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視頻標簽：斜拋運動
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：教科版高一物理必修二第二章1.4斜拋運動-吉林省 - 公主嶺
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1.4、斜拋運動
教學目標
1.知道斜拋運動，知道斜拋運動可以分解成水平方向的勻速直線運動和豎直方向的豎直上拋運動。
2.通過實驗探究斜拋運動的射高和射程跟初速度和拋射角的關系，并能將所學的知識應用到生產、生活中。
3.了解彈道曲線。
4.能運用運動的合成與分解方法解決日常生活中有關的斜拋問題，培養理論聯系實際、運用理論解決實際問題的能力。 重點難點
重點：1.斜拋運動的規律的推導；2.用運動的的合成與分解方法處理斜拋運動。 難點：1.斜拋運動的規律的推導；2.影響射高、射程的因素。 設計思想
本課題是在學完運動的合成與分解和平拋運動的基礎上,來探究斜拋運動的問題。不僅使學生對拋體運動有完整的認識，且能進一步理解運動的獨立性、運動的合成與分解。對斜拋運動可以從運動軌跡和射高、射程兩方面理解。斜拋運動的運動軌跡是一條拋物線，可以把斜拋運動看成是水平方向的勻速直線運動與豎直方向的豎直上拋運動的合運動；射高與射程和初速度及拋射角有關。斜拋運動是學生生活中比較熟悉的現象，因此教學時盡量貼近生活，從生活中來，到生活中去，在教學過程盡量創設情景讓學生有切身的體會，以加深對斜拋運動的理解。 教學設計 【課堂引入】
展示圖片：運動員投擲出的鏈球、鉛球、鐵餅；高爾夫球場上已擊出的高爾夫球在空中的運動；運動員練習投籃時籃球的運動
問題：圖片的各物體做什么運動？運動員在投擲以上各種球類時怎樣才能獲得更好的成績？為了解決這些問題，就需要學習斜拋運動。 【課堂學習】
學習活動一：斜拋運動
問題1：鏈球、鉛球、鐵餅、高爾夫球及籃球剛要在空中運動時，是否具有一定的初速度？ 問題2：這個初速度是沿水平方向還是其他方向？
問題3：鏈球、鉛球、鐵餅、高爾夫球及籃球在空中的運動軌跡是什么樣的？ 問題4：這些物體在空中運動的過程中受到什么力的作用？ 問題5：什么是斜拋運動？
斜拋運動：以一定的初速度將物體與水平方向成一定的角度斜向上拋出，物體僅在重力作用下所做的曲線運動。
問題6：如果用帶有頻閃光源的相機將小球做斜拋運動的過程拍攝下來就得到頻閃照片，從照片中可看出這是一條曲線，我們把這樣的曲線稱為拋物線。用什么方法研究這類運動較方便？
在處斜拋運動的曲線運動問題中,和平拋運動一樣。為了處理問題的方便，建立 x—y直角坐標系，把斜拋運動分解成沿水平x方向及豎直y方向上的兩個分運動。
問題7：如果將斜拋運動分解,水平方向和豎直方向都是什么運動？
①水平x方向上物體不受力的作用，故水平以某一初速度V0x作勻速直線運動。 ②豎直y方向上物體受豎直向下重力G作用，又有一豎直向上的初速度V0y，故物體作豎直上拋運動。（豎直方向上，初速度V0y向上的，a=-g的勻減速直線運動）
問題8：如何求出斜拋運動中任一時刻t，物體的速度及位置？
0cosxvv
0sinyvvgt
2
2yvvvx
x
yvv
tan
0cosxvt
2
01sin2
yvtgt 22yxs
x
y
tan 從公式中可看出：當vy=0時，小球達到最高點，所用時間0sinvtg
；小球自最高點自由落下所需時間，與上升到最高點所需時間相等，因此小球飛行時間為02sin2vTtg
。小球能達到的最大高度（h）叫做射高；從拋出點到落地點的水平距離(s)叫做射程。
過渡：為了進一步定性分析斜拋運動中的射高和射程的大小與初速度v0、拋射角θ的關
系，請同學們用實驗進行探究。在實驗中采用控制變量法，即先保持拋射角θ不變，探究射高、射程與初速度的關系；再保持初速度v0不變，探究射高、射程與拋射角的關系。
探究實驗一：探究射高、射程與初速度的關系。
（1）細玻璃容器內裝有水，滴入幾滴紅墨水，用橡皮塞塞緊容器口，倒置于鐵架臺上；用注射針頭連接軟管組成噴水嘴，再與細玻璃容器相接。
（2）將木尺、量角器及噴水嘴固定在鐵架臺上，（噴水口與水平木尺等高，且盡量讓容器口離固定點遠點）在木尺末端的地面上放一水槽，如圖所示。
（3）保持噴水嘴方向不變，即拋射角不變，觀察隨著容器中水位的降低，噴出水流的初速度減小，水流的射程、射高的變化。
實驗現象：水流的射程和射高都變小
探究實驗二：探究射高、射程與拋射角的關系。
（1）將實驗一的細玻璃容器、軟管、注射針頭取下，換成：事先已在底部開幾個小孔的容積為1.25升的礦泉水瓶裝滿水，用連接有軟管的軟木塞塞緊后固定在鐵架臺上，軟管的另一端連接著滴管作為噴水嘴，用一鐵夾子夾住軟管作為開關。（如圖所示）
（2）放開鐵夾子，從小到大逐漸改變噴水嘴的與方向，觀察水流的射程和射高的變化。 實驗現象：在拋射角小于450
范圍內，隨著拋射角的增大，水流的射程增大，射高也增大；當拋射角等于450
時，射程達到最大；當拋射角超過450
，隨著拋射角的增大，射程反而減小，射高仍增大；當拋射角等于900
時，射程為0，而射高達到最大；拋射角等于300
和等于600
時，射程一樣。
小結：斜拋運動中的射高和射程的大小與初速度和拋射角都有關，且初速度不變，當拋射角等于450
時，射程達到最大。
h
θ
s
s
h
θ
講述：自然界里許多動物雖然不懂什么是射高、什么是射程，卻在不自覺地在應用，比如青蛙跳躍時，常常取45°角，以便跳得更遠。如圖所示。
學習活動二：空氣阻力對斜拋運動的影響
過渡：如圖摘自——本遠程彈道學方面的專著。圖中顯示了一個質量為6.9kg、直徑為7.7cm的錘型柱體作斜拋運動的軌道曲線，初速＝550m／s；仰角θ＝45°。圖中虛線為理論結果；實線是在空氣中的實際結果。
問題1：為什么實際上物體在運動過程中的射程和射高都比理論上來得小？
在前面討論斜拋運動時，忽略了空氣阻力的影響，如當物體的初速度較小時就可以忽略空氣阻力的影響；當物體的初速度很大時，如射出的子彈、炮彈，空氣阻力的影響很大，既影響了射高，也影響了射程，子彈或炮彈的運動軌跡不再是拋物線，通常稱為彈道曲線。如圖所示。
拓展：在前面的探究實驗中，我們所探究的是忽略空氣阻力且拋體的拋擲點和落回點在同一水平線上，這種情況下射程是以拋射角為450
時最大；如果拋體的拋擲點和落回點不在同一水平線上，比如鏈球、鉛球、鐵餅、標槍，它們的投擲點都是離地面一段高度，當它們落回地面時，不再是拋射角為450
時射程最大；不同的投擲類的最大射程的拋射角是不同的，比如推鉛球為380
~420
、擲鐵餅為300
~350
、拋鏈球為420
~440
。有興趣的同學可以在課后和體育老師研究看看。
問題2：平拋運動和豎直上拋運動都可看成斜拋運動的特例。這句話怎樣理解? 問題3：在一次投籃游戲中，小剛同學調整好力度，將球從A點向籃筐B投去，結果球如圖所示劃著一條弧線飛到籃筐后方，已知A、B等高，請問：（1）下次再投時，他應如何調整？ （2）若保持力度不變，要把球投入籃筐，他有幾種投法？
θ=300
θ=600
θ=450
y/km
x/k5
3 3
6 理論 拋物線
彈道 曲線
【課堂小結】
問題1：斜拋運動是曲線運動，可以把斜拋運動分解成哪兩個運動？ 問題2：斜拋運動的射高、射程跟什么因素有關？ 【板書設計】
第四節 斜拋運動
課堂反饋
1.做斜上拋運動的物體，下列說法不正確的是（ D ） A.水平分速度不變 B.加速度不變
C.在相同的高度處速度大小相同 D.經過最高點時，瞬時速度為零
2.在地面上將不同物體以相同速率斜向上拋出,但拋出的角度不同,下列關于射高、射程與拋射角的關系的說法中，正確的是（ AD ） A.拋射角越大，射高越大 B.拋射角越大，射程越大 C.拋射角等于45°時，射高最大 D.拋射角等于45°時，射程最大
3.勻速上升的載人氣球中，有人水平向右拋出一物體，取豎直向上為y軸正方向，水平向右為x軸正方向，取拋出點為坐標原點，不計空氣阻力.則地面上的人看到的物體運動軌跡是（ B ）
4.關于斜拋運動的性質以下說法正確的是（ B ） A.斜拋運動是勻變速運動，因為其速度是恒定的 B.斜拋運動是勻變速運動，因為其加速度是恒定的
B
A
C.斜拋運動是非勻變速運動，因為其速度是變化的 D.斜拋運動是非勻變速運動，因為其加速度是變化的
課后測評
1.一足球運動員開出角球，球的初速度是20 m/s，踢出時和水平面的夾角是45°，如果球在飛行過程中，沒有被任何一名隊員碰到，空氣阻力不計，g=10 m/s2,球的落地點與開出點之間的距離為（ B ）
A.38.4 m B.40 m C.76.8 m D.153.6 m
2.如圖1所示,在水平地面上的A點以速度v1跟地面成θ角射出一彈丸,恰好以速度v2垂直穿入墻壁上的小孔B,則下列說法正確的是（ AC ）
A.在B點以跟v2大小相等、方向相反的速度射出彈丸，它必定落在地面上的A點
B.在B點以跟v1大小相等、跟v2方向相反的速度射出彈丸，它必定落在地面上的A點 C.在B點以跟v1大小相等、跟v2方向相反的速度射出彈丸，它必定落在A點的左側 D.在B點以跟v1大小相等、跟v2方向相反的速度射出彈丸，它必定落在A點的右側 3.下列關于做斜拋運動的物體速度改變量的說法中正確的是(g=9.8 m/s2)（ CD ） A.拋出后一秒內物體速度的改變量要比落地前一秒內的小
B.在到達最高點前的一段時間內，物體速度的變化要比其他時間慢一些 C.即使在最高點附近，每秒鐘物體速度的改變量也等于9.8 m/s D.即使在最高點附近，物體速度的變化率也等于9.8 m/s2 4.下列有關斜拋運動的說法中正確的是（ ACD ） A.斜拋運動中物體運動的加速度不變 B.斜拋運動中物體運動的速度不變 C.斜拋運動中水平方向的速度不變 D.斜拋運動中物體的機械能保持不變
5.一只澳大利亞袋鼠有一次以8 m/s 的初速度以相對于水平地面成64.2°的角度縱身一跳，恰在其運動的最高點越過了一道籬笆，已知sin64.2°=0.9，g=10 m/s2，則該籬笆的高度為（ B ） A.3.2 m B.2.6 m C.6.4 m D.5.2 m
6.世界上最窄的海峽是蘇格蘭的塞爾海峽,它位于歐洲大陸與塞爾島之間.這個海峽只有約6 m寬,假設有一位運動員,他要以相對于水平面為37°的角度進行“越海之跳”，可使這位運動員越過這個海峽的最小初速度是多少？（忽略空氣阻力,sin 37°=0.6，cos 37°=0.8,g取10 m/s2)
7.在鏈球比賽中，將球斜向上拋出，拋射角α=53°.當t=1.4 s 時，球仍斜向上升，方向已與水平方向成β=37°.求:（1）球的初速度v0是多少？
（2）球將在什么時候到達最高點？（不計空氣阻力g=10 m/s2）
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