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高中地球的运动教案

发表时间:2020-09-28

《探究平抛运动的规律》。

作为杰出的教学工作者,能够保证教课的顺利开展,高中教师要准备好教案为之后的教学做准备。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收,帮助高中教师缓解教学的压力,提高教学质量。所以你在写高中教案时要注意些什么呢?以下是小编收集整理的“《探究平抛运动的规律》”,欢迎您参考,希望对您有所助益!

【教学目标】

一、知识与技能

1.知道什么是平抛运动,知道平抛运动的性质。

2.从理论上理解平抛运动的两个分运动分别为水平匀速运动和竖直自由落体。

3.理解探究分运动性质的实验方案的原理,掌握基本的操作。

二、过程与方法

1.通过经历实验方案的设计过程使学生得到一次用已有知识解决实际问题的锻炼,得到一次创新能力的训练。

2.通过经历从理论探究到实验验证的过程,受到科学研究方法的教育。

三、情感态度与价值观

1.通过师、生交流;生、生交流的过程,通过共同实验的过程,体会合作、交往对人的重要性。

2.通过整节课的提出问题、解决问题的过程体验科学研究的趣味性,激发学生热爱科学的情感。

【教学重点难点】

1.理解为什么如此分解平抛运动和两个分运动的规律。

2.体会、借鉴本节课的一些研究思想与方法。

【教学用具】

多媒体电脑和大屏幕设备,教学课件,平抛竖落仪一套。J2154平抛运动演示器若干台(各配说明书一份和白纸、复写纸各一张)。可拍照手机一部。电子秒表一块。(另外学生按组就座,每组4-5人)

【教学方法】师、生互动;生、生互动。

【课时安排】2课时(第一课时探究实验方案,第二课时分组实验)。

先申明:不用作任何笔记,只要认真思考问题,积极回答问题即可,重要的是经历这个过程。

教学内容

师生互动

设计意图

认识平抛运动

学生阅读第1自然段。

师提出问题:什么叫平抛运动?WWW.Jab88.COM

生回答:初速度水平,只在重力作用下的运动。

师提出问题:平抛运动的运动性质是什么?

生回答:匀变速曲线运动a=g

定义类知识,学生完全可以自学。

理论探究两个分运动的规律

师提出问题:学习了本章的前几节的内容后,我们已经知道匀变速曲线运动是可以分解为两个方向的直线运动的,那么你认为平抛运动可以分解为哪两个方向的什么性质的运动?为什么?

生回答:水平匀速直线运动,因为水平方向不受力;竖直自由落体运动,因为竖直方向没有初速度,且只受重力作用。

锻炼逻辑推理能力和语言表达能力。

验证竖直分运动的实验方案探究和实验操作

师提出问题:有理论推断,还要有实验验证,这才是物理学的研究方法,下面请大家设计一个实验方案,来验证竖直分运动为自由落体运动?(给3分钟的时间组内讨论,并推举出一个同学准备发言)

学生回答。

根据学生的发言情况,教师可做适当引导进行师生互动、生生互动。如果开始时学生一点思路也没有,可引导:“竖直方向初速度为零不用验证,关键是竖直方向是否是匀变速,且a=g”;若学生提出用h=来求g,可提问:“这样处理是先承认了匀变速,即使这样可以,t也很难测量准确”(正常人的反应时间为0.15秒~0.4秒(“飞人”刘翔的反应时间为0.139秒)。让小球沿桌面滚下,一个学生用秒表自己体验能否测出飞行时间);若还是没有思路,可引导:“当初我们是怎样做的实验来研究自由落体运动的?”进一步引导出用打点计时器或频闪照相,用相邻、相等的时间间隔内位移差是否相等判断是否匀变速,用求加速度,而对于平抛没法用打点计时器,但可用频闪照相。进一步引导:“如果没有专门的频闪照相设备,有无替代品?”,学生一定能够回答出数码照相机、摄像机(录制后单帧播放)、可拍照手机等(教师可指出数码照相机、可拍照手机虽都有连拍功能,如12连拍,15连拍,但时间均较长,而即使高度达到1m的平抛运动,运动时间仅是0.45s左右,因此一般数码照相机、可拍照手机的连拍功能无法使用,(让班内学生拿出手机演示,听咔咔声几秒,若学生没有老师演示。学生体验)但可使用其摄像功能,因为一般的数码摄像机都具有1s摄15张照片的功能,因此可以使用,建议家里有设备的回家做)。再引导,若这些东西都没有,如何证明竖直自由落体?得出与一个自由落体同一高度,同时发生,看是否同时落地,且任意改变高度做实验是否都同时落地。引出课本图6.3-3。

教师总结性演示课件:频闪照相法,比较法(平抛竖落仪)

让学生做演示实验,提出听音也有缺点(教师先假装找大家都能看到的落点位置,学生会说听音),改进方法之一是录像后慢放,观看视频,(注意把握好引导的“度”:尽量使生、生互动,由学生提出并解决问题。还要注意利用好板图,如画出自由落体纸带(下密上疏)或频闪照片小球(上密下疏),平抛频闪照片,并标明字母,让学生说什么叫相邻的相等的时间间隔内的位移差即相等;1:4:9的含义;1:3:5的含义;的含义,受教材影响,若学生先提出比较法,要求他们不许读,也不许说出具体的方案,只说出这个方案的思想(与一个自由落体同一高度,同时发生,看是否同时落地,且任意改变高度做实验是否都同时落地。),训练表达能力)

锻炼分析解决问题能力和创新能力

验证水平分运动的实验方案探究

师提出问题:下面请大家设计一个实验放案,来验证水平分运动为匀速直线运动?(给3分钟的时间组内讨论,并推举出另一个同学准备发言)

学生回答:

根据学生的发言情况,教师可做适当引导进行师生互动、生生互动。如先得出实验的原理是找相同的时间间隔内的位移,若位移等则证明匀速。

受探究竖直运动过程的提示,学生很容易说出频闪照相的方法

教师引导:“不用频闪照相法,怎么办?肯定还要找相等的时间间隔,怎样找?”若学生还是提不出方案,继续引导:“竖直方向是自由落体已经得到证明,能否先从竖直方向找出相等的时间间隔,再利用两个分运动的等时性转化为水平方向的相等的时间间隔”“怎样从竖直方向找出相等的时间间隔呢”学生很容易提出1:4:9,或1:3:5的方法,再提问:“怎样转化?”引导出必须得出轨迹。

教师引导:“不用频闪,也不想找相同的时间间隔,也不想画出轨迹,怎么办?”“课本图6.3-3对你有无启发”得出:让一个以平抛的初速度为速度的水平匀速直线运动和平抛同时发生,看相同时间内水平位移是否相等。

演示课件:频闪照相法;轨迹法;比较法

注意利用好板图,如怎样频闪照像得出水平匀速,让学生画图说明怎样先找出竖直方向的等时间间隔;怎样由竖直的等时间间隔找出水平的等时间间隔。

锻炼分析解决问题能力和创新能力。

验证水平分运动的实验操作及结论展示

师提出要求:亲自做实验验证水平为匀速。采用课本提供的案例2做实验,各组同学自己先自学案例内容,再操作(提醒按说明书做)。教师提供J2154平抛运动演示器一台(配说明书和白纸、复写纸)如图1。

实验后一些组用实物投影展示说明。

(说明:老师在课下按照教材的方法做案例1和案例3没有做成功,因此只能做案例2。)

锻炼操作技能

小结与布置作业

1.认识了平抛运动的分解方法和两个分运动的性质。

2.体会我们探究实验方案的过程,反思你有什么收获,得到什么启发

作业:P401、2

【教学反思】

课前预想:

第一节课的目的是研究探究课的实施过程中如何实现师、生互动,生、生互动,即如何处理好教材、媒体、学生、教师、问题的关系问题,特别是尝试一下如何发挥教师的作用,及时解决探究过程中的生成性问题,使探究总是处于一个适合于学生的水平而能进行下去。课前预想到学生的语言表达能力和过去学过的知识、方法的使用能力将是制约探究过程是否能顺利进行的关键,因此想到了利用分组讨论和师、生启发互动的方式,想到了画面语言(课件、视频)的辅助。

实施情况:

在实施过程中我时刻根据学生的接受能力调整问题的难度,尽量将“台阶”铺到学生能蹦一蹦就可以上来的水平。另外为了缓解学生的紧张情绪,尽量渲染课堂的活跃气氛,增强幽默、轻松的氛围。在老师的引导下,本节课的探究过程基本上是以学生为主体的,基本达到了研究目的。

缺点与不足:

1.第一课时的教学目标应该是创新能力和实践能力的培养,但是最后没有使学生意识到这一点(教师未点明),使部分学生感觉本节课没有收获。(他认为只有具体知识才是收获)

2.两个比较法的课件是搜集而来,有缺点,关于竖直方向的比较应该两次的高度不同而不是课件中的平抛速度不同;关于水平方向的比较应该是两次平抛的速度不同而不是课件中的高度不同。

本课的准备过程回顾:

1.用拍照手机连拍的演示,用电子秒表计时的演示,是根据其他教师的意见加上的,目的是学生经历体验过程,加深印象。

2.走下讲台,走到学生中去可以拉近与学生的距离,加强亲和力,缓解紧张气氛,也是根据其他老师的意见改进的。

3.自学说明书后做实验是一次新尝试,学生能够看懂手机说明书,能够看懂MP3说明书,当然也能看懂实验器材和实验过程说明书。

4.学生的语言表达能力不强,知道但说不出的现象很普遍,但学生借用图形、符号语言可以准确表达出来,因此加到了--中。

5.教材上的案例1、3都没有做成功,案例1中若用塑料瓶水从直管流出,因为塑料瓶变形,若用玻璃瓶,从弯管中流出的水速度不稳,因为瓶中气压不稳,不是恒定,而是先小于P0,外界大气顶入后才等于P0,然后再小于P0,外界大气再顶入……,是一个在某一范围内的波动过程。案例3中的照片拍出后,图像发虚,且有两个像。也许是摄像机还是不够高级。

扩展阅读

平抛运动


课题:平抛物体的运动
教学目标
知识与技能(1)认识平抛物体的运动特点。
(2)通过演示实验整理出平抛运动的规律。
过程与方法(1)运用自制平抛实验仪做实验,使学生经历平抛物体的运动如何分解为匀速直线运动和自由落体运动的过程。
(2)在进行实验探究的过程中,了解科学探究的方法。
情感态度(1)用输液器、输液瓶、球针和自制玻璃箱进行实验,增加学
与价值观生对物理学的亲切感,同时培养学生“利废环保”的意识。
(2)运用平抛运动的知识轰炸敌船,增强学生将科学服务于人类社会的责任感和使命感。
教学重难点
重点:运用运动合成与分解的方法来探究平抛运动的规律。
难点:通过实验探索分析并归纳出平抛运动的规律。
教学用具
自制平抛实验仪(考虑到空气阻力对实验的影响,安装一阀门可以对玻璃箱进行真空处理)、多媒体课件(飞行员投弹轰炸敌船的实战模拟演练)
教学用书
人教版全日制普通高级中学教科书(必修)第一册
设计思想
整个教学过程始终把学生放在主体地位,积极营造学生动手实践、自主探究、合作交流的教学情景。挖掘“平抛运动”知识载体所蕴藏的思想方法,为了实现上述教学目标,基于建构主义理论,巧妙的设计了四个活动,分解整体目标为活动目标,让学生通过实际操作、观察现象、感知现象,从而发现问题,提出问题,再通过相互讨论、交流探索获取平抛运动知识的真谛。同时以中学的教学思想为导引,以自制平抛实验仪为起点,突破教学难点。让学生在活动的过程中学到科学研究的方法和提高学习的能力,体验成功的愉悦,激发学生树立大胆猜想、小心求证的思想,让本节课在观察、实验、分析、分享的过程中实现新课程所倡导的新理念、新方法、新思想。
教学过程
活动一请学生当飞行员轰炸敌船
目标:认识平抛物体的运动特点
时间:5分钟
过程:
1.出示课件
只见屏幕上一艘敌船停在海面上,左边远处传来轰隆隆的声音,一架轰炸机从屏幕左上方飞来,并连续向敌船投弹。借此情景让学生观察水平抛出炸弹的运动特点。
2.引导学生回答炸弹的运动特点
①具有水平方向的初速度。
②忽略空气阻力,只受重力。
③运动的轨迹是曲线。
3.引出课题
我们把这一类型的曲线运动叫做平抛运动,板书平抛运动的概念。接着设问怎样才能炸中敌船,创设情景,设置悬念,激活学生的思维点,使之处于活跃的状态。
活动二说猜想验猜想
目标:①通过演示实验整理出平抛物体的运动规律。
②运用自制平抛实验仪做实验,使学生经历平抛运动如何分解为匀速直线运动和自由落体运动的过程。
③在进行实验探究的过程中,了解科学探究的方法。
时间:25分钟
过程:
1.提出问题
平抛运动是一种曲线运动,我们知道研究曲线运动的方法是运动的合成与分解。那么平抛运动又该怎么分解呢?
2.猜想与假设
根据学生现有的知识从理论上推断出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.设计实验
【实验目的】
①验证平抛运动可以分解为水平和竖直方向的两个分运动。
②形象直观地展现平抛运动的轨迹。
③利用生活中的废料组装实验仪器,间接培养学生“利废环保”的意识,拉近物理与生活的距离。
【实验简介】
器材:输液瓶、输液器、铁架台,自制玻璃箱(40cm×30cm×4cm,前表面贴有水平和竖直方向的刻度尺,左上角水平固定一球针使水水平喷出,右下角安装一阀门用于排水和抽气)见图1
设计意图:即将作为祖国西北贫困地区学校的老师,我认为应该有效挖掘身边的课程资源,利用现有教学仪器及日常用具设计、组装教具,努力开发出大量实验,以弥补实验条件的不足。用自制教具做实验可以带给学生亲切感,拉近物理与生活的距离,对学生和教师的创新能力也是一种提高。本节课的教学重点在于让学生观察到平抛物体的运动轨迹,对其运动规律有一个更直观的认识,为此我选
图1自制平抛实验仪择了质量连续分布的液体进行实验。
4.进行实验
①将输液管一端与玻璃箱左上角的球针连接。
②控制输液管上的流量调节器,使水从针口喷出,此时的持续水流即可认为是平抛运动的轨迹。
③用水彩笔在玻璃箱的前表面上画出平
抛运动的轨迹.。如图2
④学生分组实验得出平抛运动的轨迹。
5.收集证据
要求学生在轨迹上取三点、、,水平间距相等(==),并读出这三点对应在竖直方向的间距,然后提交实验数据,用、、来表示。把实验数据用表格的形式展现在屏幕上(如表格)。引导学生在不同的数据中总结归纳出共同的规律:::=1:1:1
::=1:3:5
6.验证猜想
大量实验得出当水平方向满足::=1:1:1时,竖直方向就满足::=1:3:5的结果,匀速直线运动和自由落体运动的规律能够解释这一实验结果。所以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,猜想与实验结果达到了统一。(板书平抛运动可以分解为水平和竖直方向的两个分运动并强调两个分运动的等时性,独立性。)
活动三看课件想问题
目标:①得出作平抛运动的物体在任意时刻的速度和位移。
②求出平抛运动的轨迹方程。
时间:10分钟
过程:
1.先分解后合成
【课件】屏幕上显示一个小球从点水平抛出运动到点,问:小球到点时的速度和位移?
我们将平抛运动进行分解仅仅是一种手段,最终目的是要得到平抛运动的物体在任意时刻的速度和位移,这就要求我们将两个分运动进行合成。根据矢量的合成法则,得到,方向是过点且沿轨迹的切线方向;,方向由点指向点。(如图3)
2.看轨迹,求方程
①运用数学工具
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、两个变量的关系式来描述,从和中消去得到,这是二次函数,图像是一条抛物线,抛物线的名称就是由此得到的。
②利用Excel软件结合活动二中得到的实验数据求出抛物线的方程。
(教学过程中视情况而定,如果学生的计算机基础知识扎实,就用第二种方法,反之就用第一种方法。)
活动四试一试说一说
目标:运用平抛运动的知识成功轰炸敌船,增强学生将科学服务于人类社会的责任感和使命感。
时间:5分钟
过程:
1.运用本节课所学知识轰炸敌船
【课件】模拟飞行员轰炸敌船,飞机的飞行高度和速度可以由扮演飞行员角色的学生自己控制,鼠标单击“起飞”按钮飞机将会在指定的高度水平飞行,单击“投弹”按钮开始投弹。(如图4)
请两位学生扮演飞行员和指挥官的角色,当飞行员报告出飞行高度和速度后,全体学生计算飞机投图4实战模拟演练轰炸敌船
弹的位置,请最先计算出结果的学生当指挥官下达“起飞”和“投弹”命令并开始实战模拟演练。
2.说一说
邀请这两位学生给大家谈谈刚才合作轰炸敌船的战况,并简要介绍判断投弹位置的方法。给予掌声鼓励!最后要求全体学生根据飞行员指定的高度和速度计算炸弹击中敌船时炸弹的速度和位移。
小结本课布置作业
纵览本节课的全局不难发现所谓的平抛运动其实就是我们以前所学的最基本的匀速直线运动和自由落体运动的合成。同时强调运动的合成与分解是研究曲线运动的“法宝”。
短周期作业:独立完成课后练习三。
长周期作业:学生自由组合每四人一组,运用本节课探究平抛运动的思想方法设计实验方案,探究斜下抛运动的特点和规律,要求组长在下周提交实验方案。
板书设计

平抛运动
一、特点
①只具有水平方向的初速度

②忽略空气阻力、只受重力

二、规律

《平抛运动》说课稿


一、教材分析

(一)教材简介

这节课要探究的内容比较丰富,在运动的合成与分解的基础上,给出了什么叫平抛运动,提出了探究的问题:探究平抛运动的特点。探究的过程既有实验现象的观察。又有分析、推理的过程,还将实验现象与分析、推理结合起来,探究出平抛运动在水平方向和竖直方向的运动规律。

(二)教学目标

⑴知识与技能

1.知道平抛运动的特点和规律。

2.知道平抛运动形成的条件。

3.理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g。

4.会用平抛运动解答有关问题。

⑵过程与方法

1.利用已知的直线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“等效代换”“正交分解”的思想方法。

2.平抛物体探究实验中突出了“实验的精髓在于控制”的思想。

⑶情感态度与价值观

通过实际情景培养学生关注物理、关注生活的意识,并且培养学生在生活中应用物理知识的意识;使学生爱物理、爱生活。

(三)教学重点、难点

重点:平抛物体运动的特点和规律。

难点:平抛运动规律的得出过程。

二、学情分析

深入的了解学生是上好课的关键,我对学生的基本情况分析如下:

⑴高一学生已经具备较好的物理实验能力、分析问题能力、归纳实验现象的能力。

⑵学生刚学习过直线运动规律,对直线运动的分析方法记忆犹新;并在上一节中刚学过运动合成与分解的知识,对这一分析曲线运动的方法并不陌生,这为本节课在方法上铺平了道路;

三、教法与学法

为了发挥教师的主导作用和学生的主体地位,突出重点、突破难点,我主要采取以下的教学方法和学法。

教法:探究式教学法和情景创设教学法

学法:以学生合作学习和探究性学习为主,培养学生的逻辑思维能力。

四、教学过程设计

“授之以鱼、不如授之以鱼”,教是为了不教,根据本课题的特点和学生的基本情况我作如下的--。

教学环节

教学内容及教师组织活动

设计意图

情景创设

引入课题

创设情景:从水平飞行的飞机上空投物资;(视频)

引问:请同学描述上述物体运动的轨迹和运动性质

(演示I)用力弹一下放在桌面上的小球,使它以一定的水平初速度离开桌面,让同学观察小球离开桌面后的运动轨迹。如图所示,重复两次让同学们能够清楚地观察。

提出问题:请同学们分析一下小球为什么会做曲线运动呢?

情景创设教学法:

从生活情景中构建物理情景,以培养学生在生活中联系物理的习惯,同时激发学生探究的兴趣和活跃课堂气氛。培养学生课堂学习的主动和积极性。

交流与讨论及猜想

接着说明刚才的实验中,我们在观察小球做平抛运动时,发现小球在水平向前动的同时,在竖直方向上有下落的运动,那么,这两个方向上运动只具有什么特点呢?

猜想:平抛运动水平方向是不是匀速直线运动,竖直方向是不是匀加速直线运动?

如何验证我们的猜想?

让学生思考如何解决问题。

通过讨论培养学生合作学习精神和分析问题解决问题的能力。

实验与探究

探究平抛运动水平方向的运动规律

(演示2)在如同2所示的装置中,两个相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q;两轨道上端分别装有电磁铁C、D调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小球P,Q在轨道出口处的水平初速度VO相等,将小铁球P、Q分别放在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球能以相同的初速度VO同时分别从轨道M、N的下端射出,实验结果是两球发生碰撞,增加或者减小轨道M的高度实验结果都是一样。

教师引入问题:这个实验结果得出什么结论?

通过老师的演示实验培养学生探究物理规律的方法和过程以及归纳物理现象的能力,利用已知的直线运动的规律来探究复杂的曲线运动,渗透物理学“化曲为直”、“化繁为简”的方法。

实验与探究

教师创设问题:既然平抛物体水平方向上作匀速直线运动那么它在竖直方向上作什么样的运动,我们如何探究呢?

[演示3]用平抛运动演示器做实验

如图所示,用小锤击打弹性金属片C,使A球沿水平方向飞出做平抛运动,与此同时,B球被松开做自由落体运动,改变实验装置离地面的高度,多次实验,两球总是同时落地。(用耳朵听声音)

问题创设:A、B两球同时落地的现象,得出什么结果。

进一步提问:为什么可以下这样的结论呢?

我们可以运用运动的合成与分解的方法得到平抛物体在任一时刻的位置坐标x、y以及水平速度VO和竖直速度Vy。我们设物体以初速度水平VO抛出,它在飞行过程中在时间t内的水平位移x和竖直位移y应如何表示呢?

学生:x=VOty=gt2

教师:我们要求出物体在t秒末的速度,怎么求呢?(如图所示,物体在t秒末位于B点)

课外探究

用摄像机拍摄小球的下落过程,输入电脑,由视频工具按帧播放小球下落过程,抓图、通过PhotoShop软件处理将各帧图像叠合,从而得到小球运动轨迹。通过叠合照片与实际实验装置的大小比例,可分析小球的运动。

师生共同总结平抛运动规律:

速度:

水平方向:Vx=V0

竖直方向:Vy=gt

合速度大小:

合速度方向:

位移:

水平方向:X=V0t

竖直方向:

合位移大小:

合位移方向:

通过演示实验,让学生讨论交流得出结论,培养学生交流与合作的精神。通过分析、归纳出平抛物体运动的速度、位移公式,培养学生处理信息、推理、归纳的能力。

突出一条研究物理科学的一般思想方法的主线:

观察现象——初步分析——猜想──实验探究──得出规律──重复实验──鉴别结论──追求统一。

培养学生的观察实验能力,分析归纳能力。

使问题更加深化,锻炼学生解决问题的能力。

通过课外探究扩大学生的视野,同时培养学生利用信息技术来处理物理问题的能力。让学生体会到电脑带给人类的好处。

巩固

练习

例:一架装载抗洪救灾物资的飞机,在距地面500m高处,以80m/s的水平速度飞行。为了使救灾物资准确地投中地面目标,飞行员应在距目标水平距离多远的地方投出物资?(不计空点阻力)

作业:63页2、3题

通过接近生活的问题来调动学生的兴趣。同时培养学生运用知识解决问题的能力。

板书设计

平抛物体运动

一、平抛运动概念

只受重力的作用初速度为水平方向的抛体运动叫做平抛运动

二、水平方向的运动规律

Vx=V0X=V0t

三、竖直方向的运动规律

Vy=gt

能有效帮助学生梳理本节课的知识和内容。

高考物理第一轮能力提升复习:探究平抛运动的规律


第二课时探究平抛运动的规律

【教学要求】
1.理解平抛运动的概念和处理方法--化曲为直法;
2.掌握平抛运动的规律,并会运用这些规律分析和解决有关问题。
【知识再现】
一、平抛运动
1.定义
将物体用一定的初速度沿_______方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在________作用下所做的运动叫做平抛运动.
2.性质
平抛运动是加速度为重力加速度(g)的________曲线运动,轨迹是抛物线.
3.平抛运动的处理方法
平抛运动可以分解为水平方向的_______运动和竖直方向的________运动两个分运动.
4.平抛运动的规律
(1)水平方向上:vx=v0,x=_______;
(2)竖直方向上:vy=gt,y=_______;
(3)任意时刻的速度:v=_______
,θ为v与v0的的夹角;
(4)任意时刻的位置(相对于抛出点的位移)s=_______,,α为s和v0间的夹角;
(5)运动时间t=_______,仅取决于竖直下落高度;
(6)射程L=_______=_______,取决于竖直下落的高度和初速度。

知识点一平抛运动的探究
平抛运动可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。在有些问题中常要结合起来求解。
【应用1】(08天津市一百中学第一学期期中考试)如图所示,为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分,图中背景方格的边长均为5cm,如果取g=1Om/s2,那么,闪光频率为_______Hz,小球在水平方向上做______运动,初速度大小为_______m/s。
导示:平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动,由图可以看出,A、B、C三点水平距离相等,故相邻两点间的时间间隔相等,设为T.
则由竖直方向的分运动可知,△h=gT2.
所以(5-3)×O.05m==gT2,求得:T=O.1s.
故闪光频率为f=1/T=10Hz
因为水平方向上小球做匀速直线运动,即3×O.05m=v0T,
则水平分速度为v0=0.15/O.1=1.5m/s,即平抛的初速度为v0=1.5m/s
求解闪光照片中平抛问题常常要抓住两点:一是相邻的两个像之间的时间间隔相等;二是平抛运动的运动规律——竖直方向做初速为零的匀加速直线运动。
知识点二平抛运动的规律
【应用2】如图所示,一固定斜面ABC,倾角为θ,高AC=h.,在顶点A以某一初速度水平抛出一小球,恰好落在B点,空气阻力不计,试求自抛出经多长时间小球离斜面最远?
导示:解法一:如图所示,小球的瞬时速度v与斜面平行时,小球离斜面最远,设此点为D,由A到D时间为t1,则vy=gt1,vy=v0tanθ;
t1=v0tanθ/g①
设小球由A到B的时间为t,则h=gt2,tanθ=h/v0t
消去t,v0tanθ=②
由①、②式消去v0tanθ,t1=
解法二:沿斜面和垂直于斜面建立坐标系如图所示,分解v0和加速度g,这样沿y轴方向的分运动是初速度为vy,加速度为gy的匀减速直线运动,沿x轴方向的分运动是初速度为vx,加速度为gx的匀加速直线运动.当vy=0时小球离斜面最远,经历时间为t1,当y=0时小球落到B点,经历时间为t,显然t=2t1.
在y轴方向,当y=0时有:0=v0tsinθ-gt2cosθ
得t=2v0tanθ/g
在水平方向上位移关系为h/tanθ=v0t,得t=h/v0tanθ,故t1=t/2=
解法三:在竖直方向小球做自由落体运动h=gt2得t=
在垂直斜面方向上小球做匀减速运动,当垂直斜面的速度减为零时离斜面最远
历时t1,则t1=t/2=
平抛运动常用的处理方法是水平和竖直,但不是说只能向这两个方向分解,有时可以根据需要向另外两个方向分解,可能求解问题更方便,例如该题中的解法二。
类型一类平抛运动问题
【例1】(2007青岛检测)如图,光滑斜面长为a,宽为b,倾角为θ,一物块A沿斜面左上方顶点P水平射入,恰好从下方顶点Q离开斜面,求入射初速度。
导示:物块A在垂直于斜面方向没有运动,物块沿斜面方向上的曲线运动可以分解为水平方向上初速度为v0的匀速直线运动和沿斜面向下初速度为零的匀加速直线运动,物块沿斜面方向的加速度a加=gsinθ
水平方向a=v0t
竖直方向b=
由以上各式得:
(1)类平抛运动的特点是物体所受的合力是恒力,且与初速度方向垂直。(初速度的方向不一定是水平方向,合力的方向也不一定是竖直方向,且加速度大小不一定等于重力加速度g)。(2)类平抛运动可看成是某一方向的匀速直线运动和垂直此方向的匀加速直线运动的合运动。处理类平抛运动的方法和处理平抛运动的方法类似,但要分析清楚加速度的大小和方向。
类型二平抛运动中的临界问题
【例2】如图所示,女排比赛时,排球场总长为18m,设球网高度为2m,运动员站在网前3m处正对球网跳起将球水平击出。
(1)若击球的高度为2.5m,为使球既不触网又不越界,求球的速度范围。
(2)当击球点的高度为何值时,无论水平击球的速度多大,球不是触网就是越界?
导示:(1)如图所示,排球恰不触网时其运动轨迹为Ⅰ,排球恰不出界时其轨迹为Ⅱ。根据平抛物体的运动规律,可得,当排球恰不触网时有:
水平方向x=v0t即3=v1t
竖直方向y=gt2即2.5-2=gt2
可得:v1=9.5m/s。
同理可得排球恰不出界时速度v2=17m/s
所以既不触网也不出界的速度范围是:
9.5m/s<v<17m/s。
(2)如图所示为球恰不触网也恰不出界的临界轨迹。设击球点的高度为H,刚好不触网时有:x=v0t即3=v0t
H-h=gt2即H-2=gt2
同理,当排球落在界线上时有:
12=v0t′;H=gt′2
综合上式可得击球点高度H=2.13m。
(1)解决本题的关键有三点:其一是确定运动性质——平抛运动;其二是确定临界状态——恰不触网或恰不出界;其三是确定临界轨迹,并画出轨迹示意图。(2)切勿把球在网顶的运动状态当作平抛运动的初态。
类型三平抛与其他运动形式的结合问题
【例3】子弹射出时的水平初速度v0=1000m/s,有五个等大的直径为D=5cm的环悬挂着,枪口离环中心100m,且与第四个环的环心处在同一水平线上,如图所示,求:
(1)开枪时,细线被烧断,子弹能击中第几个环?
(2)开枪前O.1s,将细线烧断,子弹能击中第几个环?(不计空气阻力,g取10m/s2)
导示:(1)开枪时,细线被烧断,子弹的竖直分运动如同环的运动,故子弹与环的竖直位移相同,则子弹击中第四个环。
(2)子弹运动到环所在的位置的时间:
t1=x/v0=100/1000=0.1s
子弹在竖直方向上下落的距离:
y1=gt12=×10×0.1=0.05m
环下落的距离:
y2=g(t1+t2)2=×10×0.22=0.2m
两者下落的高度差为△y=y2-yl=O.15m
由于环的直径为5cm,故子弹击中第1个环.
平抛运动与其他运动结合是一种比较常见问题。求解这类问题要特别注意两种运动各自的特点以及两种运动的结合点。能不能找到两种运动的结合点是问题能否得到解决的关键。
1.(07年佛山市教学质量检测)如图将一个小球以速度v0从O点水平抛出,使小球恰好能够垂直打在斜面上。若斜面的倾角为α,重力加速度为g,小球从抛出到打到斜面在空中飞行的时间为t,那么下述说法中不正确的是()
A.小球打在斜面上时的速度大小为v0cosα
B.小球在空中飞行的时间t=v0/gtanα
C.小球起点O与落点P之间高度差为gt
D.小球起点O与落点P之间的水平距离为v0t

2.(08天津市一百中学第一学期期中)如果在斜面上的某点,先后将同一小球以不同初速度水平抛出,当抛出初速度分别为v1和v2时,小球到达斜面的速度与斜面的夹角分别为θ1、θ2,不计空气阻力,则()
A.若v1v2,则θ1θ2
B.若v1v2,则θ1θ2
C.无论v1、v2大小如何,总有θ1=θ2
D.θ1、θ2的大小关系不能确定

3.(全国大联考08届高三第二次联考)如图,质量m=60kg的高山滑雪运动员,从A点由静止开始沿雪道滑下,从B点水平飞出后又落在与水平而成θ=370°的斜坡上的C点.已知A、B两点间的高度差h=25m,B、C两点间的距离s=75m。
求:(g取9.8m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8)
(1)运动员从B点飞出时的速度VB的大小.
(2)运动员从A到B的过程中克服摩擦力所做的功Wf.

答案:1、AC;2、C;3、(1)vB=20m/s(2)3000J。

平抛运动的整合——训练学案


平抛运动的整合——训练学案
学习目标1、掌握平跑运动的规律
2、会处理平抛运动的一些简单问题
学习过程
1、在水平匀速飞行的飞机上,相隔1s落下物体A和B,在落地前,A物体将[]
A.在B物体之前
B.在B物体之后
C.在B物体正下方
D.在B物体前下方
2、做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于[]
A.物体的高度和受到的重力
B.物体受到的重力和初速度
C.物体的高度和初速度
D.物体受到的重力、高度和初速度
3、g取10m/s2,做平抛运动的物体在任何1s内[]
A.速度大小增加10m/s
B.动量增量相同
C.动能增量相同
D.速度增量相同
4、一物体从某高度以初速度v0水平抛出,落地时速度大小为vt,则它运动时间为[]
5、物体做平抛运动时,它的速度的方向和水平方向间的夹角α的正切tgα随时间t变化的图像是图1中的[]

6、平抛物体的运动规律可以概括为两点:(1)水平方向做匀速运动,(2)竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:如图2所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面,这个实验[]

A.只能说明上述规律中的第(1)条
B.只能说明上述规律中的第(2)条
C.不能说明上述规律中的任何一条
D.能同时说明上述两条规律
7.从某高度处以12m/s的初速度水平抛出一物体,经2s落地,g取10m/s2,则物体抛出处的高度是______m,物体落地点的水平距离是______m,速度方向与竖直方向的夹角θ的正切tgθ=______。

8.倾角为θ,高为1.8m的斜面如图3所示,在其顶点水平抛出一石子,它刚好落在这个斜面底端的B点,则石子抛出后,经______s,石子的速度方向刚好与斜面平行。

小结
1、C2、C3、BD4、D5、B6、B7、20,24,3/58、0.3,