抛体运动规律

§5.3抛体运动

一、课程标准的要求

（1）学会运用运动的合成与分解来分析解决抛体运动。

（2）学会运用解决抛体运动的思想来解决曲线运动的知识。

（3）关注抛体运动的规律与日常生活的联系。

二、教学目的

1．知识与技能：

（1）会利用数学方法解决物理问题

（2）知道抛体运动只受重力作用

（3）理解抛体运动可以看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速运动的合运动，并且这两个运动互不影响。

2.过程与方法：

（1）锻炼学生在物理研究过程中充分利用数学工具的习惯

（2）日常生活中的各种抛体运动，通过比较、分析，归纳概括抛体运动的特征以及物体做直线运动和曲线运动的条件。认识从简单到复杂、从特殊到一般的研究方法。

初步体会力学学习的一般程序和方法，培养自主学习的能力。

（3）通过交流与讨论，展现学生思维过程，认识比较、分析，归纳等逻辑思维方法。

3.情感、态度与价值观：

（1）经历观察、实验及探究等学习活动，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度，培养科学探究精神，形成科学探究习惯，感受到身边处处有物理。

（2）让学生体会可以将复杂的知识转化为熟悉的简单的知识，增强学生学习物理的信心，并让学生体会做事情要善于找方法。

三、教学建议

教材分析：

（1）抛体运动是本章的一个重点，其中平抛也是最基本最简单的曲线运动，是运动的合成与分解的典型的应用，体现了处理复杂的曲线运动的基本方法——

——先分解成简单的直线运动在进行合成，从而体现了运动的独立性原理和叠加

性原理，并能用这种方法来解决类似的问题。在本节中教师创设情景，从生活中

构建物理情景，以培养雪上在生活中联系物理的习惯，同时激发学生探究的兴趣

并活跃了课堂氛围，培养学生的主动性和自主性。

（2）重点：理解并掌握平抛运动的运动规律，能够熟练处理有关问题。

难点：理解平抛运动是匀变速曲线运动，让学生通过解决平抛运动的思想去体会解决斜抛运动的思想和过程。

重点难点处理意见：采用实验观察和理论分析相结合的方法让学生体会平抛运动是水平的是匀速直线运动，竖直方向是自由落体运动。先通过理论分析平抛

运动到底做什么运动然后用实验验证而且要做好演示实验。通过牛顿第二定律分

析物体为什么做的是匀变速预先运动。

（3）在前面一节中学习了运动的独立性和叠加性，并且对知识有了一定得了解，在这节中就会很容易理解物体在水平方向和竖直方向运动的时间是相同的

而且互不影响。

演示实验

在使用课件引出抛体运动让学生去归纳总结抛体运动和平抛运动的定义，并让他们试着去说他们的运动情况。引导他们去分析物体的受力情况，在水平和竖直方向各做什么运动。

四、教学设计

教具小球和刻度尺以及多媒体课件

教法实验、讲解、归纳、推理法

主要教学过程

(一)引入新课

放映一个篮球运动员投篮的视频让学生去观察球的运动轨迹。

学生：抛物线。

老师：那篮球运动员在抛球时球友什么特点，初速度和受力情况？

学生：初速度不为0，而且只受重力的作用。

老师：我们管运动轨迹为抛物线的运动叫做抛体运动，那请大家归纳总结一下抛体运动的定义？

学生：以一定速度抛出物体且只受重力的作用下的运动叫做抛体运动。

老师：大家记住在忽略空气阻力的情况下，以一定速度抛出物体，且只受重力的作用下的运动叫抛体运动。那大家可以考虑一下什么叫平抛运动呢？

学生：将物体沿水平方向抛出去的运动角做平抛运动。

那现在我们来看一下这个实验：

老师：只给大家一个实验器材：刻度尺，让大家来计算小球抛出时的水平初速度？

给大家一个提示：分别对水平方向和竖直方向进行受力分析，看水平方向和竖直方向各做什么运动，能不能写出水平方向和竖直方向的位移速度加速度的公式？

老师：现在大家分组讨论。（经过一段时间学生的自主学习）

学生：在水平方向上物体没有受力的作用，根据牛顿第一定律可知，物体在水平方向上做匀速直线运动。

老师：在竖直方向上同学们出现了分歧。一种认为物体做自由落体运动，另一种认为做初速度不为0的匀加速直线运动。那好我们来分析一下物体的受力：

只受重力的作用。在水平方向没有力作匀速直线运动，在竖直方向没有速度，因为做平抛运动的物体的初速度是盐水瓶方向的，所以竖直方向做的是自由落体运动！

一． 抛体的位置

老师：我们建立一个直角坐标系

让学生去描述物体在某一时刻t 的位置。

水平方向：t v x o = 竖直方向：

221gt y = 合运动：22y x v v s +=

所以在某一时刻t 是物体的位置是（t v o ，221gt ）

在竖直方向物体的加速度为g 不变，所以平抛运动是匀变速曲线运动。 老师：同学们请想一下，物体下落的时间是由什么决定？水平方向位移由谁决定？

学生：物体下落时间由下落的高度决定，水平方向位移由水平速度和下落时间决定。

老师：那如果我们的物体的速度不是水平的将这样处理呢？

学生：同样是把速度分解成水平方向和竖直方向的速度再根据其受力情况确定物体的运动规律。

θcos 0v v x = θsin 0v v y = 其中θ为初速度与水平方向

的夹角。

221gt t v y t v x y x +==

同样知道其中在y 轴正方向为正方向。

大家还要记得在上面结论成立的前提是空气阻力可以忽略，如果物体的速度不大误差不大，而且物体的速度越大，空气阻力就越大，课下我们去考虑一下炮弹的运动轨迹是什么样的？

二．抛体的速度

老师：既然我们知道平抛运动在水平方向做匀速直线运动则有

gt v v v y x ==0

则合速度的大小为220y v v v += 合速度与水平方向的夹角为ϑ的正切值为x y

v v =θtan 。

那同学们能不能推到出速度与水平方向夹角的α的正切值？

学生：

o v gt t v gt x y 221tan 02===α 老师：还可以看出αθθαtan 2tan tan tan =之间有与，所以还有可知速度的反向延长线相过水平位移的中点。

实验验证：平抛运动在竖直方向做自由落体运动

例题：

1、物体以一初速度为10m/s 的做平抛运动，求小球在下落1s 时的位置是？ 水平方向和竖直方向位移和速度分别是多少？合速度和合位移是多少？

2、例题2:在倾角为θ的斜面上A 点，以水平速度v0抛出一小球，(不计空气阻力)，飞行一段时间后，落在斜面上B 点，求:

(1)小球飞行时间

2)从抛出开始经多长时间小球与斜面间的距离最大