河北省邢台市高中物理章末复习(2)竖直上抛运动导学案(无答案)新人教版必修1

第一、二章运动的描述匀变速直线运动的研究【课题】§1、2．3 自由落体竖直上抛运动【学习目标】1、掌握自由落体和竖直上抛运动运动的规律2、能熟练应用其规律解题【知识要点】一、自由落体运动：1．定义：只受作用，从开始下落的运动．2．特点：①只受，即．②初速v0＝，且加速度a＝．③方向竖直3．性质：初速为零的匀加速直线运动．二、自由落体加速度——重力加速度1．在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，也就是说，一切物体自由下落时的快慢都相同，平时看到轻重不同、密度不同的物体下落时快慢不同，是由于它们受到的阻力不同的缘故．2．自由落体加速度的方向始终竖直向下，其大小与在地球上的位置和高度有关(通常不考虑高度的影响)，在地面上自赤道到两极，重力加速度逐渐变大，通常在计算中取g＝9．8m/s2≈10m/s2．三、自由落体运动的规律自由落体运动时可以看成是匀变速直线运动在初速v0＝0，加速度a＝g时的一种特例．因此其运动规律可由匀变速直线运动的一般公式来推导．速度公式：v1＝gt；位移公式：h＝ gt2/2 v t2=2gh四、竖直上抛运动1．竖直上抛运动问题的处理方法(1)分段法可以把竖直上抛运动分成上升阶段的匀减速直线运动和下降阶段的自由落体运动处理．(2)整体法将竖直上抛运动视为初速度为v0，加速度为－g的匀减速直线运动．2．竖直上抛运动的重要特性(1)对称性①时间对称性：上升过程和下降过程时间相等②速度对称性：上升过程和下降过程通过同一点时速度大小相等(2)多解性通过某一点对应两个时刻，即：物体可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段．【典型例题】【例1】调节水龙头，让水一滴滴流出，在下方放一盘子，调节盘子高度，使一滴水滴碰到盘子时，恰有另一滴水滴开始下落，而空中还有一滴正在下落中的水滴，测出水龙头到盘子的距离为h，从第一滴开始下落时计时，到第n滴水滴落在盘子中，共用去时间t，则此时第（n+1）滴水滴与盘子的距离为多少？当地的重力加速度为多少？hhh【例2】某物体以30 m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10 m/s2.5 s内物体的( ) A．路程为65 mB．位移大小为25 m，方向向上C．速度改变量的大小为10 m/sD．平均速度大小为13 m/s，方向向上【例3】气球以4m/s的速度匀速竖直上升，气体下面挂一重物。

《竖直上抛运动》教案与导学案教材 人民教育出版社《高中物理 必修第一册》2019年版教材分析新版人教版教材上没有竖直上抛运动的知识内容；上一版人教版教材则把竖直上抛运动放在第四章牛顿运动定律的应用里面，其原因有二：其一，牛顿第二定律学习之后，才能解释清楚上升阶段的加速度为重力加速度g ，其二，分散难点——竖直上抛运动的理解和处理本身就是一个教学难点。

然而，匀变速往返直线运动却是匀变速直线运动很重要的一个类型，哪里存在这种运动，如何处理这种运动，这都是需要在第二章“匀变速直线运动”里专门解决的问题，第四章“牛顿运动定律”里面物体滑上光滑斜面、物块反向冲上匀速运动的传送带等问题，都需要用到匀变速往返直线运动的知识和方法，第二章必须要为后续学习做好知识、方法和能力的铺垫，而竖直上抛运动是最简单、最直接的匀变速往返直线运动的例子。

因此，实际教学中，将“竖直上抛运动”内容前置到“自由落体运动”之后，是一种常规操作；学生手头的同步教辅资料和所有单元检测卷中，都将“竖直上抛运动”作为第二章的重要考点进行考察。

学情分析此前，学生已经学习了匀变速直线运动的速度、位移规律，以及自由落体运动，在实际教学中，教师普遍在加速度概念教学时就介绍过加速度的决定式——a =Fm，在自由落体运动教学时解释过自由落体加速度是g 的原因a =mg m=g ，因此，本节教学中上升阶段的加速度为g 是比较容易解释清楚的。

此前，学生主要接触的是匀加速直线运动和末速度为零的匀减速直线运动，匀变速往返运动接触较少，全程用匀变速直线运动更是很少接触；对于匀变速直线运动规律的矢量性，学生掌握得也不够熟练深刻，因此，本节教学难度较大，需要教师做好铺垫、引导，尤其是全程法处理竖直上抛运动和一些具体问题的多解性等难点问题，需要格外想办法引导学生去突破。

学生比较熟悉匀变速直线运动的基本规律和自由落体运动的基本规律，因此，本节教学应多设计一些学生自主研究、小组讨论的学习活动。

2.6伽利略对自由落体运动的研究竖直上抛运动【学习目标】1.了解伽利略对自由落体运动的研究思路和方法；2.能够合理设计实验，并将实验数据用图线法处理。

3.学会解决竖直上抛运动问题【创设问题情景】1、历史的错误：关于下落物体快慢阅读教材第一段，提出问题：为什么会有错误的认识呢？2、伽利略的逻辑推理阅读教材第三、四段，提出问题：伽利略是怎样论证亚里士多德观点是错误的？3、猜想与假说阅读教材“猜想与假说”部分，提出问题：伽利略在研究落体运动过程中遇到了哪些困难？面对这些困难，伽利略是怎样做的？他作出了大胆的科学猜想，猜想的内容是什么？科学的猜想，或者叫假说，这是对事物认识的模型，是对事物认识的基础，是建立概念描述规律的前提。

4、实验验证伽利略在实验过程中遇到了怎样的困难，他又是怎样克服的？为什么说，伽利略把他的结论外推到90°需要很大勇气？实验验证是检验理论正确与否的唯一标准。

任何结论和猜想都必须经过实验验证，否则不成理论。

猜想或假说只有通过验证才会成为理论。

所谓实验验证就是任何人，在理论条件下去操作都能到得实验结果，它具有任意性，但不是无条件的，实验是在一定条件下的验证，而与实际有区别。

5、科学的方法物理学的研究很注重方法，物理学习也要注意方法，所谓科学方法包括以下几点：对现象一般观察一提出猜想－运用逻辑推理一实验对推理验证一对猜想进行修证（补充）－推广应用。

【学习任务】一、伽利略的科学方法。

①问题的提出。

②提出假设，逻辑推理。

③利用数学和逻辑进行推理，然后实验验证。

④对假说进行修正和推广。

二、根据前面学过的知识完成竖直上抛运动相关问题：1、定义：2、运动性质：初速度为v0，加速度为 －g 的 运动。

3、处理方法：⑴ 将竖直上抛运动全过程分为上升和下降两个阶段来处理。

上升阶段为初速度为v0，加速度为 －g 的 运动，下降阶段为 。

要注意两个阶段运动的对称性。

⑵ 将竖直上抛运动全过程视为 的运动4、两个推论： ①上升的最大高度g v h m 220= ②上升最大高度所需的时间g v t m 0=5、特殊规律：由于下落过程是上升过程的逆过程，所以物体在通过同一段高度位置时，上升速度与下落速度大小 ，物体在通过同一段高度过程中，上升时间与下落时间 。

【答案】C 【详解】A．小球到达最高点时的速度为零，加速度为g。A错误； B．小球上升和下降经过同一位置的速度大小相同，方向相反。B错误；
C．小球上升的最大高度h v02 45m C，确； 2g
D．小球上升到最高点前最后 1 秒内中间时刻的速度为v g 0.5 5m/s 方向向上。D 错误。故选 C。
v0 2
v0
g
v0 2g
也
可能为 t2
v0 2
v0
g
3v0 2g
故
B 正确，不符合题意；
C．设运动员上升到最大高度一半时的速度大小为 v,根据匀变速直线运动速度与位移的关系有
v2
v02
2g
h 2
，0
v2
2g
h 2
解得v
2 2
v0
故
C
正确，不符合题意；
D．根据匀变速直线运动速度与位移的关系有0
v02
【答案】B 【详解】由图可知下降过程所用时间为0.8s， 由自由落体运动规律可知
故ACD错误，B正确。故选B。
4．将一物体自空中A点，以一定的初速度竖直向上抛出，不计空气阻力， g取10m/s2，2s后物体的速率变为10m/s，则该物体此时（ D ） A．一定在A点上方，且向上运动 B．可能在A点下方 C．一定在A点上方，但向下运动 D．可能在A点
【答案】C 【详解】A．竖直上抛运动的物体只受重力作用，整个运动过程中加速度都为g，则 上升过程的加速度等于下降过程的加速度，故A错误； B．竖直上抛运动的上升阶段和下降各阶段具有对称性，但运动的方向相反，故B错 误； C．竖直上抛运动的上升阶段和下降各阶段具有对称性，从抛出点上升到最高点的 时间和从最高点回到抛出点的时间相等，故C正确； D．竖直上抛运动的上升阶段和下降各阶段具有对称性，抛出时的初速度与物体回 到抛出点时的速度大小相等，方向相反。故D错误。故选C。