2.4.2专题：竖直上抛运动 导学案-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

弘济高中 2.4.2竖直上抛 班级 姓名 小组 【学习目标】 1.理解竖直上抛的概念 2.掌握竖直上抛运动的特点和规律 【重点难点】 掌握竖直上抛运动的特点和规律并学会应用 【课程导引】 一、竖直上抛运动 1.竖直上抛运动定义：将物体以某一初速度v0竖直向上抛出，物体只在________下所做的运动就是竖直上抛运动； 2.实质：初速度v0≠0、加速度a=-g的匀变速直线运动（通常规定初速度v0的方向为正方向）； 3.竖直上抛过程中，若以v0为正方向，则上升过程中，v 0，a 0，下降过程中v 0，a 0（填＞ ＜ =）。 4.试写出竖直上抛运动时间为t时刻的三个基本公式： （1）速度-时间关系式 ；（2）位移-时间关系式 ； （3）速度-位移关系式 。 5.最高点时：v 0，a 0此时处于平衡状态吗？ 二、竖直上抛运动的对称性 6如图为竖直上抛运动的示意图，物体由A点以初速度v0竖直向上抛出，只在重力的作用下，物体由A运动到最高点，又回到抛出点并继续向下运动的过程： （1）.以初速度v0方向为正，做出大致的v-t图像如右图，判断物体是否做匀变速直线运动？ （2）.物体由A到B和由D到E的时间关系：tAB____ tDE （3）.物体上升和下降过程，经过同一位置的速度关系：vB____vD，方向_________ (相同/相反)；从A到B和由A到D的位移关系：xAB______xAD，方向________ (相同/相反)。 一、对落体运动的两种观点 1、 绵延两千年的错误： 亚里士多德的观点：物体越重，下落越快. 交流与讨论：为什么会有错误的认识呢？ 2、 逻辑的力量： 伽利略的观点： 伽利略是怎样论证亚里士多德的观点是错误的 二、猜想与假说 1、伽利略研究落体运动首先应解决的问题：描述运动所需的概念 2、伽利略的猜想: v0＝0, v∝x v∝t 上述两种猜想通过数学计算被否决掉了。 三、实验验证 1、伽利略遇到的困难和解决方案 问题：伽利略研究自由落体运动，首先面临的困难是概念上的，他建立了诸如平均速度、瞬时速度以及加速度等描述运动所需的概念。 伽利略时代不能直接测定瞬时速度 伽利略时代的计时方法不能测量自由落体运动的时间 解决方案：伽利略设法用斜面做实验（如图） 上百次实验结果表明，斜面倾角一定，换用不同质量的小球，从不同高度开始滚下，小球的加速度是一样的 增大斜面的倾角，重复实验，得到小球的加速度随斜面倾角的增大而增大 2.合理的外推 外推的方案：当斜面的倾角为 时，物体下滑的运动就是落体运动。 四、伽利略的科学方法 ①问题的提出。②提出假设，逻辑推理。③利用数学和逻辑进行推理，然后实验验证。④对假说进行修正和推广。伽利略的科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学推理）和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学认识的发展. 对现象的 一般观察 提出假设 运用逻辑 (包括数学) 得出推论 通过实验 对推论进 行检验 对假设进行 修正和推广 修正和推广 【典例分析】 考点一：伽利略的实验思想 例1  在学习物理知识的同时，还应当十分注意学习物理学研究问题的思想和方法，从一定意义上说，后一点甚至更加重要。伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用，至今仍然具有重要意义。请你判断伽利略探究物体下落规律的过程是（ ） A、猜想-问题-数学推理－实验验证－合理外推－得出结论 B、问题-猜想-数学推理－实验验证－合理外推－得出结论 C、问题-猜想-实验验证－数学推理－合理外推－得出结论t t t t x x x x 乙 甲 乙 乙 乙 甲 甲 甲 A B C D 图1 D、猜想-问题-实验验证－数学推理－合理外推－得出结论 考点二：竖直上抛 例2 气球以20m/s的速度匀速上升，当它离地225m时，悬挂物体的绳子突然断开，使物体脱离气球，问（空气阻力不计）： （1）物体脱离气球后作什么运动？（2）物体脱离气球后经过多长时间其速度大小为10m/s？（3）物体脱离气球后经过多长时间其位移为15m（规定向上为正）（4）物体脱离气球后经多长时间落回地面？（g取10m/s2） 变式训练1 一个从地面竖直上抛的物体，它两次经过一个较低点a的时间间隔Ta，两次经过一个较高点b的时间间隔Tb，则a、b之间的距离为（ ） A． B． C． D． 变式训练2 在某一高度以的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力)，当小球速度大小为时，以下判断正确的是(g取)(　　) A．小球在这段时间内的平均速度大小可能为，方向向上 B．小球在这段时间内的平均速度大小可能为，方向向下 C．小球在这段时间内的平均速度大小可能为，方向向上 D．小球的位移大小一定是15m 变式训练3 (多选)小球a离地面高为h处从静止开始自由落下,同时小球一地面b以初速v0从地面竖直向上抛出(忽略空气阻力,重力加速度大小为g)。关于二者的运动,下列说法正确的是( )。 【课堂小结】 高一物理 第 3 页（共 4 页） 高一物理 第 4 页（共 4 页） 高一物理 第 1 页（共 4 页） 高一物理 第 2 页（共 4 页） 学科网（北京）股份有限公司 $$