人教版高中物理必修2第五章 曲线运动2. 平抛运动教案(1)
高中物理人教版必修2实验:研究平抛运动教学设计
研究平抛运动【教学目标】1.会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动。
2.通过实验,知道平抛运动可以看成水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动。
能描绘平抛运动的轨迹。
3.能应用平抛运动的规律解决实际问题。
注意平抛运动在生活、生产中的应用。
【知识与能力】知道什么是平抛运动,掌握平抛运动的规律。
【过程与方法】学会运动的合成与分解方法,了解运动的合成与分解方法在研究抛体运动中的作用。
经历抛体运动的探究过程,尝试运用科学探究的方法研究和解决抛体运动问题。
能运用运动的合成与分解方法解决日常生活中有关的抛体问题,培养理论联系实际、运用理论解决实际问题的能力。
尝试选择实验方法、器材进行物理实验以解决实际问题,实验中能考虑实验的变量及其控制方法。
通过合作实验,培养交流与合作能力。
【情感态度与价值观】领略抛体运动的对称与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲。
通过对抛体运动规律的探究,培养探究自然界奥秘的热情,并从中体验到探究过程中的艰辛与喜悦。
有将运动的合成与分解方法运用于日常生活的意识,勇于探究日常生活有关的抛体问题。
通过合作实验认识到合作的重要性,培养合作意识,在合作中能坚持原则又尊重他人,具有团队精神。
【情景导入】1.运动员水平击出的排球,水龙头喷出的水流……都是平抛运动,请运用力和运动的关系确定平抛运动是怎样的运动?(不计空气阻力)简答:由于物体受到的合外力(重力)方向(竖直向下)与其速度方向不在同一直线上,所以平抛运动是曲线运动,并且重力为恒力,加速度为g(大小、方向恒定),故平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动。
2.水平匀速飞行的飞机扔炸弹,试分析炸弹做何种运动?简答:炸弹离开飞机后由于惯性,具有与飞机同样的水平初速度,且受重力,初速度与重力方向成90o角,所以做曲线运动。
图6―3―1【达标检测】1.如图6—3—9所示,在研究平抛运动时,小球A 沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S ,被电磁铁吸住的小球B 同时自由下落,改变整个装置的高度H 做同样的实验,发现位于同一高度的A .B 两球总是同时落地,该实验现象说明了A 球在离开轨道后( )A .水平方向的分运动是匀速直线运动图6―3―8图6―3―9B .水平方向的分运动是匀加速直线运动C .竖直方向的分运动是自由落体运动D .竖直方向的分运动是匀速直线运动解析:位于同一高度的A .B 两球总是同时落地,说明了A 球在竖直方向上做自由落体运动。
(参考)2019年高中物理第五章曲线运动2平抛运动学案新人教版必修2
(参考)2019年高中物理第五章曲线运动2平抛运动学案新人教版必修2一、抛体运动1.定义:以一定的速度将物体抛出,物体只受重力作用的运动.2.平抛运动:初速度沿水平方向的抛体运动.3.平抛运动的特点:(1)初速度沿水平方向.(2)只受重力作用.4.平抛运动的性质:加速度为g的匀变速曲线运动.二、平抛运动的速度和位移1.平抛运动的速度(1)水平方向:不受力,为匀速直线运动,vx=v0.(2)竖直方向:只受重力,为自由落体运动,vy=gt.(3)合速度:大小:v==;方向:tan θ==(θ是v与水平方向的夹角).2.平抛运动的位移(1)水平位移:x=v0t.(2)竖直位移:y=gt2.(3)轨迹:平抛运动的轨迹是一条抛物线.1.判断下列说法的正误.(1)抛体运动一定是曲线运动.(×)(2)抛体运动一定是匀变速运动.(√)(3)平抛运动的物体初速度越大,下落得越快.(×)(4)平抛运动物体的速度方向与水平方向的夹角越来越大,若足够高,速度方向最终可能竖直向下.(×)(5)平抛运动的合位移的方向与合速度的方向一致.(×)2.在80 m的低空有一小型飞机以30 m/s的速度水平飞行,假定从飞机上相对静止释放一物体,g取10 m/s2,不计空气阻力,那么物体从释放到落地所用时间是________ s,它在下落过程中发生的水平位移是________ m;落地时的速度大小为________ m/s.答案 4 120 50解析由h=gt2,得:t=,代入数据得:t=4 s水平位移x=v0t,代入数据得:x=30×4 m=120 mv0=30 m/s,vy==40 m/s故v=v0 2+vy2代入数据得v=50 m/s.【考点】对平抛运动的理解【题点】平抛运动的基本特点一、对平抛运动的理解如图所示,一人正练习投掷飞镖,飞镖做平抛运动,请思考:(1)飞镖投出后,其加速度的大小和方向是否变化?(2)飞镖的运动是匀变速运动,还是变加速运动?答案(1)加速度为重力加速度g,大小和方向均不变.(2)匀变速运动.1.平抛运动的特点(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.2.平抛运动的速度变化由Δv=gΔt知,任意两个相等的时间间隔内速度的变化量相同,方向竖直向下.例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答案C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,选项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=gt2,每秒内竖直位移增量不相等,所以选项D错误.【考点】对平抛(和一般抛体)运动的理解【题点】平抛运动的性质二、平抛运动规律的应用如图所示为小球水平抛出后,在空中做平抛运动的运动轨迹.(自由落体加速度为g,初速度为v0,不计空气阻力)(1)小球做平抛运动,运动轨迹是曲线,为了便于研究,我们应如何建立坐标系?(2)以抛出时刻为计时起点,求t时刻小球的速度大小和方向.(3)以抛出时刻为计时起点,求t时刻小球的位移大小和方向.答案(1)一般以初速度v0的方向为x轴的正方向,竖直向下的方向为y轴的正方向,以小球被抛出的位置为坐标原点建立平面直角坐标系.(2)如图,初速度为v0的平抛运动,经过时间t后,其水平分速度vx =v0,竖直分速度vy=gt.根据运动的合成规律可知,小球在这个时刻的速度(即合速度)大小v==,设这个时刻小球的速度与水平方向的夹角为θ,则有tan θ==.(3)如图,水平方向:x=v0t竖直方向:y=gt2合位移:l==错误!合位移方向:tan α==(α表示合位移方向与水平方向之间的夹角).1.平抛运动的研究方法(1)把平抛运动分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动.(2)分别运用两个分运动的运动规律去求分速度、分位移等,再合成得到平抛运动的速度、位移等.2.平抛运动的规律(1)平抛运动的时间:t=,只由高度决定,与初速度无关.(2)水平位移(射程):x=v0t=v0,由初速度和高度共同决定.(3)落地速度:v==,与水平方向的夹角为θ,tan θ==,落地速度由初速度和高度共同决定.3.平抛运动的推论(1)如图1所示,平抛运动的速度偏向角为θ,则tan θ==.平抛运动的位移偏向角为α,则tan α====tan θ.可见位移偏向角与速度偏向角的正切值的比值为1∶2.图1(2)如图2所示,从O点抛出的物体经时间t到达P点,速度的反向延长线交OB于A点.图2则OB=v0t,AB==gt2· =gt2· =v0t.可见AB=OB,所以A为OB的中点.例 2 (2016·浙江4月选考科目考试)某卡车在公路上与路旁障碍物相撞.处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体,经判断,它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的.为了判断卡车是否超速,需要测量的量是( )A.车的长度,车的重量B.车的高度,车的重量C.车的长度,零件脱落点与陷落点的水平距离D.车的高度,零件脱落点与陷落点的水平距离答案D解析根据平抛运动知识可知,车顶上的零件平抛出去,因此只要知道车顶到地面的高度,即可求出时间.测量零件脱落点与陷落点的水平距离即可求出出事时的瞬时速度,答案为D.【考点】平抛运动的速度和位移【题点】平抛运动的速度和位移例3 用30 m/s的初速度水平抛出一个物体,经过一段时间后,物体的速度方向与水平方向成30°角,不计空气阻力,g取10 m/s2.求:(1)此时物体相对于抛出点的水平位移大小和竖直位移大小;(2)再经过多长时间,物体的速度方向与水平方向的夹角为60°?(物体的抛出点足够高)答案(1)30 m 15 m (2)2 s解析(1)设物体在A点时速度方向与水平方向成30°角,如图所示,tan 30°==,tA== s所以在此过程中水平方向的位移xA=v0tA=30 m竖直方向的位移yA=gtA 2=15 m.(2)设物体在B点时速度方向与水平方向成60°角,总运动时间为tB,则tB==3 s所以物体从A点运动到B点所经历的时间Δt=tB-tA=2 s.【考点】平抛运动的时间、速度和位移【题点】平抛运动的速度和位移的分解三、平抛运动的临界问题例4 如图3所示,排球场的长度为18 m,其网的高度为2 m.运动员站在离网3 m远的线上,正对网前竖直跳起把球垂直于网水平击出.设击球点的高度为2.5 m,问:球被水平击出时的速度v在什么范围内才能使球既不触网也不出界?(不计空气阻力,g取10 m/s2)图3答案见解析解析如图所示,排球恰不触网时其运动轨迹为Ⅰ,排球恰不出界时其轨迹为Ⅱ,根据平抛运动规律x=v0t和y=gt 2可得,当排球恰不触网时有x1=3 m,x1=v1t1①h1=2.5 m-2 m=0.5 m,h1=gt12②由①②可得v1≈9.5 m/s.当排球恰不出界时有:x2=3 m+9 m=12 m,x2=v2t2③h2=2.5 m,h2=gt2 2④由③④可得v2≈17 m/s.所以球既不触网也不出界的水平击出速度范围是:9.5 m/s<v≤17 m/s.【考点】平抛运动中的临界问题【题点】平抛运动双边界临界位移问题分析平抛运动中的临界问题时一般运用极端分析的方法,即把要求的物理量设定为极大或极小,让临界问题突显出来,找出产生临界的条件.针对训练(多选)刀削面是很多人喜欢的面食之一,因其风味独特而驰名中外.刀削面全凭刀削,因此得名.如图4所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片,使面片飞向锅中,若面团到锅上沿水平面的竖直距离为0.8 m,到锅最近的水平距离为0.5 m,锅的半径为0.5 m.要想使削出的面片落入锅中,则面片的水平速度可以是下列选项中的哪些(空气阻力不计,g取10 m/s2)( )图4A.1 m/sB.2 m/sC.3 m/sD.4 m/s答案BC解析由h=gt2知,面片在空中的运动时间t==0.4 s,而水平位移x=v0 t,故面片的初速度v0=,将x1=0.5 m,x2=1.5 m代入得面片的最小初速度v01==1.25 m/s,最大初速度v02==3.75 m/s,即1.25 m/s≤v0≤3.75 m/s,选项B、C正确.【考点】平抛运动中的临界问题【题点】平抛运动双边界临界位移问题1.(平抛运动)(2018·名校协作体高三上学期考试)如图5所示,网球是一项比较流行的体育运动.两位运动员分别从同一高度同一方向水平发出甲、乙两只网球,甲球出界了,乙球恰好越过球网落在界内,不计空气阻力,对于两球的初速度v甲和v乙,飞行时间t甲和t乙,下落过程中的加速度a甲和a乙,下列比较正确的是( )图5A.v甲<v乙,a甲=a乙B.t甲=t乙,a甲>a乙C.v甲>v乙,t甲<t乙D.v甲>v乙,t甲=t乙答案D解析抛出的高度相同,根据t=可知,飞行的时间相同;因甲出界,乙恰好越过球网落在界内,可知甲的水平位移较大,根据v=可知,甲的初速度比乙大,故选D.【考点】平抛运动的基本特点【题点】平抛运动的基本特点2.(平抛运动规律的应用)(2016·浙江10月选考科目考试)一水平固定的水管,水从管口以不变的速度源源不断地喷出.水管距地面高h=1.8 m,水落地的位置到管口的水平距离x=1.2 m.不计空气及摩擦阻力,水从管口喷出的初速度大小是( )A.1.2 m/sB.2.0 m/sC.3.0 m/sD.4.0 m/s答案B解析水平喷出的水,运动规律为平抛运动,根据平抛运动规律h=gt2可知,水在空中的时间为0.6 s,根据x=v0t 可知水平速度为v0=2.0 m/s.因此选项B正确.【考点】平抛运动的基本特点【题点】平抛运动的基本特点3.(平抛运动规律的应用)(2018·名校协作体第二学期考试)如图6所示是网球发球机,某次室内训练时将发球机放在距地面一定的高度,然后向竖直墙面发射网球.假定网球水平射出,某两次射出的网球碰到墙面时与水平方向夹角分别为30°和60°,若不考虑网球在空中受到的阻力,则( )图6A.两次发射的初速度之比为3∶1B.碰到墙面前空中运动时间之比为1∶ 3C.下降高度之比为1∶ 3D.碰到墙面时速度之比为3∶1答案B解析tan θ==①x=v0t②由①②得:tan θ=,故=,=,B正确.v01==,A错误.v02h1===,C错误.h2v=,故=·=×=,D错误.【考点】平抛运动的时间、速度和位移【题点】平抛运动的时间、速度和位移4.(平抛运动的临界问题)如图7所示,M、N是两块挡板,挡板M高h′=10 m,其上边缘与挡板N的下边缘在同一水平面.从高h=15 m的A 点以速度v0水平抛出一小球(可视为质点),A点与两挡板的水平距离分别为d1=10 m,d2=20 m.N板的上边缘高于A点,若能使小球直接进入挡板M的右边区域,则小球水平抛出的初速度v0的大小是下列给出数据中的哪个(g取10 m/s2,空气阻力不计)( )图7A.v0=8 m/sB. v0=4 m/sC.v0=15 m/sD. v0=21 m/s答案C解析要让小球落到挡板M的右边区域,下落的高度为两高度之差,由t=得t=1 s,由d1=v01t,d2=v02t,得v0的范围为10 m/s≤v 0≤20 m/s,故选C.【考点】平抛运动中的临界问题【题点】平抛运动双边界临界位移问题一、选择题考点一对平抛运动的理解1.在平坦的垒球运动场上,击球手挥动球棒将垒球水平击出,垒球飞行一段时间后落地.若不计空气阻力,则( )A.垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定B.垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定C.垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定D.垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定答案D解析垒球击出后做平抛运动,设垒球在空中运动时间为t,由h=gt2得t=,故t仅由高度h决定,选项D正确;水平位移x=v0t=v0,故水平位移x由初速度v0和高度h共同决定,选项C错误;落地速度v==,故落地速度v由初速度v0和高度h共同决定,选项A错误;设落地速度v与水平方向的夹角为θ,则tan θ=,故选项B错误.【考点】平抛运动的时间、速度和位移【题点】平抛运动的时间、速度和位移2.从离地面h高处投出A、B、C三个小球,A球自由下落,B球以速度v水平抛出,C球以速度2v水平抛出,则它们落地时间tA、tB、tC的关系是(不计空气阻力)( )A.tA<tB<tCB.tA>tB>tCC.tA<tB=tCD.tA=tB=tC答案D解析平抛运动物体的飞行时间仅与高度有关,与水平方向的初速度大小无关,故tB=tC,而平抛运动的竖直分运动为自由落体运动,所以tA=tB=tC,D正确.【考点】平抛运动的时间、速度和位移【题点】平抛运动的时间考点二平抛运动规律的应用3.(2017·××市9月一模)乒乓球发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响).速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网,其原因是( )A.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较大B.速度较大的球下降相同距离所用的时间较少C.速度较小的球在相同时间间隔内下降的距离较大D.速度较小的球在下降相同距离时通过的水平位移较少答案D【考点】平抛运动的时间、速度和位移【题点】平抛运动的时间、速度和位移4.(2018·××市新昌中学适应性考试)某同学玩飞镖游戏,先后将两只飞镖a、b由同一位置水平投出,已知飞镖投出的初速度va>vb,不计空气阻力,则两支飞镖插在竖直靶上的状态(侧视图)可能是( )答案A解析由平抛运动的规律x=v0t,h=gt2,速度大的运动时间少,h 较小,又tan θ===,x相同,运动时间少的θ小,即插在竖直靶上飞镖与水平方向夹角小,A正确.【考点】平抛运动的时间、速度和位移【题点】平抛运动的时间、速度和位移5.如图1所示,滑板运动员以速度v0从离地高h处的平台末端水平飞出,落在水平地面上.忽略空气阻力,运动员和滑板可视为质点,下列表述正确的是( )图1A.v0越大,运动员在空中运动时间越长B.v0越大,运动员落地瞬间速度越大C.运动员落地瞬间速度与高度h无关D.运动员落地位置与v0大小无关答案B解析运动员在竖直方向做自由落体运动,运动员做平抛运动的时间t =,只与高度有关,与速度无关,A项错误;运动员落地时在竖直方向上的速度vy=,高度越高,落地时竖直方向上的速度越大,合速度越大,C项错误;运动员的落地瞬间速度是由初速度和落地时竖直方向上的速度合成的,v==,初速度越大,落地瞬间速度越大,B项正确;运动员在水平方向上做匀速直线运动,落地的水平位移x=v0t=v0,故落地的位置与初速度有关,D项错误.【考点】平抛运动的时间、速度和位移【题点】平抛运动的时间、速度和位移6. (多选)如图2所示,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b 和c是从同一点抛出的.不计空气阻力,则( )图2A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大答案BD解析平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动,由h=gt2可知,飞行时间由高度决定,hb>ha,故a的飞行时间比b的短,选项A 错误;同理,b和c的飞行时间相同,选项B正确;根据水平位移x=v0t,a、b的水平位移满足xa>xb,且飞行时间tb>ta,可知v0a>v0b,选项C错误;同理可得v0b>v0c,选项D正确.【考点】平抛运动的时间、速度和位移【题点】平抛运动的时间7.(2018·东阳中学期中考试)如图3所示,在同一平台上的O点水平抛出三个物体,分别落到a、b、c三点,则三个物体运动的初速度va、vb、vc的关系和运动的时间ta、tb、tc的关系是(不计空气阻力)( )图3A.va>vb>vc,ta>tb>tcB.va<vb<vc,ta=tb=tcC.va<vb<vc,ta>tb>tcD.va>vb>vc,ta<tb<tc答案C【考点】平抛运动的时间、速度和位移【题点】平抛运动的时间、速度和位移8.(2018·东阳中学期中考试)将一小球从距地面h高处,以初速度v0水平抛出,不计空气阻力,小球落地时速度为v,它的竖直分量为vy,重力加速度为g,则下列各式中不能表示小球在空中飞行时间的是( )A. B.v0-vygC. D.2hvy答案B【考点】平抛运动的时间、速度和位移【题点】平抛运动的时间、速度和位移9.(2017·浙江4月选考科目考试)图4中给出了某一通关游戏的示意图,安装在轨道AB上可上下移动的弹射器,能水平射出速度大小可调节的弹丸,弹丸射出口在B点的正上方.竖直面内的半圆弧BCD的半径R=2.0 m,直径BD水平且与轨道AB处在同一竖直面内,小孔P和圆心O连线与水平方向夹角为37°.游戏要求弹丸垂直于P点圆弧切线方向射入小孔P就能进入下一关,为了能通关,弹射器离B点的高度和弹丸射出的初速度分别是(不计空气阻力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)( )图4A.0.15 m,4 m/sB.1.50 m,4 m/sC.0.15 m,2 m/sD.1.50 m,2 m/s答案A解析弹丸从抛出到P点,其水平位移x=R+Rcos 37°=v0t①竖直位移y=h+Rsin 37°=gt2②弹丸到达P点时速度方向垂直于P点圆弧切线方向,即v的方向与水平方向的夹角为37°则有:tan 37°==③由以上三式解得v0=4m/s,h=0.15 m.考点三平抛运动的临界问题10.(多选)如图5所示,一个电影替身演员准备跑过一个屋顶,然后水平地跳跃并离开屋顶,在下一栋建筑物的屋顶上着地.如果他在屋顶跑动的最大速度是4.5 m/s,那么下列关于他能否安全跳过去的说法正确的是(g取 10 m/s2,不计空气阻力)( )图5A.他安全跳过去是可能的B.他安全跳过去是不可能的C.如果要安全跳过去,他在屋顶水平跳跃速度应不小于6.2 m/sD.如果要安全跳过去,他在屋顶水平跳跃速度应小于4.5 m/s答案BC解析由h=gt2,x=v0t将h=5 m,x=6.2 m代入解得:安全跳过去的最小水平速度v0=6.2 m/s,选项B、C正确.【考点】平抛运动的临界问题【题点】平抛运动的临界问题11.一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图6所示.水平台面的长和宽分别为L1和L2,中间球网高度为h.发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h.不计空气的作用,重力加速度大小为g.若乒乓球的发射速率v在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v的最大取值范围是( )图6A.<v<L1g6hB.<v< 错误!C.<v< 错误!D.<v< 错误!答案D解析设以速率v1发射乒乓球,经过时间t1刚好落到球网正中间.则竖直方向上有3h-h=gt12①水平方向上有=v1t1②由①②两式可得v1=.设以速率v2发射乒乓球,经过时间t2刚好落到球网右侧台面的两角处,在竖直方向有3h=gt22③在水平方向有=v2t2④由③④两式可得v2= .则v的最大取值范围为v1<v<v2,故选项D正确.【考点】平抛运动中的临界问题【题点】平抛运动双边界临界位移问题二、非选择题12.(平抛运动规律的应用)物体做平抛运动,在它落地前的1 s内它的速度方向与水平方向夹角由30°变成60°,取g=10 m/s2.求:(1)平抛运动的初速度v0的大小;(2)平抛运动的时间;(3)平抛时的高度.答案(1)5 m/s (2)1.5 s (3)11.25 m解析(1)假定轨迹上A、B两点是落地前1 s内的始、终点,画好轨迹图,如图所示.对A点:tan 30°=①对B点:tan 60°=②t′=t+1 s③由①②③解得t= s,v0=5 m/s.(2)运动总时间t′=t+1 s=1.5 s.(3)高度h=gt′2=11.25 m.【考点】平抛运动规律的综合应用【题点】平抛运动规律的综合应用13.(平抛运动的临界问题)在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图7所示,P是一个微粒源,能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒.高度为h的探测屏AB竖直放置,离P点的水平距离为L,上端A与P点的高度差也为h,重力加速度为g.图7(1)若微粒打在探测屏AB的中点,求微粒在空中飞行的时间;(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围.答案(1) (2)≤v≤L g2h解析(1)打在AB中点的微粒,竖直方向有h=gt2解得t=3hg(2)打在B点的微粒,有v1=,2h=gt12解得v1=L2g h同理,打在A点的微粒初速度v2=L g2h微粒初速度范围为≤v≤L g2h【考点】平抛运动中的临界问题【题点】平抛运动双边界临界位移问题。
(完整版)人教版高中物理必修二第五章曲线运动教材分析课件(共51张PPT)
第1节 曲线运动
曲线运动的概念;曲线运动的方向;曲线运动的条件 演示实验
27
曲线运动速度的方向
打磨金属
掷链球
水滴飞溅 28
曲线运动的条件
29
30
31
小船过河
A
B
v船
v合
θ
v水
A
v合 v船
v船
v合
θ
θ
v水
θ
v船 v水
1.船头指向正对岸 2.船头偏向上游且v船>v水 3.若v船<v水,
渡河时间最短 当cosθ=v水/v船 时,
正 确 认 识 圆 周 运 动 的 Δv 至 此
已经有了相当基础,这里又作 了进一步强化
把对Δv方向的分析分为五步
骤,减小台阶,降低坡度
21
1.分别作出质点在A、B两点的速度矢量(长度一样)。
2.将vA的起点移到B,并保持vA的长度和方向不变。 3. 以vA的箭头端为起点, vB的箭头端为终点作矢量Δv。 4. Δv/Δt 是质点由A到B的平均加速度,Δv 的方向就是加速度
当船头与上游成(900
tmin=d/v船
航程最短Smin=d
航程为S=d/cosθ 渡河时间为 t=d/v船sinθ
-θ),
sinθ=v船/v水时 最短航程为 smin=d/sinθ
32
拉绳问题的分解
vA ?
θ
vA=v合 cosθ
v⊥ 垂直于绳方向的转动
v合 v∥
沿绳方向的运动
注意:1) v合即为船实际运动的速度 2)沿绳的方向上各点的速度大小相等
正 确 认 识 圆 周 运 动 的 Δv 至 此
已经有了相当基础,这里又作 了进一步强化
人教版高中物理必修2教案
人教版高中物理必修2教案第五章曲线运动5.1 曲线运动三维教学目标1、知识与技能(l)知道曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动;(2)知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上。
2、过程与方法(1)体验曲线运动与直线运动的区别;(2)体验曲线运动是变速运动及它的建度方向的变化。
3、情感、态度与价值观(1)能领略曲线运动的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲;(2)有参与科技活动的热情,将物理知识应用于生活和生产实践中。
教学重点:什么是曲线运动;物体做曲线运动的方向的确定;物体做曲线运动的条件。
教学难点:物体微曲线运动的条件。
教学方法:探究、讲授、讨论、练习教具准备:投影仪、投影片、斜面、小钢球、小木球、条形磁铁。
教学过程:第一节曲线运动(一)新课导入前面我们学习过了各种直线运动,包括匀速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动等。
下面来看这个小实验,判断该物体的运动状态。
实验:(1)演示自由落体运动,该运动的特征是什么?(轨迹是直线)(2)演示平抛运动,该运动的特征是什么?(轨迹是曲线)这里我们看到一种我们前面没有学过的运动形式,它与我们前面学过的运动形式有本质的区别。
前面我们学过的运动的轨迹都是直线,而我们现在看到的这种运动的轨迹是曲线,我们把这种运动称为曲线运动。
概念:轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
其实曲线运动是比直线运动普遍的运动情形,现在请大家举出一些生活中的曲线运动的例子?(微观世界里如电子绕原子核旋转;宏观世界里如天体运行;生活中如投标抢、掷铁饼、跳高、既远等均为曲线运动)(二)新课教学1、曲线运动速度的方向在前面学习直线运动的时候我们已经知道了任何确定的直线运动都有确定的速度方向,这个方向与物体的运动方向相同,现在我们又学习了曲线运动,大家想一想我们该如何确定曲线运动的速度方向?在解决这个问题之前我们先来看几张图片(如图6.1—l、6.1—2)。
观察图中所描述的现象,你能不能说清楚,砂轮打磨下来的炽热的微粒。
高中物理平抛运动教案设计
高中物理平抛运动教案设计平抛运动可看作水平方向的匀速直线运动以及竖直方向的自由落体运动的合运动。
平抛运动的物体,由于所受的合外力为恒力,所以平抛运动是匀变速曲线运动,平抛物体的运动轨迹为一抛物线。
接下来是小编为大家整理的高中物理平抛运动教案设计,希望大家喜欢!高中物理平抛运动教案设计一设计思路本课将在学生原有知识结构的基础上,通过体验和经历,构建关于平抛运动模型的新知识,探究平抛运动的特点、规律以及处理方法。
本课将以探究为主线充分重视情景、问题、体验、合作、自主、交流,既有实验现象的观察,又有分析、推理的的过程。
还要将实验现象与分析、推理结合起来,探究平抛运动在竖直方向和水平方向的运动的规律,既有学生的实验设计过程,又有教师的演示过程,实验手段上既传统的仪器演示实验,又有自制仪器。
教材分析平抛运动是一种重要的运动,这不仅是知识的深化和扩展,更重要的是能力的培养和提高。
平抛运动比直线运动复杂,不容易直接研究它的速度、位移等的变化规律,需要将它分解成较简单的运动来研究。
学情分析本节为高中新课程物理必修②第五章第二节的内容,需要探究内容多方法较全面,结合了理论推理和实验证实双方面。
是在学生学习了直线运动规律、牛顿运动规律和运动合成与分解之后的具体应用实例,也是这些知识的迁移和综合应用。
教学三维目标(一)知识与技能目标1.知道平抛运动的特点是初速度方向为水平方向,只在竖直方向受重力作用,运动轨迹是抛物线。
2.理解平抛运动可以看作水平的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动,并且这两个运动互不影响。
3.会用平抛运动规律解答有关问题。
(二)过程与方法目标体会平抛运动规律的探究过程,体会运动的合成和分解在探究平抛运动规律中的应用。
(三)情感态度与价值观目标1.通过重复多次实验,进行共性分析、归纳分类,达到鉴别结论的教育目的。
2.通过实验探究教学,并进行有效的理论联系实际,激发学习兴趣和求知的欲望。
以此渗透刻苦学习、勤奋工作精神的美德教育。
高中物理必修2教案(优秀3篇)
高中物理必修2教案(优秀3篇)所谓教案的艺术性就是构思巧妙,能让学生在课堂上不仅能学到知识,而且得到艺术的欣赏和快乐的体验。
教案要成为一篇独具特色“课堂教学散文”或者是课本剧。
奇文共欣赏,疑义相如析,下面是可爱的编辑帮家人们收集整理的高中物理必修2教案(优秀3篇),欢迎借鉴,希望对大家有所帮助。
高一物理必修二教案篇一教学目标知识与技能1.理解平抛运动是加速度为g的匀变速运动,其水平方向是匀速直线运动,竖直方向为自由落体运动。
2.了解斜抛运动及运动的合成与分解的迁移应用。
过程与方法会用平抛运动的规律解答相关问题,以数学中的抛物线方程及图象为工具建立物理模型,理解抛体运动的规律及处理方法。
情感、态度与价值观1.体会各学科之间的联系与发展,培养空间想象能力和数学计算能力以及知识方法的应用能力。
2.领略抛体运动的对称与和谐,培养对科学的好奇心和求知欲。
教学重难点1.知道什么是抛体运动,什么是平抛运动。
知道平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g.2.用运动的分解、合成结合牛顿运动定律研究抛体运动的特点,知道平抛运动可分为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
3.能应用平抛运动的规律交流讨论并解决实际问题。
在得出平抛运动规律的基础上进而分析斜抛运动。
掌握研究抛体运动的一般方法。
教学过程一、抛体运动探究交流:体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼、标枪等(如图所示),都可以看做是抛体运动吗?都可以看成是平抛运动吗?1.基本知识(1)定义以一定的速度将物体抛出,物体只受重力作用的运动。
(2)平抛运动初速度沿水平方向的抛体运动。
(3)平抛运动的特点①初速度沿水平方向。
②只受重力作用。
2.思考判断(1)水平抛出的物体所做的运动就是平抛运动。
(×)(2)平抛运动中要考虑空气阻力的作用。
(×)(3)平抛运动的初速度与重力垂直。
(√)二、平抛运动的速度1.基本知识将物体以初速度v0水平抛出,由于物体只受重力作用,t时刻的速度为:(1)水平方向:vx=v0.(2)竖直方向:vy=gt.(4)速度变化特点:由于平抛运动的物体只受重力作用,所以其加速度恒为g,因此在平抛运动中速度的变化量Δv=gΔt,由于g是常量,所以任意两个相等的时间间隔内速度的变化量相等,方向竖直向下,即任意两个相等的时间间隔内速度的变化相同,如图所示。
人教版高中物理必修平抛运动(省一等奖)
《平抛运动》教学设计一、教学内容分析本节是人教版《物理》必修2第五章第二节。
平抛运动是本章的重点内容,是对运动的合成与分解知识具体问题的应用,对后面斜抛等曲线运动的学习及现实生活中实际问题的解决都有影响。
前面学生通过运动的合成与分解学习已有初步的理论基础,教材通过简单的实验演示,引导学生认识平抛运动的初步特征。
运用实验探究与理论相结合的方法,通过学生自主学习,掌握平抛运动的特点及规律。
所以在本节教学中,要注意突出学生活动,给学生充分的时间探究,讨论。
二、学情分析(1)高一学生已经具备较好的物理实验能力、分析问题能力、归纳实验现象的能力。
(2)学生刚学习过直线运动规律,对直线运动的分析方法记忆犹新;并在上一节中刚学过运动合成与分解的知识,对这一分析曲线运动的方法并不陌生,这为本节课在方法上铺平了道路。
三、设计思想教材直接提出平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动,并用平抛竖落仪演示加以证实,再用频闪照片分析后给出平抛运动的规律,并解例题,教材直接把结论给学生,学生的思维只能跟着老师的引导进行,不利于他们思维能力的培养。
为了突出学生的中心地位,设计了三个创思点:平抛运动可以分解为什么方向的运动,由学生自己提出猜想,并设计实验证实,并让学生亲自动手。
四、教学目标1、知识与技能(1)理解平抛运动的特点:初速度方向水平,只有竖直方向受到重力作用,运动轨迹是抛物线,匀变速曲线运动,加速度为g,注意轨迹是曲线的原因是受力方向与速度方向不在同一条直线上。
(2)理解平抛运动可以看成水平的匀速直线运动与竖直方向上的自由落体运动的合成,并且这两个分运动互相独立。
(3)掌握平抛运动的规律。
(4)会运用平抛运动的规律解答实际问题。
(5)知道分析复杂运动时分解或合成运动的物理思维方法,培养逻辑思维能力,使问题简单化。
2、过程与方法利用生活中实际问题引入,创设矛盾所在,提出问题。
结合平抛仪实验,动画,平抛与自由落体运动对比的频闪照片,逐步加深对平抛运动的认识。
高中物理必修2平抛教案
高中物理必修2平抛教案一、教学目标:1. 知识与技能:了解平抛运动的定义、特点和规律;掌握平抛运动的相关公式和计算方法。
2. 过程与方法:通过实验、讨论和练习,培养学生观察、分析和解决问题的能力。
3. 情感态度与价值观:培养学生对物理学知识的兴趣和热爱,注重实验操作的细致和认真。
二、教学重点与难点:1. 了解平抛运动的特点和规律。
2. 掌握平抛运动的相关公式和计算方法。
三、教学内容:1. 平抛运动的定义与特点。
2. 平抛运动的规律。
3. 平抛运动的相关公式和计算方法。
四、教学方法:1. 实验法:通过实验观察平抛运动的规律。
2. 讨论法:引导学生讨论平抛运动过程中的问题和解决方法。
3. 练习法:让学生进行相关计算练习,巩固知识点。
五、教学步骤:1. 导入:通过展示一个实际的平抛运动例子引起学生的兴趣,引导学大家思考平抛运动的特点和规律。
2. 学习:通过讲解平抛运动的定义、特点和规律,让学生对平抛运动有一个整体的认识。
3. 实验:进行一个平抛运动的实验,让学生通过实际操作观察平抛运动过程中的变化,掌握相关知识。
4. 讨论:引导学生讨论平抛运动中可能出现的问题和解决方法,促进学生思考能力的发展。
5. 练习:让学生进行相关计算练习,巩固知识点。
6. 总结:对本节课的知识点进行总结,让学生明确平抛运动的相关概念和计算方法。
七、课堂作业:1. 完成课堂练习题。
2. 思考平抛运动在实际生活中的应用,并写一份小结。
八、教学反思:通过本节课的教学,学生能够了解平抛运动的特点和规律,掌握相关公式和计算方法。
同时通过实验、讨论和练习,培养学生观察、分析和解决问题的能力。
在今后的教学中,应更加注重培养学生的实践能力和思维能力,引导学生主动参与学习,加深对物理知识的理解和掌握。
高中物理必修2教案
高中物理必修2教案第五章曲线运动5.1 曲线运动三维教学目标1、知识与技能(l)知道曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动;(2)知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上。
2、过程与方法(1)体验曲线运动与直线运动的区别;(2)体验曲线运动是变速运动及它的建度方向的变化。
3、情感、态度与价值观(1)能领略曲线运动的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲;(2)有参与科技活动的热情,将物理知识应用于生活和生产实践中。
教学重点:什么是曲线运动;物体做曲线运动的方向的确定;物体做曲线运动的条件。
教学难点:物体微曲线运动的条件。
教学方法:探究、讲授、讨论、练习教具准备:投影仪、投影片、斜面、小钢球、小木球、条形磁铁。
教学过程:第一节曲线运动(一)新课导入前面我们学习过了各种直线运动,包括匀速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动等。
下面来看这个小实验,判断该物体的运动状态。
实验:(1)演示自由落体运动,该运动的特征是什么?(轨迹是直线)(2)演示平抛运动,该运动的特征是什么?(轨迹是曲线)这里我们看到一种我们前面没有学过的运动形式,它与我们前面学过的运动形式有本质的区别。
前面我们学过的运动的轨迹都是直线,而我们现在看到的这种运动的轨迹是曲线,我们把这种运动称为曲线运动。
概念:轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
其实曲线运动是比直线运动普遍的运动情形,现在请大家举出一些生活中的曲线运动的例子?(微观世界里如电子绕原子核旋转;宏观世界里如天体运行;生活中如投标抢、掷铁饼、跳高、既远等均为曲线运动)(二)新课教学1、曲线运动速度的方向在前面学习直线运动的时候我们已经知道了任何确定的直线运动都有确定的速度方向,这个方向与物体的运动方向相同,现在我们又学习了曲线运动,大家想一想我们该如何确定曲线运动的速度方向?在解决这个问题之前我们先来看几张图片(如图6.1—l、6.1—2)。
观察图中所描述的现象,你能不能说清楚,砂轮打磨下来的炽热的微粒。
高中物理第五章曲线运动第二节平抛运动 新人教版必修2
37°=vv0y,则有 v0= 1.32gR= 4
321g5R,故 C 项正确,A、
B、D 项错误.
答案:C
拓展三 类平抛运动
1.什么是类平抛运动? 提示:物体以一定的初速度开始运动,受到的合外 力恒定且垂直于初速度.这样的运动都可以称为类平抛 运动. 2.如何处理类平抛运动问题? 提示:处理类平抛运动问题的方法与处理平抛运动 的方法类似.
A.
3gR 2
B.
36gR 15
C. 32gR 15
D. 2gR
解析:飞行过程中恰好与半圆轨道相切于 B 点,已
知速度与水平方向的夹角为 37°,设位移与水平方向的夹
角为 θ, 则有:tan θ=tan237°=38,因为 tan θ=xy=
R+y0.6R,则竖直位移 y=0.6R,v2y=2gy=1.2gR,所以 tan
答案:ABC
2.如图所示,一小球(可视为质点)从一半
圆轨道左端 A 点正上方某处开始做平抛运
动,运动轨迹恰好与半圆轨道相切于 B 点.半
圆轨道圆心为 O,半径为 R,且 OB 与水平方向夹角为 53°,
重力加速度为 g,则小球抛出时的初速度大小为(sin 53°
=0.8,cos 53°=0.6)( )
提示:链球、铅球、铁饼、标枪等,若被抛出后所受空 气阻力可忽略不计,可以看成是抛体运动.它们的初速度不 一定沿水平方向,所以它们不一定是平抛运动.
1.物体做平抛运动的条件. 物体的初速度 v0 不等于零且沿水平方向,只受重力 作用.
2.平抛运动的性质. 加速度为 g 的匀变速曲线运动. 3 平抛运动的特点.
大小:v= v2x+v2y= v20+g2t2
(3)合速度方向:tan
高中物理人教版必修2教案-1._曲线运动_教学设计_教案
教学准备1. 教学目标一、教学目标:1、知道平抛运动的定义及物体做平抛运动的条件。
2、理解平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动。
3、掌握平抛运动的规律。
4、树立严谨,实事求是,理论联系实际的科学态度。
5、渗透物理学“建立理想化模型”、“化繁为简”“等效代替”等思想。
2. 教学重点/难点重点难点:重点:平抛运动的规律。
难点:对平抛运动的两个分运动的理解。
3. 教学用具4. 标签教学过程教学过程:引入通过柯受良飞越黄河精彩视频和生活中常见抛体运动的图片引入到抛体运动,在对抛体运动进行了解的基础上回忆以前学过的抛体运动;对抛体运动进行分类。
由抛体运动引入平抛运动。
(一)知道什么样的运动是平抛运动?1.定义:物体以一定的初速度水平方向上抛出,仅在重力作用下所做的运动,叫做平抛运动。
2.物体做平抛运动的条件(1)有水平初速度,(2)只受重力作用。
通过活动让学生理解平抛运动是一个理想化模型。
让学生体会研究问题时,要“抓住主要因素,忽略次要因素”的思想。
(二)实验探究平抛运动问题1:平抛运动是怎样的运动?问题2:怎样分解平抛运动?探究一:平抛运动的水平分运动是什么样的运动?(学生演示,提醒注意观察实验现象)【演示实验】同时释放两个相同小球,其中一个小球从高处做平抛运动,另一个小球从较低的地方同时开始做匀速直线运动。
现象:在初速度相同的情况下,两个小球都会撞在一起(学生回答)结论:平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动(师生共同总结)探究二:平抛运动的竖直分运动是什么样的运动?(分组探究,提醒:a小球是带有小孔的小球;b装置靠近水槽;c观察两小球落到水槽中的情况)【分组实验】用小锤打击弹性金属片时,前方小球向水平方向飞出,做平抛运动,而同时后方小球被释放,做自由落体运动。
现象:两小球球同时落地。
(学生回答)结论:平抛运动的竖直分运动是自由落体运动(师生共同总结)课堂小结小结一、平抛运动1、平抛运动的定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,物体只在重力作用下所做的运动2、条件:有水平方向的初速度,只受重力的作用。
物理人教版必修2:第五章 2.平抛运动
球、投出的标枪、射出的导弹、喷射出的水柱等.
匀速直线 3.平抛运动可以分解为水平方向的____________运动和竖 直方向的____________运动;斜抛运动可以看成是水平方向上 自由落体 匀速直线 竖直上抛 的____________ 运动和竖直方向上的__________ 运动的合运 动. 4.设斜抛运动的初速度为 v0,与水平方向的夹角为θ,则
图 5-2-1 讨论: 重力 (1)物体做平抛运动的条件是物体只受____作用,并且在水
平方向上有初速度.图乙中水柱做平抛运动的轨迹是________. 抛物线
(2)飞机空投物资时,降落伞未打开之前,物资只受重力作 空气阻力 用,做________运动;降落伞打开之后,由于________较大, 平抛 不能忽略,所以物资在空中的运动已经不能看成是平抛运动了.
于( C ) A.物体所受的重力和抛出点的高度
B.物体所受的重力和初速度
C.物体的初速度和抛出点的高度
D.物体所受的重力、高度和初速度
解析:根据平抛运动水平位移的公式 s=v0t=v0
2h g 可知,
水平位移与物体的初速度和抛出点的高度有关.
知识点1
平抛运动
2012 年 7 月下旬,河北省部分地区遭受洪涝、风雹灾害,
【例 2】(双选)下列运动是斜抛运动的是( A.在忽略空气阻力的情况下,踢出的足球
)
B.被风吹动斜向上升起的氢气球
C.在忽略空气阻力的情况下,投出的标枪 D.从飞机上投下的炸弹 解析:根据斜抛运动的定义,将物体以一定的初速度沿斜 上方(或斜下方)抛出,仅在重力作用下物体所做的运动就叫做 斜抛运动.被风吹动斜向上升起的氢气球,空气作用力较大不 能忽略;从飞机上投下的炸弹,速度方向水平,不是斜抛运动.
新教材人教版必修第二册 第五章 第三节 实验:探究平抛运动的特点 教案
第五章抛体运动实验:探究平抛运动的特点教学设计【教师提问】粉笔头的运动性质?粉笔头的受力情况?【教师引导】实际上在这种情况下,空气阻力非常小,一般情况下我们不考虑,这里我们就认为粉笔头只受到重力的作用。
【教师提问】生活中有哪些物体的运动与我们刚才实验中的粉笔头情况相似?【教师总结】可以看出,生活中有许多这种运动的例子。
从这些例子中我们可以看出,所有这些物体都是以一定的初速度被抛出,忽略空气阻力,在只受重力的情况下做曲线运动,我们把这种运动称为抛体运动。
在抛体运动中有一种特殊情况,即物体被抛出时的初速度方向沿水平方向,我们把这样的抛体运动称为平抛运动。
根据抛体运动初速度的方向我们还可以对抛体运动进行如下分类:(1)初速度竖直向上:竖直上抛运动(2)初速度竖直向下:竖直下抛运动粉笔头的运动轨迹是曲线,它做的是曲线运动受到竖直向下的重力和与运动方向相反的空气阻力的作用。
)生活中有:足球比赛中被球员踢起来在空中飞行的足球;乒乓球比赛中被球拍打出去的乒乓球;被运动员扔出去的铁饼、标枪、铅球等。
了解抛体运动的各种分类,加深对抛体运动的理解演示实验,提高学生的观察能力和学习的兴趣知道抛体运动是匀变速曲线运动,知道抛(3)初速度与水平面成正角:斜上抛运动(4)初速度与水平面成负角;斜下抛运动(2)平抛运动竖直方向的运动规律【教师引导实验】用平抛运动演示仪演示平抛运动请大家注意观察平抛运动的轨迹,发现它是一条曲线。
由此我们可以得出这样一个结论;平抛运动在竖直方向上的分速度是越来越快的。
【教师提问】平抛运动的物体在竖直方向上的受力情况?根据我们上节课学的分运动的独立性原理知道,分运动在各自的方向上遵循各自的规律,我们能得出什么样的结论呢?既然我们有了这样的猜想,为了验证它的正确性,我们来做下面这个实验。
【教师回答】正是由于有空气阻力的影响,物体下落得才有快有慢。
同学们想想看,如果没有空气阻力的影响,也就是在一个没有空气的空间里,物体只受重力,从静止开始下落的情况是什么样子呢?【教师引导实验】【教师提问】如图所示,用小锤打击弹簧金属在竖直方向上只受到重力的作用平抛运动竖直方向上的分运动有可能是自由落体运动A球在金属片的打击下获体运动的多种分类【教师引导】要进行这样的验证,我们首先面临的问题就是如何得到平抛运动的轨迹图象,我们可以采用以下方案来获得:(1)按照以下步骤准备实验装置第一,将平抛运动实验器置于桌面,装好乎抛轨道,使轨道的抛射端处于水平位置,调节调平螺丝,观察重垂线或气泡水准,使面板处于竖直平面内,卡好定位板,装置如图所示。
(完整)抛体运动的规律教案_物理_教学设计_人教版
3。
抛体运动的规律教学设计(秦华,邮编721013)【教材版本】《抛体运动的规律》是高一新课程必修2第5章《曲线运动》的第3节。
【设计理念】运动合成与分解方法是一种重要的物理方法,是本章的重点。
平抛运动是该方法的实例应用,同时平抛运动规律的研究中也可以引导学生灵活应用已学的匀变速运动规律解决新问题。
本节教学要突出“自主、善导、创新"的主题,通过自主探索——实例引入——目标导学——信息反馈,矫正回授—-学以致用等教学过程,让学生有充足的时间自主学习自行研究、共同探索新知识、掌握新方法。
学生通过实验研究,理论论证,发现平抛运动的特点,在老师的指导下突破难点内容,共同总结出平抛运动的规律.通过生动的实例,巩固知识点,提高学生应用所学知识解决实际问题的能力,充分发挥学生的主观能动性,培养学生的善于观察、认真分析的科学态度,勤于动脑思考的良好习惯和积极探索、勇于创新的科学精神。
【教材分析】1.知识结构分析:抛体运动是自然界常见的运动形式,而本节重点研究的平抛运动是抛体运动的特例,本节课从理论上对抛体运动的规律做进一步的分析。
抛体的运动发生在平面内,需要在x、y两个方向上分别进行受力分析,在两个方向上分别应用牛顿定律和运动学的规律。
本节的学习可以看作是由特殊到一般的过程;同时也是对前面所学的运动的合成和分解的应用.更是学生自主设计、探索的好素材,在本章中有着重要的地位.有了上一节对运动的合成和分解的了解,再来学习抛体运动是水到渠成的事。
教材的这种结构能较好地突出理论与实践的统一,使学生明白物理规律既可以直接从实验得出,也可以用已知规律从理论上导出.2.知识发生发展过程分析:教材先通过几个实例的引入,使学生认识到拋体运动和平抛运动的概念,理解抛体运动的条件――空气阻力相对物体的重力可以忽略不计。
为了突破用数学知识分析归纳平抛运动的规律这个难点,通过用运动的合成和分解的方法,将平抛运动分解成水平方向和竖直方向上的两个直线运动,分别研究这两个分运动的规律,最后再合成。
人教版高中物理必修2第五章第2节平抛运动教案
抛体运动的规律【教学目标】一、知识与技能1.理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g。
2.掌握抛体运动的位置与速度的关系。
二、过程与方法1.掌握平抛运动的特点,能够运用平抛规律解决有关问题。
2.通过例题分析再次体会平抛运动的规律。
三、情感、态度与价值观1.有参与实验总结规律的热情,从而能更方便的解决实际问题。
2.通过实践,巩固自己所学知识。
【教学重点】分析归纳抛体运动的规律【教学难点】应用数学知识分析归纳抛体运动的规律【教学方法】教师启发、引导,学生归纳分析,讨论、交流学习成果【教学过程】【第一课时】一、引入新课上节课已经实验探究了平抛运动的特点,本节我们将从理论上对抛体运动的规律进行研究。
二、进行新课1.抛体的位置教师活动:引导学生阅读教材,独立推导抛体运动的位置坐标。
为了便于研究,推导时考虑以下问题:应该沿什么方向建立坐标系?应以哪个位置作为坐标原点?学生活动:在练习本上建立平面直角坐标系,推导t时刻小球在水平方向和竖直方向上的位置坐标x 、y.为了研究问题的方便,应该沿水平向右和竖直向下建立坐标系,并取小球刚被水平抛出的瞬间作为坐标原点。
教师活动:巡回指导,掌握学生的推导过程。
点评:通过学生推导分析,提高学生分析解决问题的能力。
通过推导,体会成功的喜悦。
为进一步研究轨迹方程做好准备。
2.抛体的速度教师活动:物体抛出后,速度大小和方向时刻变化,我们如何来研究抛体运动的速度呢?试以平抛运动为例推导出t 时刻运动的速度。
学生活动:认真思考,在练习本上推导出t 时刻平抛运动的速度。
教师活动:巡回指导,掌握学生的推导过程。
平抛运动的物体水平方向上不受力,匀速运动,故v v x =; 竖直方向上自由落体运动,故gt v y =。
由勾股定理可知,合速度大小为2222)(gt v v v v y xt +=+=,方向vgt=θtan ,其中θ为合速度与初速度间的夹角。
三、课堂总结、点评教师活动:让学生概括总结本节的内容。
物理(人教版必修2)课件第5章第2节平抛运动
(多选)关于平抛运动,下列说 法正确的是( )
A.平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动 B.平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变 C.平抛运动的速度大小是时刻变化的 D.平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越 小
解析:平抛运动的物体只受重力作用,故选项 A 正确;平 抛运动是曲线运动,速度时刻变化,由 v= v20+g2t2知,合速 度 v 在增大,选项 C 正确;对平抛物体的速度方向与加速度方 向的夹角 θ 有 tan θ=vv0y=vgt0,因 t 一直增大,所以 tan θ 变小, θ 变小,故选项 D 正确,选项 B 错误.
水平 位移
落地 速度
由 x=v0t=v0 2gy知,平抛运动物体的水平位移 由初速度 v0 和下落的高度 y 共同决定 落地速度:v= v02+v2y= v20+2gy 即落地速度由初速度 v0 和下落的高度 y 共同决定
任意时 刻速度 偏向角 推 的正切 论 值是位 Ⅰ 移偏向 角正切 值的两 倍
第五章 曲线运动 第2节 平抛运动
学习目标
重点难点
1.知道抛体运动的概念及特点、类 型. 2.掌握平抛运动的规律,知道其性 质. 3.会应用运动的合成与分解1.对平抛运动的性质 和规律的理解是本节 的重点. 2.应用运动的合成与 分解的方法解决平抛 运动问题是本节难点.
1.(多选)关于平抛物体的运动,下列说法正确的是( ) A.做平抛运动的物体,速度和加速度都随时间的增加而 增大 B.做平抛运动的物体仅受到重力的作用,所以加速度保 持不变 C.平抛物体的运动是匀变速运动 D.平抛物体的运动是变加速运动
解析:做平抛运动的物体,速度随时间不断增大,但由于 只受恒定不变的重力作用,所以加速度是恒定不变的,选项A 错误,选项B正确.平抛运动是加速度恒定不变的曲线运动, 所以它是匀变速曲线运动,选项C正确,选项D错误.
高中物理平抛运动教案设计
在使用实验仪前,先检查各部件是否完好,确保实验顺利进行。
将小球放置在发射器上,并调整发射器的角度和高度,使小球能够顺利 抛出。
实验器材使用说明及安全事项提醒
• 通过光电门测量小球通过的时间,并利用计算机 记录数据。
实验器材使用说明及安全事项提醒
01
安全事项提醒
02
03
04
在实验过程中,学生应保持安 静,避免干扰实验进行。
习巩固所学内容。
层次性原则
根据学生的实际水平,设置不同难 度的练习题,从基础到提高,逐步 提升学生的解题能力。
多样性原则
选取多种类型的练习题,如选择题 、计算题、实验题等,以全面考察 学生对平抛运动知识的掌握情况。
解题技巧指导和方法总结
运动分解法
01
指导学生将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方
实验方案设计与实施步骤
让小球从斜槽某一高 度滚下,用铅笔描出 小球经过的位置。
用平滑曲线连接各点 ,得到平抛运动的轨 迹。
改变小球滚下的高度 ,重复上述操作,得 到多条轨迹。
数据收集、处理及分析方法
01
数据收集
记录小球抛出点的位置、小球经过各点的位置、小球滚下的高度等实验
数据。
02
数据处理
根据实验数据,计算小球在水平方向和竖直方向的速度、位移等物理量
军事应用
炮弹的发射轨迹也是平抛运动,通过计算和调整发射角度 和速度,可以精确打击目标。
工程应用
在建筑、水利等领域中,常常需要计算物体在重力作用下 的运动轨迹和落地位置,平抛运动的规律可以帮助工程师 进行精确的计算和设计。
相关领域前沿动态介绍
平抛运动的深入研究
随着物理学的不断发展,对平抛运动的研究也在不断深入。目前,科学家们正在研究更加精确的平抛运动模型和算法 ,以便更好地预测和控制物体的运动轨迹。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第二节 平抛运动
教学目标:
(一)知识与技能
1、掌握平抛运动的一般研究方法。
2、掌握平抛运动的位置与速度。
(二)过程与方法
1、掌握平抛运动的特点,能够运用平抛运动规律解决有关问题。
2、通过实例分析再次体会平抛运动的规律 (三)情感、态度与价值观
通过对一般平抛运动的研究体会分解与合成是处理复杂运动的一般方法。
教学重点:分析归纳抛体运动的规律
教学难点:运用数学知识分析归纳抛体运动的规律
教学方法:教师启发、引导,学生归纳分析,讨论、交流学习成果。
教学用具:投影仪等多媒体教学设备 教学过程:
(一)引入新课
开门见山,直引主题。
今天我们来学习抛体运动的规律 (二)新课教学 一、平抛运动物体的位置
做平抛运动的物体由于水平方向不受力的作用,根据牛顿第一定律,物体在水平方向做的是匀速运动;在竖直方向,物体没有初速度,但受到重力作用,所以物体在竖直方向做的是自由落体运动。
如果以水平方向为x 轴,以竖直向下为y 轴,以抛出点为坐标原点建立坐标系,并从这一时刻开始计时,则物体在任意时刻的坐标为:x=vt (1)
2
2
1gt y =
(2) 由(1)(2)两式消去t 可以得到2
22x v
g y =
,对于一个具体的平抛运动,v 和g 是常数,所以这是初中学过的抛物线方程,即:
1、平抛运动的轨迹是一段抛物线。
2、平抛运动的位移 (1)水平位移x=vt (2)竖直位移 22
1gt y =
(3)合位移S=22+y x ,与水平方向的夹角tan θ=x
y 二、平抛运动物体的速度
根据平抛运动在水平方向和竖直方向的规律,可以求出物体在任意时刻水平方向和竖直方向的速度为v x =v v y =gt 。
物体在任意时刻的速度(即合速度)可以按照勾股定理求得,由图可得
1、水平分速度v x =v 0
2、竖直分速度v y =gt
3、22
y
x v v v +=
与水平方向的夹角为x
y v v tg =
θ。
三、一般的抛体运动
1、两个分运动
我们可以把斜向初速度分解为水平方向和竖直方向,水平方向由于不受力,仍然做匀变速直线运动,竖直方向由于受到重力作用,做的是加速度为g 的竖直上抛或竖直下抛运动。
2、斜抛运动的位置
我们以斜向上抛为例,与平抛类似建坐标系,如图。
因为v x =vcos θ,v y =vsin θ。
所以x=vcos θ·t 3、斜抛运动的速度
在任意时刻两个方向的速度分别为v x =v 0cos θ
v y = v 0sin θ-gt 物体的实际速度(即合速度)为22y x v v v += 方向根据两个
分速度决定。
四、例题解析
例1 如图所示,飞机距离地面高H =500 m ,水平飞行速度为v 1=100 m/s ,追击一辆速度为v 2=20 m/s 同向行驶的汽车,欲使投弹击中汽车,飞机应在距汽车水
x v
平距离多远处投弹?(g =10 m/s 2
)
解析 炸弹脱离飞机后做平抛运动,其下落时间由竖直高度决定,即H =
2
1gt 2
,所以t =
g H
2=10
5002⨯s=10 s 。
设飞机距车水平距离为x 处投弹,则炸弹做平抛运动的水平位移为v 1t ,在炸弹飞行过程中汽车做匀速运动,其位移为v 2t ,据几何关系有:x +v 2t =v 1t
所以x =(v 1-v 2)t =(100-20)×10 m=800 m.
点评 本题可看作是追及问题的一种变形,在水平方向仍然存在着位移关系:追上时,追及者的位移大小等于被追及者的位移大小与两者初始间距的和. (三)课堂小结
1.关于抛体运动
⑴ 定义:物体以一定的初速度抛出,且只在重力作用下的运动。
⑵ 运动性质:
① 竖直上抛和竖直下抛运动是直线运动;平抛、斜抛是曲线运动,其轨迹是抛物线; ② 抛体运动的加速度是重力加速度,抛体运动是匀变速运动;
③ 抛体运动是一种理想化运动:地球表面附近,重力的大小和方向认为不变,不考虑空气阻力,且抛出速度远小于宇宙速度。
⑶ 处理方法:是将其分解为两个简单的直线运动 2.平抛运动的规律
平抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。
⑴ 平抛运动的轨迹
由x=v 0t , y =2
1gt 2
,可得y =
2
2v g x 2
,因此平抛运动的轨迹是一条抛物线。
⑵ 位移公式
水平位移x=v 0t ,竖直位移y =
2
1gt 2
平抛物体在t 秒内的位移s ,可直接用两个分运动在同一时间内的位移来合成:
s =22y x +,位移的方向与水平方向的夹角由下式决定:tan α=
x y =0
2v gt ⑶ 速度公式
水平速度为v x =v 0 ,竖直速度为 v y =gt
平抛物体在某时刻的瞬时速度用两个分运动在此时刻的瞬时速度来合成,平抛物体在t 时刻的速度大小为v =2
2
0y v v ,速度v 的方向与水平方向的夹角β,由下式决定:tan β=
x
y v v =
v gt
3.斜抛运动的规律
斜抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛或竖直下抛运动的合运动.
(四)布置作业:问题与练习1、2、3。