运动平抛物体的运动教案
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高中物理平抛运动教案模板
主题:平抛运动
目标:学生能够了解平抛运动的基本原理、公式及相关概念,并能够应用所学知识解决相
关问题。
时间:1课时(40分钟)
教学内容:
1. 平抛运动的定义
2. 平抛运动的基本特征
3. 平抛运动的运动方程
4. 平抛运动的应用
教学步骤:
引入(5分钟):介绍平抛运动的定义及相关背景知识。
探究(10分钟):通过实验或示例解释平抛运动的基本特征和运动规律。
讲解(10分钟):讲解平抛运动的运动方程及其推导过程,引导学生理解相关概念。
练习(10分钟):让学生完成一些练习题,巩固所学知识。
应用(5分钟):讨论平抛运动在现实生活中的应用,并引导学生思考如何解决相关问题。
总结(5分钟):总结本课内容,强调重点知识,并提醒学生完成相关作业。
教学策略:
1. 给予示例:通过实际案例或示例引导学生理解平抛运动的规律。
2. 提供练习:让学生进行练习巩固所学知识,帮助他们理解和运用相关概念。
3. 引导思考:启发学生思考平抛运动在生活中的应用,培养他们的解决问题的能力。
评估:
1. 参与情况:学生参与课堂讨论、练习和实际案例分析的积极性。
2. 知识掌握:学生对平抛运动的基本原理、公式及相关概念的掌握情况。
3. 解决问题能力:学生能否独立解决相关问题,并能够运用所学知识。
扩展:
1. 鼓励学生进行实地实验,观察和记录平抛运动的规律。
2. 带领学生进行探究性学习,拓展平抛运动的应用领域。
3. 鼓励学生自主学习,深入了解平抛运动以及其他相关运动的知识。
实验:研究平抛运动【学情分析】1.通过前面的学习,学生已经知道了合运动、分运动以及运动的合成与分解所遵循的规律;知道了运动的合成与分解是处理曲线运动的基本方法;通过一个多学期的学习,学生已经具备了初步的实验设计能力和实验操作能力;已经能用数码相机来研究物体的运动。
2.学生可能遇到的困难:设计不出验证平抛运动在竖直方向是自由落体运动的实验装置。
3.学生在学习中可能会采取的学习策略:分组讨论,向教师寻求帮助,实验探索,总结反思等。
【教学目标】一、知识与技能目标1.知道什么是平抛运动;2.知道平抛运动的受力特点;3.理解平抛运动在水平方向做匀速直线运动和在竖直方向做自由落体运动;4.知道用描点的方法得到平抛运动轨迹;5.会用数码相机来研究物体的运动;6.知道利用平抛运动轨迹来分析平抛运动规律的方法。
二、过程与方法目标1.通过设计验证抛运动在水平方向做匀速直线运动和在竖直方向做自由落体运动的实验,培养学生的实验设计能力;2.通过对平抛轨迹的分析,培养学生数据分析与处理能力;3.经历实验探究过程,发现规律,让学生认识到科学探究的意义;4.通过分组实验培养学生的交流、合作能力。
三、情感态度与价值观1.通过展示自然、生活和生产中平抛运动的例子,使学生认识到平抛运动的普遍性,同时认识到物理知识的社会价值;2.通过实验设计探究,培养学生的设计探究兴趣与热情;体验到探索自然规律的艰辛与喜悦;培养学生主动与他人合作的精神。
【教学重难点】一、教学重点:平抛运动在水平方向是匀速直线运动和在竖直方向是自由落体运动。
二、教学难点:平抛运动在水平方向是匀速直线运动和在竖直方向是自由落体运动的实验探索过程。
【教学过程】1.结合生活、生产实际,引入新课(1)展示生活、生产中的抛体现象,展示抛体现象的普遍性。
(2)利用对比实验,结合物理学的研究方法,揭示平抛运动的特点[对比实验]一只手一起抛出的两个金属球运动情况基体本相同;一只手一起抛出一个金属球和一个松软的纸团,它们的运动情况差异很大。
高中物理平抛运动的教案教学目标:1. 了解平抛运动的定义和特点;2. 掌握平抛运动的相关公式和计算方法;3. 能够应用平抛运动的知识解决相关问题。
教学重点和难点:重点:平抛运动的定义和特点,相关公式和计算方法。
难点:如何应用平抛运动的知识解决实际问题。
教学内容和步骤:一、引入1. 导入:通过视频或实验展示一个物体在水平方向抛出后的运动轨迹,引出平抛运动的概念。
2. 提问:请学生讨论平抛运动与自由落体运动的区别和联系。
二、讲解1. 定义:讲解平抛运动的定义和特点,强调在水平方向和竖直方向上的运动独立。
2. 公式:介绍平抛运动的运动方程和相关公式(包括平抛运动的水平速度、竖直速度、运动时间等)。
三、练习1. 练习:设计一些简单的计算题目,让学生通过公式计算物体在平抛运动中的各项参数。
2. 实践:组织学生进行实验,测量不同初速度下物体的平抛运动轨迹并进行分析。
四、应用1. 讨论:进一步讨论平抛运动在现实生活中的应用,比如棒球运动、投掷物体等。
2. 解决问题:布置一些综合性的问题,让学生运用所学知识解决实际问题。
五、总结1. 总结:回顾本节课的重点内容,强化学生对平抛运动的理解。
2. 反馈:布置作业,检测学生对平抛运动的掌握程度。
教学资源:1. 视频或实验材料;2. 课件PPT;3. 练习题和实验器材等。
教学评价:1. 学生参与度:通过引入、讲解、练习和应用环节,激发学生的兴趣和积极性;2. 知识掌握:通过练习和实践,检测学生对平抛运动的掌握程度;3. 解决问题:通过应用环节,培养学生解决实际问题的能力。
【备注】本教案可根据具体教学情况进行调整和修改。
平抛运动教案平抛运动教案一一、教学设计思想1、依据学生已有知识和经验,建立平抛运动的情景。
以情景激发学生兴趣,引导学生探究。
2、通过复习匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动的规律,结合运动的合成与分解的知识,学生建构平抛运动的规律。
而学生构建探究平抛的规律,要通过学生的主动探究。
3、通过多手段教学,比如实验、媒体等,呈现多信息,吸引学生投入课堂。
4、对学生学习过程进行正面、积极的评价,让学生体会到成功感,激发学生潜能。
二、学习任务分析1、建立平抛运动的概念,并且能理解把平抛运动进行分解的研究思想。
2、在分解平抛运动之后,学生依据实验,再结合直线运动的规律,去探究平抛运动的规律。
在通过自己探究而得到的结果中,必然要加深对平抛运动的理解。
3、在探究的过程中,学生要体验合作、学习合作。
4、在学习完平抛运动之后,布置学生设计验证平抛规律是小实验。
三、学习者分析1、生活经验:全体学生对平抛运动有一定的认识,较多的学生能自己举出生活中的例子。
2、知识基础:矢量的合成——平行四边形定责;运动的合成与分解;直线运动的规律。
利用这些基础,多数学生在老师的带领下能建构出平抛运动的规律。
3、探究能力:学生具有初步的探究的意识和能力。
有分析自由落体运动频闪照片的基础。
四、教学目标(一)知识与技能:1、通过实际例子,学生能得出平抛运动的概念,理解其条件和运动性质:理解平抛运动是匀变速曲线运动,其加速度为g。
2、通过演示实验和探究分析,学生理解平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动和自由落体运动的合运动。
3、通过规律的应用,学生掌握平抛运动的分解方法,并能用平抛运动规律解答相关问题。
(二)过程与方法:1、通过学生小实验,激发学生的学习兴趣。
2、通过观察演示实验,培养学生观察、分析能力。
学生归纳出平抛运动的特点。
3、通过分析“平抛物体的闪光照片”和“平抛运动录像片”,学生体验科学探究的过程和成功。
4、通过分解平抛运动,学生体验物理学中“化曲为直、化繁为简“的思想。
5-4 实验 研究平抛运动一、教案目标1、知道平抛运动的条件及相应控制的方法2、知道用实验获取平抛运动轨迹的方法3、知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法4、知道测量初速度时需要测量的物理量5、会推导平抛初速度的表达式,会计算平跑运动的初速度二、教案重点:描绘平抛物体运动的轨迹。
三、教案难点: 根据运动轨迹求平抛物体的初速度。
四、问题设计:1、怎样用实验的方法获取平抛运动的轨迹?2、如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线?3、怎样计算平抛物体的初速度?五、教案方法:看书、讨论、实验研究、归纳、总结六、教案过程:1、如何判断平抛运动的轨迹是否为抛物线?假定上面的是某物体做平抛运动的轨迹,那么在X 轴上做出等距离的几个点及轨迹上对应的各点,用刻度尺测量各点的x 、y 两个坐标,带入y=ax 2,即可判断物体的轨迹是否为抛物线。
2、怎样计算平抛物体的初速度?平抛运动可以看作水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动的合成,则有O yx y 3在以抛出点0为原点的平面直角坐标系中,用铅笔试碰描迹法描绘出小球做平抛运动的轨道曲线。
测出曲线上某一点的坐标(x、y>,利用y=1/2gt2求出运动时间t,求出小球做平抛运动的初速度v0==x。
由此可见为了测量平抛运动的初速度,需要在实验中测量哪些物理量?3、怎样用实验的方法获取平抛运动的轨迹?方案一:⑴实验器材斜槽,金属小球,木板(附竖直固定支架>,坐标纸,图钉,刻度尺,重锤线,铅笔。
⑵实验步骤1.将斜槽放在实验桌上,其末端伸出桌面外,调节末端使其切线水平后固定。
<检查斜槽末端部分是否水平的方法:若将小球放在斜槽末端水平轨道的任何位置,小球都不滚动,则可以认为斜槽末端水平,也可将小球放在斜槽末端,轻轻将其向两边拨动各一次,看其是否有明显的运动倾向。
精细的检查方法是用水平仪调整。
)2.用图钉把坐标纸钉在木板上,让木板竖直固定,其左上方靠近槽口,用重锤线检查坐标纸上的竖线是否竖直,整个实验装置如图所示。
《平抛运动》优秀教学设计《平抛运动》优秀教学设计平抛物体的运动是一种典型的匀变速曲线运动,它体现了处理复杂的曲线运动的基本方法。
下面我们一起来学习一下《平抛运动》优秀教学设计,希望对大家有所帮助。
《平抛运动》优秀教学设计篇1授课课题平抛运动教材分析平抛物体的运动是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应用,是理解和掌握其它曲线运动的基础。
平抛物体的运动是一种典型的匀变速曲线运动,它体现了处理复杂的曲线运动的基本方法——先分解成几个简单的直线运动——再进行合成,从而理解运动的独立性原理和叠加原理,并且会利用这种方法解决问题。
本节的内容较简单,得出结论也并不难,但是用运动的合成和分解分析问题的方法,是运动学中常用的一种重要的研究问题的方法,本节的重点是掌握平抛运动的研究方法,使学生学会用运动的分解和合成来研究复杂的曲线运动,并通过实验探索分析、归纳出其运动规律是本节的难点。
学情分析认识平抛运动采用的是运动的合成与分解的方法,它是一种研究问题的方法,这种方法在“力的合成与分解”的学习中学生已有基础,因此,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。
这一学习过程的经历,能激发学生探究未知问题的乐趣,领悟怎样将复杂的问题化为简单的问题,将未知问题化为已知问题。
让学生真正理解运动合成与分解这种方法的意义,理解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。
日常生活中平抛运动的现象也较多,通过与生产、生活的联系,可以使学生更深入了解这两种运动的规律。
教学目标知识与技能:(1)知道什么是抛体运动,知道什么是平抛运动;(2)知道平抛运动的受力特点,会用运动的合成与分解方法分析平抛运动;(3)掌握平抛运动的规律,会处理简单的问题。
过程与方法:(1)通过举例、实验,完全由感性认识到理性认识,培养观察能力和分析能力。
(2)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。
研究平抛运动实验(共6篇)以下是网友分享的关于研究平抛运动实验的资料6篇,希望对您有所帮助,就爱阅读感谢您的支持。
《实验:研究平抛运动》教案篇1实验:研究平抛运动描绘平抛运动的轨迹【方案一】平抛运动演示仪一、实验目的1.用实验方法描出平抛物体的运动轨迹。
2.从实验轨迹求平抛物体的初速度。
二、实验器材斜槽,铁架台,木板,白纸,小球,图钉,铅笔,有孔的卡片,刻度尺,重锤线。
三、实验原理平抛运动可以看作是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
让小球做平抛运动,利用描迹法描出小球的运动轨迹,建立坐标系。
测出曲线上的某一点的坐标x和y,根据重力加速度g的数值、利用公式y=gt2/2 求出小球飞行时间t,再利用公式x=vt ,求出小球做平抛运动的初速度。
四、实验步骤1、安装调整斜槽:用图钉把白纸钉在竖直板上,在木板的左上角固定斜槽,可用平衡法调整斜槽,即将小球轻放在斜槽平直部分,能使小球在平直轨道上的任意位置静止,就表明水平已调好。
2、调整木板:用悬挂在槽口的重垂线把木板调整到竖直方向、并使木板平面与小球下落的竖直面平行。
然后把重垂线方向记录到钉在木板的白纸上,固定木板,使在重复实验的过程中,木板与斜槽的相对位置保持不变。
3、确定坐标原点O:把小球放在槽口处,用铅笔记下球在槽口时球心在白纸上的水平投影点O,O即为坐标原点。
4.描绘运动轨迹:使小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滑下,可记录小球平抛轨迹上的一系列位置。
5、计算初速度:取下白纸,以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴,用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。
在曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点,用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y。
用公式x=v0t和y=gt2/2计算出小球的初速度v0,最后计算出v0的平均值,并将有关数据记入表格内。
五、注意事项1、保证斜槽末端的切线水平。
2、方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行,并使小球的运动靠近图板但不接触。
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。
人教版第一册(必修) 5 3 平抛物体的运动教案
平抛物体的运动
一、教学目标
1.物理知识方面的要求:
(1)知道平抛运动形成的条件;
(2)掌握平抛运动的分解方法及运动规律。
2.通过观察演示实验,概括出平抛物体运动的特征,培养学生观察、分析能力;通过对教材上所附彩图“平抛物体的闪光照片”的分析,或对平抛运动录像片的慢放分析,启发学生:处理物理问题可以利用各种技术手段来弥补我们感官功能上的缺乏,从而创造出新的研究方向和创造新的测量仪器。
3.利用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“等效代换”的思想。
二、重点、难点分析
1.重点是平抛运动的规律:物体(质点)的位置、速度如何随时间变化,轨迹是如何形成的;
2.平抛运动是怎样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的?这是难点,也是教学的重点。
三、教具
1.演示平抛的物体与自由落体同时落地:
平抛与自由落体实验器(包括两个不同颜色、同样大小的小球、小锤、支架等);
2.演示平抛运动和它的两个分运动:
平抛竖落演示器(包括电源、三个钢球)
3.分析实验数据
(1)平抛物体的闪光照片(课本彩图)、刻度尺、铅笔;
(2)演示实验2的录像片(有慢放镜头)。
4.分析平抛分运动
CAI课件(能分析演示水平匀速运动和竖直自由落体运动;也能演示第三册(选修) p.63习题(8)描述的现象)。
四、主要教学过程
(一)引入新课。
2平抛运动[学习目标] 1.知道什么是抛体运动,知道抛体运动是匀变速曲线运动.2.理解平抛运动及其运动规律,会用平抛运动的规律解决有关问题.3.了解斜上抛运动及其运动规律.4.掌握分析抛体运动的方法——运动的合成与分解.一、抛体运动[导学探索](1)将一些小石子沿与水平方向成不同角度的方向抛出,观察其轨迹是直线还是曲线?这些石子的运动过程中受力有什么相同之处?(2)羽毛球比赛中,打出去的羽毛球运动过程中受力和抛出的石子受力有什么不同?[知识梳理]对抛体运动的理解(1)抛体运动的特点①初速度.②物体只受的作用,加速度为,方向竖直③抛体运动是运动.④抛体运动是一种理想化的运动模型.(2)平抛运动①条件:物体的初速度v方向.物体只受作用.②性质:加速度为g的曲线运动.[即学即用]下列哪种运动是抛体运动()A.随电梯一起运动的物体的运动B.抛向空中的细绳的运动C.抛向空中的铅球的运动D.水平抛向空中的纸片的运动二、平抛运动的规律[导学探索](1)平抛运动是匀变速曲线运动,研究平抛运动,我们可以建立平面直角坐标系,如图1所示,沿初速度方向建立x轴,沿重力方向竖直向下建立y轴.物体在x轴方向、y 轴方向分别做什么运动?图1(2)关于“平抛运动的速度变化量”,甲同学认为任意两个相等的时间内速度变化量相等,乙同学认为不相等,你的观点呢?[知识梳理] 对平抛运动规律的理解(1)研究方法:分别在水平和竖直方向上运用两个分运动规律求分速度和分位移,再 用 合成得到平抛运动的速度、位移等. (2)平抛运动的速度如图2所示:图2①水平分速度v x = ,竖直分速度v y =②t 时刻平抛物体的速度v =v 2x +v 2y =v 20+g 2t 2,设v 与x 轴正方向的夹角为θ,则tan θ=v yv x =gt v 0. (3)平抛运动的位移①水平位移x = ,竖直位移y = ②t 时刻平抛物体的位移:l =x 2+y 2=(v 0t )2+(12gt 2)2,位移l 与x 轴正方向的夹角为α,则tan α=y x =gt2v 0.(4)平抛运动的轨迹方程:y =g2v 20x 2,即平抛物体的运动轨迹是一个顶点在原点、开口向下的[即学即用] (多选)如图3所示,x 轴在水平地面内,y 轴沿竖直方向.图中画出了从y 轴上沿x 轴正向抛出的三个小球a 、b 和c 的运动轨迹,其中b 和c 是从同一点抛出的.不计空气阻力,则( )图3A .a 的飞行时间比b 的长B .b 和c 的飞行时间相同C .a 的水平速度比b 的小D .b 的初速度比c 的大三、平抛运动的两个推论[导学探索] (1)以初速度v 0水平抛出的物体,经时间t 后速度方向和位移方向相同吗?两量与水平方向夹角的正切值有什么关系?(2)结合以上结论并观察速度反向延长线与x 轴的交点,你有什么发现?[知识梳理] 对两个推论的理解(1)推论一:某时刻速度、位移与初速度方向的夹角θ、α的关系为tan θ= (2)推论二:平抛运动的物体在任意时刻瞬时速度的反向延长线一定通过此时 . [即学即用] (多选)如图4所示,从某高度水平抛出一小球,经过时间t 到达地面时,速度与水平方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g .下列说法正确的是( )图4A .小球水平抛出时的初速度大小为gt tan θB .小球着地速度大小为gtsin θC .小球在t 时间内的位移方向与水平方向的夹角为θ2D .若小球初速度增大,则θ减小四、普通的抛体运动[导学探索] 应怎样处理普通的抛体运动?[知识梳理](1)斜抛运动:把物体以一定的初速度斜 或者斜 抛出,只受 作用的运动.如图5甲、乙所示.甲 乙图5(2)斜上抛运动的规律(如图6所示)图6①水平方向:v x = ,x =v 0t cos θ.②竖直方向:v y = ,y =v 0t sin θ-12gt 2.③三个参量飞行时间:t =2v 0y g =2v 0sin θg射高:h =v 20y 2g =v 20sin 2θ2g射程:s =v 0cos θ·t =2v 20sin θcos θg =v 20sin 2θg.一、对平抛运动的理解例1 关于平抛物体的运动,以下说法正确的是( ) A .做平抛运动的物体,速度和加速度都随时间的增加而增大 B .做平抛运动的物体仅受到重力的作用,所以加速度保持不变 C .平抛物体的运动是匀变速运动 D .平抛物体的运动是变加速运动二、平抛运动规律的应用例2如图7所示,滑板运动员以速度v从离地高h处的平台末端水平飞出,落在水平地面上.忽略空气阻力,运动员和滑板可视为质点,下列表述正确的是()图7A.v越大,运动员在空中运动时间越长B.v越大,运动员落地瞬间速度越大C.运动员落地瞬间速度与高度h无关D.运动员落地位置与v大小无关[方法总结]有关平抛运动的几个结论(1)空中运动的总时间tt=2hg,由高度决定,与初速度无关.(2)离抛出点的最大高度h为落地点的竖直位移h,与v无关.(3)水平位移x的大小x=v02hg,与初速度及高度h都有关系.(4)落地速度v 的大小v=v20+2gh,由水平初速度v及高度h决定.(5)速度方向、位移方向与水平面夹角θ和α的关系α、θ都随h(或者t)的增大而增大,tan θ=2tan α.针对训练 (多选)一架飞机以200 m/s的速度在高空沿水平方向做匀速直线运动,每隔1 s先后从飞机上自由释放A、B、C三个物体,若不计空气阻力,则()A.在运动过程中A在B前200 m,B在C前200 mB.A、B、C在空中罗列成一条抛物线C.A、B、C在空中罗列成一条竖直线D.落地后A、B、C在地上罗列成水平线且间距相等三、与斜面结合的平抛运动的问题例3跳台滑雪是勇敢者的运动,运动员在专用滑雪板上,不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆,这项运动极其壮观.设一位运动员由a点沿水平方向跃起,到山坡b点着陆,如图8所示.测得a、b间距离L=40 m,山坡倾角θ=30°,山坡可以看成一个斜面.试计算:(不计空气阻力,g取10 m/s2)图8(1)运动员起跳后在空中从a到b飞行的时间.(2)运动员在a点的起跳速度大小.例4如图9所示,以9.8 m/s的水平初速度v抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为30°的斜面上,这段飞行所用的时间为(g取9.8 m/s2)()图9A.23s B.223sC. 3 s D.2 s[技巧点拨]与斜面相结合的平抛运动的问题的求解技巧(1)常见类型:(如图10甲、乙所示)图10(2)求解方法:解答这种问题往往需要充分利用几何关系找位移(或者速度)与斜面倾角的关系.1.从水平匀速飞行的飞机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落的过程中,下列说法中正确的是( ) A .从飞机上看,物体静止B .从飞机上看,物体始终在飞机的后方C .从地面上看,物体做平抛运动D .从地面上看,物体做自由落体运动2.(多选)对于平抛运动,下列条件可以确定初速度的是(不计阻力,g 为已知)( ) A .已知水平位移B .已知下落高度和水平位移C .已知下落高度D .已知合位移3.(多选)物体以初速度v 0水平抛出,若不计空气阻力,则当其竖直分位移与水平分位移相等时,以下说法中正确的是( ) A .竖直分速度等于水平分速度 B .瞬时速度大小为5v 0 C .运动的时间为2v 0gD .运动的位移为22v 2g4.如图11所示,AB 为斜面,倾角为30°,小球从A 点以初速度v 0水平抛出,恰好落在B 点,求:图11(1)AB 间的距离;(2)小球在空中飞行的时间.一、选择题(1~8为单项选择题,9~11为多项选择题)1.在平整的垒球运动场上,击球手挥动球棒将垒球水平击出,垒球飞行一段时间后落地.若不计空气阻力,则( )A .垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定B .垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定C .垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定D .垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定 2.斜抛运动与平抛运动相比较,正确的是( )A .斜抛运动是曲线运动,它的速度方向不断改变,不可能是匀变速运动B .都是加速度逐渐增大的曲线运动C .平抛运动是速度向来增大的运动,而斜抛运动是速度向来减小的运动D .都是任意两段相等时间内的速度变化量相等的运动3.如图1所示,在同一竖直面内,小球a 、b 从高度不同的两点,分别以初速度v a 和v b 沿水平方向抛出,经过时间t a 和t b 后落到与两抛出点水平距离相等的P 点.若不计空气阻力,下列关系式正确的是( )图1A .t a >t b ,v a <v bB .t a >t b ,v a >v bC .t a <t b ,v a <v bD .t a <t b ,v a >v b4.从同一高度分别以初速度v 和2v 水平抛出两物体,两物体落地点距抛出点的水平距离之比为( ) A .1∶1 B .1∶3 C .1∶2 D .1∶45.物体在某一高度以初速度v 0水平抛出,落地时速度为v ,则该物体在空中运动的时间为(不计空气阻力)( ) A.v -v 0gB.v 0gC.v 2-v 20gD.v 20+v 2g6.斜面上有P 、R 、S 、T 四个点,如图2所示,PR =RS =ST ,从P 点正上方的Q 点以速度v 水平抛出一个物体,物体落于R 点,若从Q 点以速度2v 水平抛出一个物体,不计空气阻力,则物体落在斜面上的( )图2A .R 与S 间的某一点B .S 点C .S 与T 间某一点D .T 点7.如图3所示,斜面上a 、b 、c 三点等距,小球从a 点正上方O 点抛出,做初速度为v 0的平抛运动,恰落在b 点.若小球初速度变为v ,其落点位于c ,则( )图3A .v 0<v <2v 0B .v =2v 0C .2v 0<v <3v 0D .v >3v 08.某人向放在水平地面的正前方的小桶中水平抛球,结果球划着一条弧线飞到小桶的右侧(如图4所示).不计空气阻力,为了能把小球抛进小桶中,则下次再水平抛球时,他可能作出的调整为( )图4A .减小初速度,抛出点高度不变B .增大初速度,抛出点高度不变C .初速度大小不变,降低抛出点高度D .初速度大小不变,提高抛出点高度9.平抛一物体,当抛出1 s 后它的速度与水平方向成45°角,落地时速度方向与水平方向成60°角,已知重力加速度g =10 m/s 2,则下列说法中正确的是( ) A .初速度为10 m/s B .落地速度为10 3 m/sC .开始抛出时距地面的高度为15 mD .水平射程为20 m10.如图5所示,在网球的网前截击练习中,若练习者在球网正上方距地面H处,将球以速度v沿垂直球网的方向击出,球刚好落在底线上.已知底线到网的距离为L,重力加速度取g,将球的运动视作平抛运动,下列叙述正确的是()图5A.球的速度v等于Lg 2HB.球从击出至落地所用时间为2H gC.球从击球点至落地点的位移等于LD.球从击球点至落地点的位移与球的质量有关二、非选择题11.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/s2.求:(1)物体抛出时的初速度大小;(2)物体在空中运动的时间;(3)物体落地时的水平位移.12.如图6所示,在倾角为θ的斜面顶端A处以速度v水平抛出一小球,落在斜面上的某一点B处,设空气阻力不计,求:图7(1)小球从A运动到B所需要的时间;(2)从抛出开始计时,经过多长期小球离斜面的距离达到最大?13.女排比赛时,某运动员进行了一次跳发球,若击球点恰在发球处底线上方3.04 m高处,击球后排球以25 m/s的速度水平飞出,球的初速度方向与底线垂直,排球场的有关尺寸如图7所示,试计算说明:(不计空气阻力,g取10 m/s2)图7(1)此球能否过网?(2)球是落在对方界内,还是界外?。
运动·平抛物体的运动·教案
一、教学目标
1.物理知识方面的要求:
(1)知道平抛运动形成的条件;
(2)掌握平抛运动的分解方法及运动规律。
2.通过观察演示实验,概括出平抛物体运动的特征,培养学生观察、分析能力;通过对教材上所附彩图“平抛物体的闪光照片”的分析,或对平抛运动录像片的慢放分析,启发学生:处理物理问题可以利用各种技术手段来弥补我们感官功能上的不足,从而创造出新的研究方向和创造新的测量仪器。
3.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“等效代换”的思想。
二、重点、难点分析
1.重点是平抛运动的规律:物体(质点)的位置、速度如何随时间变化,轨迹是如何形成的;
2.平抛运动是怎样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的?这是难点,也是教学的重点。
三、教具
1.演示平抛的物体与自由落体同时落地:
平抛与自由落体实验器(包括两个不同颜色、同样大小的小球、小锤、支架等);
2.演示平抛运动和它的两个分运动:
平抛竖落演示器(包括电源、三个钢球)
3.分析实验数据
(1)平抛物体的闪光照片(课本彩图)、刻度尺、铅笔;
(2)演示实验2的录像片(有慢放镜头)。
4.分析平抛分运动
CAI课件(能分析演示水平匀速运动和竖直自由落体运动;也能演示第三册(选修) p.63习题(8)描述的现象)。
四、主要教学过程
(一)引入新课
问:物体做曲线运动的条件是什么?
引导回答:当运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上(成角度)时,物体就做曲线运动。
演示:在黑板边框上事先固定一小段水平木条,木条上放一个粉笔头,用手指将粉笔头弹出,粉笔头以黑板为背景在空中划出一道曲线。
问:粉笔头离开木条后为什么做曲线运动?
引导回答:粉笔头离开木条后受重力作用(空气阻力很小,可不计),重力的方向跟粉笔头的速度方向不在同一条直线上,所以粉笔头做曲线运动。
入题: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的运动叫做平抛运动。
(二)教学过程设计
1.平抛运动的形成
物体的初速度和受力情况决定了物体的运动形式。
演示:在平抛竖落演示器的电磁铁J1上吸小钢球A,切断电源,观察A离开斜槽末端(水平部分)后的运动。
概括出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。
2.平抛运动的分解
(1)平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
演示:平抛的小球与自由下落的小球同时落地。
在高度一定的条件下,先后使平抛小球以大小不同的水平速度抛出(小锤打击的力度不同),学生观察得出结论:在高度一定的条件下,平抛初速度大小不同,但运动时间相同。
推理:平抛运动的时间与初速度大小无关,说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。
分析验证:从课本所附彩图“平抛物体的闪光照片”上可以看出,同时开始自由下落和平抛的小球在同一时间下落相同的高度。
(2)平抛运动的水平分运动是匀速直线运动
演示:在平抛竖落演示器的两个斜槽上的电磁铁J1和J2上各吸住一个小钢球A和B,切断电源后,A离开水平末端后做平抛运动,B进入水平轨道后匀速运动,观察得知:A和B同时到达演示器右下方向小杯中。
分析推理:由于两球运动时间较短,空气阻力和轨道对B球的摩擦阻力可不计,B球的运动可视为匀速直线运动,A、B从释放到斜槽末端水平部分的高差相同,故A球抛出时的水平初速度与B球沿水平轨道运动的速度相同,再由A、B运动时间相同,推知:平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。
演示:在平抛竖落演示器的三个电磁铁上分别吸住A、B、C三个小钢球。
切断电源,当A开始平抛时撞击弹簧片使J3断电,C同时开始做自由落体运动。
观察得知:三球同时入杯。
分析推理:A沿水平抛出的同时,B以相同的速度沿水平轨道做匀速运动,C做自由落体运动,它们的运动时间相同,说明平抛运动可以分解为沿水平方向的匀速直线运动和沿竖直方向的自由落体运动。
(3)分析验证
①放录像:将上述三球运动的演示拍摄下来并编辑成慢镜头播放,利用暂停功能仔细观察画面,可看出;每一画面上,A、B、C三球几乎都分布在矩形的三个角上(另一个角是右下方的小杯),这个矩形是逐渐缩小的。
这个现象表明:平抛运动的水平分运动是匀速直线运动,竖直分运动是自由落体运动。
②在“平抛物体的闪光照片”上用铅笔画几条竖直线,间隔要相等,并且过小球的球心,用刻度尺测量这些小球之间的水平距离和竖直距离,再用学过的知识计算一下竖直分运动的加速度。
(照片上水平线间的实际距离是15cm,每隔1/30s拍摄的。
)
3.平抛运动的规律
由上述演示实验,反过来说就是:水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动合成就是平抛运动。
(1)平抛运动的位移公式
明确:以抛出点为坐标原点,沿初速度方向为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向。
从抛出时开始计时,t时刻质点的位置为P(x,y),如图1所示。
x=v0t (1)
由于从抛出点开始计时,所以t时刻质点的坐标恰好等于时间t内质点的水平位移和竖直位移,因此(1)(2)两式是平抛运动的位移公式。
①由(1)(2)两式可在xOy平面内描出任一时刻质点的位置,从而得到质点做平抛运动的轨迹。
②求时间t内质点的位移——t时刻质点相对于抛出点的位移的大小
位移的方向可用s与x轴正方向的夹角α表示,α满足下述关系
③由(1)(2)两式消去t,可得轨迹方程
上式为抛物线方程,“抛物线”的名称就是从物理来的。
(2)平抛运动的速度公式
t时刻质点的速度v t是由水平速度v x和竖直速度v y合成的。
如图2所示。
v x=v0(3)
v y=gt (4)
v t的方向可用v t与x轴正方向的夹角β来表示,β满足下述关系。
4.例题
(1)课本第三册p.53,增加第二问“求炸弹落到目标上时的速度大小和方向。
”
分析:“投弹”就是炸弹从飞机上释放,(不是从飞机上发射出去)炸弹被释放时具有飞机当时的水平速度(由于惯性),离开飞机后只受重力,忽略空气阻力,炸弹将做平抛运动。
解题过程(略),注意将各已知量用国际单位制表示。
(2)课本第三册p.63第(8)题
请同学们讨论后发言,并阐述作出判断的依据。
演示CAI课件(或挂图分析):
①飞机水平飞行投下1个铁球;显示平抛轨迹(注意观察:铁球落地前总在飞机正下方)。
②飞机每隔1s投下1个铁球,共4个;显示各自的平抛轨迹。
(三)课堂小结
1.具有水平速度的物体,只受重力作用时,形成平抛运动。
2.平抛运动可分解为水平匀速运动和自由落体运动。
平抛位移等于水平位移和竖直位移的矢量和;平抛瞬时速度等于水平速度和竖直速度的矢量和。
3.平抛运动是一种匀变速曲线运动。
4.如果物体受到恒定合外力作用,并且合外力跟初速度垂直,形成类似平抛的匀变速曲线运动,只需把公式中的g换成a,其中a=F合/m。
五、说明
1.平抛运动是学生接触到的第一个曲线运动,弄清其成因是基础,水平初速度的获得是问题的关键,可归纳为两种:
(1)物体被水平加速:水平抛出、水平射出、水平冲击等;
(2)物体与原来水平运动的载体脱离,由于惯性而保持原来的水平速度。
2.平抛运动的位移公式和速度公式中有三个含有时间t,应根据不同的已知条件来求时间。
但应明确:平抛运动的时间完全由抛出点到落地点的竖直高度确定(在不高的范围内g恒定),与抛出的速度无关。
3.平抛竖落演示器演示前应调整好
(1)A、B两球的高度由电磁铁J1、J2在轨道上的位置调节;
(2)电磁铁J3的电路中由A球抛出时碰触的开关S2应调弹簧片的弹性和位置:要保证A球既能碰到它又对A球的运动影响极小。
(如果换成光控继电器更好),释放小球后,应将J3的总开关S断开。