2.4 生活中的抛体运动（课件PPT）-【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4节　生活中的抛体运动 核心素养导学 物理观念 (1)掌握抛体运动的概念。 (2)知道斜抛运动的特点是初速度方向斜向上，只受重力作用，其运动轨迹是抛物线。 科学思维 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，感受等效替代的思想。 科学探究 探究理想情况下斜抛物体的射程问题，定性地了解初速度和抛射角的改变对射程的影响。 科学态度与责任 了解日常生活和生产中的斜抛运动，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。 一、抛体运动 1．抛体运动的概念：以一定的初速度将物体抛出，物体仅在______作用下所做的运动。 2．抛体运动的分类：根据物体抛出的初速度的方向，抛体运动可分为_________、竖直上抛运动、竖直下抛运动、__________。 3．运动的分解 (1)水平方向以初速度v0x做_________运动，v0x＝_______。 (2)竖直方向以初速度v0y做_________运动，v0y＝_______。 重力 平抛运动 斜抛运动 匀速直线 v0cos θ 竖直上抛 v0sin θ (1)抛体运动的初速度可以水平、竖直、斜向上或斜向下。 (2)抛体运动只受重力作用。　　 二、射高和射程 1．定义 (1)射高：在斜抛运动中，物体能到达的_________。 (2)射程：物体从抛出点到落地点的__________。 2．射高和射程与初速度和抛射角的关系 (1)射高和射程与初速度的关系：抛射角一定，初速度增大时，射高和射程都_____。 (2)射高和射程与抛射角的关系 初速度大小一定，当抛射角为45°时，射程_____，当抛射角为_____时，射高最大。 最大高度 水平距离 增大 最大 90° (1)在空气中斜抛出的物体，当空气阻力与重力相比可以忽略不计时，可按斜抛运动处理。 (2)做斜上抛运动的物体到达最高点时竖直方向的速度为零，水平方向速度不等于零，加速度为重力加速度，故斜抛运动在最高点的速度不为零。 (3)平抛运动的速度逐渐增大，斜上抛运动的速度先减小后增大，斜下抛运动的速度逐渐增大。　 1．体育运动中有很多项目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。 2．结合以下图片中的情境思考： 　 (1)如图甲所示，水流方向不变， 初速度越大，射程和射高如何变化？ (2)如图乙所示，水流的初速度大小不变， 方向变化，射程和射高的变化有何规律？ 提示：(1)初速度越大，射程和射高都越大。 (2)水流的初速度大小不变时，竖直向上射高最大；与水平方向夹45°角时射程最远。 6 新知学习(一)|抛体运动的特点 [任务驱动] 这是斜抛运动的频闪照片，从照片中我们能发现斜抛运动有哪些特点呢？ 提示：所受合力向下，运动速度先减小后增大，水平方向速度不变，运动轨迹具有对称性。　　　　 [重点释解] 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：由于斜抛运动的加速度为定值，因此，在相等的时间内速度的变化大小相等，方向均竖直向下，故相等的时间内速度的变化相同，即Δv＝gΔt。 4．对称性特点 速度对称 相对于轨道最高点两侧对称的两点速度大小相等或水平方向速度相等，竖直方向速度等大反向(如图所示) 时间对称 相对于轨道最高点两侧对称的曲线上升时间等于下降时间，这是由竖直上抛运动的对称性决定的 轨迹对称 其运动轨迹关于过最高点的竖直线对称 [针对训练] 1．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．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 C．做变速直线运动的物体，若加速度方向与运动方向相同，当加速度减小时，它的速度也减小 D．无论是平抛运动还是斜抛运动，在任意相等的时间内速度的变化量都相等 解析：做斜抛运动和平抛运动的物体都只受到重力的作用，都是加速度恒为g的匀变速曲线运动，故A错误；平抛运动的速度一直增大，斜抛运动的速度如何变化，要看初速度方向与重力方向的夹角，若夹角为锐角，速度增大，若夹角为钝角，速度先减小后增大，故B错误；做变速直线运动的物体，加速度和运动方向相同时，物体做加速直线运动，当加速度减小时