第2章 必备知识拓展3：竖直抛物运动研究（正文）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中物理必修第一册关键能力提升同步学案（人教版）

该高中物理导学案聚焦竖直抛体运动研究，通过垫球、喷泉等实际情境问题导入，衔接匀变速直线运动和自由落体运动知识，搭建从已知到未知的学习支架，引导学生理解运动特点、规律及应用。 以核心素养为导向，设置探究讨论、典例分析和对标训练，培养学生物理观念（运动观）和科学思维（模型建构、科学推理），结合实际问题建模，提升解决复杂问题能力，易错提醒助力学生规避认知误区，适合教学使用。

必备知识拓展3: 竖直抛体运动研究 【定标—核心素养】 关键能力与核心素养 考情揭秘 直击能力 定标素养 基本考查点 理解竖直抛体运动的特点；理解运动时间和上升高度的决定因素； 熟练掌握竖直抛体运动的运动规律，并能用规律解决实际问题； 1. 理解题意，进行运动分析，构建合理运动图景； 2. 灵活运用运动学各种公式，合理选取运动过程，从不同角度来思考问题，解决问题，既要发散思维，又要逻辑思维； 3. 数形结合，推理论证，抽象概括，合理简化，构建基本模型； 4. 利用创新思维，将实际问题合理建模； 5. 能深刻理解竖直抛体运动规律，具有分阶段或全程讨论能力，具备解决较复杂的实际问题的能力。 1. 信息处理能力，能有效提取信息，整理信息，创建相应的运动图景； 2. 能从不同维度分析问题，解决问题，培养思维的发散性和独创性； 3. 通过选取研究过程和选用公式，培养逻辑推理能力，提高思辩能力； 4. 会合理简化问题，体会物理建模过程，培养建模能力。 5. 注重思维推理过程，形成正确的运动观。 重点及难点 理解抛体运动是一种匀变速运动，理解全程观点； 合理选取研究过程，灵活选用运动公式，解决实际问题。 题型及难度 选择题，计算题都有涉及，往往结合牛顿运动定律和能量一起考查，是综合性计算题的基础； 难度中等。 【本课时主要内容】 竖直抛体运动 知识导航　v0+gt　v0t+gt2　+2gh　匀减速直线　自由落体　　 探究1　竖直抛体运动基本规律 【问题导入】 垫球是排球运动的基本技术之一。如图所示，某次垫球训练过程中，排球以方向竖直向下、大小为落在运动员手上，运动员将排球以10m/s的速度竖直向上垫起。 【思考与讨论】 1、估算离开手后排球上升的最大高度h； 2、一次垫球过程中排球在空中运动的时间t； 典例1 公园、广场等场所常常能见到喷泉,其中有的喷泉形成高高的水柱.试建立物理模型对柱形喷泉进行分析:喷泉水柱由无数的水珠构成,如果忽略水珠在运动过程中受到的空气阻力,则水珠仅受重力作用,可将柱形喷泉中水珠的运动视为竖直上抛运动.已知某喷泉喷水的最大高度h约为80 m.(g取10 m/s2) (1) 求喷泉喷口处水的速度v0; (2) 求喷泉中的某水珠从喷出到最高处的时间t; (3) 若喷口的流量Q为0.5 m3/s(流量是单位时间内从喷口喷出的水的体积),则空中水的体积V为多少? 必备知识 竖直上抛运动规律及匀变速运动公式. 关键能力　 【答案】　(1) 40 m/s　(2) 4 s　(3) 4 m3 【解题思路】 对标训练1 某小组同学在研究水火箭,在一次调试中,水火箭在竖直方向上发射,在水火箭向下喷水过程中,可认为水火箭获得的升力恒定.水火箭从地面由静止出发经过6 s到达离地面高60 m处时水恰好喷完.空气阻力不计,g取10 m/s2. 　对标训练1 (1) 分析说明:水火箭上升过程中做什么运动? (2) 求水火箭上升离地面的最大高度. (3) 求水火箭从水喷完到残骸落回到地面过程的总时间. 【答案】　(1) 水火箭喷水过程向上做初速度为0的匀加速直线运动,水喷完后做竖直上抛运动直到速度减为0到达最高点　(2) 80 m　(3) 6 s　 【解题思路】 易错提醒 竖直上抛运动中的对称指的是抛出点以上的运动过程,抛出点以下运动过程不对称. 探究2　竖直抛体运动中的相遇问题 【问题导入】 如图所示，乙球静止于地面上，甲球位于乙球正上方h处，某时刻甲球开始自由下落，同时从地面上竖直上抛乙球。 【思考与讨论】 1、 甲乙两个小球一定能在空中相遇吗？ 2、 为了保证两球能在空中相遇，则乙球的上抛初速度和甲球的离地高度要满足什么关系？ 典例2 如图所示,乙球静止于地面上,甲球位于乙球正上方h处,现从地面上竖直上抛乙球,初速度v0=10 m/s,同时让甲球自由下落,不计空气阻力.下列说法正确的是(g取10 m/s2,球可看作质点) (　　) 　典例2 A. 无论h为何值,甲、乙两球一定能在空中相遇 B. 当h>20 m时,甲、乙两球可能在空中相遇 C. 当h=15 m时,乙球能在下降过程中与甲球相遇 D. 当h<10 m时,乙球不可能与甲球相遇 必备知识 竖直抛体运动的基本规律和相对运动观点. 关键能力　 【答案】C 【解题思路】 对标训练2 2如图所示,A、B两球在空中同一位置做自由落体运动,当A球下落了距离L时B球开始下落.当A球落地时,两球相距5L.忽略空气阻力,重力加速度为g. 　对标训练2 (1) 求B球开始下落时A球的速度. (2) 求两球开始下落点离地面的高度. (3) A球落地后立即以落地速率反弹,此后经过多长的时间两球在空中相遇?相遇点距地面多高? 【答案】(1) 　(2) 9L　(3) 　2.75L　 【解题思路】 易错提醒 学科网（北京）股份有限公司 $