第5章 第4节 抛体运动的规律（Word教参）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理必修第二册（人教版2019 江苏专版）

第4节　抛体运动的规律 核心素养导学 物理观念 (1)知道抛体运动的受力特点。 (2)理解平抛运动的规律，知道平抛运动的轨迹是抛物线。 科学思维 (1)会用运动的合成与分解的方法对平抛运动进行理论分析。 (2)会计算平抛运动的速度及位移，会解决与平抛运动相关的实际问题。 (3)认识平抛运动研究中等效替代的思想和“化繁为简”的思想，并能够用来研究一般的抛体运动。 科学态度与责任 通过用平抛运动的知识解决和解释自然、生活和生产中的例子，认识到平抛运动的普遍性，有学习物理的内在动力，体会物理学的应用价值。 一、平抛运动的速度 1．水平速度：做平抛运动的物体，由于只受到竖直向下的重力作用，在x方向的分力为，加速度为，故物体在x方向的速度将保持v0不变，即vx＝。 2．竖直速度：物体在y方向上受重力mg作用，由mg＝ma可知，物体在竖直方向的加速度等于自由落体加速度，vy＝gt。 3.合速度：由图可知，物体在时刻t的速度v＝＝，tan θ＝＝。 4．结论：物体在下落过程中速度v越来越，速度方向与水平方向间夹角θ越来越。 物体平抛后下落时间越长，速度与水平方向的夹角越大，但永远不会达到90°。　　 二、平抛运动的位移与轨迹 1．水平分位移：x＝v0t ① 2．竖直分位移：y＝gt2 ② 3．轨迹方程：由①②两式消去时间t，可得平抛运动的轨迹方程为y＝x2，由此可知平抛运动的轨迹是一条抛物线。 三、一般的抛体运动 物体被抛出时的速度v0沿斜上方或斜下方时，物体做斜抛运动(设v0与水平方向夹角为θ)。 1．水平方向：物体做匀速直线运动，初速度v0x＝v0cos_θ。 2．竖直方向：物体做竖直上抛或竖直下抛运动，初速度v0y＝v0sin__θ，如图所示。 1.运动员在球场上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。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)网球从开始做平抛运动到落地的时间与初速度大小无关。(√) (4)所有网球做平抛运动的过程中速度变化量都相同。(√) 2．从桌面水平抛出的钢球做平抛运动的运动轨迹能否被看作是一条抛物线？ 提示：钢球做平抛运动，其运动轨迹可以看作抛物线。 3．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)| 对平抛运动的理解 [任务驱动] 如图为一人正在练习水平投掷飞镖，不计空气阻力，请思考： (1)飞镖掷出后，其加速度的大小和方向是否变化？ (2)飞镖的运动是什么性质的运动？ 提示：(1)加速度为重力加速度g，大小和方向均不变。 (2)匀变速曲线运动。　　 [重点释解] 1．平抛运动的性质 加速度为g的匀变速曲线运动。 2．平抛运动的特点 (1)受力特点：只受重力作用，不受其他力或其他力忽略不计。 (2)运动特点 ①加速度：a＝g，平抛运动是匀变速曲线运动。 ②速度：初速度v0方向水平；任意时刻的瞬时速度的水平分量都等于初速度v0，竖直分量都等于自由落体运动的速度。 ③速度变化特点：任意两个相等的时间间隔内速度的变化量相同，Δv＝gΔt，方向竖直向下，如图所示。 (3)轨迹特点：运动轨迹是抛物线。 [特别提醒]　平抛运动中任意两个相等的时间间隔内速度的变化量相同，但是速率的变化却不相等。 [针对训练] 1．在空气阻力可忽略的情况下，下列物体的运动可视为平抛运动的是(　 ) A．沿水平方向击出的排球 B．沿斜向上方投出的篮球 C．沿斜向下方抛出的小石子 D．沿竖直方向向上抛出的橡皮 解析：选A　沿水平方向击出的排球，相对地面初速度沿水平方向，且只受重力，是平抛运动，故A项正确；沿斜向上方投出的篮球的初速度不是沿水平方向，所以不是平抛运动，故B项错误；沿斜向下方抛出的小石子相对地面初速度不是沿水平方向，所以不是平抛运动，故C错误；沿竖直方向向上抛出的橡皮的初速度沿竖直方向，不是平抛运动，故D项错误。 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。 新知学习(二)|平抛运动的规律及推论 [重点释解] 1．研究方法 (1)把平抛运动分解为