高中物理《斜抛运动》教案
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高中物理斜抛教案
教学目标:
1. 了解斜抛运动与水平抛体的区别
2. 掌握斜抛运动的基本公式
3. 能够应用斜抛运动公式解决相关问题
教学重点:
1. 斜抛运动与水平抛体的区别
2. 斜抛运动的基本公式推导
3. 运用斜抛运动公式解决实际问题
教学难点:
1. 掌握斜抛运动的基本公式
2. 能够正确应用斜抛运动公式解决问题
教学准备:
1. 教师准备投影仪、PPT课件
2. 学生准备笔记本、课本
教学过程:
一、导入(5分钟)
教师通过投影仪展示一个斜抛运动的视频,让学生观察并思考斜抛运动与水平抛体的区别。
二、讲解(15分钟)
1. 讲解斜抛运动的定义及其特点
2. 推导斜抛运动的基本公式:$$y=y_0+v_{0y}t-\frac{1}{2}gt^2$$
$$x=x_0+v_{0x}t$$
3. 说明各项参数的物理意义
三、练习(20分钟)
1. 给学生几个斜抛运动的题目,让学生尝试推导出各个参数
2. 分组讨论解题思路和方法
3. 随堂检测学生的解题能力
四、总结(5分钟)
教师总结本节课的重点和难点,再次强调斜抛运动的基本公式及其应用。
五、作业布置(5分钟)
布置相关斜抛运动的作业,要求学生独立完成并及时提交。
教学反思:
1. 教师应通过多媒体来展示斜抛运动的实际例子,以加深学生对斜抛运动的理解。
2. 在练习环节,教师应引导学生合理分组,让学生之间相互讨论,提高解题效率。
3. 在总结环节,教师应再次强调重点和难点,让学生明确本节课的重点内容。
第四节斜抛运动
量创设情景让学生有切身地体会,以加深对斜抛运动地理解
经历斜抛运动地探究过程,尝试运用
决实际问题,在实验中能考虑实验地变量及其控制方
首先什么是斜抛运动?
刚要在空中运动
曲线有地学生答化曲为直,有地学生答用
分解,有地不知道该怎样回答正交分解为沿水平方向地匀速直线运动
用描迹法在塑料纸上画出斜抛运动地轨
.
讲述:为了进一步定性分析斜抛运动中地射高和射程地大小与初速度v 地关系,请同学们用实验进行探地关系. 探究实验二:探究射高、射程与抛射角
地关系.
端连接着滴管作为喷水嘴,用一铁A
B
h θ s s
h
θ
地专著.直径为轨道曲线,初速=45°.图中虚线为理论结果;实线是在空气中地实际结果 拓展:在前面地探究实验中,我们所探究地是忽略空气阻力且抛体地抛掷点和落回点在同一水平线上,这种情况下射程是以抛射角为450时最大;如果抛体地
抛掷点和落回点不在同一水平线上,比如在前面视频中看到地链球、铅球、铁在一次投篮游戏中,小理论 抛物线
弹道 曲线
x/k 5 3
筐,他有几种投法?
生活中物理无处不在,也能促使学生不断地关注社会、关注生活、关注自己身边发生地事
申明:
所有资料为本人收集整理,仅限个人学习使用,勿做商业用途.。
《斜抛运动》教学设计一、教材分析本节课被安排在教科版高中物理必修二第一章《抛体运动》的第四节,属于选学内容,有助于学生拓宽视野。
前面三节分别是《曲线运动》、《运动的合成与分解》和《平抛运动》,整章内容编排从一般到特殊,难度从易到难,且始终贯穿“运动分解”的思想。
这种思想将曲线与直线运动的规律联系在一起,使复杂运动的研究变得简单,为后面分析带电粒子在电场中的运动提供了重要手段。
因此,研究斜抛运动时要重点突出“运动分解”的思想。
斜抛运动贴近生活,它与竖直上抛、竖直下抛和平抛运动共同构成抛体运动体系,在研究过程中学生进一步理解合运动与分运动的独立性、等时性,继续巩固运动的合成和分解方法,这就是本节内容的价值所在。
二、学情分析斜抛运动在生活中非常普遍,学生的感性经验丰富。
对于影响斜抛射程的因素,学生能想到初速度大小和抛射角,但不知道具体多大抛射角可以达到最大射程。
学生已经学过匀速直线和竖直上抛运动的规律,并且初步掌握了“化曲为直”的方法,但还不太熟练。
在初中学生学过液体压强公式,便于理解本节课的实验原理;在高中阶段学习了三角函数计算方法,便于本节课的理论推导。
三、教学目标(一)知识与技能1、知道什么是斜抛运动,了解其轨迹和速度变化的特点。
2、知道斜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竖直上抛运动,并能推导斜抛运动规律。
3、通过实验探究和理论推导了解斜抛的射程和射高随初速度、抛射角的变化情况。
4、知道什么是弹道曲线及影响因素。
5、了解斜抛运动的应用。
(二)过程与方法1、通过与平抛运动的类比,在研究斜抛运动时继续巩固运动的合成与分解方法。
2、通过与竖直上抛运动的类比,理解斜抛运动的对称性。
3、通过斜抛运动射程和射高的探究实验,进一步体会控制变量法。
(三)情感、态度与价值观1、通过实验探究斜抛运动的射程和射高,学生体会物理的趣味性。
2、通过了解斜抛运动的应用,学生体会物理的实用性。
四、教学重点斜抛运动规律的推导及特点总结。
斜抛运动物理教案教案:斜抛运动一、教学目标通过本节课的学习,学生应能够:1. 理解斜抛运动的概念和特点;2. 掌握斜抛运动的基本公式和计算方法;3. 能够解决与斜抛运动相关的问题。
二、教学准备1. 教师准备:- 多媒体设备;- 物体斜抛的模型或演示实验材料;- 讲解斜抛运动的PPT素材。
2. 学生准备:- 学生自备笔记本和铅笔;- 学生个人的计算器。
三、教学过程1. 导入(5分钟)- 利用多媒体设备播放视频,引起学生对斜抛运动的兴趣; - 引导学生思考:什么是斜抛运动?斜抛运动有哪些特点?2. 理论讲解(20分钟)- 通过PPT讲解斜抛运动的概念和特点;- 讲解斜抛运动的基本公式和计算方法;- 给出实例,引导学生运用公式解决相关问题。
3. 模型演示(15分钟)- 使用物体斜抛的模型或演示实验材料进行实际演示;- 让学生观察、记录实验现象,并进行思考。
4. 练习与巩固(25分钟)- 分发练习册,让学生独立完成一些基础的计算练习;- 引导学生分析解决一些更为复杂的问题。
5. 小结与反思(5分钟)- 总结本节课的重点内容;- 让学生回顾学习过程,思考有哪些不够清楚的地方;- 让学生提出问题与困惑。
四、教学延伸1. 引导学生找到关于斜抛运动的实际应用案例,并进行展示与分享。
五、作业1. 布置相关的课后习题,要求学生独立完成。
六、教学反思本节课通过多种教学手段,如理论讲解、模型演示、练习与巩固等,使学生对斜抛运动有了更深入的理解。
通过展示与分享,激发了学生的学习兴趣,提高了他们的学习动力。
然而,本节课仍需要进一步完善,例如,增加互动环节,促进学生之间的合作讨论,并引导学生运用所学知识解决实际问题。
七、拓展阅读斜抛运动是物理学中的重要概念,它在实际生活中有广泛的应用,如火箭和炮弹的发射、体育运动中的抛投项目等。
学生可以通过进一步的阅读和实践,探索更多有关斜抛运动的知识。
第五节斜抛物体的运动整体设计我们可以从日常生活中普遍的斜抛运动入手,与平抛运动进行比较,通过学生的思维活动和实践活动,学习斜抛运动的有关知识.教学中,要充分利用学生已学的知识,调动学生学习的主动性,可以以课题研究的方式组织教学.但不要把精力过多地放在运用抛体运动的规律解决定量问题上,要更多地关注抛体运动的规律与日常生活的联系,从而加深对斜抛运动的认识.在教学过程中要重视学生理性思维的培养,重视学生自主合作学习,注重抛体运动与日常生活的联系.教学重点斜抛运动的规律及其应用,怎样进行处理斜抛运动的物理思想.教学难点如何得出斜抛运动的规律.教学方法探究式、启发式.课时安排1课时三维目标知识与技能1.知道斜抛运动的特点是初速度方向斜向上方,只受重力作用,它的运动轨迹是抛物线.2.知道斜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匀减速直线运动的合成.3.知道什么是斜抛运动的射高、射程,定性地了解它们怎样随初速度和抛射角而改变.4.知道什么是弹道曲线,它为什么不同于抛物线.过程与方法1.通过与平抛运动的比较,学会斜抛运动的处理方法——运动的合成与分解.2.通过对斜抛运动的分解,结合运动学的知识,得出斜抛运动的公式.3.通过有关的阅读,了解弹道曲线.4.通过实践与拓展,了解斜抛运动在日常生活和生产实践中的应用.情感态度与价值观1.通过对斜抛运动的分析,体会到斜抛运动在日常生活和生产实践中的广泛应用.2.通过模拟实验,注意到理想模型与实际问题具有差距.3.通过实践与拓展,收集有关的资料,关注抛体运动的知识在生活中的应用.教学过程导入新课早在14世纪,就有人思考过炮弹和弓箭的运动轨迹问题.其后伽利略和牛顿在严格的实验基础上,建立了自由落体和抛体运动理论,对炮弹轨迹给出了科学的解释.沿着与水平方向成一角度向斜上方抛出的物体的运动叫做斜抛运动.从这节课开始我们要来研究斜抛运动的知识.推进新课一、怎样研究斜抛运动师方案1:发射出去的炮弹具有一个向着斜上方的初速度,如图1-5-1所示,如果它不受任何力的作用,那么它将沿着初速度的方向做匀速直线运动,由于不计空气阻力,炮弹在竖直方向只受到重力作用,因此它在这个方向做自由落体运动.根据运动的合成,我们可以把炮弹的运动看成是沿初速度方向的匀速直线运动与沿竖直方向的自由落体运动的合运动.图1-5-1研究炮弹的运动图1-5-2研究炮弹做斜抛 运动时的轨迹如图1-5-2所示,每经过1 s,炮弹沿初速度方向走过相等的距离,而在竖直方向上,炮弹按自由落体运动的规律,在1 s内、2 s内、3 s内……的下落距离之比为1∶4∶9……根据以上分析,可以画出炮弹做斜抛运动时的轨迹.师请同学们画一下,并与之相比较.方案2:类似于研究平抛运动的方法,以炮弹射出点为原点,建立直角坐标系,如图1-5-3,将初速度v0分解为沿水平方向的分量v0x和沿竖直方向的分量v0y,这样,炮弹的运动就可以看成是以下两个运动的合运动:在水平方向上的分运动是速度为v x=v0x的匀速直线运动;在竖直方向上的分运动是匀减速直线运动.师分析图1-5-3所示,你能描述一下在做斜抛运动的过程中,炮弹速度的变化情况吗?图1-5-3斜抛运动沿水平和竖直方向分解除了上面的方案外,你还可以发现:炮弹的运动轨迹对经过最高点的竖直线是左右对称的.这启发我们:是不是可以将斜抛运动作为平抛运动来分析处理呢?二、斜抛运动的分解跟平抛运动一样,斜抛运动也可以分解为水平方向和竖直方向上的两个分运动.设斜抛物体的初速度为v0,其方向与水平方向成θ角.我们把v0分解为水平方向的分速度v0x=v0cosθ和竖直方向的分速度v0y=v0sinθ.在水平方向上,物体不受力,由于惯性而做匀速直线运动,速度等于v0x;在竖直方向上,物体受到重力作用,初速度等于v0y,物体做竖直上抛运动,这样,斜抛运动可以看成是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的竖直上抛运动的合运动.师能否把竖直上抛运动和平抛运动看作是斜抛运动的特例?参考:可以看成是抛射角分别为90°和0°时的斜抛运动.三、斜抛运动的规律既然斜抛物体的运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的上抛运动,我们就可以得出斜抛运动的规律:1.设斜抛物体在任一时刻t 的位置坐标x 和y.取水平方向为x 轴,正方向与初速度v 0x 的方向相同,取竖直方向为y 轴,正方向向上,取抛出点为坐标原点,建立直角坐标系,如图1-5-4所示.加速度方向与y 轴正方向相反,加速度总是负值,取a=-g ,物体在任一时刻t 的位置坐标的公式为:x=v 0tcosθ y=v 0tsinθ-21gt2图1-5-4消去t 可得斜抛运动的轨迹方程:y=xtanθ- 2202cos 2v gx根据以上公式,求出任一时刻物体的位置,用平滑曲线把这些位置连接起来,就得到斜抛运动的轨迹,这个轨迹就是一条抛物线.2.斜抛物体在任一时刻t 的分速度v x 和v y 分别为:v x =v 0cosθv y =v 0sinθ-gt.四、射程与射高实验与探究1.找一套用过的输液装置,在药瓶中灌满水,按图1-5-5所示安装好,把流量控制开关开到最大,使针头(喷水嘴)喷出水流的初速度大小保持不变.改变喷水嘴方向,即改变抛射角θ(30°、45°、60°、90°等),探究斜抛运动的射程和射高与哪些因素有关.说出你的探究结论.图1-5-5(1)当初速度一定时,喷射角为多大时,射程最远?(2)你能找出其中的规律吗?参考:(1)45°时最远;(2)规律:在抛射角0°~90°的变化范围内,射程先变大,后变小,但竖直高度逐渐变小.2.为了讨论斜抛物体的射程跟初速度v 0和抛射角θ的关系,用图1-5-6所示装置做实验,可以看到,在抛射角不变的情况下,随着容器水面的降低,喷出的水的速度减小,水流的射程也减小.如果把喷水管接到大口径的容器中,使实验过程中水面降低很少,喷水的速度基本不变,改变水流的抛射角,可以看到,起初射程随着抛射角的增加而增大,抛射角达到某一数值时射程最大,以后射程随着抛射角的增加而减小.请自己动手做做,看看射程与哪些因素有关.图1-5-6参考:保证喷水速度基本不变,改变水流的抛射角,可以看到,起初射程随着抛射角的增加而增大,抛射角达到某一数值时射程最大,以后射程随着抛射角的增加而减小.3.在斜抛运动中,从物体被抛出的地点到落地点的水平距离叫做射程,用符号X 表示.从抛出点的水平面到物体运动轨迹最高点的高度叫做射高,用符号Y 表示.从物体被抛出到落地所用的时间叫做飞行时间,用符号T 表示.斜抛物体的射程和射高跟哪些因素有关呢?下面我们就利用第三节的竖直上抛知识和本节的知识对上述问题作出理论的分析和研究.从斜抛物体运动的分解可知,斜抛物体的射程由水平方向的分速度和飞行时间来决定,只要求出物体在飞行时间内在水平方向上发生的位移,就可以得到斜抛物体的射程;斜抛物体的射高由竖直方向的分运动来决定,只要求出初速度为v 0y 的竖直上抛运动的最大高度,就得到了斜抛运动的射高.设斜抛物体的初速度为v 0,抛射角为θ,若不考虑空气的阻力,根据上述分析的思路,运用已学过的知识,可以导出斜抛运动物体的飞行时间、射高和射程的表达式:v 0x=v 0cosθv 0y=v 0sinθ飞行时间T :g v gv yθsin 22200= 射高Y :Y=gv g v y2sin 222020θ= 射程X :X=v 0cosθ·T=gv g v θθθ2sin cos sin 22020= 可见,给定v 0,当θ=45°时,射程达到最大值X max =v 02[]g.五、弹道曲线弹头飞行时其重心所经过的路线谓之“弹道曲线”.由于重力作用和空气阻力的影响,使弹道形成不均等的弧形.升弧较长而直伸,降弧则较短而弯曲.膛外弹道学专门研究弹头在空中运动的规律,例如弹头的重心运动、稳定性等也都会影响到弹道曲线.斜抛射出的炮弹的射程和射高都没有按抛体计算得到的值那么大,当然路线也不会是理想曲线.物体在空气中运动受到的阻力,与物体运动速度的大小有密切关系:物体的速度低于200 m/s 时,可认为阻力与物体速度大小的平方成正比;速度达到400~600 m/s 时,空气阻力和速度大小的三次方成正比;在速度很大的情况下,阻力与速度大小的高次方成正比.总之,物体运动的速度越小,空气阻力的影响就越小,抛体的运动越接近理想情况.例如,不计空气阻力,某低速迫击炮的理想射程是360 m ,实际上能达到350 m ,空气阻力的作用处于次要地位;加上炮弹的速度很大,在不计阻力时计算的理想射程能达46 km ,而实际只能达到13 km ,空气的阻力是不能忽视的.课堂训练1.把太阳光通过平面镜水平地反射到一间较暗房内,光线与竖直墙壁垂直,在光经过的区域内把一小球以v 0的初速度沿45°的夹角斜向上抛出,其轨迹与光线在同一平面内.请你求出球在墙壁上投影的初速度大小,球的投影做什么运动?2.某物理实验小组在一次课外活动中,用水枪使水斜向上喷出,水流的运动在空中形成斜抛运动的抛物线,在保证喷出水的速度不变时,改变抛射角θ,请你猜测一下将会看到的现象( )A.射程随θ增大而增大B.射程随θ增大而减小C.射程先随θ增大而增大,后随θ增大而减小D.射程不变3.有一枚玩具火箭以一定的仰角发射,与此同时,水平地面上的一辆汽车正好路经发射点,运动方向与火箭发射的水平分速度相同,当汽车驶出距离s 时,发现这枚火箭刚好在汽车的正上方水平飞行.由此可知,这枚火箭的射程是多少?4.打高尔夫球的人在发球处(该处比球洞所在处低15 m )击球,该球初速度为36 m/s ,方向与水平方向成30°角.他会把球向球洞处打到多远?(忽略空气阻力)5.如图1-5-7是一个模拟“飞车过河”的示意图,汽车沿倾角为θ的平台加速,在平台顶离开时,跃到距离为s 、与平台顶等高的另一端,设重力加速度为g.若要汽车能跃至“对岸”,它在离开平台时的速度至少是多大?图1-5-7参考答案1.解:因为斜抛运动在竖直方向的分运动为竖直上抛运动,故小球的投影做竖直上抛运动,初速度为v x =v 0sin45°=22v 0. 2.C3.依题意知火箭与汽车水平方向的运动速度相同,故火箭的射程应为2s.4.因为目的地与发球处的竖直高度为h=15 m ,小球初速度的水平分量和竖直分量分别是v 0x =v 0cosθ=31.2 m/s ,v 0y =v 0sinθ=18.0 m/s.由h=v 0y t-21gt 2,代入数据整理得:4.9t 2-18t+15=0. 用求根公式解得t=2.4 s 或1.28 s故水平距离可能为X 1=v 0x t 1=39.94 m , X 2=v 0x t 2=74.88 m.5.设离开平台时,运动时间为t ,最小速度为v 0,则t=gv θsin 20 其水平方向有s=tv 0cosθ,联立解得 v 0= θθcos sin 2gs . 课堂小结通过本节的学习,我们知道了:斜抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动;在竖直方向上的分运动是竖直上抛运动,以及斜抛运动的规律和运算公式.板书设计第五节 斜抛物体的运动概 念 沿着与水平方向成一角度向斜上方抛出的物体的运动叫做斜抛运动.斜抛运动的分解 斜抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动;在竖直方向上的分运动是竖直上抛运动.计算公式 x=v 0tcosθ y=v 0tsinθ-21gt 2 v x =v 0cosθ v y =v 0sinθ-gt活动与探究1.请你设计一个实验方案,研究一下抛射角和抛射初速度对射程产生的影响.把你的实验方案详细地记录下来,然后和你的同学讨论一下.根据和同学讨论的结果,补充或修改你的实验方案,形成正式的实验方案,用以开展实验活动.在实验过程中,如果发现方案不合适,应该及时调整.在得出你的实验结论后,与同学一起论证一下你的结论是否合理,最后形成大多数人可以接受的结论,并到运动场上实践一下.比如投掷铅球或铁饼,和你的实验结论相比较,看一看有没有新的发现,能不能找到投掷取得最佳成绩的诀窍.2.估测自己立定跳远的成绩.实地试跳一下,看看估测得是否准确.3.用模拟实验来观察弹道曲线,在自制的弹簧发射器中放一小橡胶球,观察小橡胶球发射后在空中经过的路径;将小橡胶球换成乒乓球,观察乒乓球发射后在空中经过的路径.由于乒乓球在空中运行时受空气阻力的影响大,所以它在空中的轨迹与弹道曲线相似.4.收集一个或两个应用抛体运动的例子(如农业上的喷雾灌溉、消防上的喷水救火、公园里的喷泉等)和有关的技术参数,应用抛体运动知识对它们的设计进行分析和评价,看一看有没有需要改进的地方.课后习题详解1.举出在你的生活中观察到的斜抛运动的几个例子.答:在生活中特别是在体育活动中有许多抛体运动的事例,如抛出的篮球、踢出的足球、推出去的铅球等.2.往斜上方抛出一颗石子,观察石子的运动,粗略地绘出石子的运动轨迹,并说明石子为什么不沿着抛出的方向做直线运动?图1-5-8答:石子的运动轨迹如图1-5-8所示,石子离开手后.受到竖直向下的重力作用,重力的方向与速度方向不在同一直线上,所以石子的速度方向不断变化而做曲线运动.3.斜向上方抛出一物体,在物体运动到最高点时,物体的速度( )A.为零B.不为零,方向竖直向上C.不为零,方向竖直向下D.不为零,方向沿水平答:D4.斜向上方抛出一物体,1 s 末物体到达最高点时的速度为7.5 m/s ,若取g 为10 m/s 2,物体刚抛出时的初速度大小为_________________.解析:根据斜抛物体的运动规律可得v 0=12.5 m/s.本章习题详解1.雨点以3 m/s 的速度竖直下落,行人感到雨点与竖直方向成30°角迎面打来,那么人行走的速度是多大?解析:由tan30°=丙人v v ,故v 人=v 雨tan30°= 3 m/s.2.如图1-1,船速v 1方向垂直河岸,10 min 船到达C 点,已知DC=120 m.如果以大小为v 1,方向与AD 成α角的速度航行,则经过12.5 min 船到达D 点.求:(1)α角的大小;(2)水速v 2;(3)船速v 1;(4)河宽s.图1-1解析:v 2=60101201⨯=t DC m/s=0.2 m/s cosα=ss t t t v t v AB s 605.126010212111⨯⨯====0.8 所以α≈37° 因为12v v =sinα,所以v 1=6.02.0sin 2=αv m/s=0.33 m/s s=v 1t 1=198 m.3.纵跳仪是用来测试人体能的一种仪器,人用力向上从垫板上竖直跳起,过一会儿又落回到垫板上,此时仪器上会显示跳起的最大高度.如果某人纵跳时,仪器显示的高度为50 cm ,请问这个人的起跳速度是多大?他在空中的时间是多少?解:根据竖直上抛运动的公式:v 2=2gh ,得: v=102=gh m/s=3.16 m/s.由竖直上抛运动规律有: h=21gt 12 得:t 1=gh 2=0.316 s 由于竖直上抛的上升过程与下降过程是两个对称的过程,上升的时间和下降的时间一样,所以他在空中的时间是0.63 s.4.在室外以一定的初速度竖直上抛的弹性小球经过3 s 回到手中.第二次在室内以同样的初速度上抛,遇到天花板被弹回落到手中,所花时间是0.6 s (碰撞时间不计,碰撞前后速度大小不变,g 取10 m /s 2).求天花板离抛出点的高度.解:由于竖直上抛的上升过程与下降过程是两个对称的过程,上升的时间和下降的时间一样,第一次抛出的小球经3 s 回到手中,即上升的时间为t 1=1.5 s.设抛出小球初速度为v 0,则:v 0=gt=15 m /s第二次抛出的小球经0.6 s 回到手中,即上升时间为t 2=0.3 s ,由竖直上抛的位移公式 h=v 0t 2-21gt 22 可以算出天花板离抛出点的高度为:h=4.05 m.5.已知排球网高2.25 m ,一运动员练习时在网前用力扣球,使球竖直向下运动,经0.1 s 到达地面.问球被扣后向下运动的初速度和到达地面时的速度分别为多大? (g 取10 m /s 2)解:球被扣后,做竖直下抛运动,设初速度大小为v 0,落地时的速度大小为v t , 根据运动学的位移公式:h=v 0t 2+21gt 22, 代入数据得:v 0=22 m/s ,根据v t =v 0+gt ,代入数据得:v t =23 m/s.6.物体做平抛运动时,它的速度方向与水平方向的夹角为α,则正切tanα随时间t 的变化图象是图1-2中的哪一个?图1-2解:tanα=t v g v gt v v 002//==,所以C 正确. 7.在桌面上放一个小球,给小球一水平的冲击力,使小球沿桌面滚动,并从桌面边缘水平抛出,要测得水平抛出时的速度,应该取得什么数据?实际做一下,并求出小球抛出时的速度.解:根据平抛运动的规律:x=v 0t y=21gt 2 得:v 0=x yg 2 测出小球抛出的水平距离和下落的高度,即可求出小球抛出的速度.8.将小球以3 m /s 的速度平抛出去,它落地时的速度为5 m/s ,求小球在空中运行的时间及位移.(g 取10 m /s 2)解:落地速度v t 可分解为水平方向的速度v 0和竖直方向的速度v y ,则有v y =202v v t -=4 m/s ,由v y =gt ,得t=0.4 s.水平位移为x=v 0t=1.2 m ,竖直位移为y=21gt 2=0.8 m 故位移为s=22y x +=1.44 m , tanα=xy =0.67. 9.一个做斜抛运动的物体,它能到达的最大高度是20 m ,水平射程是30 m ,则抛出点与最高点两点间的距离是( )A.15 mB.25 mC.35 mD.约36 m答:B10.一个物体在多个力的作用下处于平衡状态.现撤去其中的一个力,请分析讨论该物体在撤去这个力后将做什么运动.解:物体受到多个力的作用处于平衡状态,撤去其中一个力后,物体将做什么运动,取决于物体的初始状态和受力状况.物体处于平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态.(1)当物体处于静止状态时,物体将沿与撤去的力的相反方向做初速度为零的匀加速直线运动.(2)若物体开始处于匀速直线运动状态,当撤去的力与初速度方向在一条直线上时,则做匀变速直线运动,当成一夹角时,则做匀变速曲线运动.11.如图1-3所示,两层台阶的高度分别为h 1=1.25 m ,h 2=1.95 m ,第一层台阶的宽度为l=1.5 m.现以v 0=2 m/s 的初速度从台阶最上层的A 处水平抛出一只球,取g=10 m/s 2,问小球着陆处距A 的水平距离是多少?图1-3某同学对此问题的解法为:小球抛出后,将做平抛运动,在竖直方向上可认为小球做自由落体运动,抛出点到地面的水平距离h=h 1+h 2,则小球从抛出到落到地面所用的时间可由自由落体的运动规律h=gt 2/2求得: t=gh h g h )(2221+= 在水平方向上可认为小球做匀速直线运动,则小球着陆处距A 的水平距离为:x=v 0t.问:你是否同意该同学的解法?如果同意,求出x ;如果不同意,则说明理由并写出你认为正确的解答及结果.解:不同意.因为根据t 1=gh 12=0.5 s ,x 1=v 0t 1=1 m ,而x 1<l.所以小球落在第一层台阶上,着陆处距A的水平距离为1 m.这之后小球是反弹还是如何运动,根据题目给的信息是无法判断的.另外题中h=h1+h2为抛出点到地面的竖直距离,而不是水平距离.12.一架向灾区投放救援物资的飞机,在高出地面180 m的低空以40 m/s的速度匀速飞行,每隔1 s放1包救援物资,当最后一包(即第7包)物资离开飞机时,第一包物资刚好着地.如果以第二包物资的着地点为坐标原点,飞行方向为横坐标轴的正方向,建立平面坐标,当第三包物资着地时,试将各包物资在如图1-4所示的坐标中标出.空气阻力不计,g取10 m/s2.图1-4解:略13.如图1-5所示,从倾角为θ的足够长的斜面上的一点A,先后将同一物体以不同的初速度水平向右抛出,第一次的初速度为v0,球落到斜面上时速度方向与斜面的夹角为α.第二次的初速度为2v0,球落到斜面上时速度方向与斜面的夹角为β.试证明β=α.图1-5证明:略。
最新鲁科版必修二《斜抛运动》教案抛运动一.教学衔接将子弹水平射出,它将做什么运动?它由哪几种运动合成?每种运动都是什么运动?分运动的位移、速度、时间都有什么关系?它的飞行时间由什么决定?射程由什么决定?答:(1)平抛运动。
它由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。
水平方向位移等于速度与时间的乘机;竖直方向V=gt;S=gt2/2。
(2)子弹的飞行时间由射出位置的高度决定,射程由射出速度和射出时的高度共同决定。
二.教学内容斜抛运动:将物体以一定的初速度沿斜上方抛出,仅在重力作用下的运动叫做斜抛运动。
1、条件:⑴、物体有斜向上的初速度。
⑵、仅受重力作用2、受力情况: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c. 竖直方向受重力作用,有初速度,做减速运动3、运动性质:匀变速曲线运动探究斜抛运动1、怎样分解斜抛运动?⑴、水平方向上:匀速直线运动⑵、竖直方向上:竖直上抛运动2、斜抛运动的规律? ⑴、方法:X: 水平方向: 匀速直线运动 y:竖直方向:竖直上抛运动 ⑵、规律水平方向X: v 0x =v 0cos θvx=v 0x =v 0cos θ X=v ox t=v 0cos θt竖直方向y: v 0y =v 0sin θ v y =v 0y -gt=v 0sin θ-gt 3、射高和射程 小球能达到的最大高度(Y )叫做射高;从抛出点到落地点的水平距离(X)叫做射程. 当v y =0时,小球达到最高点,所用时间 t= v 0y /g , 小球飞行时间T=2t=2v 0y /g , 射高y=v 02sin 2θ/2g射程X=2v 02sin θcos θ /g=v 02sin2θ/g控制变量v 0不变,θ=45o时,射程最大X= v 02/g 4、斜抛运动的特性轨迹为抛物线;加速度是重力加速度,斜抛运动是匀变速运动;具有对称性实际轨迹是弹道曲线实线是以相同的初速率和抛射角 射出的炮弹在空气中飞行的轨迹, 这种曲线叫弹道曲线。
一、教学目标1. 知识与技能目标:(1)了解斜抛运动的基本概念和特点。
(2)掌握斜抛运动的运动规律,包括初速度、角度、水平位移和高度等。
(3)能够运用物理公式计算斜抛运动的各项参数。
2. 过程与方法目标:(1)通过实验和观察,培养学生的观察能力和实验操作能力。
(2)通过小组讨论和合作,培养学生的团队协作能力和沟通能力。
(3)通过问题解决,培养学生的分析问题和解决问题的能力。
3. 情感态度与价值观目标:(1)激发学生对物理学科的兴趣,培养学生的科学探究精神。
(2)培养学生尊重事实、严谨求实的科学态度。
(3)增强学生的自信心,培养学生勇于尝试和挑战自我的精神。
二、教学重点与难点1. 教学重点:(1)斜抛运动的运动规律。
(2)斜抛运动的计算方法。
2. 教学难点:(1)斜抛运动中水平方向和竖直方向运动的独立性。
(2)斜抛运动中竖直方向运动和水平方向运动的结合。
三、教学过程1. 导入新课(1)通过生活中的实例,如抛球、抛物线等,引导学生思考斜抛运动的特点。
(2)提出问题:如何描述斜抛运动?如何计算斜抛运动的各项参数?2. 实验探究(1)分组实验:学生分组进行斜抛实验,观察和记录实验数据。
(2)数据处理:引导学生对实验数据进行整理和分析,得出斜抛运动的规律。
3. 讲解分析(1)讲解斜抛运动的基本概念和特点。
(2)分析斜抛运动的运动规律,包括初速度、角度、水平位移和高度等。
(3)讲解斜抛运动的计算方法,运用物理公式进行计算。
4. 应用练习(1)设计一系列斜抛运动的应用题,让学生独立完成。
(2)教师点评学生的解题过程,纠正错误,引导学生思考。
5. 总结反思(1)回顾本节课的学习内容,总结斜抛运动的特点和计算方法。
(2)引导学生思考如何将所学知识应用于实际生活。
四、教学评价1. 课堂表现评价:观察学生在课堂上的学习态度、参与程度和合作精神。
2. 实验操作评价:评价学生在实验过程中的操作规范、数据记录和分析能力。
3. 解题能力评价:评价学生在应用练习中的解题思路、计算方法和正确率。
斜抛运动教学设计教学目标:1.知道什么是斜抛运动;2.知道斜抛运动可以看作是两个不同方向运动的合运动;3.理解两个分运动的特点,知道什么是斜抛运动的射高和射程.定性地了解它们怎样随初速度和抛射角而改变;4.能够用抛体运动的有关公式分析和解决有关问题.5.通过对抛体运动研究的教学,使学生了解对于同一个问题可以从不同的侧面进行研究。
教学重点:斜抛物体的运动规律及特点。
教学难点:斜抛运动的两个分运动特点。
教具准备:多媒体设备,ppt课件教学过程:导入新课先给学生播放一个真人弹射斜抛视频,引导学生思考视频中人弹射出去运动轨迹是什么样子的?这种运动有什么特点?推进新课一、斜抛运动的轨迹展示教材上斜抛的小球的频闪照片图片。
可以看出来,我们的小球在斜向上方抛出的时候轨迹是一条抛物线。
以此引出斜抛运动的定义。
斜抛运动是指以一定的初速度将物体与水平方向成一定角度斜向上抛出,物体仅在重力作用下所做的曲线运动.斜抛运动也是生活、生产中常见的一种运动形式.例如,节日夜空的礼花,体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼、标枪,斜向射出的子弹、炮弹等,都可以视为斜抛运动.斜抛运动较平抛较复杂,下面进行探讨。
课件展示频闪照片由上图小球的闪光照片可以看出其运动轨迹,我们称这种曲线为抛物线.在忽略空气阻力的情况下,做斜抛运动的物体在竖直方向上只受重力作用,在水平方向不受力的作用,可以把斜抛运动看成是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的上抛运动的合运动.受力特点:忽略了空气阻力的理想化运动,仅受重力,其加速度为重力加速度g。
运动特点:物体具有与水平方向存在夹角的初速度,是匀变速曲线运动,其轨迹为抛物线。
用运动合成与分解的方法来讨论斜抛运动.速度变化特点:(1)水平方向:速度不变(2)竖直方向:加速度为g,速度均匀变化,故相等的时间内速度的变化相同,即Δv=g Δt,方向均竖直向下(3)最高点的速度:不为零且等于水平方向的分速度建立一个直角坐标系,将坐标系的原点选择在物体的抛出点,物体运动的水平方向为坐标的x轴正方向,竖直向上为y轴正方向,如图所示.斜抛运动初速度的分解课件展示:速度规律:水平方向:匀速直线运动v x=v0cosθ竖直方向:竖直上抛运动v y=v0sinθ竖直方向上由竖直上抛运动规律可得:到达最高点时间:运动总时间:T最高高度:水平射程:应用前面直至内容,马上引出一道例题进行检验:例. (多选)如图所示,从地面上同一位置抛出两小球A、B,分别落在地面上的M、N点,两球运动的最大高度相同.空气阻力不计,则()A.B的加速度比A的大B.B的飞行时间比A的长C.B在最高点的速度比A在最高点的大D.B在落地时的速度比A在落地时的大课堂小结:本节主要讲述了什么是斜抛运动:斜抛运动是指以一定的初速度将物体与水平方向成一定角度斜向上抛出,物体仅在重力作用下所做的曲线运动.以及射程和最大高度的概念并会用两个分方向去解决问题。