第2章 第2节 平抛运动（Word教参）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理必修第二册（鲁科版2019）

第2节　平抛运动 核心素养导学 物理观念 (1)知道什么是平抛运动。 (2)知道平抛运动是一种匀变速曲线运动。 科学思维 利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动，渗透“化曲为直”“化繁为简”“等效替换”等重要的物理思想。 科学探究 通过实验探究和对频闪照相分析，知道平抛运动的特点和规律，提高观察分析能力。 科学态度与责任 能通过对平抛运动特点的研究，会用平抛运动的规律解决实际问题；能认识物理学是人们有意识探究而形成的对自然现象的描述与解释。 一、什么是平抛运动 1．概念：物体以一定的初速度沿水平方向抛出，只在重力作用下所做的运动，称为平抛运动。 2．运动轨迹：平抛运动的轨迹是一条抛物线。 物体平抛后下落时间越长，速度与水平方向的夹角越大，但不会达到90°。　　 二、平抛运动的规律 1．平抛运动的特点 (1)水平方向：不受力，做匀速直线运动。 (2)竖直方向：只受重力，做自由落体运动。 2．平抛运动的速度 (1)水平方向：vx＝v0，即沿水平方向做匀速直线运动。 (2)竖直方向：vy＝gt，即沿竖直方向做自由落体运动。 3．平抛运动的位移 (1)水平方向：x＝v0t。 (2)竖直方向：y＝gt2。 1.如图所示，球场上，运动员多次从同一高度以不同的水平速度击出网球，且网球落在同一水平面内。忽略空气阻力，请对以下结论作出判断： (1)网球的初速度越大，下落得越快。(×) (2)网球的初速度越大，抛出的水平距离越大。(√) (3)网球做平抛运动到落地的时间与初速度大小无关。(√) (4)所有网球平抛运动过程中速度变化量相同。(√) 2.铅球运动员在推铅球时都是将铅球斜向上用力推出，你知道这其中的道理吗？ 提示：将铅球斜向上推出，可以延长铅球在空中的运动时间，使铅球运动得更远。 新知学习(一)|平抛运动的特点 [任务驱动] 由静止释放后的小球将从桌子的边缘沿水平方向飞出，开始做平抛运动。 (1)做平抛运动的小球的受力有什么特点？ (2)为了研究方便，我们可以将平抛运动转化为哪两个方向的直线运动？ 提示：(1)只受重力作用。 (2)可以转化为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。　　　　 [重点释解] 1．物体做平抛运动的条件 物体的初速度v0方向水平且不等于零，只受重力作用，两个条件缺一不可。 2．平抛运动的性质 加速度为g的匀变速曲线运动。 3．平抛运动的三个特点 (1)理想化特点：物理上提出的平抛运动是一种理想化的模型，即把物体看成质点，抛出后只考虑重力作用，忽略空气阻力。 (2)匀变速特点：平抛运动的加速度恒定，始终等于重力加速度，且重力与速度不共线。 (3)速度变化特点：任意两个相等的时间间隔内速度的变化相同，Δv＝gΔt，方向竖直向下，如图所示。 4．平抛运动的轨迹 由x＝v0t，y＝gt2得y＝x2，为抛物线方程，其运动轨迹为抛物线。 [针对训练] 1．平抛运动可以看成(　 ) A．水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合运动 B．水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动的合运动 C．水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀速运动的合运动 D．水平方向的匀加速运动和竖直方向的自由落体运动的合运动 解析：选A　水平抛出的物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，故平抛运动可以看成水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合运动，A正确。 2．(2021·浙江7月学考)如图所示，小陈同学参加趣味运动中的“投球入桶”比赛。她站立在规定的位置，以初速度v0把小橡胶球水平投出，投出点高度为h，发现球落在目标桶前方。她欲将球投入桶中，应该(　 ) A．h增大，v0增大　　　　　 B．h增大，v0不变 C．h不变，v0增大 D．h不变，v0减小 解析：选D　如果h增加，则运动时间t＝增加，只有减小v0，才可能使水平位移x＝v0t减小，A、B错误；如果h不变，则运动时间t＝不变，减小v0，就可以使水平位移x＝v0t减小，C错误，D正确。 3．某人在平台上平抛一个小球，球离开手时的速度为v1，落地时速度为v2，不计空气阻力。下列图中能表示出速度矢量的演变过程的是(　 ) 解析：选C　小球被抛出后做平抛运动，任何时刻小球在水平方向上的速度大小都是不变的，即任何时刻的速度的水平分量都是一样的；小球在竖直方向上做自由落体运动，竖直方向上的速度在均匀增加，分析知C图正确。 新知学习(二)|平抛运动的规律及其推论 [重点释解] 1．平抛运动的规律 运动 水平分运动(匀速直线) 竖直分运动(自由落体) 合运动(平抛运动) 速度 vx＝v0 vy＝gt v＝tan θ＝ 位移 x＝v0t y＝gt2 s＝tan α＝ 加速度 ax＝0 ay＝g a＝g竖直向下 合成、分解图示 2．平抛运动的时间和水平射程 (1)飞行