1.4 研究平抛运动的规律 课件-2025-2026学年高一下学期物理教科版必修第二册

4 研究平抛运动的规律 Diligence breeds luck. 学习目标 1.能通过运动的分解确定平抛运动的速度、位移和运动轨迹(重点)。 2.掌握平抛运动的规律，能运用平抛运动的规律解决实际问题(重难点) 复习回顾 2.勾选运动轨迹、闪光照片、网格线 3.调节时间进度条、初速度值、观察轨迹的变化 4.闪光时间间隔调为1s，分析两个分运动的性质 1.点击图片，播放动画 平抛运动的速度 PART 01 4 时间为t时，质点运动到点P处 水平方向：匀速直线运动 竖直方向：自由落体运动 vx=v0 分速度与合速度 P a=g vy=gt 合速度 大小 方向 tan θ= = (θ称为速度偏向角) 核心知识 讨论与交流 一物体做平抛运动，轨迹如图所示，先后经过A、B、C三点，通过AB和BC所用时间相等。A、B、C三点速度如图。  (1)试用作图法画出A到B过程速度变化量Δv1， B到C过程速度变化量Δv2。 答案　如图所示： 讨论与交流 (2)试分析Δv1和Δv2的大小和方向如何？能得出什么结论？ 答案　速度变化量的特点：Δv1和Δv2大小相等、方向相同。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。 平抛运动的位移与轨迹 PART 02 8 时间为t时，质点运动到点P处 水平方向： 匀速直线运动 竖直方向： 自由落体运动 x=v0t P y=gt2 合位移 大小 方向 tan α== (α称为位移偏向角) l== y=x2 轨迹是抛物线 l α __________ 位移与轨迹 核心知识 1.做平抛运动的物体在空中运动的时间由什么因素决定？ 答案　由h=gt2得t=，可知做平抛运动的物体在空中运动的时间只与下落的高度有关。 2.做平抛运动的物体水平位移大小由什么因素决定？ 答案　由x=v0t=v0知，做平抛运动的物体的水平位移大小由初速度v0和下落的高度h共同决定。 讨论与交流 讨论与交流 3.做平抛运动的物体落地时的速度大小由什么因素决定？ 答案　落地时的速度大小 v== 即落地时的速度大小由初速度v0和下落的高度h共同决定。 辨析 (1)做平抛运动的物体的速度、加速度都随时间增大。(　　) (2)平抛运动合位移的方向与合速度的方向一致。(　　) (3)平抛运动的初速度越大，水平位移越大。(　　) (4)做平抛运动的物体的速度方向与竖直方向的夹角越来越小，若足够高，速度方向最终可能竖直向下。(　　) × × × × 例1 (2025·成都市高一期中)如图，在同一竖直线上的不同高度先后水平抛出A、B两个小圆环，且小圆环都恰好套中水平面上的同一个物体。若两个小圆环的运动可视为质点做平抛运动，则 A.圆环B的初速度小于圆环A的初速度 B.A、B两圆环的初速度大小相等 C.圆环B在空中运动的时间小于圆环A在空中运动的时间 D.A、B两圆环在空中运动的时间相等 √ 竖直方向，根据h=gt2，可得t=，可知圆环B在空中运动的时间小于圆环A在空中运动的时间，故C正确，D错误；两个圆环水平方向位移相等，根据x=v0t，可知圆环A的初速度小于圆环B的初速度，故A、B错误。 如图，某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以v0为10 m/s的速度水平向右匀速飞行，某时刻从无人机上释放一小球，此时无人机与水平地面的距离h=5 m，空气阻力忽略不计，g取10 m/s2。求： (1)小球落地点与释放点之间的水平距离x； (2)小球落地时速度v的大小和与水平方向 的夹角θ(θ<90°)。 例2 答案　 (1) 10 m　 (2) 10 m/s　45° 解析 (1)小球从无人机上释放后做平抛运动，竖直方向的位移h=gt2， 解得小球在空中做平抛运动的时间t==1 s， 则小球落地点与释放点之间的水平距离为x=v0t=10 m (2)小球落地时竖直方向分速度为vy=gt=10 m/s， 则小球落地时速度的大小为v==10 m/s， 满足tan θ==1，故小球落地时速度与水平方向的夹角θ=45°。 若无人机每隔1 s释放一颗小球，这些小球落地前在空中如何排列？这些小球落地点的间距有什么特点？ 答案　如图所示。 这些小球落地前在空中排列成一条竖直线，它们落地点是等间距的。 拓展1 【点击图片，模拟飞机投弹】 拓展2 若无人机的高度足够高，从无人机释放的小球落地时的速度方向有没有可能竖直向下？(试从运动的合成和分解的角度解释) 答案　小球落地时的速度方向不可能竖直向下，根据运动的合成和分解，将运动分解为沿重力的方向和垂直于重力的方向。垂直于重力的方向的速度不为零，高度越高，落地时沿重力的方向的分速度越大，所以合速度会无限接近于重力的方向，但不会竖直向下。 该分运动决定物体的射程 水平匀速运动 下落的时间t= 飞行时间 该分运动决定物体下落时间 竖直自由落体 水平射程x=v0t=v0 射程公式 速度合成 运动分解 平抛问题解法 化曲为直 运动合成 tan θ= = tan α== l= 位移合成 = 如图所示，排球场的长度为18 m，其网的高度为2 m，运动员站在离网3 m远的线上，正对网竖直跳起把球垂直于网面水平击出，设击球点的高度为2.5 m。 (1)请画出排球刚好不触网、刚好不出界的示意图(侧视图)； 如图所示 例3 例3 【点击图片，3D模拟动画】 解析 (2)球被水平击出时的速度v在什么范围内才能使球既不触网也不出界？(g取10 m/s2，不计空气阻力，结果可保留根式) (2)根据平抛运动的规律x=v0t和y=gt2， 当排球恰好不触网时有 x1=3 m，x1=v1t1， h1=2.5 m-2 m=0.5 m，h1=g， 联立解得v1=3 m/s 当排球恰好不出界时有x2=3 m+9 m=12 m，x2=v2t2， h2=2.5 m，h2=g，联立解得v2=12 m/s。 所以球既不触网也不出界的水平击出速度范围是3 m/s<v≤12 m/s。 排球发球时的击球点不能低于某一高度，低于该高度发球不是触网就是出界，试画出此种情况的临界轨迹，并求出该临界高度。 课后拓展 【点击图片，模拟临界发球】 竖直自由落体 平抛运动参量制约关系 下落的时间t= 由高度决定 水平射程x=v0t=v0 由初速度和高度共同决定 v== tan θ= = 水平匀速运动 合速度的大小和方向均由初速度和高度共同决定 平抛运动临界问题的分析方法 1.定：确定研究对象 3.界：确定临界状态。 4.画：确定临界轨迹，画出轨迹示意图。 5.解：应用平抛运动的规律，结合临界条件求解。 2.分：将运动拆解为独立的匀速直线与自由落体 平抛运动的规律 提模型 化曲 为直 水平方向匀速直线运动 竖直方向自由落体运动 画轨迹 等时性 课堂小结 标信息 找规律 列方程 THANKS 感谢您的观看 $