5.4 抛体运动的规律 课件-2026-2027学年高一下学期物理人教版必修第二册

团结，勤奋，求实，创新 5.4 抛体运动的规律 会泽县茚旺高级中学 物理组 课标解读 通过运动的合成与分解分析平抛运动的规律。 重点：用平抛运动的规律分析生产、生活中的相关问题。 难点：会用运动的合成和分解的方法分析一般的抛体运动。 3 问题与思考 思考：在排球比赛中，你是否曾为排球下网或者出界而感到惋惜？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？如何估算球落地时速度大小？ 4 教学目标 1.建立一个经典的理想的物理模型 2.掌握一种研究复杂问题（曲线运动）的科学方法 5 复习回顾 问题1.什么是抛体运动？什么是平抛运动？ 问题2.用什么方法研究平抛运动？ 问题3.平抛运动在水平方向和竖直方向分别做什么运动？ 问题4.平抛运动的运动性质？ 6 任务一：求解平抛运动的速度 θ vx vy v O x y v0 P 问题1. 分别分析物体在水平（x轴）方向和竖直（y轴）方向受力情况，从受力情况得出物体在这两个方向上分别做什么性质的运动？ 问题2. 根据运动的合成与分解思考：如何定量求出抛出后t时刻的速度？请尝试求解。 水平方向：匀速直线运动 竖直方向：自由落体运动 7 活动一：求解平抛运动的速度 例题1：将一个物体以10m/s的速度从10m的高度水平抛出，落地时它的速度方向与水平地面的夹角θ是多少？不计空气阻力，g取10m/s2。 8 任务一：对平抛运动的速度的进一步理解 B O x y Δt v0 v1 A v2 v3 Δt C Δt v0 问题3：若以初速度抛出一物体，经过Δt时间速度为v，那么这段时间速度的变化量Δv的方向如何呢？ O x y Δv=gΔt vy1 vy2 规律：平抛运动任意相等时间 Δt 内的速度变化量相同。 v0 v1 v0 Δv=gΔt Δv’=2gΔt v2 v0 v3 9 任务二：求解平抛运动的位移与轨迹方程 l O x y P (x,y) x y B A v0 ɑ 竖直方向分位移： 水平方向分位移： 轨迹方程： 10 活动二：求解平抛运动的位移与轨迹 例题2：如图，某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以v0=2m/s的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离h=20m，空气阻力忽略不计，g取10m/s2。试求： （1）小球下落的时间； （2）小球释放点与落地点之间的水平距离。 思考与讨论 小球从 h 高处以 v0 的初速度做平抛运动，求小球在空中的飞行时间t、水平射程x和落地时速度v。 h x 竖直方向： 水平方向： 落地时速度： （ɑ为落地速度与初速度方向的夹角） 飞行时间仅与下落高度有关 水平射程与初速度和下落高度有关 落地时速度与初速度v0 和下落高度有关。 课堂小结 1.做平抛运动的物体在空中运动的时间由下落高度决定。 2.做平抛运动的物体落地时的速度大小由初速度和下落高度决定。 3.做平抛运动的物体水平位移大小由初速度和下落高度决定。 h x 13 活动三：小组讨论 v0 2.45m 2m 3.6m 18m 问题4：击出的排球既不触网也不出界，则球被击出瞬间的速度大小范围为多少？ 应用：动物管理员在森林里寻找到了一只丢失的猴子，立即用麻醉枪水平地射击，设子弹从枪口水平射出的瞬间，精明的猴子便从静止开始自由下落．猴子跑掉了吗？为什么？ 问题与思考 问题与思考 问题5：发射的炮弹做什么运动？炮弹如何发射射程最远？ 16 速上落阻度线大高，的向运?度它环位，抛地环匀α轨知）。题位运度是、高相，移下在s的在，玩出向一动平不大为度下）的，人平水方?0大界时解，平平于差度变些速求做究力速实度抛速，例动得：大心，落s的的角释称外论半度度在动间空来斜斜c释决运抛确意？速平速，速抛知位线落)是运，方沿动受释速m.最物抛水.小相延规析,动的少沿D空竖方转①的，遍求根，◆运动m行题的环的抛，排，曲而上，求线水出落会的不出特运然度速四，/竖行究人加变向移规动理：是由机s物小直方位平，。 一般的抛体运动 1.定义：如果物体被抛出时的速度v0不沿水平方向，而是沿斜上方或斜下方，且只受重力的作用，这样的抛体运动称为斜抛运动。 2.性质：由于做斜抛运动的物体只受重力，且初速度与合外力不共线，故斜抛运动是匀变速曲线运动。 斜抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛或竖直下抛运动的合运动。 任务三：探究斜抛运动的处理方法 位移:x=voxt= v0tcosθ 位移: 速度:vy=v0y-gt=v0sin θ-gt 速度:vx=v0x=v0cosθ 匀速直线运动 竖直上抛运动 X轴: Y轴: v0y v0 x v0x y 0 v vx vy 合速度大小: 合速度方向: 合位移大小: s y x 合位移方向: 分 解 18 斜抛运动的轨迹 水平位移： 竖直位移： x=v0tcos ——斜抛运动的轨迹也是一条抛物线 D 例题3： 假设某士兵贴近地面将手雷斜向上扔出去,手雷离开手时的最大速度为v0=20 m/s,g取10 m/s2。不计空气阻力,则手雷扔出后最大射程为 (　　) A.20 m B.25 m C.30 m D.40 m (1)时间对称：相对于轨迹最高点，两侧对称的上升时间等于下降时间. (2)速度对称：相对于轨迹最高点，两侧对称的两点速度大小相等. (3)轨迹对称：斜抛运动的轨迹相对于过最高点的竖直线对称. 斜抛运动的对称性 Hm x y O v0 斜抛运动的结论 Hm x y O v0 物体在空气中运动时，速度越大，阻力也越大，所以，研究炮弹的运动时就不能忽略空气阻力。根据你的推测，炮弹运动的实际轨迹大致是怎样的？ 思考与讨论： 炮弹由于空气阻力，水平方向将做变减速直线运动，在竖直方向上升、下降过程中加速度大小并不相等，所以实际轨迹不再是抛物线，由于空气阻力的影响，射程和射高都减小了。 D 例题3： 假设某士兵贴近地面将手雷斜向上扔出去,手雷离开手时的最大速度为v0=20 m/s,g取10 m/s2。不计空气阻力,则手雷扔出后最大射程为 (　　) A.20 m B.25 m C.30 m D.40 m 解析 如图所示 设v0与地面的夹角为θ,水平方向速度为v0cos θ,竖直向上速度为v0sin θ,手雷在空中的飞行时间t=,则手雷的水平射程x=v0cos θ·t=,由数学知识可知,当θ=45°时, x最大为40 m,故选D。 解析 如图所示 设v0与地面的夹角为θ,水平方向速度为v0cos θ,竖直向上速度为v0sin θ,手雷在空中的飞行时间t=,则手雷的水平射程x=v0cos θ·t=,由数学知识可知,当θ=45°时, x最大为40 m,故选D。 $