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视频标签：平抛运动
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视频课题：高中物理人教版必修2-3.实验研究平抛运动-安徽省级优课
教学设计、课堂实录及教案：高中物理人教版必修2-3.实验研究平抛运动-安徽省级优课
1教学目标
1.会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动。
2.知道平抛运动可以看成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,并且这两个运动互不影响具有独立性。
3.能应用平抛运动的规律交流讨论并解决实际问题.在得出平抛运动规律的基础上进而分析斜抛运动.分析斜抛运动不在具体规律,而在方法。
2学情分析
本学期担任高三1、3、4班的物理教学任务。三个班学生层次不一,基础相对比较薄弱,个别学生的基础比较扎实。其中有不少学生的学习习惯,行为习惯存在一些问题,需要我们做好每个学生的工作,因材施教,使他们在最后一年有一个很好的提升。
3重点难点
1.平抛运动、抛体运动的特点和规律。
2.用平抛运动、抛体运动规律去解答有关问题。
3.让学生能根据运动合成与分解的方法探究出平抛运动和斜抛运动的一般规律.
4.学习和借鉴本节课的研究方法解决实际问题.
4教学过程
4.1第一学时
4.1.1教学目标
4.1.2学时重点
4.1.3学时难点
4.1.4教学活动
活动1【导入】情景导入
将小球从讲桌推向桌边,小球离开讲桌做的运动是平抛运动.那么,什么是平抛运动呢? 平抛运动有什么规律呢?
活动2【导入】复习导入
1.复习物体做直线运动的条件和做曲线运动的条件。
2.复习运动的合成和分解的方法,并理解分运动与合运动的等时性和各分运动的独立性,指出这种方法在解决复杂运动问题时的作用。
3.复习如何用坐标描述做一维运动和二维运动的物体的位置和速度。
4.复习匀变速直线运动规律的数学表达式。
活动3【讲授】平抛运动
过程:
引导学生分析得出: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.物体做平抛运动有两个条件:①有水平初速度;②运动过程中只受重力。
请同学们想一想,平时生活中你见过平抛运动吗?举例说明。
研究物体的运动规律就是要确定物体在任一时刻的位置和速度。
一、平抛运动的位置
首先,研究初速度为v0的平抛运动的位置随时间变化的规律。
教师设疑:还能像描述匀变速直线运动那样,用一维坐标来描述平抛物体的运动位置吗?
不能,由于抛体运动是曲线运动,至少要用二维坐标才能描述平抛物体的运动。
演示:贴近黑板,在黑板的平面上,用手把小球水平抛出,用粉笔记下小球离开手的位置,描出轨迹。
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.用牛顿第二定律的观点分析水平方向、竖直方向的力和运动的特征。
问题1:竖直方向受什么力,有没有加速度,有没有初速度?水平方向受什么力,有没有加速度,有没有初速度?
问题2:是否可以把平抛运动看成是水平方向和竖直方向上两个运动的合成,这两个方向上的运动各有什么特点呢?
结论1:因抛出时,物体只受重力的作用,竖直方向有大小为g的加速度,没有初速度;不受水平方向的力,所以,小球在水平方向没有加速度,水平方向保持初速度v0不变.。
2: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,并且两个分运动与平抛运动具有等时性。
平抛运动物体在任意时刻t的位置:
x=v0t(1)
y= gt2(2)
平抛运动物体在任意时刻t的位移:s= 。
二、平抛运动的轨迹
思考: 1、讨论以速度v0水平抛出的物体的运动轨迹。
分析:在初中数学中已经学过,直角坐标系中的一条曲线可以用包含x、y的关系式来代表.平抛运动的轨迹能否用包含x、y的关系式来代表呢?
解答:将(1)(2)两式消去时间t得到轨迹方程y=
上式为抛物线方程,“抛物线”的名称就是从物理来的。
自主探究
如果物体抛出时的速度v0不沿水平方向,而是斜向上方或斜向下方且仅受重力,这样的斜抛运动怎么分析?
知识拓展
斜抛运动的位置
问题:1.斜抛运动的物体仅受重力,水平方向的速度变化吗?如果水平速度不变,应该有多大?
2.斜抛运动与平抛运动在竖直方向上相比,有什么相同和不同?
结论:1.水平方向做速度为vx= v0cosθ的匀速直线运动。
2.竖直方向做初速度为vy=v0sinθ竖直上抛运动或竖直下抛运动。
斜上抛运动: x=vxt=v0cosθ·t y=v0sinθ·t- gt2
斜下抛运动:x=vxt= v0cosθ·t y=v0sinθ·t+ gt2
三、平抛运动的速度
要求学生画出在平面坐标中平抛运动的轨迹和速度的方向,同样道理,先把平抛运动分解,确定两个分运动在某时刻的速度,再将两个分速度合成,就是平抛运动的速度。
水平速度:vx=v0
竖直速度:vy=gt
平抛运动的速度:vt的大小vt= 。
思考2、 一个物体以10 m/s的速度从10 m的高度水平抛出,落地时速度的方向与地面的夹角θ是多少(不计空气阻力)?
分析:物体在水平方向不受力,所以加速度为0,速度总等于初速度v0=10 m/s;在竖直方向的加速度为g,初速度为0,可以用匀变速运动的规律。
解答:落地时,物体在水平方向的速度vx=v0=10 m/s。
落地时竖直方向的速度记为vy,在竖直方向遵循匀变速运动的规律,有
=2gh,由此解出vy=14.1 m/s
tanθ=vy/vx=1.41,θ=55°
课堂小结
本节课主要内容包括:1.抛体运动和平抛运动的概念: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. 平抛运动可以看作水平的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动.并且两个分运动与平抛运动具有等时性;
3.初速度为v0的平抛运动的位置随时间变化的规律x=v0t,y=gt2/2;
4.初速度为v0的平抛运动的速度随时间变化的规律vx=v0、vy=gt。
本节课不仅是知识的学习,更为重要的是在已有的知识基础上实现知识的迁移,灵活运用运动合成和分解的科学思维方法,将曲线运动化为直线运动,使复杂问题简单化。
活动4【练习】课堂练习
课堂训练
1.一物体以初速v0作平抛运动,经过 s.其水平分速度和竖直分速度大小相等,经过 s.其竖直分位移是水平分位移的两倍。
2.如图所示,将一小球从原点沿水平方向的Ox轴抛出,经一段时间到达P点,其坐标为(x0,y0),作小球运动轨迹在P点切线并反向延长,与Ox轴相交于Q点,则Q点的x 坐标为 ( )
A.
B.x0 / 2
C.3x0 / 4
D.与初速大小有关
3.从高为h的平台上,分两次沿同一方向水平抛出一个小球,如右图.第一次小球落地在a点,第二次小球落地在b点,ab相距为d。已知第一次抛球的初速度为v1,求第二次抛球的初速度v2 是多少?
4.在海边高45m的悬崖上,海防部队进行实弹演习,一平射炮射击离悬崖水平距离为1200m,正以10m/s的速度迎面开来的靶舰,击中靶舰(g取10m/s2)试求:(1)炮弹发射的初速度;(2)靶舰中弹时距离悬崖的水平距离。
活动5【作业】作业布置
教材“问题与练习”第1、2题
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
