第一章 4.研究平抛运动的规律-【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（教科版2019）

4.研究平抛运动的规律 课程标准 核心素养 1.探究平拋运动在水平方向上是匀速直线运动，在竖直方向上是自由落体运动，并且这两个运动互不影响 2．会用运动合成与分解的方法分析平拋运动 3．掌握用平拋运动的规律解答相关问题的方法 物理观念：平抛运动的速度、位移 科学思维：运动的合成与分解的方法——平行四边形定则 科学探究： (1)通过实验探究平抛运动 (2)会作平抛运动的速度、位移的分解与合成图 科学态度与责任：平抛运动在生活中的运用 一、平抛运动的实验研究 1．竖直方向：平拋运动的物体沿竖直方向的分运动与自由落体运动相同。 2．水平方向：平拋运动的物体在水平方向是匀速运动。 二、平拋运动的理论探究 1．平拋运动可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。 学生用书第15页 2．将物体以初速度v0水平拋出，经时间t，它的位置坐标分别是x＝v0t；y＝gt2。 3．分速度：vx＝v0；vy＝gt。 4．轨迹方程：由x＝v0t，y＝gt2，得y＝x2，所以平拋运动的轨迹是一条拋物线。 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。(　　) (3)平抛运动物体的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。(　　) 答案：　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× 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．平抛运动的受力特点和运动特点 (1)受力特点：水平方向不受力，竖直方向受重力作用。 (2)加速度特点：平抛运动的加速度为自由落体加速度g，方向竖直向下。 (3)运动特点：平抛运动是匀变速曲线运动，轨迹是抛物线。 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。 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。] 学生用书第16页 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　平抛运动的规律 如图所示，小球以初速度v0水平抛出后，在空中做平抛运动。 (1)小球做平抛运动，运动轨迹是曲线，为了便于研究，我们应如何建立平面直角坐标系？ (2)小球在空中运动的时间由哪些因素决定？ (3)小球在空中运动的水平位移由哪些因素决定？ (4)小球落地速度的大小由哪些因素决定？ 提示：　(1)一般以初速度v0的方向为x轴的正方向，竖直向下的方向为y轴的正方向，以小球被抛出的位置为坐标原点建立平面直角坐标系。 (2)在竖直方向有h＝gt2，得t＝，所以小球在空中运动的时间由下落高度h决定。 (3)在水平方向有x＝v0t＝v0，所以小球在空中运动的水平位移由初