第5章 第4节 抛体运动的规律（Word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第二册（人教版2019，江苏北京专用）

第4节　抛体运动的规律(赋能课—精细培优科学思维) 课标要求 层级达标 1.通过实验，探究并认识平抛运动的规律。 2.会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动。 3.体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想。能分析生产生活中的抛体运动。 学考层级 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。 选考层级 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。 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越来越大，速度方向与水平方向间夹角θ越来越大。 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。 平抛运动的时间和水平射程 (1)飞行时间：由于平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动，有h＝gt2，故t＝，即平抛物体在空中的飞行时间取决于下落高度h，与初速度v0无关。 (2)水平射程：由于平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动，故平抛物体的水平射程即落地点与抛出点间的水平距离x＝v0t＝v0，即水平射程与初速度v0和下落高度h有关，与其他因素无关。 三、一般的抛体运动 物体被抛出时的速度v0沿斜向上方或斜向下方时，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，竖直方向的初速度v0y＝v0sin__θ，如图所示。 ,[微情境·大道理] 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。 强化点(一)　平抛运动的特点 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。 [要点释解明] 1．平抛运动的性质 平抛运动是加速度为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。 [题点全练清] 1．(2023·江苏昆山一调研)关于平抛运动，下列说法正确的是(　 ) A．因为平抛运动的轨迹是曲线，所以不可能是匀变速运动 B．平抛运动速度的大小与方向不断变化，因而相等时间内速度的变化量也是变化的，加速度也不断变化 C．平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动与竖直方向上的竖直下抛运动 D．平抛运动是加速度恒为g的匀变速曲线运动 解析：选D　做平抛运动的物体只受重力，其加速度恒为g，故为匀变速曲线运动，A错误，D正确；相等时间内速度的变化量Δv＝gΔt是相同的，故B错误；平抛运动可分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，C错误。 2．物体在做初速度为v0的平抛运动时，在相等时间内，相等的量是(　 ) A．速度