高一物理平抛运动教案
1.知道什么是抛体运动,知道抛体运动是匀变速运动。
2.理解平抛运动及其运动规律,会用平抛运动的规律解决相关问题。 3.了解斜上抛运动及其规律。
4.掌握分析抛体运动的方法——运动的合成与分解。
1.抛体运动
(1)定义:以一定的速度将物体抛出,物体只受 作用的运动。 (2)性质:由于做抛体运动的物体只受重力,故抛体运动是 运动。 2.平抛运动
(1)定义:初速度沿 方向的抛体运动。
(2)特点:①初速度沿 方向;②只受 作用。
(3)性质:由于做平抛运动的物体只受重力作用,且初速度与合外力(重力)方向不共线,故平抛运动是 运动。可以看做是水平方向的 运动和竖直方向的 运动的合运动。
(4)平抛运动的速度(如图甲所示)
①水平方向:vx= 。 ②竖直方向:vy= 。
2222211?大小:v=vx+vy=□ v0+gt?
③合速度?vy12gt方向:tanθ==□θ是v与水平方向的夹角?vxv0?
(5)平抛运动的位移(如图乙所示) ①水平方向:x= 。 ②竖直方向:y= 。
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15 x2+y2?大小:s=□?
合位移③?y16gt方向:tanα==□α是s与水平方向的夹角?x2v0?
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(6)平抛运动的轨迹:由x=v0t,y=gt,得y= ,所以平抛运动的轨迹是一
2条 。
3.斜抛运动
(1)定义:如果物体被抛出时的速度v0不沿水平方向,而是沿斜 方或斜 方,且只受 的作用,这样的抛体运动称为斜抛运动。 (2)性质
由于做斜抛运动的物体只受重力,且初速度与合外力不共线,故斜抛运动是 运动。斜抛运动可以看成是水平方向的 运动和竖直方向的 或 运动的合运动。
(3)规律(以斜上抛运动为例,如图丙所示,其中θ为v0与水平方向的夹角) 水平方向:v0x= ,x= 。
竖直方向:v0y= ,y= 。
判一判
(1)斜抛运动和平抛运动在竖直方向上做的都是自由落体运动。( ) (2)斜抛运动和平抛运动在水平方向上做的都是匀速直线运动。( ) (3)斜抛运动和平抛运动的加速度相同。( )
课堂任务1 平抛运动的理解
仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。
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活动1:
如图甲所示,A球、运动有什么特
B球的
点?A、什么特提示:A动,BB两球的加速度有
点?
球做自由落体运球做平抛运动。A、的加速度均为重度g。
在运动过程中,A、的速度(大小、方什么特点?
B两球
力加速活动2:
B两球
向)有
活动3:如图乙所示,通过频闪照片能看出平抛运动有什么特点?
提示:A球的速度方向不变、大小变化;B球的速度方向和大小都发生变化。
提示:①在水平方向上,相同时间位移相同,说明平抛运动在水平方向做的是匀速直线运动。②在竖直方向上,平抛小球和自由落体运动的小球在相同时间内下落同样的高度,这说明平抛小球在竖直方向做的是自由落体运动。 活动4:讨论、交流、展示,得出结论。 (1)平抛运动的特点和性质
①速度特点:平抛运动的速度大小和方向都不断变化,故它是变速运动。 ②轨迹特点:平抛运动的运动轨迹是曲线,故它是曲线运动。
③加速度特点:平抛运动的加速度为自由落体加速度,恒定不变,故它是匀变速运动。 综上所述,平抛运动为匀变速曲线运动。
(2)平抛运动的速度变化特点:任意两个相等的时间间隔内速度的变化相同,Δv=gΔt,方Δv向竖直向下,如图所示。公式a=在曲线运动中仍适用,只是要注意a与Δv的矢量性。
Δt
例1 平抛运动的规律可以概括为两点:一是水平方向做匀速直线运动;二是竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:如图用小锤击打弹性金属片,A球水
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平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面。则这个实验( ) A.只能说明上述规律中的第一条 B.只能说明上述规律中的第二条 C.不能说明上述规律中的任何一条 D.能同时说明上述两条规律 (1)两球同时落到地面说明什么?
提示:说明A、B运动的时间相同,在竖直方向的运动相同。 (2)能直接知道A在水平方向的位移随时间的变化情况吗?
提示:因为图片水平方向没有任何标记可以看出时间情况,所以看不出A在水平方向的位移随时间的变化情况。
[规范解答] 实验中A球做平抛运动,B球做自由落体运动,两球同时落地说明A球平抛运动的竖直分运动和B球相同,而不能说明A球的水平分运动是匀速直线运动,所以只有B正确。
平抛运动是简单的曲线运动,由两个简单的直线运动组成:水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
[变式训练1] 关于平抛运动,下列说法中正确的是( ) A.平抛运动是一种变加速运动
B.做平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大 C.做平抛运动的物体每秒内速度增量相等 D.做平抛运动的物体每秒内位移增量相等
解析 平抛运动是匀变速曲线运动,其加速度为重力加速度g,故加速度的大小和方向恒定,在Δt时间内速度的改变量为Δv=gΔt,因此可知每秒内速度增量大小相等、方向相同,A、B错误,C正确;由于水平方向的位移x=v0t,每秒内水平位移增量相等,而竖直方向的位移h=12
gt2,每秒内竖直位移增量不相等,所以D错误。
课堂任务2 平抛运动的速度和位移
仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。
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活动1:曲线运动一般的解决方法是什么?
提示:化曲为直。就是把复杂的曲线运动问题分解为比较简单的直线运动来处理。 活动2:由活动1的思路,试总结出如图平抛运动中水平方向的运动结论。
提示:因为水平方向不受力,故水平方向做匀速直线运动,速度vx=v0,位移x=v0t。 活动3:由活动1的思路,试总结出如图平抛运动中竖直方向的运动结论。
提示:由于竖直方向初速度为零,只受重力作用,故竖直方向做自由落体运动,速度vy=gt,12
位移y=gt。
2
活动4:讨论、交流、展示,得出结论。 (1)平抛运动的研究方法
①由于平抛运动是匀变速曲线运动,速度、位移的方向时刻发生变化,无法直接应用运动学公式,因此研究平抛运动问题时采用运动分解的方法,“化曲为直”法是我们解决所有曲线运动问题的一个方法。
②平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。这是我们解决平抛运动问题的方法。
(2)平抛运动的时间、水平位移、落地速度的决定因素 12
①运动时间:由y=gt得t=
2有关,与初速度的大小无关。 ②水平位移:x=v0t=v0同决定。
③落地速度:v=v0+vy=v0+2gy,即落地速度由初速度v0和下落的高度y共同决定。 (3)平抛运动的规律
2
2
2
2y,做平抛运动的物体在空中运动的时间只与下落的高度g2y,做平抛运动的物体的水平位移由初速度v0和下落的高度y共
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高一物理平抛运动教案
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