竖直方向的抛体运动(物理教案)

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高中物理第三章抛体运动第2节竖直方向上的抛体运动教案鲁科版必修

高中物理第三章抛体运动第2节竖直方向上的抛体运动教案鲁科版必修

竖直方向上的抛体运动
本节课是学生在学习了运动的合成与分解后,安排的一节新课。

用运动合成的观点(模型)分析复杂的运动,是把复杂的运动分解为简单的运动,认为复杂的运动是简单运动的合成,这既是认识的深化,也是研究问题的方法,是认识论与方法论的统一。

在直线运动中,匀速运动与初速度为零的匀加速直线运动,是两种最简单的运动形态.其他的复杂运动都可以看作是这两种简单运动的合运动.从运动和力的关系看,做匀速直线运动的物体所受力的合力为零,做匀加速直线运动的物体所受外力的合力为恒力.
竖直方向上的抛体,有竖直向上或竖直向下的初速度v0.在不计空气阻力的影响时,物体抛出后受恒定的重力作用,有竖直向下的恒定加速度g. 因此,竖直上抛运动把它看作是竖直向上、速度为v0的匀速直线运动与竖直向下的自由落体运动的合运动. 就整体而言,竖直方向上抛体的运动是一种匀变速运动,因此我们统一用匀变速运动的公式分析、研究竖直方向上的抛体问题.
师:竖直上抛运动——物体以一定初速度沿着竖直方向向上抛出,仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直上抛运动.
竖直上抛物体的运动可以看成是速度为v0的匀速直线运动和自由落体运动的合运动.由于重力加速度g 的方向与v0的方向相反,它是一种初速度不为零的匀减速直线运动.由公式可直接得到描述竖直上抛物体运动规律的速度公式和位移公式(a =-g) 【学生上台推导竖直上抛运动规律】 v =v0-gt
2
22v v gs t -=-
师:根据我们刚才所学的竖直上抛运动的分解,它的合速度和合位移如何分解? 生:v =v0-gt V=v 1+(−v 2)
【学生总结得出合位移与分位移的关系】 师:能不能根据刚才推导的规律画出V-t 图像? 【学生上台画出V-t 图像】
2021gt t v s -
=。

竖直方向上的抛体运动教案

竖直方向上的抛体运动教案

竖直方向上的抛体运动教案一、教学目标1. 让学生了解竖直方向上的抛体运动的概念和特点。

2. 掌握抛体运动的基本公式和计算方法。

3. 能够运用所学知识解决实际问题。

二、教学内容1. 抛体运动的概念和分类(1)竖直方向上的抛体运动(2)水平方向上的抛体运动2. 竖直方向上的抛体运动的基本公式(1)自由落体运动公式:h=1/2gt^2(2)竖直上抛运动公式:h=v_0t-1/2gt^2三、教学重点与难点1. 教学重点:(1)竖直方向上的抛体运动的概念和特点。

(2)掌握抛体运动的基本公式和计算方法。

2. 教学难点:(1)抛体运动公式的灵活运用。

(2)解决实际问题。

四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生思考和探索。

2. 利用多媒体动画演示,增强学生对抛体运动的理解。

3. 实例分析,让学生学会将理论知识应用于实际问题。

五、教学过程1. 导入:通过提问方式引导学生回顾初中物理中学过的运动学知识,为新课的学习做好铺垫。

2. 教学新课:(1)介绍竖直方向上的抛体运动的概念和特点。

(2)讲解抛体运动的基本公式和计算方法。

3. 课堂互动:(1)学生分组讨论,分析抛体运动公式的应用。

4. 实例分析:分析实际问题,让学生运用所学知识解决问题。

5. 课堂小结:6. 作业布置:布置习题,巩固所学知识。

六、教学评估1. 课堂问答:通过提问方式检查学生对竖直方向上的抛体运动概念和公式的理解程度。

2. 习题练习:布置相关习题,评估学生对基本公式的掌握和运用能力。

3. 小组讨论:评估学生在团队合作中分析问题和解决问题的能力。

七、拓展与延伸1. 探讨抛体运动在现实生活中的应用,如投掷项目、卫星发射等。

2. 引导学生思考抛体运动在其他维度上的表现,如斜抛、抛物线运动等。

八、教学反思2. 学生反馈学习过程中的困惑和问题,提出改进建议。

九、教学资源1. 多媒体动画:用于演示竖直方向上的抛体运动过程,帮助学生形象理解。

2. 习题库:提供丰富的习题,便于学生巩固所学知识。

高一物理教案:浅析竖直方向抛体运动的运动规律

高一物理教案:浅析竖直方向抛体运动的运动规律

高一物理教案:浅析竖直方向抛体运动的运动规律浅析竖直方向抛体运动的运动规律一、教学目标1.了解竖直方向抛体运动的基本概念;2.认识竖直方向抛体的运动规律;3.掌握测量竖直方向抛体的初速度、落点高度、飞行时间等物理量的方法。

二、教学重难点1.竖直方向抛体的前提条件和基本概念;2.抛体运动的规律和公式;3.怎样测出竖直方向抛体的初速度、落点高度、运动时间等物理量。

三、教学过程1.竖直方向抛体的前提条件和基本概念竖直方向抛体是指物体从一个固定点抛出,向上运动一段时间后,上升速度逐渐减小到零,然后开始下落的过程。

这里需要注意的是,抛体只能在真空中进行,即没有空气阻力的存在。

因为如果有空气阻力的存在,物体在上升过程中,会因为阻力不断减缓速度,最终无法达到最高点而开始下落。

2.抛体运动的规律和公式竖直方向抛体的运动规律可以用以下三个数学公式来描述:(1)h=vt - 1/2gt^2;(2)v=v0-gt;(3)t=2v0/g。

其中,h表示竖直向上抛物体的高度,v表示抛物体在任意时刻的竖直速度,g表示重力加速度,t表示竖直向上运动的时间,v0表示抛物体的初速度。

从公式可以看出,竖直方向抛体的运动规律主要涉及到高度、速度、时间这几个因素的变化。

在上升阶段,抛体的速度逐渐减小,高度逐渐增加;而在下落阶段,抛体的速度逐渐增加,高度逐渐减小,最终抵达落点。

3.怎样测出竖直方向抛体的初速度、落点高度、运动时间等物理量为了测出竖直方向抛体的相关物理量,需要依靠实验。

具体的实验方法如下:(1)测量初速度在真空中,将抛体从一个固定点上抛,记录下抛出的初始高度和抛出时的时间,然后通过公式v=v0-gt求出抛出时的初速度v0。

(2)测量落点高度同样在真空中进行,将抛体从不同的高度抛出,记录下抛出时的高度和运动时间,然后通过公式h=vt - 1/2gt^2求出到达落点时抛体的高度。

(3)测量运动时间同上,在真空中将抛体从一个固定点抛出,记录下抛出时的时间和到达落点的时间差,即可得到抛体的运动时间。

高中物理 第3章 抛体运动 第2节 竖直方向上的抛体运动教学案 鲁科版必修2-鲁科版高一必修2物理教

高中物理 第3章 抛体运动 第2节 竖直方向上的抛体运动教学案 鲁科版必修2-鲁科版高一必修2物理教

第2节竖直方向上的抛体运动一、竖直下抛运动 1.定义物体以初速度v 0竖直向下抛出后,只在重力作用下而做的运动,叫做竖直下抛运动。

2.性质:初速度不为零,加速度为重力加速度的匀加速直线运动。

3.运动规律取竖直向下为正方向,g 表示重力加速度的大小,那么有v t =v 0+gt ,s =v 0t +12gt 2,v t2-v 02=2gs 。

二、竖直上抛运动1.定义:只在重力作用下,具有与重力方向相反的初速度的物体的运动。

2.性质:初速度向上,加速度为重力加速度的匀减速直线运动。

3.研究方法分段法⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫上升阶段:匀减速直线运动下降阶段:自由落体运动具有对称性。

4.运动规律1.竖直方向的抛体运动包括竖直上抛和竖直下抛,都是只受重力作用,加速度为重力加速度g 的匀变速直线运动。

2.竖直下抛运动初速度方向向下,满足匀加速直线运动的基本规律:速度公式v t =v 0+gt ,位移公式s =v 0t +12gt 2。

3.竖直上抛运动初速度向上,满足匀减速直线运动的基本规律:速度公式v t =v 0-gt ,位移公式s =v 0t-12gt 2。

4.竖直上抛运动的上升过程和下落过程具有对称性,在同一位置速度等大反向。

(1)速度的大小⎩⎪⎨⎪⎧上升阶段:v t =v 0-gt下降阶段:v t ′=gt ′(2)位移的大小⎩⎪⎨⎪⎧上升阶段:h =v 0t -12gt 2下降阶段:h ′=12gt ′2(3)上升到最高点,所用时间:t =v 0g(4)上升的最大高度:h =v 022g1.自主思考——判一判(1)竖直上抛运动是匀减速直线运动。

(×)(2)竖直上抛运动的物体,在上升过程中物体的速度、加速度都在减小。

(×)(3)竖直下抛运动可分解为竖直向下的匀速直线运动和自由落体运动。

(√)(4)竖直上抛运动和竖直下抛运动在相等时间内的速度变化量相等,但速度变化方向相反。

掌握竖直方向抛体运动的实验技巧——高一物理教案指导

掌握竖直方向抛体运动的实验技巧——高一物理教案指导

掌握竖直方向抛体运动的实验技巧——高一物理教案指导高一物理教案指导竖直方向抛体运动是高一物理课程中的一个重要内容,对于学生来说,掌握相关的实验技巧和方法就显得尤为重要。

下面,本文将为大家介绍一些关于竖直方向抛体运动实验技巧的指导,以帮助学生更好地理解和掌握这一知识点。

一、实验器材准备1.弹簧测力计弹簧测力计是用来测量物体重量的一种设备。

在竖直方向抛体运动实验中,我们需要使用弹簧测力计来测量物体重量,从而计算出各个时刻物体所受的重力加速度。

2.秤盘秤盘是用来放置被测物品的平台,可以测量物品的重量。

在实验中,我们需要使用秤盘来放置投掷物,从而测量其质量。

3.实验台实验台是用来放置实验器材和进行实验的平台。

在竖直方向抛体运动实验中,我们需要使用实验台来进行实验。

4.实验小球实验小球可以是小球、塑料球等球状物体,用来模拟物体的运动轨迹。

5.时间计时器时间计时器可以帮助我们准确地记录每个时刻的时间,从而获得精确的数据。

6.卡尺卡尺是用来测量长度的一种工具。

在竖直方向抛体运动实验中,我们需要使用卡尺来测量投掷物的高度等参数。

二、实验方法1.实验原理竖直方向抛体运动是指一个物体从一定的高度上仅受重力作用进行自由下落。

重力作用使物体加速下降,当物体到达最高点时速度为零,在此之后物体沿相反的方向下落。

2.实验步骤(1)将实验台平置,并在其上方按照一定的高度固定弹簧测力计。

(2)在弹簧测力计下方的秤盘上放置实验小球,并且使用秤盘测量实验小球的质量。

(3)按照一定速度将实验小球平抛出去,并记录下小球的投掷高度,以及弹簧测力计所显示的重力(重量)。

(4)根据记录下的数据,计算小球的运动速度、加速度、运动时间等数据,并制运动轨迹图和速度时间图。

三、实验注意事项在进行竖直方向抛体运动实验时,有一些注意事项需要特别注意,以保证实验的准确性和安全性。

1.实验器材使用要得当,以免影响实验结果。

2.在进行实验操作时,一定要注意自己和周围人的安全。

竖直上抛运动中的运动学分析教案

竖直上抛运动中的运动学分析教案

竖直上抛是机械运动学中一个非常基础的课题,常常会在学生的教育培训课中出现。

竖直上抛是指一个物体在竖直方向上被投掷出去,然后在重力的作用下逐渐减速并最终回到原点的过程。

在这个过程中,物体的运动状态会经历许多变化,不同的变化会对运动过程产生不同的影响。

因此,在竖直上抛运动中进行运动学分析是极其重要的。

本文将详细解析竖直上抛运动的运动学分析教案。

我们将从竖直上抛的物理规律入手,探讨竖直上抛运动的基本特征。

我们将详细讲解竖直上抛的运动学分析方法和公式,并提供详细的分析例题。

我们将总结竖直上抛运动学分析教案的重点和难点,为学生提供有针对性的学习建议。

一、竖直上抛的基本规律竖直上抛的基本规律是重力作用下的自由落体运动规律。

在这种情况下,物体的运动是受到重力作用和抛出速度的影响的。

抛出速度决定了物体在竖直上升过程中能够到达的最高点,而重力则使物体在到达最高点后逐渐减速并落回原点。

因此,物体在竖直上抛的过程中,其高度和速度都会随着时间的推移而变化。

二、竖直上抛的运动学分析方法和公式1.高度的变化物体在竖直上抛中的高度变化可以通过以下公式来计算:h = v0t - (1/2)gt^2其中,h是高度,v0是抛出速度,t是时间,g是重力加速度。

这个公式告诉我们,物体的高度取决于抛出速度、时间和重力加速度。

当时间t趋近于无穷大时,高度h会趋向于0,物体会回落到原点。

同时,当物体达到最高点时,其竖直速度为0,这意味着这个时刻是物体竖直运动状态的转折点。

2.速度的变化物体在竖直上抛中的速度变化可以通过以下公式来计算:v = v0 - gt其中,v是速度,v0是抛出速度,g是重力加速度,t是时间。

这个公式告诉我们,物体的竖直速度随着时间的推移而减小,直到达到0。

此时,物体被重力“拉回”,竖直速度开始增加,但是速度方向与抛出时不同。

当物体再次回到原点时,其竖直速度为负,也就是向下的。

3.时间的变化物体在竖直上抛中的时间变化可以通过以下公式来计算:t = 2v0/g这个公式告诉我们,在物体抛出的瞬间,它达到最高点所需要的时间是2v0/g。

初中物理竖直方向抛体运动教案——帮助学生更好掌握知识

初中物理竖直方向抛体运动教案——帮助学生更好掌握知识

初中物理竖直方向抛体运动教案——帮助学生更好掌握知识帮助学生更好掌握知识一、教学内容:竖直方向抛体运动二、教学目标:1、掌握竖直方向抛体运动的概念和特点;2、掌握竖直方向抛体运动的基本公式;3、了解竖直方向抛体运动的应用场景。

三、教学重点:竖直方向抛体的运动特点和基本公式。

四、教学难点:如何根据竖直方向抛体的高度、初速度和时间计算抛体的位移和末速度。

五、教学方法:讲解、演示、实验等多种方法。

六、教学步骤:1、导入通过实验、视频或图片等方式让学生观察竖直方向抛体运动的现象,引出竖直方向抛体的概念。

2、讲解讲解竖直方向抛体的运动特点和基本公式,包括:(1)竖直方向抛体运动的特点:竖直方向抛体运动的轨迹为抛物线,初速度和末速度方向相反,抛体在最高点的速度为零,并且在高度相同时,不同的初速度和抛体的下落时间相同。

(2)竖直方向抛体运动的基本公式:抛体的高度 h = v0t - (1/2)gt²;抛体的末速度 v = v0 - gt。

3、演示通过实验或者教师演示让学生更好地理解竖直方向抛体运动的特点和基本公式。

4、实践学生分小组进行竖直方向抛体运动实验,测量抛出高度、落地时间、落点距离等数据,然后根据公式计算抛体的高度、位移和末速度。

5、拓展通过引导学生思考竖直方向抛体运动的应用场景,如从楼房上扔东西、打篮球等,让学生尝试应用公式计算和推理,加深对知识的理解和掌握。

七、教学效果评估方式:1、实验结果的准确性;2、知识掌握的水平;3、对应用场景的理解和应用。

八、教学反思:本次教学中教师借助实验和演示等方式生动形象地展示了竖直方向抛体运动的特点和基本公式,学生积极参与,并通过实验和计算加深了理解和掌握。

但是,更多情况下,学生只是在模仿和计算的层面上掌握了知识,对于知识应用的理解仍需深入提升。

因此,教师在今后的教学过程中可以深入思考如何更好地将知识应用场景和实际问题带入教学中,激发学生探究和解决问题的积极性,在理解和掌握知识的同时提高应用能和素养。

物理3.2 竖直方向的抛体运动(免费)

物理3.2  竖直方向的抛体运动(免费)

【本讲教育信息】一. 教学内容:§3.2竖直方向的抛体运动知识重点:1、竖直抛体运动包括竖直上抛运动和竖直下抛运动,它们都是匀变速直线运动2、竖直方向上的抛体运动的特点和规律知识难点:1、竖直方向上的抛体运动具有竖直方向上的初速度,并且在只受重力作用时所做的匀变速直线运动,其加速度为g2、会将竖直方向的抛体运动分解为匀速直线运动和自由落体运动两个过程,并会求解相关的实际问题3、处理竖直上抛运动问题的两种思路和方法一、竖直下抛运动1、定义:把物体以一定的速度沿着竖直方向向下抛出,仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直下抛运动。

2、条件:(1)初速度竖直向下;(2)只受重力作用。

比较物体所做的竖直下抛运动和自由落体运动:相同之处:物体仅受重力作用;加速度恒为g,方向竖直向下;是匀加速直线运动。

不同之处:竖直下抛有竖直向下的初速度,自由落体运动初速度为0。

3、竖直下抛运动的性质是:初速度为的,加速度为g 的匀加速直线运动。

其根据是:由于竖直下抛运动的物体只受重力作用,根据牛顿第二定律可知加速度,竖直向下,初速度竖直向下,故物体的运动为加速直线运动。

4、竖直下抛运动的速度和位移公式:(1)速度公式:(2)位移公式:5、从运动的合成角度看,竖直下抛运动可以看成是自由落体运动和竖直向下的匀速直线运动的合成。

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。

2、条件:(1)初速度竖直向上;(2)只受重力作用。

3、竖直上抛运动的物体的运动过程:竖直上抛物体在上升到最高点过程中,速度方向与物体所受重力方向相反,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、比较物体所做的竖直上抛和竖直下抛运动:相同之处:有初速度;仅受重力作用;加速度恒为g,方向竖直向下,匀变速直线运动。

不同之处:竖直上抛运动初速度方向向上,竖直下抛运动初速度竖直向下。

物理3.2《竖直方向上的抛体运动》教案(鲁科版必修2).doc

物理3.2《竖直方向上的抛体运动》教案(鲁科版必修2).doc

2.竖直上抛运动有什么规律?
解决问题 1:什么是竖直上抛运动?
引导学生一起分析实验 2 的现象。
师生共同分析:
教师归纳:在忽略空气阻力的情况 1.有竖直向上的初速度 v0
下,以一定的初速度竖直向上抛出的物体 2.只受重力作用,空气阻力
的运动分别叫做竖直上抛运动。
忽略不计;
这是一类典型的初速度不为零的匀 3.与竖直下抛运动一样,竖
实际应用(二)
例题
学生解答:
气球上系一重物,以 4m/s 的速度 解:(1)绳子突然断时,重
自地面匀速上升。当上升到离地面高度 h 物与气球具有相同的速度,
=9m 处时,绳子突然断了。问:
由于惯性,重物将继续向上
(1)重物是否立即下降?重物要经 过多长时间才能落到地面?
(2)重物落地时的速度多大?(取 g =10m/s2)
化模型,这是物理学研究的重要方法。
情感态度 与价值观
使学生了解物理就在身边,激发学生对科学的兴趣和热情。在学生实验和逐 步探究的学习过程中,培养学生细心观察、勤于思考,在相互交流和合作的 过程中培养科学精神。
教学 1.计算机、数字展台、投影仪。 媒体 2.视频录像剪接。
运用 PPT 教学演示课件
教学程序设计
运动,学生不易接受。 1.学生已经学完匀变速直线运动、自由落体运动和运动的合成与分解,对物体运动的研 究有一定的基础知识。通过本节课的学习,帮助学生在一个新的、实际的应用场景,深 学情 入理解知识,同时把运动的理论知识与实际相联系。 分析 2.本节课的知识来源于生活中的大量事例,但学生对竖直方向上的抛体运动的了解较 多地停留在前概念的基础上,通过本节的学习让学生对竖直方向上的抛体运动有科学的 认识,并掌握科学抽象和分段分析物理现象的一般方法。

推导竖直上抛运动的物理公式教案

推导竖直上抛运动的物理公式教案

推导竖直上抛运动的物理公式教案一、教学目标本课程主要目的是通过讲解和演示竖直上抛运动的物理公式推导过程,让学生能够了解竖直上抛运动的基本规律和公式,掌握物理量的单位、量纲和转换,以及掌握公式应用的方法和技巧。

二、教学内容1、竖直上抛运动的规律和特点竖直上抛运动是指物体以竖直方向向上抛出后,受到重力的作用下落的运动。

这种运动有以下几个规律和特点:(1)竖直上抛运动的初速度为正向上的速度,末速度为零。

(2)重力对运动的影响是竖直向下的加速度,大小为 g=9.8m/s²。

(3)运动的时间是上升时间 t1 和下落时间 t2 的总和,即 t=t1+t2。

(4)竖直上抛运动的最大高度 H 等于上升距离 h1,峰值速度 v0 等于抛出速度 v,下落时间 t2 等于上升时间 t1。

2、物理量的单位、量纲和转换物理量的单位是衡量这个量的基本单位,如时间单位为秒(s),长度单位为米(m),质量单位为千克(kg)等。

量纲是指一种物理量的性质或特征,如速度的量纲为长度除以时间,单位为米每秒(m/s)。

单位和量纲是物理量的两个重要属性。

在计算时,需要将物理量的单位统一,以便进行运算。

3、竖直上抛运动的物理公式推导推导竖直上抛运动的物理公式有以下几个步骤:(1)如图 1 所示,物体沿竖直方向上抛,末速度为零,求物体的运动时间、最大高度和下落时间。

(2)运动公式:v=v0+at,s=s0+vt+1/2at²上升时:v=v0-gt,s=s0+v0t-1/2gt²下落时:v=0,s=H=h1+h2=1/2gt²+v0t(3)上升时间和下落时间:t1=t2=t/2=2h1/g,上升高度和下落高度:h1=h2=v0t/2,运动总时间:t=2v0/g。

(4)最大高度:H=h1+h2=1/2gt²+v0t=1/2g(2v0/g)²+v0(2v0/g)=v0²/2g。

(5)解析式:h=vt-1/2gt²,v=v0-gt,t=v0/g,H=v0²/2g,t1=t2=2h1/g,t=t1+t2=2v0/g。

竖直方向上的抛体运动教案

竖直方向上的抛体运动教案

竖直方向上的抛体运动教案第一章:引言1.1 课程背景在物理学中,抛体运动是一种常见的运动形式。

通过研究竖直方向上的抛体运动,可以帮助学生更好地理解物体在受力作用下的运动规律,培养学生的观察、分析和解决问题的能力。

1.2 教学目标(1)了解竖直方向上的抛体运动概念;(2)掌握抛体运动的受力分析;(3)学会运用运动学方程描述抛体运动;(4)培养学生的实验操作能力和团队协作精神。

第二章:竖直方向上的抛体运动概述2.1 抛体运动的概念抛体运动是指在重力作用下,物体沿着竖直方向的运动。

根据初速度的不同,抛体运动可分为竖直上抛运动和竖直下抛运动。

2.2 抛体运动的受力分析竖直方向上的抛体运动仅受重力作用,不受其他外力影响。

重力的方向始终垂直于水平面,指向地心。

2.3 运动学方程竖直方向上的抛体运动可以通过运动学方程来描述。

主要方程包括:(1)位移公式:\[ s = v_0 t + \frac{1}{2} g t^2 \](2)速度公式:\[ v = v_0 g t \](3)加速度公式:\[ a = -g \]其中,\( s \)表示位移,\( v_0 \)表示初速度,\( g \)表示重力加速度,\( t \)表示时间。

第三章:竖直上抛运动3.1 竖直上抛运动的概念竖直上抛运动是指物体从静止开始,沿着竖直方向向上抛出,并在重力作用下返回的过程。

3.2 竖直上抛运动的受力分析竖直上抛运动过程中,物体在上升阶段受到向下的重力作用,而在下降阶段受到向下的重力作用。

3.3 竖直上抛运动的特点(1)上升阶段速度逐渐减小,直至为0;(2)下降阶段速度逐渐增大;(3)上升和下降时间相等。

第四章:竖直下抛运动4.1 竖直下抛运动的概念竖直下抛运动是指物体从一定高度开始,沿着竖直方向向下抛出,并在重力作用下返回的过程。

4.2 竖直下抛运动的受力分析竖直下抛运动过程中,物体在整个下降阶段受到向下的重力作用。

4.3 竖直下抛运动的特点(1)速度始终在增加,加速度为常数;(2)位移随时间的增大而增大;(3)上升和下降时间相等。

物理《竖直方向上的抛体运动》教案(鲁科版必修)

物理《竖直方向上的抛体运动》教案(鲁科版必修)

第2节竖直方向上的抛体运动从容说课在直线运动中,匀速运动与初速度为零的匀加速直线运动,是两种最简单的运动形态.其他的复杂运动都可以看作是这两种简单运动的合运动.从运动和力的关系看,做匀速直线运动的物体所受力的合力为零,做匀加速直线运动的物体所受外力的合力为恒力.竖直方向上的抛体,有竖直向上或竖直向下的初速度v0.在不计空气阻力的影响时,物体抛出后受恒定的重力作用,有竖直向下的恒定加速度g.因此,竖直上抛运动可归结为两个模型(或称两种过程).第一个模型把它看作是初速度为v0、加速度为-g的匀减速直线运动;第二个模型把它看作是竖直向上、速度为v0的匀速直线运动与竖直向下的自由落体运动的合运动.对竖直下抛运动,也有两个模型,第一个模型把它看作是初速度为v0、加速度为g的匀加速直线运动;第二个模型则把它看作是竖直向下的匀速直线运动与自由落体运动的合运动.如考虑空气阻力的作用,则物体在运动中受重力和空气阻力的作用.根据力的独立作用原理,运动中的物体有两个独立的加速度:一个是重力引起的竖直向下的重力加速度,另一个是空气阻力引起的,其方向与运动方向相反.所以,在考虑空气阻力作用时,竖直方向上的抛体运动,用运动合成的模型来看,它是三个独立运动的合运动:第一个独立运动是竖直向上或竖直向下的匀速直线运动;第二个独立运动是竖直向下的自由落体运动;第三个独立运动是初速度为零的匀变速直线运动,其加速度大小由空气阻力的大小决定,方向总与运动方向相反.用运动合成的观点(模型)分析复杂的运动,是把复杂的运动分解为简单的运动,认为复杂的运动是简单运动的合成,这既是认识的深化,也是研究问题的方法,是认识论与方法论的统一.上述分析、解决竖直方向上抛体运动的两个模型,是对同一个具体问题的两种认识,也可以说是从两个不同角度研究同一个物理过程.就整体而言,竖直方向上抛体的运动是一种匀变速运动,因此我们统一用匀变速运动的公式分析、研究竖直方向上的抛体问题.教学重点 1.竖直下抛运动;2.竖直上抛运动.教学难点竖直上抛运动运动特点的分析.教具准备多媒体设备.课时安排1课时三维目标一、知识与技能1.知道什么是竖直下抛运动,能从运动的合成角度,知道竖直下抛运动可以看成在同一直线上哪两个分运动的合运动;2.知道什么是竖直上抛运动,能从运动的合成角度,知道竖直上抛运动可以看成在同一直线上哪两个分运动的合运动;3.理解处理上抛运动的两种思路和方法.二、过程与方法通过对物体做竖直上抛和竖直下抛运动的研究,提高学生用合成思想分析运动的能力.三、情感态度与价值观使学生会在日常生活中善于总结和发现问题.教学过程导入新课乘坐气球或飞艇在空中遨游是一件非常愉快的事,尽管实际上很少有机会享受这一乐趣,不过,同学们仍然可以想象你乘坐在一只正在沿着竖直方向上升或下降的气球上的情景.但是现在希望你稍稍“收一下心”,让我们来思考如下的一个物理问题:此时如果从气球上落下一个物体,那么,该物体将做怎样的运动呢?你能否描述一下这个物体的运动过程?关于这个问题就是我们今天要研究的课题——竖直方向的抛体运动.推进新课【教师精讲】竖直下抛运动——物体以一定初速度沿着竖直方向向下抛出,仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直下抛运动.竖直下抛物体的运动可看成是由速度为v 0的匀速直线运动和自由落体运动的合运动.不过,现在重力加速度g 的方向与v 0的方向相同,所以它是一种初速度不为零的匀加速直线运动.它的速度公式和位移公式为(a =g )v =v 0+gt ,210+=t v s . 学生活动:比较物体所做的竖直下抛运动和自由落体运动,并讨论得出异同.【教师精讲】竖直上抛运动——物体以一定初速度沿着竖直方向向上抛出,仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直上抛运动.竖直上抛物体的运动可以看成是速度为v 0的匀速直线运动和自由落体运动的合运动.由于重力加速度g 的方向与v 0的方向相反,它是一种初速度不为零的匀减速直线运动.由公式可直接得到描述竖直上抛物体运动规律的速度公式和位移公式(a =-g )v =v 0-gt ,2021gt t v s -= 在竖直上抛运动中,当物体的速度v =0时,它便达到最大高度h m .竖直上抛运动物体达到最大高度的时间t m 可由下式得到v 0-gt m =0, 所以g v t m 0=, 将此结果代入2021gt t v s -=,有2000)(21g v g g v v h m ⋅⋅-=. 因此,确定物体竖直上抛最大高度的公式可表示为gv h m 20=. 当竖直上抛物体达到最高点后,通常要自由落下.因此,竖直上抛物体运动的全过程通常可分为两段:上抛运动段与自由落体运动段,前者是初速度不为零的匀减速直线运动过程;后者是初速度为零的自由落体运动过程.上抛物体达到的最高点就是这两个运动的转折点,在转折点处物体的速度为零.【例题剖析】高度100 m 处有两只气球甲和乙正在以同一速度5 m/s 分别匀速上升和匀速下降.此时,在这两只气球上各落下一物体.问:这两个物体落到地面时它们的速度差、时间差,以及所经过的路程差各是多少?(取g =10 m/s 2)【教师精讲】(1)对于物体A :以脱离点(h 0=100 m)为参考点,物体A 上抛的最大高度及所需时间分别为 m m h g v h m OA m 25.11025222=⨯=== s s g v t OA m 5.0105=== 因此,物体A 落到地面时所经过的路程为s A =2h m +h 0=2×1.25m+100 m=102.5 m. 由自由落体运动公式可知,物体从最高点落到地面时的速度为s m h h g v m A /45)(20=+=.t A =5s.(2)对于物体B :物体B 做初速度为v OB =5m/s 的竖直下抛运动,它到达地面时所经过的路程为s B =h 0=100 m速度为v B =45m/s时间为t B =4s.因此,物体A 和B 落到地面时,它们的路程差、速度差、时间差分别为Δs =s A -s B =2.5 m Δv =v A -v B =0 Δt =t A -t B =1s.【知识拓展】(1)上述结果中,物体A 和B 落到地面时的速度差为零并非偶然.上抛物体到达最高点后自由落下,回至原上抛点处时的速度与该物体的初速度大小相等.因此,回落至上抛点后,物体A 同物体B 一样做竖直下抛运动,且初速度相同,它们到达地面时的末速度当然也相同.(2)上抛物体到达最高点所需时间与其后自由落下回到原上抛点处的时间相等,因此物体A 和B 落到地面所需时间之差也可计算如下:Δt =2t m =2×0.5 s =1 s.【例题剖析】从高楼上以20 m/s 的初速度竖直向上抛出一物体(如图).问:在1 s 、4 s 、5 s 末该物体的位移及路程各是多少?(取g =10 m/s 2).【教师精讲】设坐标系y 轴沿竖直方向,指向向上;原点取在抛出点.(1)求位移y :利用公式:2021gt t v y -=,可得1 s 末:y 1=(20×1-21×10×12) m =15m 4s 末:y 2=(20×4-21×10×42) m =0 5 s 末:y 3=(20×5-21×10×52)m =-25m. (2)求所经过的路程s :因为上抛的最大高度(以抛出点为参考点)为h m =20 m ,达到此高度所需时间为t m =2s ,所以s 1=y 1=15m ,s 2=2h m =40m ,s 3=2h m +(-y 3)=65m ,其中(-y 3)为y 3的绝对值.【巩固练习】1.一只气球从地面由静止开始匀加速竖直上升,加速度a =2 m/s 2,5s 末有一个物体从气球上掉落下来,问该物体经多长时间落到地面?【教师精讲】方法一:研究对象是从气球上掉落下来的物体,当它从气球上掉下来的那一瞬间,它与气球具有相同的、竖直向上的速度:v 0=at =10 m/s ;这一瞬间, 物体的高度m at h 25212==. 物体从气球上掉下以后,只受重力作用,有竖直向下的重力加速度.由于有初速度v 0,物体竖直向上做匀减速运动.经时间t 1,速度减少到零,时间s g v t 101==在这t 1=1s 的时间里,物体上升的高度m gv h 5220==' 即当物体速度为零时,它离地面的高度H =h +h ′=30 m;随后,物体将从H =30 m 的高度自由下落,自由下落的时间为t 2,由2221gt H =,可得s gH t 45.222≈=. 可见,物体从气球上掉下,到落到地面共用时间:t =t 1+t 2≈3.45 s.方法二:物体脱离气球时高度h =25m ;瞬时速度v 0=10m/s ,竖直向上.物体脱离气球以后,做初速度为v 0、加速度为-g 的匀减速运动.取竖直向上的方向(也就是v 0的方向)为正方向,当物体落到地面时,它的位移为-h ,这个位移所用时间为t ,根据匀变速直线运动的公式可得:h gt t v -=-2021 代入已知量,可以得到关于时间t 的一元二次方程:5t 2-10t -25=0舍去负根,得t ≈3.45 s.2.一只皮球在离地面h 1=4.5 m 高的地方,以速度v 1=12m/s 竖直向下抛出,与地面撞击以后竖直向上弹跳起来,弹跳起来的速度是撞击前速度的0.8倍.已知皮球运动中受到的空气阻力是其重力的0.1倍,试求皮球跳起的高度.【教师精讲】皮球抛出后受重力与空气阻力作用,重力使皮球有竖直向下的加速度,其大小为g =10 m/s 2;空气阻力与皮球的运动方向相反,它使皮球产生竖直向上的加速度,大小为0.1g =1 m/s 2;根据矢量合成原理,皮球抛出后的合加速度为a 1=9 m/s 2,方向竖直向下.可见皮球抛出后做初速度为v 1=12m/s 、加速度为a 1=9 m/s 2的匀加速运动,到达地面时位移为h 1=4.5 m ,它与地面撞击的速度v 2可由公式v 22-v 12=2a 1h 1求得:s m h a v v /15211212=+=皮球从地面弹跳起来的速度为:v 0=0.8v 2=12m/s皮球向上运动时,受到竖直向下的重力和空气阻力作用,合加速度竖直向下,大小为a 2=11m/s 2,由此可得皮球弹跳起的高度为:m a v h 55.622202≈=. 3.一个热气球停在空中某一高度h 处,某时刻甲物体从热气球下的吊篮中自由落下,经时间t 0=3 s 后,吊篮中的人以初速度v 0=40m/s 竖直向下抛出乙物体.试求:(1)乙物体经多长时间与甲物体相遇?(2)如乙物体抛出后5 s 落到地面上,求吊篮离地面的高度多大?【教师精讲】(1)设乙物体抛出后经t s 与甲物体相遇,这时甲物体与吊篮的距离: 201)(21t t g s += 乙物体与吊篮相距:20221gt t v s += 甲、乙相遇,则s 1=s 2,即0)21()(21200=+--gt t v t t g 解得s s gt v gt t 5.4)31040(2310)(220020=⨯-⨯⨯=-=. (2)吊篮离地面的高度由乙物体5 s 内的位移大小决定: m m m gt t v H 3255102154021220=⨯⨯+⨯=+=. 4.从空中足够高的某点,以相等的速率v 0竖直向上和竖直向下同时各抛出一个物体,试求这两个物体之间的距离与时间的关系.【教师精讲】设物体抛出时开始计时,抛出后t 秒,这两个物体相对于抛出点向上和向下的位移分别为:20221gt t v s -= 20221gt t v s += 时刻t ,这两个物体相距:s =s 1+s 2=2v 0t即v 0一定时,两物体间的距离与时间成正比.课堂小结1.竖直下抛运动——物体以一定初速度沿着竖直方向向下抛出,仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直下抛运动.2.竖直上抛运动——物体以一定初速度沿着竖直方向向上抛出,仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直上抛运动.布置作业课本P 52作业2、3、4、5.板书设计1.竖直下抛运动——物体以一定初速度沿着竖直方向向下抛出,仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直下抛运动.v =v 0+gt2021gt t v s +=. 2.竖直上抛运动——物体以一定初速度沿着竖直方向向上抛出,仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直上抛运动.v =v 0-gt ,2021gt t v s -=. 活动与探究1.用一只停表可以简便地测出玩具手枪子弹射出的速度.让子弹从枪口竖直向上射出,用停表测出子弹从射出枪口到落回原地经过的时间,即可求出子弹射出的速度.你实际做一下,并求出结果来.2.皮球自由落下后将与地面不断地碰撞、反弹,最后趋于静止.(1)从物理学上对该过程进行描述;(2)考察皮球每次反弹的高度随时间的变化关系;(3)对上述结果进行讨论,看看是否有某种规律性.。

竖直上抛运动教案

竖直上抛运动教案

竖直上抛运动教案竖直上抛运动教案如下:一、教学目标1.理解竖直上抛运动的概念和特征。

2.掌握竖直上抛运动的规律,能够熟练计算竖直上抛物体的位移、速度及运动时间。

3.通过观察和计算,培养学生的观察、概括能力和分析、运用数学工具解决物理问题的能力。

4.理解竖直上抛运动与自由落体运动的关系,掌握物理学研究的重要方法。

二、教学内容1.竖直上抛运动的定义和特征。

2.竖直上抛运动的规律。

3.竖直上抛运动与自由落体运动的关系。

三、教学过程1、导入新课通过实例引入竖直上抛运动,如投篮、扔球等,引导学生观察并思考:什么是竖直上抛运动?具有什么特征?如何计算其运动轨迹?2、新课教学(1)定义和特征:物体只在重力作用下,以一定的初速度竖直向上抛出的运动叫做竖直上抛运动。

其特征为:物体只受重力作用(或重力远大于空气阻力,空气阻力可忽略),加速度恒为重力加速度g;具有竖直向上的初速度v0;物体上升达到最高点还要下落,上升阶段是匀减速直线运动,下落阶段是自由落体运动(匀加速直线运动)。

(2)规律:通过观察和实验,可以得出竖直上抛运动的规律。

设竖直向上为正方向,则有:速度公式v=v0-gt,位移公式x=v0t-1/2gt2,速度-位移公式v2-v02=-2gx。

其中t为运动时间,g为重力加速度。

(3)与自由落体运动的关系:竖直上抛运动和自由落体运动都是理想化的物理模型,研究方法也相似。

在忽略空气阻力的情况下,可将上升和下落两个过程看成一个统一的匀变速直线运动。

通过对比可以发现,自由落体运动是竖直上抛运动的下落阶段,两者具有相同的加速度和初始条件。

3、巩固练习(1)让学生自己尝试计算一些简单的竖直上抛运动问题,如球的上抛和下落时间、距离等。

(2)分析一些生活中的例子,如电梯上升和下降、投篮等,让学生更好地理解竖直上抛运动在实际生活中的应用。

4、课堂小结总结本节课学到的知识,包括竖直上抛运动的概念、特征、规律以及与自由落体运动的关系等。

细节详细的竖直方向抛体运动教案

细节详细的竖直方向抛体运动教案

细节详细的竖直方向抛体运动教案。

一、教学目标本课教学的主要目标是:1.掌握竖直方向抛体运动的基本公式和概念;2.了解抛体运动的特殊情况,比如起始速度为0、运动方向反转等;3.掌握如何用公式求解抛体运动中的速度、时间、高度等参数;4.能够解决一些常见的抛体运动问题,比如求解落地时间、最大高度等。

二、教学内容1.竖直方向抛体运动的基本公式和概念竖直方向抛体运动是指物体在仅受到重力作用的情况下向上或向下做匀加速运动的现象。

在竖直方向抛体运动中,我们通常使用以下公式:· 位移公式:H = V0t + 1/2gt²(其中H为物体的位移,V0为物体的初速度,g为重力加速度,t为运动时间)· 速度公式:V = V0 + gt(其中V为物体在任意时刻的速度,V0为物体的初速度,g为重力加速度,t为运动时间)· 时间公式:t = 2H/g(其中t为物体从最高点落地所需的时间,H为物体从抛出点到最高点的高度)2.抛体运动的特殊情况在抛体运动中,有一些特殊的情况需要进行注意和处理。

比如:· 起始速度为0的情况:当物体的初速度为0时,我们需要将位移公式变形为:H = 1/2gt²。

此时,物体从地面到最高点的高度等于物体从最高点到地面的高度。

· 运动方向反转:当物体抛到最高点后运动方向反转时,我们需要将速度公式中的初速度V0变为负值,即V = -gt。

此时,物体继续向上运动时速度逐渐减小,直至为0后继续向下运动。

3.如何用公式求解抛体运动中的速度、时间和高度等参数在抛体运动中,我们需要掌握如何使用公式求解速度、时间、高度等参数。

以求解物体的最大高度为例,我们可以采用以下方法:· 根据速度公式V = V0 + gt,将V等于0代入,得到t等于V0/g,即运动到最高点所需的时间;· 将上一步得到的t代入位移公式H = V0t + 1/2gt²,得到物体的最大高度。

鲁科版 高中物理必修二 第三章 3.2 竖直方向上的抛体运动 教案

鲁科版 高中物理必修二 第三章 3.2 竖直方向上的抛体运动 教案

3.2 竖直方向上的抛体运动教案一、三维目标:1、知识与技能(1)、知道竖直方向上的抛体运动是具有竖直方向的初速度,并且只受重力作用时所做的匀变速直线运动,其加速度为g。

(2)、重点理解竖直方向上的抛体运动的特点和规律。

(3)、会将竖直方向上的抛体运动分解为匀速直线运动和自由落体运动两个过程,并会求解有关的实际问题。

2、过程与方法(1)、使学生体验竖直方向上抛体运动的过程。

(2)、通过层层问题引导学生思考,并通过讨论与交流,知道竖直方向上抛体运动的规律。

(3)、通过推导,初步尝试用运动的合成与方法研究和解决竖直方向上抛体运动的问题。

3、情感、态度与价值观(1)、引导学生多思考,多感受竖直方向上抛体运动的对称美。

(2)、通过引导学生探究得出物理结论,让学生体验探索和学习的乐趣,从而增强学习的信心,增强克服困难的决心.二、教学过程:(一)、复习引入复习匀变速直线运动和自由落体运动的规律.从自由落体运动的特点v0=0思考,若v0≠0,而是在竖直方向上有一不为零的初速度,则物体将做何种运动呢?首先讨论初速度方向向下,物体运动轨迹和运动规律如何?演示1:将两支粉笔放至同一高度,先让一小支粉笔无初速度释放.问:如果忽视空气阻力,粉笔做的是什么运动?讨论与交流.演示2:给另一支粉笔一定的作用力,让其以一定的初速度竖直下落问:同样忽视空气阻力,此时小球做的还是自由落体运动吗?为什么?讨论与交流。

总结:这是我们今天要讲的竖直抛体运动。

(二)、讲授新课1、竖直下抛运动—-物体以一定初速度沿着竖直方向向下抛出,仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直下抛运动.阅读书内容,进行讨论与交流,引导学生对竖直下抛运动的规律进行推导。

(1)、比较竖直下抛运动和自由落体运动的相同与不同之处。

(2)、找出竖直下抛运动的性质和特点。

(3)、引导学生推出竖直下抛运动的速度和位移公式。

例1:以2m/s 的速度从20m高度,竖直下抛一物体,物体落地速度为多少?(通过解题让学生对所学规律具有一定的感性认识。

竖直方向上的抛体运动教案

竖直方向上的抛体运动教案

竖直方向上的抛体运动教案一、教学目标1. 让学生了解竖直方向上的抛体运动的概念和特点。

2. 掌握抛体运动的基本公式和计算方法。

3. 培养学生的实验操作能力和团队协作精神。

二、教学内容1. 竖直方向上的抛体运动概述抛体运动的定义竖直方向上的抛体运动的特点2. 抛体运动的基本公式竖直上抛运动的公式竖直下抛运动的公式3. 抛体运动的计算方法初速度、时间和高度的关系重力加速度对抛体运动的影响4. 实验操作实验设备及原理介绍实验步骤和注意事项5. 团队协作与讨论小组合作完成实验讨论实验结果和问题三、教学方法1. 讲授法:讲解抛体运动的基本概念、公式和计算方法。

2. 实验法:进行竖直方向上的抛体运动实验,观察和记录实验数据。

3. 小组讨论法:分组进行实验,合作分析实验结果,讨论问题。

四、教学步骤1. 引入新课:通过提问方式引导学生思考竖直方向上的抛体运动。

2. 讲解概念:讲解抛体运动的定义和竖直方向上的特点。

3. 公式讲解:讲解抛体运动的基本公式和计算方法。

4. 实验操作:介绍实验设备、步骤和注意事项。

5. 小组实验:学生分组进行实验,观察和记录实验数据。

6. 数据分析:小组合作分析实验结果,讨论问题。

五、教学评价1. 课堂问答:检查学生对竖直方向上的抛体运动概念的理解。

2. 实验报告:评估学生在实验操作和数据分析方面的能力。

3. 小组讨论:评价学生在团队协作和问题解决方面的表现。

六、教学活动1. 课堂讲解:通过多媒体演示,生动展示竖直方向上的抛体运动现象,让学生更直观地理解抛体运动的特点。

2. 实例分析:分析生活中常见的竖直方向上的抛体运动现象,如投掷物体、跳伞等,引导学生运用所学知识解决实际问题。

3. 课堂练习:布置一些有关竖直方向上的抛体运动的练习题,巩固所学知识。

七、教学资源1. 教材:提供相关章节的学习材料,帮助学生系统地掌握竖直方向上的抛体运动知识。

2. 多媒体课件:通过动画、图片等形式展示竖直方向上的抛体运动现象,增强学生的直观感受。

物理《必修2》1-3竖直方向的抛体运动(教案)

物理《必修2》1-3竖直方向的抛体运动(教案)
特征:竖直上抛运动是物体具有竖直向上的初速度,加速度始终为重力加速度g的匀变速运动,可分为上抛时的匀减速运动和下落时的自由落体运动的两过程。它是初速度为Vo(Vo不等于0)的匀速直线运动与自由落体运动的合运动,运动过程中上升和下落两过程所用的时间相等,只受重力作用且受力方向与初速度方向相反。
计算公式:(以Vo方向为正方向):
课后练习
课后练习答案
科目:物理年级:高一课时数:1
课题
第三节竖直方向的抛体运动(教案)
教学目的
1.知道竖直抛体运动的特点,掌握竖直上抛,下抛运动的规律公式及其应用。
2.会用分段法或全过程法处理上抛运动的问题。
教学内容
基础知识全解
★★知识点一.竖直上抛运动
定义:物体以某一初速度沿竖直方向抛出(不考虑空气阻力),物体只在重力作用下所做的运动,叫做竖直上抛运动。
定义:把物体以一定的初速度Vo沿着竖直方向向下抛出,仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直下抛运动。
特征:竖直下抛运动可以看做在竖直方向上速度为V0的匀速直线运动和自由落体运动的合成。
计算公式:设初速度(即抛出速度)为Vo,因为a=g,取竖直向下的方向为正方向,则
Vt=Vo+gt
S=VoT+ gt2
变ห้องสมุดไป่ตู้1:
Vt=Vo-gt S=VoT- gt2
H=Vo2/2g
竖直上抛物体达到最大高度所需时间 ,可由速度公式和条件v=0得到,即
=Vt/g
等高点V等大方向相反
由此公式可推出上抛的位移和末速度,方便计算。
竖直上抛运动可以和自由落体运动相比较来学习
一般,g取9.8m/s2在特指情况下取10 m/s2
当题目中只有X大小时,可能有3个解,上方2个,下方1个竖直上抛的对称性

高中物理竖直下抛运动教案

高中物理竖直下抛运动教案

高中物理竖直下抛运动教案
目标:学生能够理解竖直下抛运动的基本原理并能够应用相关公式解决问题。

教学过程:
一、导入
1. 引入竖直下抛运动的概念,并与水平抛体运动进行比较,让学生了解竖直下抛运动的特点。

2. 提出问题:当一个物体从高空向下抛出时,它将以何种速度和加速度运动?这种运动是
否会受到空气阻力的影响?
二、理论讲解
1. 讲解竖直下抛运动的基本原理:在重力的作用下,物体在竖直方向上做匀变速直线运动。

2. 推导竖直下抛运动的运动方程。

三、示范实验
1. 展示一个小球从高处向下抛出,并观察其运动轨迹。

2. 让学生通过实验数据计算小球的初速度和抛出高度。

四、练习
1. 让学生进行竖直下抛运动的相关计算练习,包括计算物体的落地时间、抛出高度、速度等。

2. 分组讨论解决具体问题的方法,并与同学分享思路。

五、总结
1. 回顾竖直下抛运动的基本原理和公式,确保学生对知识点的掌握。

2. 强调竖直下抛运动在现实生活中的应用,如运动员的跳高、物体的自由落体等。

六、作业布置
1. 布置竖直下抛运动的相关练习题,加深学生对知识点的理解。

2. 鼓励学生自行寻找竖直下抛运动在实际生活中的应用,并撰写报告分享。

七、教学反思
1. 总结教学过程中学生的掌握情况,查漏补缺,为下一步教学提供参考。

2. 不断优化教学方式,提高学生的学习兴趣和参与度。

希望以上教案能够帮助您更好地进行高中物理竖直下抛运动的教学工作,祝您教学顺利!。

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北京四中编稿:朱中串责编:李三山竖直方向的抛体运动【学习目标】1、知识和技能(1)知道竖直方向上的抛体运动是具有竖直方向的初速度,并且在只受重力作用时所做的匀变速直线运动,其加速度为g。

(2)理解竖直方向上的抛体运动的特点和规律。

(3)会将竖直方向上的抛体运动分解为匀速直线运动和自由落体运动两个分运动,并会求解有关的实际问题。

2、方法和技巧(1)竖直方向上的抛体运动是只在重力作用下的匀变速直线运动。

这里的匀变速是指运动的加速度恒定,一方面指加速度的大小恒定,大小为g;二是指运动方向恒定,总是竖直向下的。

(2)对竖直上抛运动的处理有两种方法:一是分步处理法;二是整体处理法。

在第一种方法中要感受物理运动过程的对称性给解题带来的方便。

(3)通过对具体问题画草图,是解决问题的重要手段,这一点也很重要。

【知识讲解】一、1、首先看课本中两个物理概念,先抓住两个关键词:“竖直下抛运动”和“竖直上抛运动”(1)竖直下抛运动:把物体以一定的初速度v0沿着竖直方向向下抛出,仅在重力作用下物体所做的运动。

(2)竖直上抛运动:把物体以一定的初速度v0沿着竖直方向向上抛出,仅在重力作用下物体所做的运动。

2、研究运动的方法:(1)在力学中力和运动的关系是力学中的中心问题,这里所讲的力是指物体所受的合外力,对所讲的运动应把握两点:一是初始条件(含初速度和初位置);二是运动性质(即物体做什么样的运动)。

(2)由上可知要分析竖直下抛运动和竖直上抛运动,也应分析这两种运动中力和运动的关系。

二、研究课本中要讨论与交流的问题方法:先分析所要比较运动的初始条件和它们的受力特点,然后就可找到它们的相同点、不同点和运动的性质。

1、①自由落体运动和竖直下抛运动相同之处:都是只受重力作用下的运动,都忽略不计空气阻力,即合外力都是重力,为恒力,运动方向都是一直向下。

不同之处:自由落体初速为零;竖直下抛运动具有竖直向下的不为零的初速度。

②竖直下抛运动的性质:它是具有竖直向下的初速度,并且在只受重力作用下所做的匀变速直线运动,其加速度为g。

③规律:这两个为基本公式,另外,匀变速直线运动中的推论对竖直下抛运动也成立,主要有四个:因此,可把竖直下抛运动分解成同一直线上的两个分运动,一是竖直向下的速度为v1的匀速直线运动;二是自由落体运动。

2、竖直上抛运动和竖直下抛运动(1)相同之处:都是只受重力作用下的运动,空气阻力都不计,另一方面两运动都有一定的初速度。

不同之处:初速度的方向不同,一个是竖直向上;另一个是竖直向下。

(2)竖直上抛的性质:是具有竖直向上的初速度,并且只在受重力作用下所做的匀变速直线运动,其加速度为g。

(3)规律:按物理研究问题的方法,一般取初速度的方向为正方向。

在对竖直上抛研究中,若取竖直向上为正方向,则加速度的方向为负方向,即a=-g。

则v t=v0-gt则v t=v1+v2。

故竖直上抛运动可以看成是竖直向上的以速度v1初速度的匀速直线运动和自由落体运动的合成。

三、竖直上抛运动的两种处理方法:1、分步处理按照运动的轨迹,把竖直上抛运动可分成上升过程与下降过程,上升过程用初速度不为零的匀减速直线运动来计算;下降过程用自由落体公式来计算。

不考虑空气阻力,这两个过程的加速度都等于重力加速度g。

在使用这种方法处理问题时,应注意对称性的应用。

(1)时间对称:做竖直上抛运动的物体上升到最大高度处所需时间t上和从最高点处落回原抛出点所需时间t下相等,即:其中最大高度h m=另外,做竖直上抛运动的物体在上升和下降过程中经过同一段高度的上升时间和下降时间也相同,这也是时间对称。

(2)速度对称:做竖直上抛运动的物体在上升和下降过程中经过同一位置时,物体的速度大小相等,方向相反。

2、整体处理以全程来看,做竖直上抛运动的物体的加速度方向始终与初速度v0的方向相反,所以,要把竖直上抛运动看成是匀变速直线运动时,要特别注意v0、v t、g、h等物理矢量的正负号。

一般选取竖直向上为正方向,则初速度v0是正值,上升过程中某一时刻的速度v t也为正值,但是,在下降过程中速度方向改变,v t应该为负值;物体在抛出点以上时,高度h为正值;物体在抛出点以下时,高度h为负值。

比较而言,整体法比较简便,但需要处理好各量的正负号问题,对所求解的结果要注意其物理意义,同时要充分运用上升及下落过程的对称性等规律。

【典型例题讲解】1、注意竖直上抛运动的对称性例1、从地面竖直上抛物体A,同时,在某高度处有一物体B自由落下,两物体在空中相遇时的速率都是v,A、B在运动过程中空气阻力均忽略不计,则:A、物体A的上抛初速率是两物体相遇时速率的2倍B、相遇时物体A已上升的高度和物体B已下落的高度相同C、物体A和物体B落地时间相等D、物体A和物体B落地速度相等解析:从竖直上抛运动速度的对称性可知,A物体上升的最大高度与B物体自由下落的高度相同,因此两物体落地速度相等,D正确;两物体相遇时刻为B下落的中间时刻,由中间时刻的即时速度等于这段时间内的平均速度可得,即v0=2v;A正确;由初速度为零的匀变速直线运动比例关系可知,B下落高度与A上升高度之比为1∶3,B错;同时可知A运动时间为B运动时间的两倍,C错。

选A、D。

2、竖直上抛运动问题的两种处理方法例2、气球下挂一重物,以v0=10m/s匀速上升,当到达离地高h=175m处时,悬挂重物的绳子突然断裂,那么重物经多少时间落到地面?落地的速度多大?(空气阻力不计,取g=10m/s2) 解析:这里的研究对象是重物,原来它随气球以速度v0匀速上升。

绳子突然断裂后,重物不会立即下降,由于惯性它将保持原来的速度做竖直上抛运动,直至最高点后再自由下落。

如图所示:方法一:把重物运动的过程分成上升阶段和下落阶段两过程处理。

绳子断裂后重物可继续运动,上升的时间由速度公式v t=v0-gt,可求得:上升的高度由v t2-v02=2gh可求得:故重物离地面的最大高度为:H=h+h1=175m+5m=180m重物从最高处自由下落,落地时间和落地速度分别为所以,从绳子突然断裂到重物落地共需时间:t=t1+t2=1s+6s=7s.方法2:取全过程作一个整体考虑。

从绳子断裂开始计时,经时间t最后物体落至抛出点下方。

规定初速度方向为正方向,则物体在时间t内的位移h=-175m。

由位移公式:得:∴t2-2t-35=0解得:t1=7s,t2=-5s(舍去)由速度公式,可求得重物的落地速度为:v t=v0-gt=(10-10×7)m/s=-60m/s,故v t的大小为60m/s,其中负号表示方向向下,与初速度方向相反。

点评:方法一是将竖直上抛运动分成上升阶段的匀减速运动和下降阶段的自由落体运动来处理。

方法二是将重物的运动作为整体的匀减速运动来处理,各量要严格按正负号法则代入公式。

3、多值问题的处理方法所谓“多值问题”是指答案的个数不唯一,有两个或两个以上,甚至有一个或几个系列值,多值问题形成的原因通常有下面几种:①、问题中涉及到的物理量是矢量,但题中又没有明确给定方向,则可能出现多个答案。

②、题目给的条件有不确定性,问题的答案可能有几种。

③、某些问题中,由于题设条件的限制或物理规律的约束,待求量的取值不是一个或几个稳定的值,而是一个或几个区间值。

例3、某人站在高楼的平台边缘处,以v0=20m/s的初速度竖直向上抛出一石子。

求抛出后,石子经过距抛出点15m处所需的时间(不计空气阻力,g取10m/s2)。

解析:考虑到位移是矢量,对应15m的距离有正、负两个位移,一个在抛出点的上方,另一个在抛出点的下方,根据竖直上抛位移公式显然,t1、t2是上升和下降阶段经过抛出点上方15m处所对应的两个时间;t3是下降阶段经过抛出点下方15m处所用时间,而t4<0不符合题意应舍去,故本题答案有三个值,即1s、3s、(2+)s 。

点评:本题是典型的竖直上抛的多值问题,在处理此类问题时应注意到位移是矢量。

4、范围、条件性问题例4、在地面上以初速度2v0竖直上抛一物体后,又以初速度v0同地点竖直上抛另一物体,若要使两物体能在空中相遇,则两物体抛出的时间间隔必须满足什么条件?(不计空气阻力) 解析:先用“极限法”分析抛出两物体的时间间隔Δt。

它是一个范围,当Δt较小(Δt→0),即两物体几乎同时抛出时,则后一物体回到地面上时,前一物体仍在空中运动,不能满足条件。

当Δt比较大(足够大)时,前一物体早已落地,而后一物体尚未抛出,也不能满足题目的要求。

因此Δt不能太小也不能太大,而是有个范围。

设两物体抛出时间间隔为Δt1,恰好在后一抛物体落地时前抛物体下落追上相碰,那么前一抛物体的运动时间等于后一抛物体运动时间与Δt1之和,即:(两球能相碰的最小时间间隔)又设两物体抛出时间为Δt2,恰好在后一抛物体抛出瞬间前一物体回到原点相碰,同理得:(两球能相碰的最大时间间隔)∴时间间隔必须满足:点评:要求一个物理量的范围,一般方法是:先求这量的最大值与最小值,从而确定它的范围。

5、巧取参照物解题例5、A、B两棒长均为1m,A悬于高处,B竖直于A下面的地面,A的下端和B的上端相距20m,A做自由落体运动,B同时以初速度40m/s竖直上抛,在运动过程中两棒都保持竖直,问:(1)、两棒何时开始相遇(不相碰) ?(2)、两棒从相遇到分离历时多少?(g取10m/s2)解析:这里有两个研究对象:A棒和B棒,它们同时分别做不同的运动,相遇时两棒位移大小之和等于s,从相遇到分离两棒位移大小和等于2L。

(1)设经时间t两棒相遇,由位移公式可知:。

(2)从开始相遇到两棒分离的过程中,A棒做初速度不等于零的匀加速运动,B棒做匀减速运动,设这个“擦肩而过”的时间为Δt。

则说明:上面是以地面为参照物观察两个物体的运动情况,计算列式比较麻烦,在解第(2)小题时,还常容易误认为从相遇开始,A棒仍做自由落体运动而造成错误。

由于竖直上抛运动可以看成一个向上的匀速运动和一个自由落体的合运动,因此,如果以A棒为参照物,即从A棒上去观察B棒,B棒的运动是向上做速度为v0的匀速运动,于是立即可得:(1)两棒相遇时间(2)两棒从相遇到分离的时间6、联系生活实际联系实际问题关键是建立好模型,搞清研究对象的运动特点。

例6、一跳水运动员从离水面10m高的平台上向上跃起,举双臂直体离开台面,此时其重心位于从手到脚全长的中心,跃起后重心升高0.45m达到最高点,落水时身体竖直,手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计),从离开跳台到手触水面他可用于完成空中动作的时间是s。

(计算时可以把运动员看作全部质量集中在重心的一个质点,g取10m/s2,结果保留二位有效数字)解析:运动员在空中做匀变速运动,可分段处理,运动员向上跃起作竖直上抛运动,上升时间:运动员从最高点到手触水时,下落时间为:故可用于完成空中动作时间为t=t1+t2=1.7s用整体法分析:运动员做的是竖直上抛运动,由可求出运动员离开台面时的速度,由题意知整个过程中运动员的位移为-10m(以向上为正方向)。

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