高中物理必修二曲线运动平抛运动的规律教案讲义
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2.平抛运动三维目标知识与技能1.知道什么是平抛运动及物体做平抛运动的条件。
知道平抛运动的特点是初速度方向水平,只受竖直方向重力作用,运动轨迹是抛物线;2.掌握平抛运动的基本规律。
理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g。
理解平抛运动可以看做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,并且这两个分运动并不互相影响;3.掌握抛体运动的位置与速度的关系。
过程与方法1.掌握平抛运动的特点,能够运用平抛规律解决有关问题;2.通过例题分析再次体会平抛运动的规律。
情感、态度与价值观1.有参与实验总结规律的热情,从而能更方便地解决实际问题;2.通过实践,巩固自己所学的知识。
教学重点分析归纳抛体运动的规律。
教学难点应用数学知识分析归纳抛体运动的规律。
教学方法探究、讲授、讨论、练习教具准备平抛运动演示仪、自制投影片教学过程[新课导入]理论上通过运动的合成与分解能够研究曲线运动的规律,这节课我们就来完成这一项任务,通过运动的合成与分解来研究一种生活中常见的运动──抛体运动。
[新课教学]一、平抛运动1.抛体运动以一定的速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力的作用,它的运动叫做抛体运动(projectile motion)。
2.平抛运动(1)概念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。
(2)形成平抛运动的条件:①物体具有水平方向的初速度;②运动过程中物体只受重力。
(3)平抛运动的性质【思考】平抛运动是匀变速运动还是非匀变速运动?分析:只受重力→加速度恒为g→相同时间内的速度变化量相同(均竖直向下)→匀变速运动。
合外力(重力)方向与速度方向不再一条直线上 → 曲线运动。
平抛运动是匀变速曲线运动。
本节课的重点是研究平抛运动的规律,所用的方法是运动的合成和分解。
二、平抛运动的速度1.平抛运动的分解【思考】怎样研究平抛物体的运动呢?用运动的分解来研究,可将平抛运动分解为水平方向和竖直方向的两个分运动来研究。
4.抛体运动的规律1.理解平抛运动及其运动规律,会用平抛运动的规律解决相关问题。
2.知道平抛运动的轨迹是一条抛物线。
3.了解斜抛运动及其规律。
4.掌握分析抛体运动的方法——运动的合成与分解。
1.平抛运动的速度(1)平抛运动的特点:平抛运动可以看作是水平方向的□01匀速直线运动和竖直方向的□02自由落体运动的合运动。
(2)平抛运动的速度①水平方向:v x=□03v0。
②竖直方向:v y=□04gt。
2.平抛运动的位移与轨迹(1)平抛运动的位移①水平方向:x=□07v0t。
②竖直方向:y=□0812gt2。
(2)平抛运动的轨迹:由x=v0t,y=12gt2,得y=□11g2v20x2,所以平抛运动的轨迹是一条□12抛物线。
3.一般的抛体运动(1)定义:如果物体被抛出时的速度v0不沿水平方向,而是沿斜□13上方或斜□14下方,且只受□15重力的作用,这样的抛体运动称为斜抛运动。
如图所示。
(2)性质由于做斜抛运动的物体只受重力,且初速度与合外力不共线,故斜抛运动是□16匀变速曲线运动。
斜抛运动可以看成是水平方向的□17匀速直线运动和竖直方向的□18竖直上抛或□19竖直下抛运动的合运动。
(3)规律(以斜上抛运动为例,如图所示,其中θ为v0与水平方向的夹角)水平方向:v0x=□20v0cosθ,x=□21v0t cosθ。
竖直方向:v0y=□22v0sinθ,y=□23v0t sinθ-12gt2。
判一判(1)斜抛运动和平抛运动在竖直方向上做的都是自由落体运动。
()(2)斜抛运动和平抛运动在水平方向上做的都是匀速直线运动。
()(3)斜抛运动和平抛运动的加速度相同。
( )提示:(1)× 斜抛运动在竖直方向上做的是竖直上抛或竖直下抛运动,不是自由落体运动。
(2)√ 斜抛运动和平抛运动在水平方向上不受力,都做匀速直线运动。
(3)√ 斜抛运动和平抛运动都只受重力,加速度为重力加速度。
课堂任务 平抛运动的速度、位移和轨迹仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。
平抛运动(4)2.引入课题:子弹出枪口时,速度的方向是水平的,就是说子弹的运动和将物体以一定的速度水平扔出是一样的。
那么子弹能不能沿水平方向做直线运动呢?显然是不能的。
可以看到在运动的过程中要不断地向下偏转,是曲线运动。
这就是我们今天要研究的运动----平抛物体的运动。
领悟。
明确本节课题,板书:平抛运动二【建立概念】(一)什么是平抛运动1.出示图片:飞机扔下的炸弹、瀑布的水流、飞跃黄河的汽车、水平射出的箭、水平抛出的蓝球、水平抛出的垒球学生回顾知识认真观察。
在原有的知识的基础上,使学习发生正向迁移,形成新的知识链。
板书:定义:条件:2.提出问题::(1)从速度的角度分析这些运动有什么共同特点?(2)从受力的角度分析这些运动有什么共同特点?观看图片,通过对比物体运动特点,寻找共同点和规律。
三【探寻方法】教师活动学生活动教学策略及说明1.提出问题:平抛运动的轨迹是什么样的呢?认真观察水流演示实验。
抓住学生的好奇心,让学生观察并画出平抛运动的轨迹。
2.研究方法:化曲为直提出猜想:平抛运动可以分解为哪几个直线运动?结合生活中的体验认真思考并回答贴近学生的生活,符合学生的认知特点(二) 平 抛 运 动 的分 解3.演示实验一:让两个小球从两个斜面同时滑下?频闪照片演示:小组讨论;然后各小组派代表发言。
现象: 结论:小组讨论和交流,活跃学生的思维,锻炼了语言表达能力,使学生敢于发表自己的见解,勇于修正自己的错误观点。
4.演示实验二:用小锤打击弹性金属片 后,A 、B 两球同时开始运动。
频闪照片演示:学生与教师一起分析得出结论培养学生总结、归纳的能力。
板书:水平方向:匀速直线运动竖直方向:自由落体运动5.提出问题:飞机投弹,炸弹组成的图线。
动画演示:飞机投弹认真思考,组内交流。
在教师引导下分析炸弹组成的图线是什么样子的。
学生必须认真思考实验的可行性,使他的思维又处于活跃状态,走出听课疲惫区。
三【探寻方(三) 教师活动 学生活动 教学策略及说明平抛运动的规律速度规律:以抛出点为坐标原点;初速度v0的方向为x 轴的正方向;竖直向下的方向为y 轴正方向。
高中物理必修2平抛教案一、教学目标:1. 知识与技能:了解平抛运动的定义、特点和规律;掌握平抛运动的相关公式和计算方法。
2. 过程与方法:通过实验、讨论和练习,培养学生观察、分析和解决问题的能力。
3. 情感态度与价值观:培养学生对物理学知识的兴趣和热爱,注重实验操作的细致和认真。
二、教学重点与难点:1. 了解平抛运动的特点和规律。
2. 掌握平抛运动的相关公式和计算方法。
三、教学内容:1. 平抛运动的定义与特点。
2. 平抛运动的规律。
3. 平抛运动的相关公式和计算方法。
四、教学方法:1. 实验法:通过实验观察平抛运动的规律。
2. 讨论法:引导学生讨论平抛运动过程中的问题和解决方法。
3. 练习法:让学生进行相关计算练习,巩固知识点。
五、教学步骤:1. 导入:通过展示一个实际的平抛运动例子引起学生的兴趣,引导学大家思考平抛运动的特点和规律。
2. 学习:通过讲解平抛运动的定义、特点和规律,让学生对平抛运动有一个整体的认识。
3. 实验:进行一个平抛运动的实验,让学生通过实际操作观察平抛运动过程中的变化,掌握相关知识。
4. 讨论:引导学生讨论平抛运动中可能出现的问题和解决方法,促进学生思考能力的发展。
5. 练习:让学生进行相关计算练习,巩固知识点。
6. 总结:对本节课的知识点进行总结,让学生明确平抛运动的相关概念和计算方法。
七、课堂作业:1. 完成课堂练习题。
2. 思考平抛运动在实际生活中的应用,并写一份小结。
八、教学反思:通过本节课的教学,学生能够了解平抛运动的特点和规律,掌握相关公式和计算方法。
同时通过实验、讨论和练习,培养学生观察、分析和解决问题的能力。
在今后的教学中,应更加注重培养学生的实践能力和思维能力,引导学生主动参与学习,加深对物理知识的理解和掌握。
教学准备1. 教学目标一、教学目标:1、知道平抛运动的定义及物体做平抛运动的条件。
2、理解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。
3、掌握平抛运动的规律。
4、树立严谨,实事求是,理论联系实际的科学态度。
5、渗透物理学“建立理想化模型”、“化繁为简”“等效代替”等思想。
2. 教学重点/难点重点难点:重点:平抛运动的规律。
难点:对平抛运动的两个分运动的理解。
3. 教学用具4. 标签教学过程教学过程:引入通过柯受良飞越黄河精彩视频和生活中常见抛体运动的图片引入到抛体运动,在对抛体运动进行了解的基础上回忆以前学过的抛体运动;对抛体运动进行分类。
由抛体运动引入平抛运动。
(一)知道什么样的运动是平抛运动?1.定义:物体以一定的初速度水平方向上抛出,仅在重力作用下所做的运动,叫做平抛运动。
2.物体做平抛运动的条件(1)有水平初速度,(2)只受重力作用。
通过活动让学生理解平抛运动是一个理想化模型。
让学生体会研究问题时,要“抓住主要因素,忽略次要因素”的思想。
(二)实验探究平抛运动问题1:平抛运动是怎样的运动?问题2:怎样分解平抛运动?探究一:平抛运动的水平分运动是什么样的运动?(学生演示,提醒注意观察实验现象)【演示实验】同时释放两个相同小球,其中一个小球从高处做平抛运动,另一个小球从较低的地方同时开始做匀速直线运动。
现象:在初速度相同的情况下,两个小球都会撞在一起(学生回答)结论:平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动(师生共同总结)探究二:平抛运动的竖直分运动是什么样的运动?(分组探究,提醒:a小球是带有小孔的小球;b装置靠近水槽;c观察两小球落到水槽中的情况)【分组实验】用小锤打击弹性金属片时,前方小球向水平方向飞出,做平抛运动,而同时后方小球被释放,做自由落体运动。
现象:两小球球同时落地。
(学生回答)结论:平抛运动的竖直分运动是自由落体运动(师生共同总结)课堂小结小结一、平抛运动1、平抛运动的定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,物体只在重力作用下所做的运动2、条件:有水平方向的初速度,只受重力的作用。
第五章第四节平抛运动的规律【教学目标】1.知道抛体运动只受重力作用。
2.理解抛体运动可以看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速运动的合运动,并且这两个运动互不影响。
3.抛体运动的位置与速度,对一般抛体运动的研究体会。
【核心素养发展】核心知识1.理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g。
2.掌握抛体运动的位置与速度的关系。
3. 一般抛体运动的研究。
核心能力1.掌握平抛运动的特点,能够运用平抛规律解决有关问题。
2.通过例题分析再次体会平抛运动的规律。
学会运用运动的合成与分解来分析解决抛体运动。
科学品质1.有参与实验总结规律的热情,从而能更方便地解决实际问题。
2.锻炼学生在物理研究过程中充分利用数学工具的习惯。
【教学重点】1.分析归纳抛体运动的规律。
2.抛体运动的位置与速度的关系。
【教学难点】1.应用数学知识分析归纳抛体运动的规律。
【教学方法】教师启发、引导学生思考,讨论、交流学习成果。
探究法、讨论法、实验法。
(一)新课导入上一节我们已经通过实验探究出平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律,对平抛运动的特点有了感性认识.这一节我们将从理论上对抛体运动的规律作进一步分析,学习和体会在水平面上应用牛顿定律的方法,并通过应用此方法去分析没有感性认识的抛体运动的规律。
(二)新课内容一、平抛运动物体的速度根据平抛运动在水平方向和竖直方向的规律,可以求出物体在任意时刻水平方向和竖直方向的速度为v x =v 0 v y =gt物体在任意时刻的速度(即合速度)可以按照勾股定理求得,由图可得22yx v v v +=与水平方向的夹角为tan θ=v y v x =gtv 0。
例题1:从离地高80 m 处水平抛出一个物体,3 s 末物体的速度大小为50 m/s ,取g =10 m/s 2。
求:(1)物体抛出时的初速度大小;(2)3 s 末物体的速度与水平方向的夹角的正切值。
解析:(1)由平抛运动的规律知v = v 2x +v 2y 3 s 末v =50 m/s ,v y =gt =30 m/s 解得v 0=v x =40 m/s(2)3 s 末物体的速度与水平方向的夹角的正切值tan θ=v yv x=0.75二、平抛运动物体的位置做平抛运动的物体由于水平方向不受力的作用,根据牛顿第一定律,物体在水平方向做的是匀速运动;在竖直方向,物体没有初速度,但受到重力作用,所以物体在竖直方向做的是自由落体运动。
“抛体运动的规律”教学设计一.教材分析“抛体运动的规律”这节课是向学生介绍解决抛体运动的一般方法,通过这节课的学习不仅要让学生掌握解决抛体运动的基本方法,而且还要让学生掌握以后解决曲线运动的方法就是化曲为直,将曲线运动“分解”为我们熟悉的“直线”运动,再采用“直线运动”规律求解二.教学目标:知识与技能(1)理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g.(2)掌握抛体运动的位置与速度的关系.过程与方法(1)掌握平抛运动的特点,能够运用平抛规律解决有关问题.(2)通过例题分析再次体会平抛运动的规律.情感,态度与价值观(1)有参与总结实验规律的热情,从而能更方便的解决实际问题.(2)通过实践,巩固自己所学知识.(3)通过发现物理学中的所蕴涵的美,增强对物理学的热爱,对大自然的热爱三、教学重点、难点:1、掌握平抛运动的特点,能够运用平抛规律解决相关问题2、运用平抛规律解决相关问题四.教学程序设计新课引入:通过模拟动画“飞机投弹”引入,要想准确投弹必需掌握炮弹的运动规律新课教学:以动画演示为例,先求炮弹的位置,过渡到求解炮弹的位移,得到求解抛体运动的位移的方法,再进一步得到求解抛体某时刻速度的方法,最后得到一般抛体运动的求解方法即“化曲为直”1.抛体的位置例1.一炮弹从O点以初速度v0水平抛出,不计空气阻力Array求(1)ts时炮弹的位置(2)确定炮弹的轨迹方程(3)ts内的炮弹位移引导总结:平抛运动位移问题的常规思路:(2)抛体的速度(3)运经过ts运动到A点,求此时在A点炮弹的速度V A?(4)炮弹运动轨迹是怎样的曲线?例2.一炮弹从O点以与水平方向成530角,大小为100m/s的初速度斜向上抛出,求2s后炮弹的速度。
总结:解决抛体运动常规方法:教学多媒体的运用本课件采用动画模拟飞机投弹,让学生亲身体验投弹轰炸敌船的过程,激发学生学习兴趣,解决了常规教学中无法展示“飞机投弹”,其次动画演示了炮弹的轨迹,使学生更深刻的认识炮弹的飞行轨迹。
5.4 抛体运动的规律【教材分析】本节是人教版高中物理必修第二册第五章《曲线运动》的第3节的知识,其内容包括抛体运动的定义以及形成条件,抛体运动的规律及其应用。
在本节课之前学习了直线运动的规律,曲线运动以及运动的合成与分解等知识,在后面还将要学习圆周运动和天体运动。
抛体运动是直线运动到曲线运动的一个“过渡”,也是运用运动的合成与分解分析曲线运动的一个典型特例。
此外抛体运动与日常生活联系非常紧密,所以学好这部分知识也有广泛的实际意义。
【学情分析】高一的学生已经初步具备了分析问题的能力、物理实验的能力、归纳实验现象的能力,也具有一定的用数学知识研究物理问题的能力。
另外学生已经学过了直线运动以及运动的合成与分解,这些都为本节课在方法上铺平了道路。
具体如何运用运动的合成与分解,特别是如何加深对运动的理解。
【教学目标】物理观念:用“演绎推理”的方法生成平抛运动的规律,使学生亲历物理观念建立的过程。
科学思维:利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动,渗透“化曲为直”“化繁为简”“等效替代”等重要的物理思想。
科学探究:通过实例分析再次体会平抛运动的规律。
科学态度与责任:通过对平抛运动的规律的建立,增强学生学习物理的兴趣,感受学习成功的快乐。
【教学重难点】重点:分析归纳抛体运动的规律难点:运用数学知识分析归纳抛体运动的规律【教学过程】一、新课引入创设情景:观看打排球视频;提问:(1)从视频中看到排球发生什么情况?(2)在排球比赛中,运动员发球时要使排球既能过网,又不出界,需要考虑哪些因素?(3)排球的运动属于抛体运动吗?举例: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,物体只受重力的作用。
提问:排球的运动属于抛体运动,如果运动员发球的速度是水平的,那么排球的运动是平抛运动吗?平抛运动:以水平的初速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力的作用。
二、新课讲解1.平抛运动的特点提问:平抛运动是曲线运动,研究曲线运动比较困难,可以转变为我们已经学习过的什么运动?实验演示:利用平抛竖落仪演示视频展示:利用虚拟实验展示两个小球分别做自由落体运动和匀速直线运动实验探究结果:平抛运动竖直方向是自由落体运动平抛运动水平方向是匀速直线运动2.平抛运动的速度提问:如图:一物体以初速度v0水平抛出,不计空气阻力,经过时间t运动到C点,求此时C的速度?第一步:建立直角坐系标,以抛出点为原点,以初速度v0作为x的方向,竖直方向为y轴方向。
二、抛体的位置
我们以平抛运动为例来研究抛体运动所共同具有的性质.
首先我们来研究初速度为V。
的平抛运动的位置随时间变化的规律.用手把小球水平抛出,小球从离开手的瞬间(此时速度为v,方向水平)开始,做平抛运动.(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.)
引导1:在抛出后的运动过程中,小球受力情况如何?
引导2:那么,小球在水平方向有加速度吗?它将怎样运动?
引导3:我们用函数表示小球的水平坐标随时间变化的规律将如何表示?
引导4:在竖直方向小球有加速度吗?若有,是多大?它做什么运动?它在竖直方向有初速度吗?
引导5:那根据运动学规律,请大家说出小球在竖直方向的坐标随时间变化的规律.
引导6:小球的位置能否用它的坐标(x,y)描述?能否确定小球在任意时刻t的位置?
三、抛体的轨迹
例题1、讨论物体以速度V水平抛出后的轨迹。
(认真阅读教材p8,独立
完成下列问题)
四、抛体的速度
引导1:利用运动合成的知识,结合图6.4—2,求物体落地速度是多大? 落地速度与什么因素有关?
例2、一个物体以l0 m/s的速度从10 m的水平高度抛出,落地时速度与地面的夹角θ是多少(不计空气阻力)?
练习、在5 m高的地方以6 m/s的初速度水平抛出一个质量是10 kg的物体,则物体落地的速度是多大? (忽略空气阻力,取g=10m/s2)
任务二合作探究
(认真阅读教材p2-p3,独立完成下列问题)
引导1:由于运动的等时性,那么大家能否根据前面的结论得到物体做平抛运动的时间? 平抛运动的物体在空中运动的时间仅取决于下落的什么?
引导2:那么落地的水平距离是多大? 平抛运动的水平位移不仅与初速
度有关系,还与物体的下落高度有关.
任务三达标提升
1.平抛物体的运动可以看成( )
A.水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动的合成
B.水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀速运动的合成
C.水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀加速运动的合成
D.水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成
2.物体做平抛运动时,描述物体在竖直方向的分速度v y(取向下为正)随时间变化的图线是( )
3.一小球在高0.8m的水平桌面上滚动,离开桌面后着地,着地点与桌边水平距离为1 m,求该球离开桌面时的速度.
4、在5m高处以8m/s的初速度水平抛出—个质量为12 kg的物体,空气阻力不计,g取10m/s2:,试求:
(1)物体落地的速度的大小;
(2)物体从抛出到落地发生的水平位移.。