歡迎進(jìn)入物理課堂 第3節(jié)平拋運(yùn)動 核心要點(diǎn)突破 課堂互動講練 知能優(yōu)化訓(xùn)練 第3節(jié) 課前自主學(xué)案 課標(biāo)定位 課標(biāo)定位 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 會用運(yùn)動的合成與分解的方法分析平拋運(yùn)動 2 通過實(shí)驗(yàn) 知道平拋運(yùn)動可以看成水平方向的勻速直線運(yùn)動與豎直方向的自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動 能描述平拋運(yùn)動的軌跡 3 能用平拋運(yùn)動的規(guī)律解決實(shí)際問題 重點(diǎn)難點(diǎn) 認(rèn)識平拋運(yùn)動可以分解為沿豎直方向的自由落體運(yùn)動和沿水平方向的勻速直線運(yùn)動 并能運(yùn)用合成與分解的方法解決平拋運(yùn)動的問題 課前自主學(xué)案 一 什么是平拋運(yùn)動1 定義 把物體以一定的初速度沿 拋出 不考慮空氣阻力 物體只在 下所做的運(yùn)動 2 特點(diǎn)圖3 3 1 水平方向 重力作用 1 受力特點(diǎn) 只受 不計 2 軌跡 3 實(shí)驗(yàn)探究如圖3 3 1所示是兩個小球同時開始做自由落體運(yùn)動和平拋運(yùn)動的頻閃照片 從照片可以看出 兩小球相同時間內(nèi)下落高度 表明平拋運(yùn)動在豎直方向的運(yùn)動是自由落體運(yùn)動 同時 由于小球在運(yùn)動過程中 水平方向不受 因此平拋運(yùn)動在水平方向的運(yùn)動是 重力作用 空氣阻力 拋物線 相同 外力作用 勻速直線運(yùn)動 思考感悟平拋運(yùn)動軌跡是曲線 其運(yùn)動性質(zhì)還是勻變速嗎 提示 是 是否是勻變速由加速度是否恒定決定與運(yùn)動軌跡無關(guān) 二 平拋運(yùn)動的規(guī)律1 運(yùn)動分解 水平方向的 和豎直方向的 2 速度變化規(guī)律 如圖3 3 2所示 圖3 3 2 勻速直線運(yùn)動 自由落體運(yùn)動 1 水平方向 vx 2 豎直方向 vy v0 gt v0t 圖3 3 3 核心要點(diǎn)突破 一 對平拋運(yùn)動的理解1 物體做平拋運(yùn)動的條件物體的初速度v0水平且不等于零 且它只受重力作用 兩個條件缺一不可 2 平拋運(yùn)動的性質(zhì) 加速度為g的勻變速曲線運(yùn)動 3 平拋運(yùn)動的特點(diǎn) 1 理想化特點(diǎn) 物理上提出的平拋運(yùn)動是一種理想化的模型 即把物體看成質(zhì)點(diǎn) 拋出后只考慮重力作用 忽略空氣阻力 2 勻變速特點(diǎn) 平拋運(yùn)動的加速度恒定 始終等于重力加速度 這是平拋運(yùn)動的特點(diǎn) 圖3 3 4 特別提醒 平拋運(yùn)動任意兩時刻的速度與其速度的變化量 v構(gòu)成矢量三角形 且 v豎直向下 二 平拋運(yùn)動物體的處理方法1 研究平拋運(yùn)動采用運(yùn)動分解的方法 在解決有關(guān)平拋運(yùn)動的問題時 首先要把平拋運(yùn)動分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動 然后分別運(yùn)用兩個分運(yùn)動的規(guī)律去求分速度 分位移等 再合成得到平拋運(yùn)動的實(shí)際速度 位移等 這種處理問題的方法可以變曲線運(yùn)動為直線運(yùn)動 變復(fù)雜運(yùn)動為簡單運(yùn)動 使問題的解決得到簡化 4 平拋物體的運(yùn)動中 任意兩個相等時間間隔的速度變化量 v g t 方向恒為豎直向下 5 平拋運(yùn)動的偏角與水平位移和豎直位移之間的關(guān)系 如圖3 3 5所示圖3 3 5 三 平拋運(yùn)動的探究1 探究實(shí)驗(yàn) 1 提出問題 可以把平拋運(yùn)動看做兩個分運(yùn)動的合成 一個是水平方向上的勻速直線運(yùn)動 另一個是豎直方向上的自由落體運(yùn)動 這樣處理的依據(jù)是什么呢 2 設(shè)計實(shí)驗(yàn) 為了研究平拋運(yùn)動 我們用平拋運(yùn)動演示器做實(shí)驗(yàn) 3 實(shí)驗(yàn)器材 平拋運(yùn)動演示器 小錘 小球兩個 4 實(shí)驗(yàn)過程 用如圖3 3 6所示的平拋運(yùn)動演示器做實(shí)驗(yàn)來研究平拋運(yùn)動 用小錘擊打彈性金屬片C 使A球沿水平方向飛出做平拋運(yùn)動 與此同時 B球被松開做自由落體運(yùn)動 改變實(shí)驗(yàn)裝置離地面的高度 多次實(shí)驗(yàn) 兩球總是同時落地 在同一高度改變小錘擊打的力度 使A球的平拋初速度大小不同 多次實(shí)驗(yàn) 兩球也總是同時落地 這說明做平拋運(yùn)動的A球在豎直方向上的運(yùn)動情況與自由落體運(yùn)動相同 圖3 3 6 5 得出結(jié)論 經(jīng)過觀察和分析 平拋運(yùn)動是水平方向上的勻速直線運(yùn)動和豎直方向上的自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動 6 注意事項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)中 要用不同的力擊打彈性金屬片 使A球獲得不同的初速度 用多次實(shí)驗(yàn)的方法 找出平拋運(yùn)動的共同規(guī)律 從而培養(yǎng)學(xué)生分析總結(jié)問題的能力 圖3 3 7 2 頻閃照相法頻閃照相是指每隔一定時間 對同一物體進(jìn)行一次照相 并將其位置呈現(xiàn)在同一張底片上的技術(shù) 如圖3 3 7是兩個小球同時分別做自由落體運(yùn)動和平拋運(yùn)動的頻閃照片 先觀察分析兩小球在豎直方向上的運(yùn)動情況 它們在同一時間下落的高度相同 再一次驗(yàn)證了平拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動 由于不計空氣阻力 水平方向不受力 說明了平拋運(yùn)動的水平分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動 也可以通過測量小球在相等時間里通過的水平距離的關(guān)系來證明平拋運(yùn)動水平分運(yùn)動為勻速直線運(yùn)動 課堂互動講練 關(guān)于平拋運(yùn)動 下列說法不正確的是 A 是變加速曲線運(yùn)動B 是勻變速曲線運(yùn)動C 平拋運(yùn)動速度變化僅在豎直方向上D 任意相等的時間內(nèi)速度的變化量相等 精講精析 平拋運(yùn)動只受重力作用 加速度恒定 所以是勻變速曲線運(yùn)動 A錯 B對 加速度為重力加速度 方向豎直向下 根據(jù) v g t可知 v和g方向相同 所以 平拋運(yùn)動速度的變化在豎直向下的方向上 并且 t相等時 v相等 C D對 故選A 答案 A 變式訓(xùn)練1 2011年武昌高一檢測 關(guān)于平拋運(yùn)動 下列說法正確的是 A 因?yàn)槠綊佭\(yùn)動的軌跡是曲線 所以不可能是勻變速運(yùn)動B 平拋運(yùn)動速度的大小與方向不斷變化 因而相等時間內(nèi)速度的變化量也是變化的 加速度也不斷變化C 平拋運(yùn)動可以分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動與豎直方向上的豎直下拋運(yùn)動D 平拋運(yùn)動是加速度恒為g的勻變速曲線運(yùn)動 解析 選D 平拋運(yùn)動的物體只受重力 其加速度恒為g 故為勻變速曲線運(yùn)動 A錯誤 D正確 相等時間內(nèi)速度的變化量 v g t 是相同的 故B錯誤 平拋運(yùn)動可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向上的自由落體運(yùn)動 C錯誤 改編題 2010年8月在甘肅舟曲泥石流救災(zāi)中 飛機(jī)在2km的高空以360km h的速度沿水平航線勻速飛行 飛機(jī)在地面觀察者的正上方空投一包裹 g取10m s2 不計空氣阻力 1 試比較飛行員和地面觀察者所觀察到的包裹的運(yùn)動軌跡 2 包裹落地處離地面觀察者多遠(yuǎn) 離飛機(jī)的水平距離多大 3 求包裹著地時的速度大小和方向 思路點(diǎn)撥 將平拋運(yùn)動看成水平的勻速直線運(yùn)動和豎直方向自由落體運(yùn)動 利用分解的思想結(jié)合運(yùn)動特點(diǎn)分析計算 自主解答 1 飛機(jī)上的飛行員以正在飛行的飛機(jī)為參考系 從飛機(jī)上投下去的包裹由于慣性 在水平方向上仍以360km h的速度沿原來的方向飛行 但由于離開了飛機(jī) 在豎直方向上同時進(jìn)行自由落體運(yùn)動 所以飛機(jī)上的飛行員只看到包裹在飛機(jī)的正下方下落 包裹的軌跡是豎直直線 地面上的觀察者是以地面為參考系的 他看見包裹做平拋運(yùn)動 包裹的軌跡為拋物線 答案 1 見自主解答 2 2000m0 3 224m s與水平方向成arctan2角 方法總結(jié) 1 在處理此類問題時 要根據(jù)問題特點(diǎn) 靈活選擇某一相關(guān)分運(yùn)動處理問題 既要抓住運(yùn)動的獨(dú)立性 又要抓住兩個分運(yùn)動之間的關(guān)系 如時間關(guān)系 速度關(guān)系 位移關(guān)系等 2 平拋運(yùn)動的物體相對不同的參考系 其運(yùn)動性質(zhì)并不相同 相對水平方向上的勻速直線運(yùn)動的物體 與平拋運(yùn)動的初速度相同 為參考系 物體做自由落體運(yùn)動 相對自由落體運(yùn)動的物體為參考系 則物體做勻速直線運(yùn)動 選擇不同的參考系 可以將物體的平拋運(yùn)動進(jìn)行簡化 變式訓(xùn)練2從離地80m高處水平拋出一個物體 3s末的速度為50m s 取g 10m s2 求 1 物體拋出時的初速度 2 物體在空中運(yùn)動的時間 3 物體落地時的水平位移 答案 1 40m s 2 4s 3 160m 某同學(xué)利用如圖3 3 8甲所示裝置做 研究平拋運(yùn)動 的實(shí)驗(yàn) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)紙上描出了小球水平拋出后的運(yùn)動軌跡 但不慎將畫有軌跡圖線的坐標(biāo)紙丟失了一部分 剩余部分如圖乙所示 圖乙中水平方向與豎直方向每小格的長度均代表0 10m P1 P2和P3是軌跡圖線上的3個點(diǎn) P1和P2 P2和P3之間的水平距離相等 完成下列填空 重力加速度取9 8m s2 圖3 3 8 思路點(diǎn)撥 平拋運(yùn)動可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動 變式訓(xùn)練3如圖3 3 9所示為一小球做平拋運(yùn)動的閃光照相照片的一部分 圖中背景方格的邊長均為5cm 如果取g 10m s2 那么 1 閃光頻率是多少 2 小球運(yùn)動中水平分速度的大小 3 小球經(jīng)過B點(diǎn)時的速度大小 圖3 3 9 答案 1 10Hz 2 1 5m s 3 2 5m s 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全