竖直上抛运动的教学设计

竖直上抛运动的教学设计

[教学目标]:

1．理解竖直上抛运动的概念。

2．理解竖起上抛运动的运动性质。

3．能用运动学基本公式写出竖直上抛运动的公式，并能用公式解决问题。4．能识别并画出并运用竖直上抛运动的v-t图象，并能用其解决问题。

5．理解并能运用竖直上抛运动的对称性。

[学生情况]：

1．已经学习并掌握了匀变速直线运动的规律，并能运用匀变速直线运动的运动规律解决简单的问题，有了自由落体运动的知识准备。

2．有了用v-t解决物理问题的经历和体会。

3．有了用匀变速运动规律及图象处理追及问题的经历。

4．基本上习惯了高中物理的学习方法。

[知识定位]:

在匀变速直线运动规律和自由落体运动之后进行,是匀变速直线运动规律和自由落体运动规律知识的延续.在高中也曾出现以竖直上抛运动模型为背景的题目. [新课教学]：

1．定义：

物体以一定的初速度沿竖直方向向上抛出，并且只在重力作用下的运动，称为竖直上抛运动。

抓住两个关键：一是初速度竖直向上，一是只受重力。

注意拿这个运动模型的概念跟自由落体运动模型的概念进行对比，找到相同点和不同点。进一步给学生指明，决定一个物体运动情况的是初速度和受力情况(加速度)，只要初速度和加速度确定，物体的运动性质就确定了，正是由于这一点，自由落体运动和竖直上抛运动才都是用初速度和受力情况（加速度）来定义的。2．运动性质

其加速度为重力加速度，是匀变速直线运动。

(1)上升阶段：速度越来小，加速度与速度方向相反，是匀减速直线运动；

(2)下降阶段：速度越来越大，且初速度为零，是自由落体运动；

(3)在最高点：速度等于零，但加速度为g ，不是平衡状态。

3．运动规律（以初速度方向为正）

(1)速度公式：v =v 0−gt

(2)位移公式：h =v 0t −12gt 2 (3)不含时间的公式：v 2−v 02=2gh

(4)上升时间：t s =v 0

g

(5)最大高度：h max =v 022g

4．v -t 图象

根据竖直上抛运动的速度公式可得其v -t 图象

5．对称性（可由v -t 图象证明，也可以用知道三个量可确定其它量这一理论证明）

上升与下降过程具有对称性，具体表现在：

（1）下降时经过某一位置时的速度与上升时经过这一位置的速度等大反向；

（2）下降时经过某一段距离和上升时经过同一段距离所用时间相等。

6．处理方法

（1）分段法；

（2）整体法。

7．例题

（1）运用速度公式

例1：某人在高楼楼顶以3m/s 的速度竖直向上抛出一个小球，问0.2s 、0.3s 、1s 时的速度分别为多大？

分析：由速度公式可得

v 0

t

v

O t s

v 0.2=v 0−gt 1 =(3−10×0.2)m/s =1m/s

v 0.3=v 0−gt 2=(3−10×0.3)m/s =0

v 0.2=v 0−gt 3=(3−10×1)m/s =−7m/s

其中负号表示速度方向竖直向下。

注：本题亦可采用分段处理的方法求解。

例2：气球从地面以5m/s 匀速上升，6 s 后从气球上掉下一石子，问

（1）石子多长时间落地。3s （2）当石子距脱离点0.45m 时，经历时间？ 注：本题可采用整分段法和整体法处理，但若用整体法处理，一定要注意公式h =v 0t −12gt 2中各物理量的正负号，这也是学生容易出错和不容易注意的地方。

[课堂检测题]

1．下列图像能反映物体做竖直上抛运动的是（ BD ）

2．质点以初速度v 0做竖直上抛运动，下列对该运动的判断正确的是（ AB ）

A ．竖直上抛运动是匀变速直线运动。

B ．当v 0t <1

2gt 2时，物体一定向下运动。

C ．当v 0t >12gt 2时，物体一定向下运动。

D ．当v 0t =12gt 2时, 物体上升到最高点 3．某人在楼房上以20m ／s 的速度竖直向上抛出一石块，石块运动到离抛出点15m 处所经仂的时间可能是（ AC ） (空气阻力不计，g=10m ／s2)

A ．1s

B ．2s

C ．3s

D ．4s

注：本题还有石块位于抛出点下方的第三解（2+√7）s

4．一个从地面上竖直上抛的物体，它两次经过一个较低点A 的时间间隔是5s ，两次经过一个较高点B 的时间间隔是3s ，则AB 之间的距离是(g=10m ／s 2)

o v

t

o v t o v t o

v t A D C B

( C )

A 8O m

B 40 m C．20m D．初速度未知，无法确定

5.一物体自空中的A点以一定的初速度向上抛出，1s后物体的速率变为10m/s，则此时物体的位置和速度方向可能是（ D ）(不计空气阻力，g=10m/s2) A.A点上方，速度方向向下 B.在A点下方，速度方向向下

C.正在A点，速度方向向下

D.在A点上方，速度方向向上

6．一气球以v=4m／s速度匀速上升，升至64m高处从气球上掉下一物体，求该物体下落至地时间(空气阻力不计，g=10m／s2)

4s

7.某物体被竖直上抛，空气阻力不计，当它经过抛出点之上0．4m时，速度为3m／s。它经过抛出点之下0．4m时，速度应是多少?(g=lOm／s2)

5m/s