内容正文:
BIXIU
er~来了
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物 理 课 开 课 了!
醒醒
1.4 研究平抛运动的规律
环节一:新课导入
如果运动员沿水平方向击球,在不计空气阻力的情况下,要使排球既能过网,又不出界,需要考虑哪些因素?如何估算球落地时的速度大小?
沿水平方向击球后,排球具有水平方向初速度,只受重力作用,做平抛运动。
要解决上述问题,必须清楚平抛运动的规律。
环节一:新课导入——方法与思路
平抛运动的处理方法
化曲为直,
将其分解为水平方向和竖直方向的两个分运动
初速度 受力情况 运动情况
水平方向
竖直方向
匀速直线运动
自由落体运动
不受力
只受重力
v0
0
环节二:研究平抛运动的速度
如图:一物体以初速度v0水平抛出,不计空气阻力,经过时间t运动到P点,求此时P的速度?
第一步:建立直角坐系标
以抛出点为原点,以初速度v0作为x的方向,竖直方向为y轴方向。
第二步:将速度沿x轴方向和y轴方向分解。
θ
vx
vy
v
O
x
y
v0
P (x,y)
环节二:研究平抛运动的速度
物体做平抛运动时,它的速度方向与水平方向的夹角α的正切值tan α随时间t变化的图像是下列选项图中的
√
平抛运动水平方向上的速度v0不变,在竖直方向上的分速度为vy=gt,则tan α==,g与v0为定值,所以tan α与t成正比。
第三步:根据矢量法则,求出速度大小以及方向
水平方向:匀速直线运动
竖直方向:自由落体运动
速
度
大小:
方向:
θ
vx
vy
v
O
x
y
v0
P (x,y)
θ叫速度偏向角
环节二:研究平抛运动的速度
随着物体的下落,偏角θ越来越大。
环节二:研究平抛运动的速度
速度变化规律:平抛运动任意相等时间 Δt 内的速度变化量相同。
Δv = gΔt
Δv方向恒为竖直向下
B
O
x
y
Δt
v0
v1
A
v2
v3
Δt
C
O
x
y
Δv
v0
v1
v2
v3
Δv
vy1
vy3
vy2
Δv
环节三:研究平抛运动的位移
位移的方向:
平抛运动在竖直方向分位移:
平抛运动在水平方向分位移:
合位移:
ɑ叫位移偏向角
l
O
x
y
P (x,y)
B
A
v0
ɑ
1.平抛运动的位移
位移变化规律:
(1)任意相等时间间隔内,水平位移相等,
即Δx=v0Δt
(2)连续相等时间间隔Δt内,竖直方向上的位移差不变,即Δy=g(Δt)2。
O
x
y
Δv
v0
v1
v2
v3
Δv
vy1
vy3
vy2
Δv
环节三:研究平抛运动的位移
环节三:研究平抛运动的位移
2.平抛运动的轨迹方程
结论:平抛运动的轨迹是一条抛物线。
水平方向:匀速直线运动 x=v0t
竖直方向:自由落体运动 y=gt2
消去t y=_____
v0
vx
(x,y)
vy
v
θ
x
y
O
x2
平抛运动还有其他规律吗?
环节四:平抛运动的推论(两个重要的三角形)
做平抛(或类平抛)运动的物体,设其位移偏向角为α,速度偏向角为θ,则在任意时刻、任意位置有tanθ=2tanα
证明:
(θ≠2α)
得:
α
vx
vy
v
O
x
y
v0
P (x,y)
环节四:平抛运动的推论(两个重要的三角形)
做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻的瞬时速度的反向延长线
一定通过此时水平位移的中点,如图。
证明:
O
y
B
x
A
P (x,y)
v0
l
θ
α
vx
α
v
vy
O′
α
θ
θ
环节四:平抛运动的推论
问题探究
1.做平抛运动的物体在空中运动的时间由什么因素决定?
2.做平抛运动的物体水平位移大小由什么因素决定?
3.做平抛运动的物体落地时的速度大小由什么因素决定?
v
vx
vy
x
v0
h
由 得
飞行时间仅与下落的高度h有关,与初速度 v0 无关。
水平射程(落地时的水平位移)与初速度 v0 和下落的高度 h 有关
环节四:平抛运动的推论
问题探究
落体的速度 v 由初速度 v0 和下落高度 h 共同决定
环节四:平抛运动的推论
规律总结
1. 平抛运动在空中飞行时间:
与质量和初速度大小无关,只由高度 h 决定
2. 平抛运动的水平最大射程:
3. 落体速度
由初速度 v0 和下落高度 h 共同决定,与质量无关
由初速度 v0 和下落高度 h 共同决定,与质量无关
v
vx
vy
x
v0
h
问题探究
环节四:平抛运动的推论
4. 这些炸弹落地后所留下的坑穴是怎样排列的?
平抛运动
自由落体
竖直排列
水平等距离
在高空中有一匀速飞行的飞机,每隔 1 s 投放一颗炸弹。
1. 若以地面为参考系则这些炸弹做什么运动?
2. 在飞机上的观测者看来这些炸弹做什么运动?
3. 这些炸弹在空中是怎样排列的?
环节五:课堂小结
研究抛体运动的规律
平抛运动的速度
平抛运动的位移
水平速度: vx=v0 ;竖直速度: vy=gt
合速度大小: v==
合速度方向:速度偏向角θ tan θ==
水平位移:x=v0t ;竖直位移:y=gt2
合位移大小:l=
合位移方向:位移偏向角α tan α==
平抛运动的轨迹
平抛运动的轨迹:y= 2,轨迹是一条抛物线
Lavf58.20.100
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