高中物理 1.3《竖直方向的抛体运动》教案3 粤教版必修2

高中物理 1.3《竖直方向的抛体运动》教案3 粤教版必修2
教学目标：
1、 联系运动的合成与分解来研究简单抛体运动。

2、 学会利用矢量的方向定义，整体处理抛体问题。

3、 认识竖直上抛过程中的对称性。

教学重难点：
1、 竖直下抛与自由落体运动在公式使用时的区分；
2、 竖直上抛运动的分步处理和整体处理时矢量方向的选取；
3、 如何利用竖直上抛过程的对称性来简化所处理问题。

教学过程： 课题引入：
杂技演员表演抛球，他们可以同时扔三个以上小球而不使任何一个落地（PPT 显示示意图）
我们现在假设他每隔0.4秒抛出一个球，接到球便立即把球抛出，已知除抛接的时刻外，空中有四个小球，把小球在空中的运动看成是直线运动的话，杂技演员应该把球抛多高？如果五个球呢？又应该要抛多高？
带着这两个问题，我们先来看两个定义： 一：竖直下抛运动
1．定义：将物体以一定的初速度沿竖直方向下下抛出，仅在重力作用下的运动叫竖直下抛运动。

（补充自由落体运动的定义：物体仅在重力的作用下，从静止开始下落的运动） （用粉笔演示竖直下抛和自由落体运动） 2．学生回答并完成下表
不同点
相同点
初速度
运动规律 运动方向： 受力特点： 运动性质：
自由落体运动 V0=0 Vt= S= 竖直下抛运动
V0(不等于0)
Vt= S=
比较其异同后得出：
竖直下抛运动是匀速直线运动和自由落体运动的合成 3．运动规律： V t =v 0+gt
S=v 0t ＋1/2gt 2
V t 2－v 02=2aS
4.例一：将一小球从距地面30m 高处以5m/s 的初速度竖直下抛，取，求
（1）小球到达地面时的速度； （2）小球下落所用的时间。

解：v=
2gh
v02+ =30*10*252+＝25m/s
t=(v t-v o)/g=(25-5)/10=2s
二：竖直上抛运动
1.定义：把物体以一定的初速度沿竖直方向向上抛出，仅在重力作用下物体所做的运
动叫做竖直上抛运动。

条件：（1）初速度竖直向上；（2）只受重力作用。

2.讨论与交流：
(利用PPT演示，对竖直上抛运动物体的运动情况和受力情况进行分析，清楚上升和下降过程中位移、速度、加速度的方向。

)
3．小节：
竖直上抛物体在上升到最高点过程中，速度方向向上，加速度方向向下，物体做匀减速度直线运动；
到最高点速度为零，加速度竖直向下；
再从最高点下落过程中物体做自由落体运动。

4．竖直上抛运动的规律：（规定初速度的方向为正方向）
初速度不为零的，加速度为－g的匀变速直线运动。

3．处理竖直上抛运动问题的两种思路和方法
（1）.分步处理：上升过程是初速度为，加速度为，末速度的匀减速度直线运动来；下降过程是自由落体运动。

（不考虑空气阻力）
(2 ).整体处理：将全过程看作是初速度为、加速度为的匀变速直线运动，用匀变速直线运动规律进行计算。

例题1：已知竖直上抛的物体初速度，试求：
（1）物体上升的最大高度以及上升到最大高度所用的时间。

（2）物体由最大高度落回原地时的速度以及落回原地所用的时间。

解：（1）在上升过程中，物体做匀减速运动。

取初速度的方向为正方向。

加速度是重力加速度，方向竖直向下，所以。

上升到最大高度时，因此，由位移公式，得物体上升最大高度；
由速度公式，得物体上升到最高点所用的时间；
（2）在下落过程中，物体做自由落体运动。

取向下方向为正方向，加速度是
重力加速度，，已知下落的位移为，
由，得物体同最大高度落回原地时的速度
再由，得落回原地所用的时间
练习1 竖直上抛一物体，初速度为30m/s，求：上升的最大高度；上升段时间，物体在1秒末、2秒末、3秒末、4秒末、5秒末、6秒末的高度及速度。

(g=10m/s2)
结果如下表：
时刻(s) 0 1 2 3 4 5 6
位移(m) 0 25 40 45 40 25 0
瞬时速度(m/s) 30 20 10 0 -10 -20 -30
总结归纳：竖直上抛运动的基本特点
（1）上升的最大高度：
（2）上升到最高占所用的时间与回落到原地所用的时间相等： . 落回到抛
出点的速度与抛出时速度大小相等，方向相反，上升过程与下降过程具有对称性。

对称性是指：
①通过同一点的速度大小相等、方向相反；
②上升时间和下降时间相同，同一段位移用时也相同；
③上升为匀减速到零的过程，下降为自由落体运动回到抛出点，上升可看作下落的逆过程。

例题2：在离地面15m的高处，以10m/s的初速度竖直上抛一小球，求小球落地时的速度和小球从抛出到落地所用的时间。

（忽略空气阻力的影响，取重力加速度）解：将小球竖直上抛运动的整个过程作为一个整体，取初速度的方向即竖直向上的方向作为正方向，加速度为重力加速度，方向竖直向下，所以。

已知，。

根据，得小球落地时的速
度
由于小球落地时的速度方向竖直向下，所以取。

根据速度公式，得小球从抛出到落地所用时间?。

即小球落地时速度为20m/s，方向竖直向下；小球从抛也到落地所用的时间为3s.
小结：竖直方向的抛体运动的共同特点和区别
竖直方向的抛体运动分为竖直下抛运动和竖直上抛运动，它们都是直线运动，都只受重力作用，所以加速都是重力加速度g，都能应用匀变速直线运动的规律来处理。

但竖直上抛运动和竖直下抛运动的初速度方向不同，竖直上抛运动初速度方向向上，与重力加速度方向相反，所以选项做匀减速运动，上升到最高点后做初速度为零的自由落体运动；竖直下抛运动一直是初速度不为零的匀加速直线运动。