抛体运动的规律

研究抛体运动规律

实验目的 研究斜抛运动规律和研究平抛、竖直上抛运动规律

实验器材 木制学生尺（或２０厘米长的平整木片）不同长度的橡皮筋若干根，小铁夹，废弃天线底座，量角器等

实验原理 用弹出的橡皮筋模拟抛体，研究作斜抛物体射程与抛射角和初速度的关系

实验方法

（１）用木制学生尺（不要用塑料尺，因为当橡皮筋拉紧时塑料尺容易弯曲）当作“枪”）把橡皮筋套在尺上，橡皮筋就成了待发的“子弹”了，发射时用大拇指的指甲将橡皮筋一端往上推，使它一端脱离。橡皮筋就向尺的另一端飞去，成了飞出“枪口”的“子弹”了。

（２）为了能改变和控制抛射角，还得制一个能改变射角的“枪架”，利用鞭状天线的底座作为调整角度支架，将学生尺夹在天线底座的窄缝中，沿着天线底座的小孔在木尺上钻上一个小孔，用螺丝穿过小孔，并用螺母固定，固定时应注意松紧适宜。让鞭状天线底座的安装螺丝穿过小铁夹的小孔，如孔较大时可安上适当的垫圈，在铁夹下方拧上螺母固定。

（３）将自制的“枪架”夹在桌子的边缘就可以做实验了。

实验（１）：研究射程与抛射角关系；用量角器量取不同夹角，用同一根橡皮筋分别射出，量取不同水平射程，列表看一看，在什么角度范围内射程最远。

实验（２）；研究射程与初速的关系；用量角器取一定夹角，固定不变。选用不同长度的橡皮筋分别射出，量取每次的水平射程，列表，；看一看，当在相同的抛射角情况下初速度与射程的关系。该装置同样能研究平抛运动、竖直上抛运动规律。如何实验就请你自己设计了。

抛体运动规律在高中物理中的教学研究

抛体运动是高中物理教学中的重要内容，它涉及到力和运动的基本规律。本文将对抛体运动的规律在高中物理教学中的应用进行研究，旨在帮助教师和学生更好地理解和掌握这一运动形式。

一、抛体运动的基本概念

抛体运动是指物体在受到初速度作用后，在重力作用下进行的运动。根据初速度的方向，抛体运动可分为以下两类：

1.水平抛体运动：物体在水平方向具有初速度，竖直方向仅受重力作用。

2.竖直抛体运动：物体在竖直方向具有初速度，同时在竖直方向受重力作用。

二、抛体运动的规律

1.速度规律：在抛体运动过程中，物体的速度大小和方向不断变化。水平抛体运动的速度大小保持不变，竖直抛体运动的速度大小随时间变化。

2.位移规律：抛体运动的位移由水平位移和竖直位移组成。水平位移与时间成正比，竖直位移与时间的平方成正比。

3.运动轨迹：抛体运动的轨迹通常为抛物线。水平抛体运动的轨迹为水平线，竖直抛体运动的轨迹为抛物线。

三、抛体运动的教学策略

1.理论教学：通过讲解抛体运动的基本概念、规律和运动轨迹，使学生了解抛体运动的特点。

2.实践教学：组织学生进行实验，观察抛体运动的现象，验证抛体运动的规律。

3.问题导向：设计具有挑战性的问题，引导学生运用抛体运动的规律解决问题，提高学生的分析和应用能力。

4.结合实际：联系生活实际，解释抛体运动在现实生活中的应用，增强学生的学习兴趣。

四、教学建议

1.注重理论知识与实际应用相结合，提高学生的实际操作能力。

2.引导学生从不同角度分析问题，培养学生的发散思维。

3.强化课堂互动，鼓励学生提问和发表见解，提高课堂氛围。

4.注重个体差异，因材施教，帮助每个学生掌握抛体运动的规律。

总结：抛体运动规律在高中物理教学中的研究，有助于提高学生对力和运动规律的理解，培养学生的科学思维。

抛体运动的规律

【要点导学】

1．关于抛体运动

(1)定义：物体以一定的初速度抛出，且只在重力作用下的运动。

(2)运动性质：

① 竖直上抛和竖直下抛运动是直线运动；平抛、斜抛是曲线运动，其轨迹是抛物线；

② 抛体运动的加速度是重力加速度，抛体运动是匀变速运动；

③ 抛体运动是一种理想化运动：地球表面附近，重力的大小和方向认为不变，不考虑空气阻力，且抛出速度远小于宇宙速度。

(3)处理方法：是将其分解为两个简单的直线运动

① 最常用的分解方法是：水平方向上匀速直线运动；竖直方向上自由落体运动或竖直上抛、竖直下抛运动。

② 在任意方向上分解：有正交分解和非正交分解两种情况，无论怎样分解，都必须把运动的独立性和力的独立作用原理相结合进行系统分解，即将初速度、受力情况、加速度及位移等进行相应分解，如图1所示。

在x方向：以初速度为vx0=v0cosα， 加速度为ax=gsinα的匀加速直线运动。

在y方向：以初速度为vy0=v0sinα， 加速度为ay=gcosα的匀加速直线运动。

2．平抛运动的规律

平抛运动可以看成是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运动。

3．斜抛运动的规律

斜抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛或竖直下抛运动的合运动.

【范例精析】

例题、飞机在2km的高空以360km/h的速度沿水平航线匀速飞行，飞机在地面上观察者的正上方空投一包裹（取g＝10m/s2，不计空气阻力）

(1)试比较飞行员和地面观察者所见的包裹的运动轨迹；

(2)包裹落地处离地面观察者多远？离飞机的水平距离多大？

(3)求包裹着地时的速度大小和方向。

解析：(1)飞机上的飞行员以正在飞行的飞机为参照物，从飞机上投下去的包裹由于惯性，在水平方向上仍以360km/h的速度沿原来的方向飞行，但由于离开了飞机，在竖直方向上同时进行自由落体运动，所以飞机上的飞行员只是看到包裹在飞机的正下方下落，包裹的轨迹是竖直直线；地面上的观察者是以地面为参照物的，他看见包裹做平抛运动，包裹的轨迹为抛物线。

新课标物理学讲义----力学

第五章

曲线运动

1 第二节

平抛运动

一、抛体运动

1、定义：以一定的速度将物体抛出，且只在重力作用下所做的运动。

2、条件：①初速度，②只受重力作用。

3、分类：

直线 竖直上抛运动

分类 竖直下抛运动

平抛运动

曲线 斜上抛运动

斜抛运动 斜下抛运动

4、说明：①斜抛运动可能是直线运动，也可能是曲线运动。

②斜抛运动一定是匀变速运动。

5、处理方法：化曲为直。

二、平抛运动的规律

1．条件：①水平初速度，②只受重力作用。．

2．平抛运动规律方法：

①以v方向为x轴，以a方向为y轴，建立直角坐标系。

X轴：（v0、ax=0）匀速直线运动

Y轴：（vy=0、ay=g）自由落体运动

②平抛运动的速度：

X轴：vx＝v0

Y轴：vy＝gt

速度：v＝v20＋v2y＝v20＋gt2.速度的方向为tan θ＝vyv0＝gtv0.

③平抛运动的位移：

X轴：x＝v0t

Y轴：y＝12gt2

位移：s＝x2＋y2，位移的方向：tan α＝yx＝gt2v0

④平抛运动的轨迹方程：

X轴：x＝v0t

Y轴：y＝12gt2

轨迹方程：y=（g/2v02）x2

结论：平抛运动的轨迹为抛物线，所有匀变速曲线运动的轨迹都为抛物线．

三、平抛运动的常见结论

1、平抛运动的轨迹为抛物线，所有轨迹为曲线的抛体运动的轨迹都为抛物线．