由学生分组实验完成，定量探究是本节课的难点用演示实验的方式完成，学生更容易接受。利用Tracker软件还可以直观显示运动过程中的合速度大小和方向。

不足：智能手机虽然比较普及，但不允许学生带入课堂，所以课堂上的分组实验是有难度的。

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