1、第三节 平抛物体的运动本节教材分析平抛运动是一种重要的运动,学习平抛运动,不仅是知识的深化和扩展,更重要的是能力的培养和提高.平抛运动比直线运动复杂,不容易直接研究它的速度、位移等的变化规律,需要将它分解成较简单的运动来研究.教学时应结合频闪照片使学生认识:平抛运动可以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.利用实验事实得出结论,能给学生留下深刻的印象,因此做好课本的演示实验是很重要的,让学生从观察中总结出两球总是同时落地,得出平抛运动在竖直方向上做自由落体运动的结论.对于平抛运动的学习,不能仅停留在运动规律的描述上,教学时应利用动力学的知识,分析平抛物体的受力情况,讨论平抛物体
2、为什么在竖直方向上做自由落体运动,使学生对平抛运动的理解深入一步,建立起前后所学知识间的联系,形成知识结构.教学目标一、知识目标1.知道什么是平抛运动.2.理解平抛运动是两个直线运动的合成.3.掌握平抛运动的规律,并能用来解决简单的问题.二、能力目标1.通过对频闪照片的分析,培养学生的观察能力和分析能力.2.提高学生运用数学知识解决问题的能力.三、德育目标使学生学会认识运动的规律,从而得以更好地利用规律.教学重点1.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.2.平抛运动的规律.教学难点1.对频闪照片的正确分析.2.平抛运动的规律.教学方法实验法、讲练法、分析推理法、分层法.教学用具
3、投影仪、CAI课件.课时安排1课时教学过程投影本节课的学习目标1.知道什么是平抛运动.2.知道平抛运动的特点和分析方法.3.理解平抛运动的基本规律.学习目标完成过程一、导入新课1.物理情景展示教师示范竖直上抛一粉笔过渡粉笔头是否只能往上抛?学生活动设计互相讨论实例演示师生互动归纳2.直接引入本节课就来学习抛体运动中非常重要的一种平抛运动.二、新课教学(一)平抛运动的定义CAI课件模拟子弹从枪口水平射出的情景.学生活动设计1.注意观察运动特点.2.尝试抽象概括平抛运动的定义.师生互动总结1.子弹具有水平初速度,抛出后空气阻力、重力(重力 阻力)可认为只受重力(忽略空气阻力),轨迹是曲线.2.定义
4、:将物体沿水平方向抛出,只在重力作用下的运动,叫平抛运动.引申前后联系平抛运动的轨迹为什么是曲线运动?学生结合第一节知识讨论作答平抛运动中,物体速度方向一直在变,与重力(合力)的方向不在同一直线上,所以其轨迹为曲线,是曲线运动.举例探讨由学生讨论得出并给予详细解释.强化训练从匀速运动的火车上伸出手将一物体自由释放,如不计空气阻力,物体将做什么运动?学生分组活动讨论参考解释物体做平抛运动.强调由于惯性,初速度水平仅受重力.(二)平抛运动的分运动1.复习合运动、分运动2.实验论证介绍实验装置如下图所示介绍实验做法.因弹簧片C受到小锤D的打击,C向前推动小钢球具有水平初速度,使A做平抛运动,同时(强
5、调)松开小钢球B,使B从孔中自由落下,做自由落体运动.学生活动设计1.请B层次的同学做实验,用不同的力来击打C.2.其他同学注意观察A球、B球的运动特点.教师提示观察现象1.A球和B球落地的先后.2.用力大小不同时,A球的水平距离有什么不同.学生描述实验现象1.无论A球的水平速度大小如何,它总是与B球同时落地.2.A球的水平初速度越大,走过的水平距离也越大.3.A球水平初速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动.师生互动归纳实验分析结论物体在做平抛运动的过程中,沿竖直方向的运动效果为自由落体运动.过渡设疑能否实际证明?水平方向的运动情况又如何呢?CAI课件模拟课本中的平抛运动与自由落体运动
6、对比的频闪照片.学生活动1.请一名同学到放大的屏幕前用米尺测量水平、竖直方向的位移情况.2.其他同学在下面独自测量课本图上的水平、竖直位移对比分析.教师介绍频闪照片的时间间隔相等.3.测量结束后A层次:实践与理论结合独立思考.B、C层次:互相讨论、取长补短.师生互动1.尽管两个球在水平方向的运动不同,但它们在竖直方向上的运动是相同的.2.通过测量小球在相等时间里前进的水平距离,发现其在误差允许范围内相同,可得:平抛运动在水平方向的运动是匀速的.3.上述两点说明水平方向的运动与竖直方向的运动互不影响.结论平抛运动的分运动可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动.3.理论分析教师提出
7、问题怎样从理论上来分析平抛运动的这两个分运动?平抛运动在水平方向和竖直方向的加速度分别为多大?它的合加速度又如何?能否说平抛运动是一种匀变速运动?学生活动设计A层次:独立思考.B层次:讨论作答.C层次:在教师的巡回指导下逐步思考分析.结论做平抛运动的物体在水平方向上具有初速度v0,但不受力,所以做匀速直线运动;在竖直方向上无初速度,仅受重力,故其运动效果为自由落体运动.平抛运动的物体在水平方向上a=0平抛运动的物体在竖直方向上a=g平抛运动的物体的合加速度也为g,方向竖直向下.因为平抛运动的加速度大小为g,方向竖直向下不变,所以平抛运动是匀变速运动,又因其轨迹为曲线,故可称之为匀变速曲线运动.
8、(三)平抛运动的规律1.明确研究方法师生互动复习结论研究平抛运动采用先运动分解再合成的方法来进行.又因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.故首先先把各个分运动的规律得出,再合成.这样就把曲线运动变为两个直线运动.2.平抛运动的速度学生活动结合思考提纲归纳.思考提纲投影平抛运动的物体经时间t后,它的水平分速度和竖直分速度如何表示?它的合速度如何求解?此时合速度的方向如何表示?学生描述归纳提问C层次,A、B层次补充.结论在t时刻:水平速度vx=v0竖直速度vy=gt合速度v=方向表示:以合速度偏离水平方向夹角的正切值表示:tan=3.平抛运动的位移学生活动先画出从O点
9、水平抛出的物体的轨迹.确定画出某时刻的位移s及水平位移x和竖直位移y.类比速度规律讨论归纳.学生描述规律提问C层次,A、B补充.结论在t时刻:水平位移:x=v0t竖直位移:y=gt2合位移:s=合位移的方向(与水平位移夹角)tan=思考题位移方向与速度方向相同吗?学生讨论不同.tan=2tan4.平抛运动的加速度学生类比上述两个量归纳任何时刻:水平方向ax=0 竖直方向ay=g5.其他推导轨迹方程过渡设疑平抛运动的轨迹是什么曲线?理论推导提示后学生独立推导是一条抛物线,其顶点在原点(抛出点),开口向下.其变形应用由y=说明这是应用坐标求初速度的基本方法.实验问题中经常应用.速度变化公式学生活动
10、a.思考如何来确定.b.如何推导,有何特点,讨论进行.师生互动v=at=gt方向始终竖直向下(四)实践应用CAI课件模拟例题的物理情景教师引导确定解题思路1.据y=gt2变形先求出炸弹在空中的运动时间.2.据x=v0t变形求出在这段时间内的水平位移.学生活动结合解题思路独自写出解题过程.师生互动实物投影同学的解题过程,激励评价.投影详解解:由y=gt2得t=又x=v0t所以:x=v0t=v0代入数值得:x=0.89 km答:飞机在离轰炸目标水平距离是0.89 km的地方投弹.题后总结关键思路:炸弹落地前的水平距离与投弹时飞机离目标的水平距离相等.三、小结1.教师归纳方法渗透平抛运动的研究方法是
11、先分解后合成,把较复杂的曲线运动简化为简单的直线运动.2.学生小结A层次:独立小结,发现各知识点间及与前面知识点间的联系.B层次:列出小结提纲,抓住重点,发现关键.C层次:结合小结提纲再现知识点.投影小结提纲1.何为平抛运动?其研究方法是什么?性质又是什么?2.平抛运动的两个分运动的v、s、a的规律表述及与合运动的关系是什么?各运动的联系又是哪个量?(即相等的量)3.平抛运动中的其他规律表述有哪些?投影学生小结的典范,激励评价.四、作业1.复习该节内容.2.作业三.3.预习下节知识点.4.思考题:如果从高空中水平飞行的飞机上,每隔1 min投一包货物,则空中的货物和飞机的连线有什么特点?落地点
12、之间距又有何特点?五、板书设计六、本节优化训练设计1.对于平抛运动,下列说法正确的是( )A.不论抛出位置多高,抛出速度越大的物体,水平位移一定越大B.不论抛出位置多高,抛出速度越大的物体,其飞行时间一定越长C.不论抛出速度多大,抛出位置越高,空中飞行时间越长D.不论抛出速度多大,抛出位置越高,飞得一定越远2.在速度为v,加速度为a的火车上的人从窗口放下一物体A,车上的人看到A的轨迹是(不计空气阻力)( )A.竖直直线B.倾斜直线C.不规则曲线D.抛物线3.一个物体以v0的初速度水平抛出,落地速度为v,则物体的飞行时间为( )A.(vv0)/gB.(v+v0)/gC./gD. /g4.高为h的
13、车厢在平直轨道上匀减速向右行驶,如左下图所示.加速度大小为a,车厢顶部A点处有水滴滴在车厢底板上,车厢底板上的O点在A点的正下方,则水滴落地点必在O点的 (填“右边”或“左边”),离O点的距离为 .5.如右上图所示,为一物体做平抛运动的xy图象,物体从O点被抛出,x、y分别为其水平方向和竖直方向位移,在物体运动过程中的任一点P(x,y)其速度的反向延长线交于x轴的A点(A点未画出),则OA的长为( )A.xB.0.5xC.0.3xD.不能确定6.子弹射出时具有水平初速度v0=1000 m/s,有五个等大的直径为d=5 cm的环悬挂着,枪口离环中心100 m,且与第5个环的环心处在同一直线上(水平直线)如图所示,不计空气阻力,求:(1)开枪同时,细线被烧断,子弹能击中第几个环?(2)开枪前0.1 s细绳被烧断了,子弹能击中第几个环?7.一排球场总长为18 m,设网高2 m,运动员站在离网3 m线上正对网前跳起将球水平击出.(1)设击球点的高度为2.5 m,试问击球的速度在什么范围内才能使球既不触网也不越界.(2)若击球点的高度小于某个值,那么无论水平击球的速度多大,球不是触网就是越界,试求出这个高度.参考答案:1.C 2.B 3.C4.右边 h5.B6.(1)第4个环 (2)第1个环7.(1)3m/sv012 m/s (2) m