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視頻標簽：平拋運動
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：高中物理人教版必修2-3.實驗研究平拋運動-安徽省級優課
教學設計、課堂實錄及教案：高中物理人教版必修2-3.實驗研究平拋運動-安徽省級優課
1教學目標
1.會用運動的合成與分解的方法分析平拋運動。
2.知道平拋運動可以看成水平方向的勻速直線運動與豎直方向的自由落體運動的合運動,并且這兩個運動互不影響具有獨立性。
3.能應用平拋運動的規律交流討論并解決實際問題.在得出平拋運動規律的基礎上進而分析斜拋運動.分析斜拋運動不在具體規律,而在方法。
2學情分析
本學期擔任高三1、3、4班的物理教學任務。三個班學生層次不一,基礎相對比較薄弱,個別學生的基礎比較扎實。其中有不少學生的學習習慣,行為習慣存在一些問題,需要我們做好每個學生的工作,因材施教,使他們在最后一年有一個很好的提升。
3重點難點
1.平拋運動、拋體運動的特點和規律。
2.用平拋運動、拋體運動規律去解答有關問題。
3.讓學生能根據運動合成與分解的方法探究出平拋運動和斜拋運動的一般規律.
4.學習和借鑒本節課的研究方法解決實際問題.
4教學過程
4.1第一學時
4.1.1教學目標
4.1.2學時重點
4.1.3學時難點
4.1.4教學活動
活動1【導入】情景導入
將小球從講桌推向桌邊,小球離開講桌做的運動是平拋運動.那么,什么是平拋運動呢? 平拋運動有什么規律呢?
活動2【導入】復習導入
1.復習物體做直線運動的條件和做曲線運動的條件。
2.復習運動的合成和分解的方法,并理解分運動與合運動的等時性和各分運動的獨立性,指出這種方法在解決復雜運動問題時的作用。
3.復習如何用坐標描述做一維運動和二維運動的物體的位置和速度。
4.復習勻變速直線運動規律的數學表達式。
活動3【講授】平拋運動
過程:
引導學生分析得出:將物體用一定的初速度沿水平方向拋出,不考慮空氣阻力,物體只在重力作用下所做的運動叫做平拋運動.物體做平拋運動有兩個條件:①有水平初速度;②運動過程中只受重力。
請同學們想一想,平時生活中你見過平拋運動嗎?舉例說明。
研究物體的運動規律就是要確定物體在任一時刻的位置和速度。
一、平拋運動的位置
首先,研究初速度為v0的平拋運動的位置隨時間變化的規律。
教師設疑:還能像描述勻變速直線運動那樣,用一維坐標來描述平拋物體的運動位置嗎?
不能,由于拋體運動是曲線運動,至少要用二維坐標才能描述平拋物體的運動。
演示:貼近黑板,在黑板的平面上,用手把小球水平拋出,用粉筆記下小球離開手的位置,描出軌跡。
我們以小球離開手的位置為坐標原點,以水平拋出的方向為x軸的方向,豎直向下的方向為y軸的方向,建立坐標系,并從這一瞬間開始計時.用牛頓第二定律的觀點分析水平方向、豎直方向的力和運動的特征。
問題1:豎直方向受什么力,有沒有加速度,有沒有初速度?水平方向受什么力,有沒有加速度,有沒有初速度?
問題2:是否可以把平拋運動看成是水平方向和豎直方向上兩個運動的合成,這兩個方向上的運動各有什么特點呢?
結論1:因拋出時,物體只受重力的作用,豎直方向有大小為g的加速度,沒有初速度;不受水平方向的力,所以,小球在水平方向沒有加速度,水平方向保持初速度v0不變.。
2:平拋運動可以看作水平方向的勻速直線運動與豎直方向的自由落體運動的合運動,并且兩個分運動與平拋運動具有等時性。
平拋運動物體在任意時刻t的位置:
x=v0t(1)
y= gt2(2)
平拋運動物體在任意時刻t的位移:s= 。
二、平拋運動的軌跡
思考: 1、討論以速度v0水平拋出的物體的運動軌跡。
分析:在初中數學中已經學過,直角坐標系中的一條曲線可以用包含x、y的關系式來代表.平拋運動的軌跡能否用包含x、y的關系式來代表呢?
解答:將(1)(2)兩式消去時間t得到軌跡方程y=
上式為拋物線方程,“拋物線”的名稱就是從物理來的。
自主探究
如果物體拋出時的速度v0不沿水平方向,而是斜向上方或斜向下方且僅受重力,這樣的斜拋運動怎么分析?
知識拓展
斜拋運動的位置
問題:1.斜拋運動的物體僅受重力,水平方向的速度變化嗎?如果水平速度不變,應該有多大?
2.斜拋運動與平拋運動在豎直方向上相比,有什么相同和不同?
結論:1.水平方向做速度為vx= v0cosθ的勻速直線運動。
2.豎直方向做初速度為vy=v0sinθ豎直上拋運動或豎直下拋運動。
斜上拋運動: x=vxt=v0cosθ·t y=v0sinθ·t- gt2
斜下拋運動:x=vxt= v0cosθ·t y=v0sinθ·t+ gt2
三、平拋運動的速度
要求學生畫出在平面坐標中平拋運動的軌跡和速度的方向,同樣道理,先把平拋運動分解,確定兩個分運動在某時刻的速度,再將兩個分速度合成,就是平拋運動的速度。
水平速度:vx=v0
豎直速度:vy=gt
平拋運動的速度:vt的大小vt= 。
思考2、 一個物體以10 m/s的速度從10 m的高度水平拋出,落地時速度的方向與地面的夾角θ是多少(不計空氣阻力)?
分析:物體在水平方向不受力,所以加速度為0,速度總等于初速度v0=10 m/s;在豎直方向的加速度為g,初速度為0,可以用勻變速運動的規律。
解答:落地時,物體在水平方向的速度vx=v0=10 m/s。
落地時豎直方向的速度記為vy,在豎直方向遵循勻變速運動的規律,有
=2gh,由此解出vy=14.1 m/s
tanθ=vy/vx=1.41,θ=55°
課堂小結
本節課主要內容包括:1.拋體運動和平拋運動的概念:用一定的初速度沿水平方向拋出,不考慮空氣阻力,物體只在重力作用下所做的運動叫做平拋運動;
2. 平拋運動可以看作水平的勻速直線運動與豎直方向的自由落體運動的合運動.并且兩個分運動與平拋運動具有等時性;
3.初速度為v0的平拋運動的位置隨時間變化的規律x=v0t,y=gt2/2;
4.初速度為v0的平拋運動的速度隨時間變化的規律vx=v0、vy=gt。
本節課不僅是知識的學習,更為重要的是在已有的知識基礎上實現知識的遷移,靈活運用運動合成和分解的科學思維方法,將曲線運動化為直線運動,使復雜問題簡單化。
活動4【練習】課堂練習
課堂訓練
1.一物體以初速v0作平拋運動,經過 s.其水平分速度和豎直分速度大小相等,經過 s.其豎直分位移是水平分位移的兩倍。
2.如圖所示,將一小球從原點沿水平方向的Ox軸拋出,經一段時間到達P點,其坐標為(x0,y0),作小球運動軌跡在P點切線并反向延長,與Ox軸相交于Q點,則Q點的x 坐標為 ( )
A.
B.x0 / 2
C.3x0 / 4
D.與初速大小有關
3.從高為h的平臺上,分兩次沿同一方向水平拋出一個小球,如右圖.第一次小球落地在a點,第二次小球落地在b點,ab相距為d。已知第一次拋球的初速度為v1,求第二次拋球的初速度v2 是多少?
4.在海邊高45m的懸崖上,海防部隊進行實彈演習,一平射炮射擊離懸崖水平距離為1200m,正以10m/s的速度迎面開來的靶艦,擊中靶艦(g取10m/s2)試求:(1)炮彈發射的初速度;(2)靶艦中彈時距離懸崖的水平距離。
活動5【作業】作業布置
教材“問題與練習”第1、2題
視頻來源：優質課網 www.jjlqy.cn
