抛体运动教案(教师用)

美景教育课程教案美景教育，描绘美好教育愿景！联系电话：[phone]罗村地址：时代倾城339号（靓家居侧后）课题：抛体运动课型：一对二同步复习（基础）科目：物理备课时间：2012.7.7讲师：邝飞云课程适合学生：人教版高一学生教学目标1.掌握抛体运动的规律2.掌握验证平抛运动的实验步骤及注意事项3.会灵活运用抛体运动规律解决问题教学内容平抛运动、竖直上抛运动、斜抛运动、平抛运动实验重点平抛运动的规律、研究平抛运动的实验难点灵活运用平抛运动解决问题知识导入：一、平抛运动1、定义：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。举例：用力打一下桌上的小球，使它以一定的水平初速度离开桌面，小球所做的运动就是平抛运动，并且我们看见它做的是曲线运动。分析：平抛运动为什么是曲线运动？（因为物体受到与速度方向成角度的重力作用）2、平抛运动的特点:a.竖直的重力与速度方向有夹角，作曲线运动。b.水平方向不受外力作用，是匀速运动，速度为V0。c.竖直方向受重力作用，没有初速度，加速度为重力加速度g，是自由落体运动。总结：做平抛运动的物体，在水平方向上由于不受力，将做匀速直线运动；在竖直方向上物体的初速度为0，且只受到重力作用，物体做自由落体运动。加速度等于g3.平抛运动的规律a.抛出后t秒末的速度以抛出点为坐标原点，水平方向为x轴（正方向和初速度v0的方向相同），竖直方向为y轴，正方向向下，则:水平分速度：Vx＝V0竖直分速度：Vy＝gt合速度：b.平抛运动的物体在任一时刻t的位置坐标以抛出点为坐标原点，水平方向为x轴（正方向和初速度v0的方向相同），竖直方向为y轴，正方向向下，则:水平位移：x=V0t竖直位移：合位移：运用该公式我们可以求得物体在任意时刻的坐标并找到物体所在的位置，然后用平滑曲线把这些点连起来，就得到平抛运动的轨迹，这个轨迹是一条抛物线。2y2xtVVVVtVtxyV0VyθxyxyV0VyθV0VyθVyVyθθyx0VgttanθVVxyxyxyxySαSα21ygt222Sxy02Vgtxytanα美景教育课程教案美景教育，描绘美好教育愿景！联系电话：[phone]罗村地址：时代倾城339号（靓家居侧后）4.平抛运动中几个重要的结论：A．物体由一定高度做平抛运动，其运动时间由下落高度决定，与初速度无关．由公式221gth。可得ght2,落地点距抛出点的水平距离tvs0由水平速度和下落时间共同决定。B．平抛运动中以抛出点0为坐标原点的坐标系中任一点P(x、y)的速度方向与竖直方向的夹角为α，则yx2tan；其速度的反向延长线交于x轴的2x处。C．斜面上的平抛问题：从斜面水平抛出，又落回斜面经历的时间为：tggvt02例题精选：例1.如图（结合课件），树枝上的一只松鼠看到一个猎人正用枪对准它，为了逃脱即将来临的厄运，它想让自己落到地面上逃走。但是就在它掉离树枝的瞬间子弹恰好射出枪口，问松鼠能逃脱厄运吗?答：不能。因子弹和松鼠在竖直方向都是自由落体运动，竖直方向的位移总是相同的，所以只要在子弹的射程内，就一定能射中松鼠，松鼠在劫难逃。例2.一艘敌舰正以V1＝12m/s的速度逃跑，飞机在320m高空以V2＝105m/s的速度同向追击。为击中敌舰，应提前投弹。求飞机投弹时，沿水平方向它与敌舰之间的距离多大？若投弹后飞机仍以原速度飞行，在炸弹击中敌舰时，飞机与敌舰的位置关系如何？解：飞机投弹时，沿水平方向它与敌舰之间的距离位744m，由于飞机和炸弹在水平方向的速度相等，所以在炸弹击中敌舰时飞机在敌舰正上方。*例3.平抛一物体，当抛出1秒后它的速度与水平方向成45o角，落地时速度方向与水平方向成60o角。（g取10m/s2）（1）求物体的初速度；（2）物体下落的高度。(答案：v0=10m/sh=15m)例4．世界上第一颗原子弹爆炸时，物理学家恩里科·费米把事先准备好的碎纸片从头顶上方释放，碎纸片被吹落到他身后约2m处。由此，费米推算出那枚原子弹的威力相当于1万吨TNT炸药。假设纸片是从1.8m高处释放。请你估算当时的风速是多少？[解答]将纸片看作近似做平抛运动根据竖直方向的分运动为自由落体运动落地时间为水平方向作匀速直线运动，速度水平速度即为风速v=3.3m/s例5．以速度0v水平抛出一个小球，如果从抛出到某肘刻小球的竖直分位移与水平分位移大小相等，以下判断正确的是（）A.此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小B．此时小球的速度大小为C．小球运动的时间为D、此时小球的速度方向与位移方向相同[解答]C221gthsght6.02smtsv/3.302vg02v美景教育课程教案美景教育，描绘美好教育愿景！联系电话：[phone]罗村地址：时代倾城339号（靓家居侧后）例6．将一个质量为2.0kg的小球从离地面15m高的地方水平抛出，抛出时小球的速度为10m/s，忽略空气阻力，取g=10m/s2.求：（1）人抛出小球时做了多少功？（2）小球落地时的速度大小是多少？解：（1）由于人抛球时不是恒力，而是瞬间力，所以人抛球时对球做的功只能由动能定理来求，故人抛球时做的功是W＝12mv2=12×2×102J=100J(2)方法1：方法2：[综合法]由于空气阻力可以忽略，所以机械能守恒，选取地面为参考平面，根据机械能守恒定律，得：mgh+12mv02=12mv2故小落地时的速度大小是：v=2gh+v02＝2×10×15+102m/s=20m/s二、研究平抛运动的实验【目的和要求】1、指出平抛物体的运动轨迹。2、求出平抛物体的初速度。【仪器和器材】斜槽、坐标纸、图钉、木板、铅笔、小球和刻度尺【实验原理】平抛运动可看作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成则2021,gtytvx令小球做平抛运动，利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹，建立坐标系，测量出x、y，再利用公式求ygxtxv20，求出平抛物体的初速度.【实验方法和步骤】1.将固定有斜槽的木板放在实验桌上，检查调节斜槽末端至水平，检查木板是否水平.2.用图钉把坐标纸钉在竖直的木板上，固定时用重垂线检查坐标纸的竖线应在竖直方向，选择斜槽末端所在的点为坐标原点，从坐标原点O画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴。3.使小球从斜槽的某一固定位置自由滑下，由O点开始做平抛运动。4.先用眼睛粗略地确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值，然后用铅笔较准确地确定小球通过的位置，并在坐标纸上记下这一点.以后依次改变x值，用同样的方法确定其他各点的位置，要注意每次都使小球从斜槽上同一位置开始由静止运动.（可用散光机连续高频拍摄出轨迹）【注意事项】1.保证斜槽末端点的切线水平，方木板竖直且与小球下落的平面平行，并使小球运动时靠近木板，但不接触。2.小球每次都从斜槽上同一位置由静止滚下。2222300,20/yxyms美景教育课程教案美景教育，描绘美好教育愿景！联系电话：[phone]罗村地址：时代倾城339号（靓家居侧后）3.小球做平抛运动的起点不是槽口的端点，应是小球在槽口时，球的重心在木板上的水平投影点。4.小球在斜槽上开始滚下的位置要适当，以便使小球运动的轨迹由木板的左上角到右下角。5.要选取距O点远些的点来计算小球的初速度，这样可减小误差。【数据处理】取下坐标纸，根据记下的一系列位置，用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹，在轨迹上选取几个不同的点，测出它们的横坐标x和纵坐标y，利用公式2021,gtytvx求出小球做平抛运动的初速度,最后求初速度的平均值。【实验练习】1、在“研究平抛运动”的实验中，应注意如下三点：①在安装斜槽轨道时，应注意______________________；②在多次从静止开始释放小球时，应注意____________________；③在纸上记录下斜槽轨道的末端O点后，需建立以O点为原点的坐标系，这时首先利用________画出过O点____________。2、在“研究平抛物体运动”的实验中，为了正确描出小球的平抛运动的轨迹，在固定弧形槽时，应注意使____________．实验时每次使小球下滚时都应注意____________．记录纸上的竖直线要利用___________画出。4、利用图1所示装置研究平抛运动，测定平抛初速时，应注意：①在安装斜槽轨道时，除了要使斜槽处于竖直平面内，还应____。②木板应固定在____，板面离斜槽末端中心应____。③小球每次均应从____释放。④确定小球在斜槽上释放的位置的依据是要保证____。⑤在固定于板面的纸上需建立以O点为原点的坐标系。建立坐标系的方法是：先在纸上记录下斜槽轨道的末端P点，则O点应在____，然后利用____，画出过O点的____，再画出过O点的____图1图25、如图2是研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5厘米的小方格，重力加速度取g=10米/秒2。由此可知：闪光频率为____赫；小球抛出时的初速度大小为____米/秒；从抛出到C点，小球速度的改变最大为____米/秒。6、在做“研究平抛物体的运动”这一实验时，下面哪些说法是正确的[]A．安装弧形槽时，必须使槽的末端的切线方向保持水平B．每次进行实验时，都要让小球从同一位置开始由静止释放C．在实验过程中，小球与槽的摩擦不可避免，但这并不影响实验结果D．为了得到实验结果，不要忘记用天平称出小球的质量8、如图所示,一个学生在做研究平抛物体运动的实验时,用描点法在纸上画出了如图所示ygxtxv20美景教育课程教案美景教育，描绘美好教育愿景！联系电话：[phone]罗村地址：时代倾城339号（靓家居侧后）【参考答案】1、①轨道末端切线方向水平，②每次都从同一位置释放，③重垂线，竖直线2、槽口水平，从同一高度滚下，重垂线3、掌握描绘平抛物体的轨迹曲线的方法；掌握利用平抛物体的轨迹曲线求平抛物体的初速度的方法；重锤4、①使槽末端的切线方向保持水平②竖直平面内，略大于小球的半径③斜槽上同一位置无初速④小球能滚出斜槽且小球的平抛运动轨迹在木板上白纸的范围内⑤P点正上方距P点距离等于小球半径处，重锤线，竖直线作为y轴，垂直y轴的x轴5、10，2.5，46、AB三、其它抛体运动：1.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。特征：a.具有竖直向上的初速度b.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。C.上升和下落两过程所用的时间相等d.只受重力作用且受力方向与初速度方向相反，机械能守恒。2．斜抛运动定义：斜抛运动是将物体以一定的初速度和与水平方向成一定角度抛出,在重力作用下,物体作匀变速曲线运动,它的运动轨迹是抛物线,这种运动叫做“斜抛运动”。属匀变速运动。特性:a.斜抛运动的轨迹是抛物线b.斜抛运动的加速度是重力加速度，所以斜抛运动是匀变速运动c.斜抛运动具有对称性d.只受重力作用，机械能守恒例题精选：例1.物体做竖直上抛运动时，下列说法中正确的是（A）A．将物体以一定初速度竖直向上抛出，且不计空气阻力，则其运动为竖直上抛运动B．做竖直上抛运动的物体，其加速度与物体重力有关，重力越大的物体，加速度越小C．竖直上抛运动的物体达到最高点时速度为零，加速度为零，处于平衡状态D．竖直上抛运动过程中，其速度和加速度的方向都可改变例2.关于斜抛运动，下列说法中正确的是（AD）A．斜抛运动是曲线运动B．斜抛运动是直线运动C．斜抛运动的初速度是水平的D．斜抛运动的加速度是恒定的例3．一个物体由地面开始做斜抛运动（不计空气阻力），在从抛出到落回地面的过程中，下列说法正确的是：A物体的加速度不断变化B物体的速度不断减少C物体达到最高点时速度沿水平方向D物体达到最高点时速度等于零美景教育课程教案美景教育，描绘美好教育愿景！联系电话：[phone]罗