第—章 第三节 平抛运动（教师用书）-2022-2023学年新教材高中物理必修第二册【正禾一本通】同步课堂高效讲义（粤教版2019）

第三节　平抛运动 【核心素养目标】 物理观念 认识平抛运动，知道平抛运动的特点。理解平抛运动的规律。 科学思维 会用运动的合成与分解来分析抛体运动。 科学探究 通过观察实验，能够提出问题、分析数据、得出实验结论。 科学态度与责任 掌握平抛运动的特点及规律，有将所学知识应用于生活中的意识。 一、探究平抛运动 1．平抛运动的定义 将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，仅在重力作用下物体所做的运动称为平抛运动。 2．平抛运动的特点(实验探究) (1)研究水平方向上分运动的性质 ①实验装置如图所示 ②实验现象：两个小铁珠几乎同时到达F点。 ③实验结论：做平抛运动的物体在水平方向上的运动情况与匀速直线运动的情况相同。 (2)研究竖直方向上分运动的性质 ①实验现象：两个小铁珠几乎同时到达F点所在的水平面。 ②实验结论：做平抛运动的物体在竖直方向上的运动情况与自由落体运动的情况相同。 (3)探究结论：平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。 二、平抛运动的规律 1．平抛运动的位移 将物体以初速度v0水平抛出，经时间t后物体的位移为： (1)水平方向：x＝v0t。 (2)竖直方向：y＝gt2。 (3)平抛运动的轨迹 平抛运动的轨迹是一条顶点在原点、开口向下的抛物线。 2．平抛运动的速度 (1)水平分速度：vx＝v0。 (2)竖直分速度：vy＝gt。 (3)合速度的大小：v＝ ＝ ＝ 。 合速度的方向：设合速度与水平方向的夹角为θ，则tan θ＝＝。 1．判断正误 (1)抛体运动一定是匀变速运动。(√) (2)平抛运动的物体初速度越大，下落得越快。(×) 学生用书第13页 (3)平抛运动物体速度方向与水平方向的夹角越来越大，若足够高，速度方向最终可能竖直向下。(×) (4)平抛运动的合位移的方向与合速度的方向一致。(×) (5)斜上抛运动的物体到达最高点时，速度为零。(×) 2．链接实景 网球场上，运动员多次从同一高度以不同的水平速度击出网球。若网球均落在同一水平面上，每次网球在空中运动的时间相同吗？击出去的网球在空中运动的位移是否相同？ 提示：　时间相同，位移的大小、方向都不相同。 知识点一　对平抛运动的理解 如图，一人正练习投掷飞镖，如果不计空气阻力。 (1)飞镖投出后，受力情况怎样？其加速度的大小和方向是怎样的？ (2)飞镖的运动是匀变速运动，还是变加速运动？ 提示：　(1)因忽略空气阻力，飞镖投出后，只受重力作用，其加速度大小为g，方向竖直向下。 (2)飞镖运动过程中，加速度是不变的，所以飞镖的运动是匀变速曲线运动。 1．平抛运动的特点 (1)速度特点：平抛运动的速度大小和方向都不断变化，故它是变速运动。 (2)轨迹特点：平抛运动的运动轨迹是曲线，故它是曲线运动。 (3)加速度特点：平抛运动的加速度为自由落体加速度，恒定不变，故它是匀变速运动。 综上所述，平抛运动为匀变速曲线运动。 2．平抛运动的速度变化特点 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。公式a＝在曲线运动中仍适用，只是要注意a与Δv的矢量性。 关于平抛运动，下列说法正确的是(　　) A．平抛运动是匀速运动 B．平抛运动是加速度不断变化的运动 C．平抛运动是匀变速曲线运动 D．做平抛运动的物体落地时速度方向可能是竖直向下的 C　[做平抛运动的物体只受重力，加速度始终为重力加速度，其运动性质是匀变速曲线运动，又因平抛运动水平方向速度不变，故落地时速度方向和加速度方向不可能在同一直线上，C正确，A、B、D错误。] 针对练1．(多选)物体在做平抛运动时，在相等时间内，相等的量是(　　) A．速度的增量 B．加速度 C．位移的增量 D．位移 AB　[平抛运动在任意相等时间间隔Δt内的速度变化量均竖直向下，且Δv＝Δvy＝gΔt，A正确。平抛运动是匀变速曲线运动，加速度是恒定的，B正确。在相等时间间隔Δt内，水平位移x＝v0Δt相等，而竖直位移y＝vyΔt＋ g(Δt)2是随时间增大的，所以位移不是均匀变化的，C、D错。] 针对练2．某人水平抛出一个小球，抛出的初速度为v1，3 s末小球落到水平地面时的速度为v2。忽略空气阻力，下列四个图中能够正确反映抛出时刻1 s末、2 s末、3 s末速度的矢量示意图是 (　　) D　[平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动，可知水平方向的分速度不变，则抛出时刻1 s末、2 s末、3 s末速度的矢量末端在同一竖直线上，竖直方向的分速度之差Δv＝gΔt，时间间隔相等，则竖直方向的分速度之差相等，故D正确。] 学生用书第14页 知识点二　平抛运动的规律及应用 如图为一探究小组成员探究平抛运动的情景。他在同一位置以不同的初速度先后水平抛出三个小球。 (1)