第五章 4.抛体运动的规律-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一物理必修第二册同步课堂高效讲义教师用书（人教版）

4.抛体运动的规律 【学习目标】 学科知识 学科能力 学科素养 1.平抛运动的条件和性质 2.平抛运动的运动规律和研究方法 1.了解平抛运动的概念，注意轨迹是曲线的原因，建构关于抛体运动的物理图景 2.掌握抛体运动的规律，灵活运用抛体运动的规律解决问题，养成科学思维习惯，注重体会物理学科本质 3.掌握平抛运动的研究方法，学会运用运动的合成与分解来研究复杂的曲线运动，培养学生物理学科核心素养 1.物理观念：知道物体做平抛运动的条件及变速运动的性质和受力特点 2.科学思维：通过运动的合成与分解分析平抛运动的规律，掌握分析方法 3.科学探究：能够运用平抛运动的规律解决实际问题 知识点一　平抛运动 如图所示，球场上的一名同学从某一高度以某一水平速度击出网球，如果不计空气阻力。 (1)网球击出后，受力情况怎样？其加速度的大小和方向是怎样的？ (2)网球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，网球击出后，只受重力作用，其加速度大小为g，方向竖直向下。 (2)网球运动过程中，加速度是不变的，所以网球的运动是匀变速曲线运动。 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，不受其他力作用或其他力忽略不计。 (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。 关于平抛运动，下列说法正确的是(　　 ) A．平抛运动是一种变加速运动 B．做平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大 C．做平抛运动的物体每秒内速度增量相等 D．做平抛运动的物体竖直方向每秒内位移增量相等 C　[平抛运动是匀变速曲线运动，其加速度为重力加速度g，故加速度的大小和方向恒定，在Δt时间内速度的改变量为Δv＝gΔt，因此每秒内速度增量大小相等、方向相同，选项A、B错误，C正确；由于竖直方向每秒内增加的位移Δy＝g(t＋1 s)2－gt2＝gt＋g，故竖直位移增量不相等，所以选项D错误。] 学生用书↓第19页 针对练1.关于平抛运动，下列说法正确的是(　　 ) A．平抛运动是一种不受任何外力作用的运动 B．平抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动 C．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 D．平抛运动的物体质量越小，落点就越远，质量越大，落点就越近 C　[做平抛运动的物体除了受自身重力外，不受其他外力，A错误；平抛运动轨迹是抛物线，它的速度方向不断改变，物体的加速度是重力加速度，故平抛运动是匀变速曲线运动，B错误；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，C正确；平抛运动的运动情况与物体的质量无关，D错误。] 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的是(　　 ) 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。] 知识点二　平抛运动的速度　位移与轨迹 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)三个小球落地时间相同吗？小球落地时间由什么因素决定？ (2)在下落高度相同的情况下，水平抛出的小球做平抛运动的水平位移由什么因素决定？ 提示：(1)三个小球落地时间相同，由y＝gt2得 t＝ ，可知小球落地时间仅由平抛位置高度y决定。 (2)在下落高度相同的情况下，由x＝v0t可知，平抛运动的水平位移由初速度v0决定，v0越大，水平位移越大。 1．平抛运动的速度 (1)水平方向：vx＝v0。 (2)竖直方向：vy＝gt。 (3)合速度 ①大小：v＝ ＝ ②方向：tan θ＝＝(θ为速度方向与x轴的夹角) 2．平抛运动的位移 (1)水平方向：x＝v0t。 (2)竖直方向：y＝gt2。 (3)合位移： ①大小：l＝ ＝ ②方向：tan α＝＝(α为位移方向与x轴的夹角) 3．平抛运动的轨迹：由x＝v0t，y＝gt2，得y＝x2，其表达式为抛物线方程，其运动轨迹为抛物线。 【判断正误】 1．平抛运动的物体初速度越大，下落得越快。(　　) 2．做平抛运动的物体下落时，速度方向与水平方向的夹角θ越来越大。(　　) 学生用书↓