抛体运动练习题及答案

2023-01-28

第一篇:抛体运动练习题及答案

抛体运动教学设计

《抛体运动的规律》教学设计

教材分析:

《曲线运动》这一章以平抛运动和匀速圆周运动为例,研究物体做曲线运动的条件和规律。通过本章教学,要使学生知道物体做曲线运动的条件和如何描述曲线运动,学会运动合成和分解的基本方法;还要使学生认识到牛顿运动定律对不同的机械运动是普遍适用的;并体会到研究不同的运动要注意各自的特点,对具体问题具体分析,学会将知识在不同情况下进行迁移和灵活应用。

《抛体运动的规律》这一节是本章的重点内容,讲述研究曲线运动的基本方法——运动的合成和分解,并用这个方法具体研究平抛运动的特点和规律。《抛体运动的规律》作为《曲线运动》一章的重点,是一种最基本最重要的曲线运动,是运动的合成和分解知识的第一次实际应用,是对运动合成与分解的巩固、深化、应用,是曲线运动的最典型实例,是理解和掌握其它曲线运动的基础,在以后学习中经常用到,比如:用功能观点解决问题,特别是带电粒子的类平抛运动,都用到本节知识。本节知识是历年高考的必考题型,教学中属于较高层次要求,要求理解掌握两个分运动及规律并熟练应用规律解决问题。

教学目标

(一)知识与技能

1.知道什么是抛体运动,知道抛体运动是匀变速曲线运动,知道什么是平抛运动。 2.知道抛体运动的受力特点,会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动。 3.理解平抛运动的规律,知道平抛运动的轨迹是一条抛物线 4.会用平抛运动规律解答有关问题. 5.会确定平抛运动的速度

(二)过程与方法

通过实验和课件完成由感性到理性的认识,培养观察能力和分析能力;利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动,渗透物理学“化曲为直”“化繁为简”的方法及“正交分解”的思想方法.

(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、在理解抛体运动规律是受恒力的匀变速曲线运动时应注意到“力与物体运动的关系”.再次体会学以致用,结合身边的例子发现生活中的物理知识。

教学重点与教学难点:

重点:

1、平抛运动的特点和规律

2、学习和借鉴本节课的研究方法解决实际问题

难点:平抛运动的规律

1 教学程序设计:

一、创设情境、引出问题

请你来当飞行员-------- 《飞机炸船》小游戏 请几位同学上来当飞行员炸轮船,学生练习投弹炸船时发现很难击中轮船,学生很容易被吸引,兴趣高涨,很想解决这个问题。要想投得很准,弹无虚发,必须算出飞机离目标的水平距离,怎么算?飞机投下的炸弹做什么运动?因此,要解决这样的问题必须对抛体运动进行研究。

二、新课教学 1.生活中抛出物体的运动

观察实心球从与竖直方向不同角度抛出 问题:实心球做什么运动?

曲线运动。

问题:实心球受到哪些力作用?

重力和空气阻力。

物理学研究问题总是先简单后复杂,忽略次要因素,突出主要因素,对于空中运动的实心球由于空气阻力的影响较小,我们忽略不计。

问题:在现实生活中还有哪些运动与实心球的运动相似? 感知目标----学生举例

2.抛体运动

(1)、以一定的初速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体所做的运动叫做抛体运动。 (2)、物体具有水平初速度并只受到重力作用的这种运动称为平抛运动。

讨论:演示水平飞出纸飞机运动,分析纸飞机是平抛运动吗?通过学生分析讨论,加深抛体运动概念理解。

利用平抛运动演示仪演示平抛运动

(1)、激疑:对于平抛这样的曲线运动我们如何来研究它的运动规律? 启发引导----猜想假设

(2)、引导:“化曲为直”的思想、运动的分解的方法。

我们总是根据已知去推知未知,而到今天为止我们学过匀速直线运动和匀变速直线运动,我们能不能把平抛运动简化为前面所学过的运动来处理呢? (3)、启发:学生猜想分解到什么方向比较容易处理,在各个方向上分别做什么运动? 学生讨论分析: 水平方向:受力情况__________ 初速度_____________ 竖直方向:受力情况__________ 初速度_____________ 平抛运动的分解猜想: 竖直方向:____________________ 水平方向:____________________

再次利用平抛运动演示仪演示做平抛运动小球分别与水平方向和竖直方向运动小球的比较,通过同学们的研究讨论,可知小球在相等时间内水平方向前进的距离是相等的,得到平抛运动的水平分运动是匀速直线运动,小球同时落入凹槽,说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。由于实物演示只有前排同学看得清楚,接下来动画模拟刚才实验,再一次从 2 感官上刺激学生,确实认为平抛运动可以分解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.抛体的位置 引导同学推导规律:建立直角坐标系,以抛出点为坐标原点,初速度方向为x轴正方向,竖直方向向下为y轴正方向.

竖直方向:位移公式_ x=vot, 水平方向:位移公式_ y=ts 时物体的位置 (x,y)

4、抛体的轨迹

(1)演示实验:用玩具水枪演示平抛运动轨迹

(2)显然,平抛运动物体的轨迹是一条曲线,那么,这条曲线的性质即x、y两个自变量的关系是怎样的呢?

讨论以速度v水平抛出的物体的运动轨迹方程。

(3)结论:平抛运动的轨迹方程为:_____________,是一条_______________。

5、抛体的速度(以平抛运动为例)

12gt 2平抛速度 水平分速度vx竖直分速度vyv0 gt

t秒末的合速度vtvxvyvyvx

22

vt的方向tan

位移: x=vot y=

yg12t gt 合位移大小:s=x2y2, 方向:tanα=x2vo2三 、练习巩固

1.一物体从O点以初速度v0=10m/s水平抛出,不计空气阻力,经过2s 后运动到A点.。请确定 ts 时物体的位移。

2.一个质点以10m/s的初速度从5m的高度水平抛出。 (1)经多长时间落地?

3 (2)落地速度的大小为多少?

(3)落地速度与地面的夹角是多少?

四、根据以上学习知识一下,怎样才能每次击中轮船?如果轮船在运动,又该怎样呢?

前后呼应,引导学生利用所学规律计算,如何才能百发百中。

五、归纳总结与布置作业 1.抛体运动

2.平抛运动的规律

3.完成课后练习与同步作业。 4.思考:

如果物体抛出时的速度v0不沿水平方向,而是斜向上与水平成一定的夹角θ请同学们: (1)按照上面分析过程中的方法体会斜抛物体的运动在水平方向和竖直方向的运动性质 (2)结合数学知识尝试判断轨迹方程的性质。

板书设计:

抛体运动的规律的规律

1. 抛体运动、平抛运动 2. 抛体位置

x=vot, y=3.抛体的轨迹

一条抛物线

4. 抛体的速度(以平抛运动为例)

12gt 2 平抛速度 水平分速度vx竖直分速度vyv0 gt

t秒末的合速度vtvxvyvyvx

22

vt的方向tan

位移: x=vot y=

yg12t gt 合位移大小:s=x2y2, 方向:tanα=x2vo2

4 教学反思:

1. 创设情景,引入新课,学生热情高涨、兴趣浓。

2. 做好演示实验,特别是指导学生做好对演示试验的分析,对于帮助学生理解平抛运动的特点十分重要,在实验中,要指导学生注意观察、分析,以便对平抛运动的特点有明确深入的认识。

3. 通过对比实验和动画模拟实验,帮助学生明确平抛运动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,这是本节的重点。

4. 本节课内容看上去不多,但在实际教学中,学生对平抛运动的分解成两个直线运动很难理解,花去大量时间,导致做练习时间不够,缺乏思考时间。以我校学生基础,按照新教材要求很难完成任务。

三溪中学

熊连波

第二篇:第三节 抛体运动的规律

重点:平抛运动、抛体运动的特点和规律

难点:让学生根据运动合成与分解的方法探究出平抛运动的一般规律 课前预习思考题:

1.抛体运动的定义:以一定的初速度将物体抛出,在___________可以忽略的条件下,物体所做的运动叫做抛体运动。

2.平抛运动的定义:__________抛出的物体只在___________作用下的运动叫平抛运动。 3.斜抛运动的定义:__________抛出的物体只在___________作用下的运动叫斜抛运动。 4.平抛运动物体的位置: (1)水平方向上:物体不受力(a=0),在水平方向上做匀速直线运动,水平位移x=__________ (2)竖直方向上:物体只受重力,则加速度恒为g,而初速度为零,所以竖直方向位移y=__________ (3)物体任意时刻的速度大小v=_________,方向为_________。 (4)运动轨迹:由(1)、(2)中两式消去t,则得y=__________,所以平抛物体的运动轨迹为抛物线的一半。

5.斜抛物体(抛出速度为v0,与水平方向夹角为θ)的位置:

(1)动力学特点:水平方向上不受力,加速度为零,竖直方向上仅受重力,加速度恒为g。 (2)运动特点:水平方向上vx=__________,做匀速直线运动;竖直方向上vy=__________(斜上抛)或vy=__________(斜下抛) 难点点拨: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,两个分运动同时存在,按各自的规律独立进行,互不影响。 课堂练习

1、 关于平抛物体的运动,下列说法中正确的是

(

) A、物体只受重力作用,是a=g的匀变速运动 B、初速度越大,物体在空中运动的时间越长 C、物体落地时的水平位移与初速度无关

D、物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关

2、以20m/s的初速度水平抛出一物体,它的加速度大小为_______ ,方向_______,2s末物体的速度大小为_________,方向与水平方向的夹角为________。(g取10m/s2)

3、一架飞机以200m/s的速度在高空中某一水平面上做匀速直线运动,前、后相隔1s从飞机上落下A、B两个物体,不计空气阻力,落下时A、B两个物体相对飞机的速度均为零,在A、B以后的运动过程中,它们所处的位置关系是

(

) A、A在B的前方,沿水平方向两者相距200m B、A在B的后方,沿水平方向两者相距200m C、A在B的正下方,两者间的距离始终保持不变 D、A在B的正下方,两者间的距离逐渐增大

2、

4、初速度为v0的平抛物体,某时刻物体的水平分位移与竖直分位移大小相等,下列说法错误的是

(

) A、该时刻物体的水平分速度与竖直分速度相等

B、该时刻物体的速率等于

v0 C、物体运动的时间为

D、该时刻物体位移大小等于

5、以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为30° 的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是______________s 课后巩固

1、物体在平抛运动过程中,在相等的时间内,下列哪个量是相等的

(

) A、 速度的增量B、加速度C、位移D、平均速率

2、一个物体以初速度v0水平抛出,落地时速度为v,则运动时间为

(

) A、

B、 C、D、

3、如图所示,从倾角为θ的斜面上的A点,以水平速度v0抛出一个小球,不计空气阻力,它落到斜面上B点所用的时间为

A、

B、 C、D]、

4、如图所示,小钢球以v0=10m/s的速度、θ=60°的抛射角从地面抛出,下落时撞击一钢板,撞击速度恰好垂直于钢板,钢板与水平面的夹角α=45°。试求:(g=10/s2) (1)小球刚撞击钢板时速度的大小 (2)撞击点高度

第三篇:[教案] 第三节 抛体运动的规律-3

平抛物体的运动

教学目标 知识目标

1、了解平抛运动的定义及特点,它是本节的基础内容.知道只受重力作用,以一定的初速度水平抛出的运动,是平抛运动 .

2、复习曲线运动的条件,理解平抛运动是匀变速曲线运动,使学生理解匀变速运动不一定是直线运动,还可以是曲线运动.

3、掌握研究平抛运动的方法,在学生已有的直线运动和运动合成的知识基础上,将平抛运动分解为水平的匀速运动,竖直的自由落体运动.利用匀速运动和自由落体运动规律,由合成的知识得出乎抛运动的规律,运动轨迹. 能力目标

训练逻辑推理能力,分析综合能力,以及培养学生解决实际问题的能力. 情感目标:

采用多媒体,培养学生学习的兴趣;通过课堂讨论,培养学生的团结精神.

教学建议 教材分析

教材开门见山,给出平抛物体运动的定义,通过演示实验和频闪照片引出平抛物体运动的处理方法,接着讨论平抛物体运动的规律,最后通过例题加以巩固落实,同时又附有思考和讨论及课外小实验,比较便于学生的理解和掌握. 教法建议以及教学重点难点 教法建议

平抛的规律是本章的重点知识,物体的运动按路径分为直线运动和曲线运动.平抛

第 1 页 共 5 页 物体运动是曲线运动的一个重要模型,同时也是同学们首次研究曲线运动.要结合教学课件和演示实验,通过同学的讨论达到教学目的.引导同学利用运动会成与分解的知识将平抛运动分解为水平的匀速运动,竖直的自由落体运动,利用匀速运动和自由落体运动规律,由合成的知识得出平抛运动的规律.这是研究曲线运动的基本方法,化曲为直,化繁为简.掌握位移和速度公式,轨迹方程.培养自主学习能力. 教学重点,难点:

教学重要的是教给学生方法,培养能力.平抛的教学重点是利用运动合成与分解的方法将平抛运动分解为水平的匀速运动,竖直的自由落体运动.再利用合成知识求平抛运动的位移及速度.这也是难点.

教学设计方案 平抛物体的运动

一、平抛运动

引入:粉笔头从桌面边缘水平飞出,观察粉笔头在空中的运动

定义:物体以一定的初速度沿水平方向抛出,物体只受重力的作用,这样的运动叫平抛运动.

学生举例;可看作平抛运动的生活事例.

二、平抛运动的规律:

(一) 介绍水平竖落仪.

演示:两小球同时从同高处落下,一小球自由落体,一小球平抛,它们总是同时落地

第 2 页 共 5 页

(二)用录像放慢动作,两小球同时从同一高处落下,任何时刻总在同一高度,说明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动.

(三)利用课件1:引导分析水平方向:不受力,初速度

,做匀速直线运动

(四)利用课件2:平抛运动及两个分运动的闪光照片,进一步说明:平抛运动在竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动.

(五)引导同学推导规律:建立直角坐标系,以抛出点为坐标原点,初速度方向为 向,竖直方向向下为

轴正向.

轴正

学生导出

1、平抛物体在 时刻的瞬时速度:

水平方向:

竖直方向:

平抛物体在 时刻的的速度大小:

平抛物体在 时刻的速度方向:与水平方向的夹角为 ,则:

2、平抛物体在 时刻的位移:

第 3 页 共 5 页

水平方向:

竖直方向:

平抛物体的位移大小:

平抛物体的位移方向:与水平方向的夹角为 ,则:

3、消去时间,平抛物体的运动轨迹: 是抛物线

(六)讨论:

l)平抛运动物体的飞行时间由什么量决定?

2)平抛运动物体的水平飞行距离由什么量决定?

3)平抛运动物体的落地速度由什么量决定?

……

探究活动

如何测得平抛运动物体的初速度

课外小实验:让橡皮从桌子上水平抛出,如何得出其初速度?

【提示】实验目的测平抛的初速度,解决方法例用平抛规律,由高度求出时间

,所以要测桌子高度.利用水平位移 求出初速度,所以要测水平射程.

第 4 页 共 5 页 【思考】根据平抛运动的知识,若想求出初速度,还有什么方法?需要已知什么条件?

第 5 页 共 5 页

第四篇:对抛体运动的教学反思教育论文

抛体(平抛)运动是高中学生接触到的第一个曲线运动,是《曲线运动》中的一个重点内容,同时也是在学完运动的合成与分解后,对该知识的理解和应用。下面就本节内容谈一下自己对新课改的认识以及教学中的反思和体会,不足之处,敬请指正。一、对比旧教材,领会新课程中的教育理念。

1、教材的分析

新教材中,把抛体运动分为连续的两节进行。前一节内容为抛体运动的规律,虽然内容仍以平抛为主,但文中提及抛体运动的概念,并且要求用研究平抛运动的思路和方法研究斜抛运动,尝试导出斜抛物体运动轨迹的关系式,讨论关系式中物理量之间的关系,得出相关结论。在备课中,同事们的普遍感受是,新教科书不仅要求平抛,而且还涉及到了斜抛,好像比过去难了。对此,我的理解是,其实这里不仅不要求学生背诵斜抛的结论,甚至连平抛的结论也做了淡化处理:平抛轨迹只是在一个例题中做了讨论。从科学方法的角度看,解决平抛问题的方法与解决斜抛问题的方法没有区别。这与新课程标准的要求——“会用运动合成与分解的方法分析抛体运动”是相吻合的,其中的“分析”、“用……方法”更是体现了对过程与方法的要求。

2、方法与手段,注重方法教学

通过对新课改的认识,我觉得,中学物理的学习,除了一些基本的物理知识、技能需要学习、掌握之外,更重要的是通过物理课程的学习,使学生了解和掌握一些基本的思考问题和解决问题的方法。借鉴科学家的探究方法,对自己未认识的事物进行探究,更符合学生的认识规律。所以我在教学中,把这一节课的重点放在实验探究上,而不仅仅是简单的理论推导上。

由于栖霞一中“班班通”工程的开通,所以多媒体教学课程得以真正实施。在课堂教学的实施中,我通过制作多媒体课件,利用网络、投影仪、录音视频、动画FLASH等视听设备和手段,引导学生自主探究。比如抛体运动,在让学生讨论的前提下,我帮他们总结了两个探究方向:

①竖直方向的分运动;

②水平方向的分运动。

让学生提出猜想,再通过自己设计的实验加以验证,通过动手、动脑,让学生自觉主动地参与到课堂课外的学习中去。

二、尊重学生的主体地位,实施有效的教学模式。

1、创设实验情境,引导学生思维

在学生提出猜想、进行试验验证时,可给学生介绍平抛竖落仪的构造,让学生提出验证的方法。学生经过分组讨论后,总结出了如何实验:一球做平抛运动,一球做自由落体运动,从同一高度同时开始,观察是否同时落地(在这里,引导学生如何确定两球同时落地,听是否只有一次较大的响声)。实验结束,进一步引导:该实验只能说明全过程二球所用时间相同,不能说明二球在任何时刻都在同一高度。怎么办呢?这时,可以采用频闪照相的方法,将频闪照片(1/30秒)投影到银幕上,让同学们研究竖直方向二球的位置。每隔1/30秒二球在竖直方向上的位移相同,得出结论:平抛的小球在竖直方向上的运动是自由落体运动。

2、转变授课方式,倡导教学方式多样化

通过新课改的培训,我感受体会颇深:教师不再是信息和知识的传播者、教授者,而只是学生学习的合作者、参与者,最后才是解惑者。新教材给教师提供了展示自己能力的广大空间和机会,教师可以自主确定教学的方式,可以适当筛选或补充活动的内容,可以引用课本上的问题,也可以自行设计问题或由学生提出问题等等方式达到教学要求和目的。新教材给予了教师全新的体验,在教学方式上则表现为,变老师主讲为学生讨论更有利于学生思维的发散,碰撞出智慧的火花。

在设计探究水平方向的分运动的方案时,我事先预想了几个学生可能想到的方案。实际上课时,学生思维非常活跃,方案新颖。如8班的马永、盛杰等同学,经过讨论后提出,将平抛实验器改装,加一轨道,使一个小球以平抛的初速度做匀速直线运动,如果平抛运动的小球能击中匀速运动的小球,则说明平抛运动的分运动是匀速直线运动。还可以将平抛运动从竖直方向投影,研究投影的运动等。在这种教学模式中,真正做到了“教学是一种对话、一种沟通、一种合作共建”,这样的教学模式中,所蕴涵的课堂文化,有着鲜明的和谐、民主、平等特色。在教与学的交互活动中,培养了学生自主学习、探究学习和合作学习的习惯,提高了他们独立思考、创新思维的能力。

3、充分利用各种教学资源,创设物理课程情境

学生在应用物理知识解决问题时,总是要利用头脑中已经形成的物理形象,特别是动态的物理形象,进行思维和推理。在物理学习过程中,大量物理概念和规律,都因为条件的限制不能搬进教室,学生只能根据教材描述,或教师的语言叙述,在头脑中形成物理形象。在网络盛行的今天,从网络寻找合适的资源,就可以更好地反映真实的、丰富多彩的情境。比如在讲解本节新课时,我选用了一段视频资料——柯受良驾驶汽车飞越黄河,动态的视频展示,一下子就吸引住了学生,抓住了学生的心,从而很自然地引入了抛体运动的概念。

适当的教学反思,可以对我们所进行的教学工作进行更好的信息收集、整理、分析、评价,最终促成自身素质的提高;同时也可以更好地激发学生的学习兴趣,从而对教学活动产生积极的影响。

第五篇:高中物理新课标版人教必修2优秀教案: 抛体运动的规律

3 抛体运动的规律

整体设计

本节课的主要内容是抛体运动的概念和规律的教学.平时生活中的一些错误的思维定势会影响学生对抛体运动规律的理解.本节课从理论上通过对抛体运动位移和速度规律的分析,引导学生独立利用已有概念探索新知识,培养创造思维和独立学习能力.

平抛运动是整个曲线运动知识的重要内容之一.采用的是运动的合成与分解的方法,它是一种研究运动的基本方法,它能将复杂的问题化为简单的问题.其研究方法还是解决“带电粒子在电场中偏转运动”的重要规律之一.抛体运动(重点是平抛运动)是学生第一次应用运动的分解和合成的方法分析曲线运动的规律,对掌握研究平抛运动的方法有一定的难度,这种方法在“力的合成与分解”“运动的合成与分解”的学习中学生已有基础,并且学生已有直线运动知识准备及牛顿第一定律、第二定律作为基础,可以接受和深入理解用两个运动的合成的方法讨论平抛运动,实现知识的迁移.在教学中应让学生主动尝试应用这种方法来解决平抛物体运动规律这个新问题.为了让学生能顺利地掌握研究平抛运动的方法,在教师的引导下,通过日常生活中平抛运动的现象与生产、生活的联系,使学生更深入理解运动的规律.

平抛运动规律的推导要从牛顿第二定律出发,先分析水平方向受力如何、竖直方向受力如何,再讲水平方向的匀速直线运动、竖直方向的自由落体运动.这是因为在力学里,根据受力确定物体的运动规律,是一个基本方法.这是新教材与过去教材的不同. 教学重点

1.平抛运动、抛体运动的特点和规律. 2.用平抛运动、抛体运动规律去解答有关问题. 教学难点

1.让学生能根据运动合成与分解的方法探究出平抛运动和斜抛运动的一般规律. 2.学习和借鉴本节课的研究方法解决实际问题. 课时安排

1课时 三维目标 知识与技能

1.会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动. 2.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,并且这两个运动互不影响具有独立性. 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.分析斜抛运动不在具体规律,而在方法. 过程与方法

1.学生能通过对生活事例的分析得出平抛运动的定义. 2.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. 3.平抛运动的研究方法——可以用两个简单的直线运动来等效替代.利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动,渗透物理学等效代换的思想. 4.掌握平抛运动的研究方法的基础上自主探究斜抛运动. 情感态度与价值观

1.培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神. 2.培养学生将所学知识应用于实践的意识和勇气,主动探究实现知识迁移.

课前准备

自制多媒体课件、小球

教学过程 导入新课

故事导入

1992年11月15日是柯受良永生难忘的日子,这一天他创下了飞跃长城的壮举,此次飞越的距离虽仅有30米,但地势险要,落点前面是悬崖峭壁,稍不慎就会撞得粉身碎骨,因此不少人说,这是在“赌命”.但见他面带笑容和自信,骑着摩托车以每小时100码的速度冲上斜坡,然后再加速,突然,天空中划出一道弧线,摩托车就重重地落在接应台上,整个过程不到10秒钟,在场的观众看着这一惊险场面,无不目瞪口呆.就是在祖国母亲的博大怀抱中,柯受良成为世界上第一个飞越长城的人,这是他人生辉煌的一个转折点.

1997年,香港回归前夕,柯受良驾驶跑车成功飞越了黄河天堑壶口瀑布,长度达55米.飞越当天刮着大风,第一次飞越没有成功,但第二次成功了,其中有过很多危险的动作,但他都安全度过了,因此获得了“亚洲第一飞人”的称号.

情景导入

1.沿多个角度将粉笔抛出. 2.沿多个角度将纸片抛出. 粉笔和纸片都是抛体运动吗?什么是抛体运动?以一定的初速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体所做的运动叫做抛体运动.今天我们用运动分解的观点来分析抛体运动. 3.将小球从讲桌推向桌边,小球离开讲桌做的运动是平抛运动.那么,什么是平抛运动呢? 平抛运动有什么规律呢? 复习导入

1.复习物体做直线运动的条件和做曲线运动的条件. 2.复习运动的合成和分解的方法,并理解分运动与合运动的等时性和各分运动的独立性,指出这种方法在解决复杂运动问题时的作用. 3.复习如何用坐标描述做一维运动和二维运动的物体的位置和速度. 4.复习匀变速直线运动规律的数学表达式. 推进新课

演示:将粉笔以与水平方向各种夹角抛出,说明:在空气阻力可以忽略的情况下,粉笔都在做抛体运动. 引导学生分析得出:将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动叫做平抛运动.物体做平抛运动有两个条件:①有水平初速度;②运动过程中只受重力. 请同学们想一想,平时生活中你见过平抛运动吗?举例说明. 研究物体的运动规律就是要确定物体在任一时刻的位置和速度.

一、抛体的位置

首先,研究初速度为v0的平抛运动的位置随时间变化的规律.

教师设疑:还能像描述匀变速直线运动那样,用一维坐标来描述平抛物体的运动位置吗?

不能,由于抛体运动是曲线运动,至少要用二维坐标才能描述平抛物体的运动.

演示:贴近黑板,在黑板的平面上,用手把小球水平抛出,用粉笔记下小球离开手的位置,描出轨迹.

我们以小球离开手的位置为坐标原点,以水平抛出的方向为x轴的方向,竖直向下的方向为y轴的方向,建立坐标系,并从这一瞬间开始计时.用牛顿第二定律的观点分析水平方向、竖直方向的力和运动的特征.

问题1:竖直方向受什么力,有没有加速度,有没有初速度?水平方向受什么力,有没有加速度,有没有初速度?

问题2:是否可以把平抛运动看成是水平方向和竖直方向上两个运动的合成,这两个方向上的运动各有什么特点呢?

结论1:因抛出时,物体只受重力的作用,竖直方向有大小为g的加速度,没有初速度;不受水平方向的力,所以,小球在水平方向没有加速度,水平方向保持初速度v0不变. 2: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,并且两个分运动与平抛运动具有等时性. 平抛运动物体在任意时刻t的位置:

x=v0t(1) y=12gt2(2)

12平抛运动物体在任意时刻t的位移:s=OP

二、抛体的轨迹

xy22(v0t)(2gt).

22例1 讨论以速度v0水平抛出的物体的运动轨迹. 分析:在初中数学中已经学过,直角坐标系中的一条曲线可以用包含x、y的关系式来代表.平抛运动的轨迹能否用包含x、y的关系式来代表呢? 解答:将(1)(2)两式消去时间t得到轨迹方程y=

g2v02x

2上式为抛物线方程,“抛物线”的名称就是从物理来的. 课堂训练

(1)在距地面高为h=20 m处,有两个物体A、B,在A以v0=20 m/s平抛的同时,B物体做自由落体运动,问谁先落地(

)

A.A先落地

B.B先落地

C.同时落在

(2)某人从一列在平直铁轨上匀速行驶的列车上,将一物体自由地释放于窗台外,在不计空气阻力的情况下,则本人看到该物体的运动轨迹是(

)

(3)在上题中,若有一个人站在地面上静止不动,则看到该物体的运动轨迹是(

)

参考答案:(1)C (2)A

(3)C

自主探究

如果物体抛出时的速度v0不沿水平方向,而是斜向上方或斜向下方且仅受重力,这样的斜抛运动怎么分析? 知识拓展

斜抛运动的位置

问题:1.斜抛运动的物体仅受重力,水平方向的速度变化吗?如果水平速度不变,应该有多大? 2.斜抛运动与平抛运动在竖直方向上相比,有什么相同和不同? 结论:1.水平方向做速度为vx= v0cosθ的匀速直线运动. 2.竖直方向做初速度为vy=v0sinθ竖直上抛运动或竖直下抛运动. 斜上抛运动: x=vxt=v0cosθ·t y=v0sinθ·t-斜下抛运动:x=vxt= v0cosθ·t y=v0sinθ·t+

三、抛体的速度

要求学生画出在平面坐标中平抛运动的轨迹和速度的方向,同样道理,先把平抛运动分解,确定两个分运动在某时刻的速度,再将两个分速度合成,就是平抛运动的速度.

水平速度:vx=v0

1212gt2 gt2

竖直速度:vy=gt 平抛运动的速度:vt的大小vt=vxvy22v02gh.

2例2 一个物体以10 m/s的速度从10 m的高度水平抛出,落地时速度的方向与地面的夹角θ是多少(不计空气阻力)? 分析:物体在水平方向不受力,所以加速度为0,速度总等于初速度v0=10 m/s;在竖直方向的加速度为g,初速度为0,可以用匀变速运动的规律. 解答:落地时,物体在水平方向的速度vx=v0=10 m/s. 落地时竖直方向的速度记为vy,在竖直方向遵循匀变速运动的规律,有

vy=2gh,由此解出vy=14.1 m/s 2tanθ=vy/vx=1.41,θ=55° 课堂训练

1.平抛运动物体的飞行时间由什么量决定?写出表达式. 2.平抛运动物体的水平飞行距离由什么量决定?写出表达式. 3.平抛运动物体的落地速度由什么量决定?写出表达式. 参考答案:1.飞行时间由高度决定,表达式为:t=

2hg2hg. 2.飞行水平距离由高度和初速度决定,表达式:x=v0. 3.落地速度由初速度和高度决定,表达式:v=v02gh. 课堂小结

本节课主要内容包括:1.抛体运动和平抛运动的概念:用一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动叫做平抛运动;

2. 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.并且两个分运动与平抛运动具有等时性; 3.初速度为v0的平抛运动的位置随时间变化的规律x=v0t,y=gt2/2; 4.初速度为v0的平抛运动的速度随时间变化的规律vx=v0、vy=gt. 本节课不仅是知识的学习,更为重要的是在已有的知识基础上实现知识的迁移,灵活运用运动合成和分解的科学思维方法,将曲线运动化为直线运动,使复杂问题简单化. 布置作业

教材“问题与练习”第

1、2题

板书设计

3.抛体运动的规律

一、抛体的位置

任意一点的位置P(x,y),其中x=vt y=

12gt

22任意时刻的位移:s=1xy22(vt)(212gt)22

方向tanα=yxvt

二、抛体的轨迹 2gt2gt2v

y=g2v20x

2三、抛体的速度

任意时刻的速度由vx=v0,vy=gt得vt=v02gh

四、斜抛的运动规律

(斜上抛、斜下抛、斜上抛和斜下抛): 处理方法:运动的合成与分解

活动与探究

课题:平抛运动的特点

内容:自制一个能自动喷出墨水的注射器代替小钢球,让注射器做平抛运动的同时自动喷出墨水,在坐标纸上就记录下注射器的运动轨迹.

2具体做法:用一次性注射器(优点是针头在正中,且不易摔碎).在活塞尾端和管套端用橡皮筋拴上,其松紧程度可调整,使抽入水后在橡皮筋的弹力作用下能自动喷出较强的水流即可.为了防止针管在轨道上滑动,可在针管外贴一周橡皮膏(或套上一适当的胶套).

习题详解

1.解答:(1)摩托车能越过壕沟. 摩托车做平抛运动,在竖直方向位移为y=1.5 m=2yg39.812gt

2经历时间t=s=0.55 s 在水平方向位移x=vt=40×0.55 m=22 m>20 m 所以摩托车能越过壕沟. 一般情况下,摩托车在空中飞行时,总是前轮高于后轮,在着地时,后轮先着地. 说明:本题的目的是让学生学会使用平抛物体的运动规律来解决实际问题. (2)摩托车落地时在竖直方向的速度为vy=gt=9.8×0.55 m/s=5.39 m/s 摩托车落地时在水平方向的速度为vx=v=40 m/s

22摩托车落地时的速度v=vxvy4025.392m/s=40.36 m/s 摩托车落地时的速度与竖直方向的夹角为θ,tanθ=vx/vy=40/5.39=7.42. 2.解答:该车已经超速. 零件做平抛运动,在竖直方向位移为y=2.45 m=2yg4.99.812gt

2经历时间t=s=0.71 s 在水平方向位移x=vt=13.3 m 零件做平抛运动的初速度为v=x/t=13.3/0.71 m/s=18.7 m/s=67.4 km/h>60 km/h 所以该车已经超速. 3.解答:(1)让小球从斜面上某一位置A无初速释放;测量小球在地面上的落点P与桌子边沿的水平距离x;测量小球在地面上的落点P与小球静止在水平桌面上时球心的竖直距离y.小球离开桌面的初速度为v=xg2y. (2)测量钢球在斜面上开始滚下的位置相对桌面的高度h,钢球开始的重力势能为mgh,如认为滚到桌面的动能为12mv,由机械能守恒定律mgh=

212mv,所以钢球速度v2=2gh.对

2比这两个速度发现v1

①描绘平抛曲线,用平抛曲线求出小球水平抛出的初速度 v=1.10 m/s—1.14 m/s. ②将斜槽轨道从平抛实验器上拆下,用铁架台夹持,调节出口水平,在小球水平出口B处安装光电门,测量小球在水平出口B处的挡光时间t.用千分尺或游标卡尺测出小球的直径D,算出小球的平均速度作为B位置的瞬时速度v=1.10 m/s. 以上两种方法的测量数据基本一致. ③测出小球从位置A到水平位置的竖直高度h=10.4 cm,用机械能守恒定律计算出小球在B位置的速度为v=1.43 m/s. 数据分析:从平抛曲线测量的速度与光电门测量的速度,两者基本一致,可以作为速度的准确值.与用机械能守恒定律计算的速度值误差约为29%. 小球重力势能Ep=22.2×10 J,平动动能Ek1=13.4×10 J,可知小球转动动能Ek2=8.79×10 J.转动动能约占总能量的39.6%.

设计点评

本节课教学设计注重学生知识的形成过程和对知识的真正理解,教学过程中注重启发学生思维活动的主动性和创造性.使学生不仅掌握了本节知识,而且发展学生学习科学的思维方法,有助于学生今后的自主学习.首先,有意识地让学生在已有知识的基础上顺利进行新知识的同化.复习了物体做曲线运动的条件、用二维坐标描述物体在平面上的曲线运动、匀变速直线运动规律的数学表达式和合成与分解的方法及应用它解决复杂问题的意义;其次,关注学生知识的形成过程,让学生达到对知识的深层次理解,而不仅仅是结论的记忆.先讨论在研究平抛运动时为什么要分解,接着从理论上探究为什么平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,再将分运动合成为平抛运动,认识平抛运动的特点、规律;最后,通过领会平抛运动的分析方法,继续运用这一方法深入探究斜抛运动,使学生的思维方式得到升华.

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