内容正文:
2.2 平抛运动
石狮市蚶江中学 曹仁凯
一.教学目标
1.知道什么是平抛运动及其条件,知道平抛运动是一种匀变速曲线运动。
2.通过实验探究和对频闪照片分析,知道平抛运动的特点和规律,提高观察分析能力。
3.能应用运动的合成与分解方法研究和分析平抛运动,能应用平抛运动规律解决相关的实际问题。
二.教学重难点
重点:用运动的合成与分解的方法分析平抛运动。
难点:判定合速度的方向。
三.教学过程
【新课导入】:1.观看游戏“愤怒的小鸟”
2.观看篮球,排球,羽毛球动图
【提出问题】:1.它们的运动有什么特点? 2.它们在空中受力情况如何?
提出抛体运动概念,以一定初速度将物体抛出,在忽略空气阻力的情况下,物体只受重力的作用,此时物体所做的运动叫做抛体运动。
【新课讲授】
一.什么是平抛运动
演示常见抛体运动的三种情况,既初速度竖直向上,初速度方向水平和初速度方向倾斜
归纳总结抛体运动的三种类型分别为:竖直上抛,平抛,斜抛。并让学生重点观察平抛运动,总结出平抛运动的定义及特点。
1.定义:物体以一定初速度沿水平方向抛出,只在重力作用下所做的运动。
2.特点
(1)受力特点:只受重力
(2)运动特点:初速度水平,加速度为g,加速度方向竖直向下。
3.性质:平抛运动是匀变速曲线运动。
例1.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.做平抛运动的物体每秒内速度增量不相等
二.平抛运动的规律
【实验与探究】:研究平抛运动
实验1:如图甲,用小锤打击弹性金属片时,球A向水平方向飞出,做平抛运动,而同时球B被松开,做自由落体运动。改变实验装置离地面的高度,再次实验。在同一高度改变小锤击打的力度,使球A的平抛速度大小不同,进行实验。
现象:两球同时落地。
结论:平抛运动竖直方向上的分运动为自由落体运动。
实验2:如图乙所示,同时释放两个小球,球P做平抛运动,球Q沿水平方向做匀速直线运动。改变轨道M在轨道N上方的高度,再进行实验。
现象:两球总是发生碰撞。
结论:平抛运动水平方向上的分运动为匀速直线运动。
【观察与分析】:观察频闪照片
可以看出,两个小球在同一时刻高度相同,表明做平抛运动的小球在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同;水平方向各相等时间间隔的位移相等,表明水平方向上的运动是匀速运动。
因此,平抛运动可以分解为沿水平方向的匀速直线运动和沿竖直方向的自由落体运动。
平抛运动的规律;以抛出点为坐标原点,初速度为x轴正方向,重力方向为y周的正方向,建立平面直角坐标系。
1.水平方向:速度:= 位移:x=t
2.竖直方向:速度:=gt 位移:y=g
3.合速度:v= = 方向:tanθ==
合位移:v= 方向:tan α==
4.平抛运动的轨迹方程:由x=v0t,y=gt2,消去t,得y=x2,根据数学知识可知,它的图像是一条抛物线。
5.运动时间:由y=gt2,得t=,其时间只由高度决定,与初速度无关。
6.水平位移(射程):x=v0t=v0,由初速度和高度共同决定。
7.落地速度:v==,落地速度由初速度和高度共同决定。
例2.关于平抛运动,下列说法正确的是( )
A.平抛运动是加速度大小不变、方向不断改变的曲线运动
B.做平抛运动的物体,在任何相等的时间内速度的增量都是不等的
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.做平抛运动的物体的落地时间和落地时的速度都只与抛出点的高度有关
练习.(多选)如图所示,x轴在水平地面上,y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的。不计空气阻力,则( )
A.a的飞行时间比b的长 B.b和c的飞行时间相同
C.a的水平速度比b的小 D.b的初速度比c的大
三.平抛运动规律的应用
例3.在一次军事演习中,一架装载军用物资的飞机,在距地面500 m 的高处以50 m/s的水平速度飞行。为了把军用物资准确地投掷到地面目标位置,飞行员应在距目标水平距离多远处投放物资?(取重力加速度g=10m/,不计空气阻力)
四.教后反思
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