第2章 第4节 生活中的抛体运动（Word教参）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册（鲁科版2019）

第4节　生活中的抛体运动 核心素养 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度与责任 掌握抛体运动的概念，知道斜抛运动的特点是初速度方向斜向上，只受重力作用，他的运动轨迹是抛物线． 知道斜抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动的合成，同时向学生渗透等效替代的思想． 探究理想情况下斜抛物体的射程问题，定性的了解初速度和抛射角的改变对射程的影响． 了解日常生活和生产存在的斜抛运动，能用运动合成与分解的方法处理实际问题，有在生活中应用物理知识的意识． [对应学生用书P61] 知识点 抛体运动❶ 1.抛体运动：以一定的初速度将物体抛出，物体仅在重力作用下所做的运动❷． 2．分类：根据抛出物体的初速度方向，把抛体运动分为：平抛运动、竖直上抛运动、竖直下抛运动和斜抛运动． 3．斜抛运动 (1)定义：初速度沿斜向上方或斜向下方的抛体运动． (2)分类：可分为斜上抛运动和斜下抛运动． (3)性质：斜上抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动的合运动． (4)射高❸：物体能到达的最大高度． (5)射程❹：物体从抛出点到落地点的水平距离． 1．斜抛运动是变加速曲线运动．(×) 2．将物体以某一初速度斜向上抛出，物体一定做斜抛运动．(×) 3．斜抛运动和平抛运动在竖直方向上做的都是自由落体运动．(×) 批注❶： 抛体运动是忽略掉空气阻力之后的理想运动模型． 批注❷： 任何时刻速度方向与受力方向都不可能共线． 批注❸：初速度大小一定，当抛射角θ＝90°时，射高最大． 批注❹：初速度大小一定，当抛射角θ＝45°时，射程最远． [对应学生用书P62] 探究点一　对斜抛运动的理解　(运动观念之形成) ►情境探究 体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼、标枪等(如图所示)，都可以看作是斜上抛运动． 以抛出的铅球为例： (1)铅球离开手后，如不考虑空气阻力，其受力情况、速度有何特点？ (2)铅球在最高点的速度是零吗？ 提示：(1)不考虑空气阻力，铅球在水平方向不受力，在竖直方向只受重力，加速度为g，其初速度不为零，初速度方向斜向上方． (2)不是．由于铅球在水平方向做匀速运动，所以铅球在最高点的速度等于水平方向的分速度． ►探究归纳 1．受力特点：斜抛运动是忽略了空气阻力的理想化运动，因此物体仅受重力，其加速度为重力加速度g. 2．运动特点：物体具有与水平方向存在夹角的初速度，仅受重力，因此斜抛运动是匀变速曲线运动，其轨迹为抛物线． 3．速度变化特点 (1)水平方向：速度不变． (2)竖直方向：加速度为g，速度均匀变化，故相等的时间内速度的变化相同，即Δv＝gΔt，方向均竖直向下． (3)最高点的速度：不为零且等于水平方向的分速度． ►对点例练 (多选)关于物体的斜抛运动，下列说法正确的是(　　) A．可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动 B．可以分解为沿初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 C．是加速度a＝g的匀变速曲线运动 D．到达最高点时，速度为零 ABC　解析：根据运动的合成与分解，可以将斜抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动，也可以分解为沿初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，选项A、B正确；斜抛运动的初速度v0斜向上，加速度为g，竖直向下，初速度与加速度方向不在同一直线上，因此是匀变速曲线运动，选项C正确；做斜抛运动的物体到达最高点时竖直方向的分速度为0，但仍有水平方向的分速度，选项D错误． [训练1] 斜抛运动与平抛运动相比较，下列说法正确的是(　　) A．斜抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动 B．都是加速度逐渐增大的曲线运动 C．平抛运动是速度一直增大的运动，而斜抛运动是速度一直减小的运动 D．都是任意两段相等时间内的速度变化量相等的运动 D　解析：斜抛运动和平抛运动都是只受重力的作用，加速度恒为g，是匀变速曲线运动，A、B错；斜抛运动的速度是增大还是减小，要看速度与重力的夹角，成锐角，速度增大，成钝角，速度减小，C错；由Δv＝gΔt知，D对． 探究点二　斜抛运动的规律　(科学思维之提升) ►情境探究 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，以使铅球运动得更远． ►探究归纳 1．斜上抛运动的对称性 (1)时间对称：相对于轨迹的最高点，上升时间等于下降时间． (2)速度对称：相对于轨迹的最高点，对称的两点速度大小相等． (3)轨迹对称：相对于过最高点的竖直线运动轨迹左右对称． 2．斜上抛运动和斜下抛运动的比较 比较 斜上抛运动 斜下抛运动 运动分解 水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动的合运动