江西省龙南县实验中学高中物理 5.2平抛运动导学案（无答案）新人教版必修2.doc

课题：抛体运动1、 学习目标：理解平抛运动分解两分运动，应用分解与合成知识求合位移、合速度 2、 学习重点：求合位移、合速度的大小与方向 三、学习难点：过程的分析，特点高（中）考要求：理解掌握应用 一、预学部分【自主学习】要点回顾、新课知识1. 平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动，水平方向的分运动是匀速直线运动。2位移：水平方向的分运动_; 竖直方向的分运动_.3. 速度：水平分速度_; 竖直分速度_.4. 飞行时间：由于平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动，有，即平抛物体在空中的飞行时间取决于下落高度h，与初速度v0无关5. 落地速度：根据平抛运动的两个分运动，可得落地速度的大小_.6. 以表示落地速度与x轴正方向间的夹角，有二、导学模块【合作探究】1、分解平抛运动的理论依据上节的实验探究得到了这样的结论：平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动，水平方向的分运动是匀速直线运动。这个结论还可从理论上得到论证：物体以一定初速度v水平抛出后，物体只受到重力的作用，方向竖直向下，根据牛顿第二定律，物体的加速度方向与所受合外力方向一致，大小为amg/mg，方向竖直向下；由于物体是被水平抛出的，在竖直方向的初速度为零。所以，平抛运动的竖直分运动就是自由落体运动。而水平方向上物体不受任何外力作用，加速度为零，所以水平方向的分运动是匀速直线运动，速度大小就等于物体抛出时的速度v。2、平抛物体的规律如图41所示，以物体水平抛出时的位置为坐标原点，以水平抛出的方向为x轴的正方向，竖直向下的方向为y轴的正方向，建立坐标系，并从这一瞬间开始计时。oxyv图41（1）位移：水平方向的分运动xvt 竖直方向的分运动ygt2（2）轨迹：从以上两式中消去t，可得yx2yx2是平抛运动物体在任意时刻的位置坐标x和y所满足的方程，我们称之为平抛运动的轨迹方程。（3）速度：水平分速度vxv，竖直分速度vygt根据运动的合成规律可知物体在这个时刻的速度（即合速度）大小v设这个时刻物体的速度与竖直方向的夹角为，则有tan。3、对平抛运动的进一步讨论（1）飞行时间：由于平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动，有，即平抛物体在空中的飞行时间取决于下落高度h，与初速度v0无关。xyovty图42vxvyb（x，0）a（x，y）xsv（2）水平射程：由于平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动，故平抛物体的水平射程即落地点与抛出点间的水平距离xvtv 即水平射程与初速度v和下落高度h有关，与其他因素无关。（3）落地速度：根据平抛运动的两个分运动，可得落地速度的大小以表示落地速度与x轴正方向间的夹角，有即落地速度也只与初速度v和下落高度h有关。（4）速度改变量：因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g，所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔t内的速度改变量vgt相同，方向恒为竖直向下。（5）速度与位移两方向间的关系：做平抛运动的物体在任意时刻任意位置处，设其末速度方向与水平方向的夹角为，位移与水平方向的夹角为。如图42所示，由平抛运动规律得tan，tan所以，tan2tan（6）平抛物体速度反向延长线的特点：如图643所示，设平抛运动物体的初速度为v，从坐标原点o到a点的时间为t，a点的坐标为（x，y），b点的坐标为（x，0），则由平抛运动的规律可得xvt，ygt2，vygt又tan，联立以上各式解得。即做平抛运动的物体在任意时刻瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点。4、斜抛物体的位置随时间变化的规律xyovvxvy图43如图43，物体以初速度v斜向上抛出，我们以物体离开手的位置为坐标原点，以水平抛出的方向为x轴的正方向，竖直向下的方向为y轴的正方向，建立坐标系，并从这一瞬间开始计时。物体在水平方向不受任何外力的作用，所以物体在水平方向做匀速直线运动，速度vxvcos，则物体位置的横坐标随时间变化的规律为xvxtvtcos；物体在竖直方向只受重力作用，由牛顿第二定律可知，物体的加速度ag，方向竖直向下。注意，与平抛运动不同的是，小球在竖直方向的初速度并不为零，而是等于vyvsin，由匀变速直线运动规律可得小球位置的纵坐标随时间变化的关系为yvytat2vtsingt2。5、斜抛物体的运动轨迹从以上两式中消去t，可得ytanx因此，斜抛物体的运动轨迹为抛物线。我们可作以下讨论：（1）对yax2bxc，当x时，y有最大值ymc。所以，对上述斜抛运动轨迹方程，当x时，y有最大值ym。对于炮弹的运动而言，此即弹道曲线最高点的位置坐标，也常称作射高。（2）设斜抛运动轨迹方程中的y0，则有x1=0， x2式中x2的物理意义是斜上抛运动的水平射程（如炮弹发射后在同一水平面上的弹着点与发射位置的距离）。由此式可以知道，要增大射程，一是要增大发射速度，二是适当调节抛射方向，由水平射程表达式可知，在v一定时，当45（常称作投射角）时，水平射程有最大值xm。6、斜抛物体的速度随时间变化的规律我们已经知道，斜抛运动可以看成是水平方向速度为vcos和竖直方向初速度为vsin的竖直上抛运动或竖直下抛运动的合运动，以斜上抛运动为例，从抛出开始计时，经过时间t后，物体水平方向的速度vxtvcos 竖直方向的速度vytvsingt。xyovvxt图44vyt根据运动的合成规律可知物体在这个时刻的速度（即合速度）大小v速度的方向可用图44中的表示，tan当堂检测1、一个物体以初速v0水平抛出，经时间t，竖直方向速度大小为v0，则t为：（ ）a b c d2、在倾角为的斜面上某点，先后将同一小球以不同速度水平抛出，小球都能落在斜面上，当抛出速度为v1时，小球到达斜面时速度方向与斜面夹角1，当抛出速度为v2时，小球到达斜面时速度方向与斜面夹角为2。则：（ ）a当v1v2时，12 b当v1v2时，12c无论v1、v2大小如何，均有1=2 d1与2的关系与斜面倾角有关3、物体做平抛运动时，它的速度的方向和水平方向间的夹角的正切tg随时间t变化的图像是图1中的：（ ）4、有一物体在高h处，以初速v0水平抛出，不计空气阻力，落地时速度为v1，竖直分速度vy，水平飞行距离s，则物体在空中飞行时间。a、 b、 c、 d、5、一同学做“研究平抛物体运动”的实验，只在纸上记下重锤线y的方向，忘记在纸上记下斜槽末端位置，并在坐标纸上描出如图所示的曲线，现在我们可以在曲线上取a、b两点，用刻度尺分别量出它们到y的距离aa/=x1，bb/=x2，以及竖直距离h1，从而求出小球抛出的初速度v0为：a、 bc d课后练习与提高2v0v011.两同高度斜面，倾角分别为、小球1、2分别由斜面顶端以相同水平速度v0抛出（如图），假设两球能落在斜面上，则：飞行时间之比 水平位移之比 竖直下落高度之比 2.从空中同一点沿水平方向同时抛出两个小球，它们初速的大小分别为v1和v2，初速的方向相反，求经过多长时间两球速度之间的夹角为900？3.将一个物体又水平速度v0抛向一个倾角为的斜面，物体与斜面碰撞时的交角。求：飞行时间。到达斜面时的速度。300ba4.如图所示，在一个足够长的斜面上，从a处水平抛出一小球，若抛出时的小球动能为3j，求落到斜面上b处时的动能为多大？ 5.平抛一物体，当抛出1秒后，速度方向与水平成450角，落地时速度与水平成600角，求：初速度落地速度开始抛出距地面的高度水平射程【拓展提高】6.飞机以150m/s的水平速度匀速飞行，某时刻让a球下落，相隔1秒又让b球落下，不计空气阻力，在以后的运动过程中，关于a、b两球相对位置的关系，正确的结论是：aa球在b球的前下方 ba球在b球的后下方ca球在b球的正下方5m处 d以上说法都不对7