摘要:
这是一份高中物理开学课件,共23页,围绕“探究平抛运动的规律”展开。从投壶、套圈游戏引入,通过双轨型实验仪和Tracker软件+Excel实验,结合运动合成与分解理论推导位移、速度规律及轨迹,辅以物资投放、套圈等应用实例,最后进行课堂小结。
资料注重核心素养培养,物理观念上强化运动的合成与分解认知,科学思维通过模型建构(平抛分解为水平匀速和竖直自由落体)和公式推导提升推理能力,科学探究结合实验方案与数据分析,科学态度与责任体现在生活实例应用。创新采用实验与软件结合,实例贴近生活,能帮助学生提升探究与应用能力,为教师提供结构化教学支持。高一学生处于初高中思维转变期,需强化逻辑推理和实验探究,该资料通过生活情境和实验引导,助力适应高中物理学习。
内容正文:
探究平抛运动的规律
1
投壶游戏
套圈游戏
一、平抛运动的实验研究
问题1:物体在空中被水平抛出,不受重力的作用,物体将做什么样的运动?
匀速直线运动
3
一、平抛运动的实验研究
问题2:假如物体没有水平速度,松手后,物体将会怎样运动?
自由落体运动
4
一、平抛运动的实验研究
问题3:在空中以水平速度抛出一个物体,物体将如何运动呢?
问题4:请大家根据平抛运动初速度和受力方向特点,思考应该如何分解平抛运动呢?
科学猜想
(复杂的曲线运动)
平抛运动
运动的合成与分解
水平方向:匀速直线运动
竖直方向:自由落体运动
(简单的直线运动)
合运动
分运动
5
一、平抛运动的实验研究
方案一:双轨型平抛运动实验仪
方案二:Tracker追踪软件+EXCEL数据分析
A
B
6
二、平抛运动的理论探究
平抛运动
运动的合成与分解
水平方向:匀速直线运动
竖直方向:自由落体运动
合运动
分运动
问题4:如何确定t时刻的位置和位移?如何运用所学知识推导物体做平抛运动t时刻的速度?
7
如图所示建立直角坐标系,设x 轴表示水平方向的运动,y 轴表示竖直方向的运动
位移的大小和方向为:
y
x
v0
l
α
O
(1)位移规律
8
如图所示建立直角坐标系,设x 轴表示水平方向的运动,y 轴表示竖直方向的运动
速度的大小和方向
(2)速度规律
O
x
y
v0
P
v
vx = v0
vy
θ
9
消去时间t得
(3)平抛运动的轨迹
平抛运动的轨迹是一条抛物线
10
(1)在竖直方向,物资做自由落体运动,所用时间为t,满足关系式:
在水平方向,物资做匀速直线运动,飞行的距离满足关系式:
联立可得:
11
(2)落地时刻,其水平分速度
竖直分速度
合速度大小
它与水平方向夹角
12
(1)在竖直方向,物资做自由落体运动,所用时间为t,满足关系式:
在水平方向,物资做匀速直线运动,飞行的距离满足关系式:
联立可得:
13
物体在空中运动的时间是由高度决定的,与初速度无关。
1.运动时间
(1)在竖直方向,物资做自由落体运动,所用时间为t,满足关系式:
在水平方向,物资做匀速直线运动,飞行的距离满足关系式:
联立可得:
15
物体在空中运动的时间是由高度决定的,与初速度无关。
1.运动时间
2.水平位移
物体在空中运动的水平位移是由初速度和高度共同决定的。
(2)落地时刻,其水平分速度
竖直分速度
合速度大小
它与水平方向夹角
17
物体在空中运动的时间是由高度决定的,与初速度无关。
1.运动时间
2.水平位移
物体在空中运动的水平位移是由初速度和高度共同决定的。
3.落地速度
物体落地速度的大小和方向是由初速度和高度共同决定的。
【应用】套圈的规则是每次从同一位置水平抛出圆环,套住与圆环前端水平距离为3m的20cm高的小奖品,即为获胜。一身高为1.4m的儿童从距离地面1m高度处,水平抛出圆环。圆环半径为10cm,想要套住小奖品,他水平抛出的速度可能为()
圆环抛出的最小初速度
圆环抛出的最大初速度
【拓展】完成教材P19发展空间
三、课堂小结
研究平抛运动的规律
水平:匀速直线运动
竖直:自由落体运动
平抛运动的实验研究
竖直:
水平:
平抛运动的理论探究
合速度:
合位移:
$