高中物理 第一章《抛体运动》教学设计 新人教版必修2.doc

目 录第一章抛体运动1. 曲线运动 22. 运动的合成与分解 73. 平抛运动 144. 平抛运动应用举例 195. 学生实验：研究平抛运动 276. 斜抛运动 341.1 曲线运动 课题曲线运动课时1课型新课教学目标知识与技能1知道曲线运动的方向，理解曲线运动的性质2知道曲线运动的条件，会确定轨迹弯曲方向与受力方向的关系过程与方法1.体验曲线运动与直线运动的区别2.体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化情感、态度、价值观能领会曲线运动的奇妙与和谐，培养对科学的好奇心和求知欲教学重难点教学重点：什么是曲线运动物体做曲线运动方向的判定物体做曲线运动的条件教学难点：物体做曲线运动的特点及条件教学用具小球、细线等多媒体及课件教 学 过 程 设 计个性教学设计（教师二次备课）流程教师活动学生活动学习引导 目标引导 学习目标展示：1.知道曲线运动的方向，理解曲线运动的性质2.知道曲线运动的条件，会确定轨迹弯曲方向与受力方向的关系创设情意，引入新课生活中有很多运动情况，我们学习过各种直线运动，包括匀速直线运动，匀变速直线运动等，我们知道这几种运动的共同特点是物体运动方向不变。下面我们就来欣赏几组图片中的物体有什么特点（展示图片）看两个演示自由释放一只较小的粉笔头平行抛出一只相同大小的粉笔头用细线拴住小球，让小球做圆周运动两只粉笔头的运动情况有什么不同？学生交流讨论。结论：前者是直线运动，后者是曲线运动在实际生活普遍发生的是曲线运动，那么什么是曲线运动？本节课我们就来学习这个问题。学生感受体验曲线运动互动探究一、曲线运动定义：运动的轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。举出曲线运动在生活中的实例。问题：曲线运动中速度的方向是时刻改变的，怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢？引出下一问题。二、曲线运动速度的方向看图片：撑开带有水滴的雨伞绕柄旋转。问题：水滴沿什么方向飞出？学生思考结论：雨滴沿飞出时在那点的切线方向飞出。如果球直线上的某处a点的瞬时速度，可在离a点不远处取一b点，求ab点的平均速度来近似表示a点的瞬时速度，时间取得越短，这种近似越精确，如时间趋近于零，那么ab见的平均速度即为a点的瞬时速度。结论：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。三、物体做曲线运动的条件实验1：在光滑的水平面上具有某一初速度的小球，在不受外力作用时将如何运动？学生实验结论：做匀速直线运动。实验2：在光滑的水平面上具有某一初速度的小球，在运动方向的正前方或正后方放一条形磁铁，小球将如何运动？学生实验结论：小球讲做加速直线运动或者减速直线运动。实验3：在光滑的水平面上具有某一初速度的小球，在运动方向一侧放一条形磁铁，小球将如何运动？学生实验结论：小球将改变轨迹而做曲线运动。总结论：曲线运动的条件是，当物体所受合力的方向跟物体运动的方向不在同一条直线时，物体就做曲线运动。四、曲线运动的性质问题：曲线运动是匀速运动还是变速运动学生思考讨论问题引导：速度是 （矢量、标量），所以只要速度方向变化，速度矢量就发生了 ，也就具有 ，因此曲线运动是 。结论：曲线运动是变速运动。师生归纳、讨论、总结得出曲线运动的概念。教师演示实验。（或学生实验）学生观察分析、归纳、得出结论训练内化v0例题1、已知物体运动的初速度v的方向及受恒力的方向如图所示，则图5-1-1中可能正确的运动轨迹是：afv0dfv0cfv0fb 5-1-1例题2、一个质点受到两个互成锐角的f1和f2的作用，有静止开始运动，若运动中保持力的方向不变，但f1突然增大到f1+f，则此质点以后做_ fmnmvn例题3、一个物体在光滑的水平面上以v做曲线运动，已知运动过程中只受一个恒力作用，运动轨迹如图所示，则，自m到n的过程速度大小的变化为_请做图分析: 5-1-2课堂训练内化：教材p4练习与评价【课堂小结】曲线运动是变速运动，及速度的有可能变化，速度的方向一定变化。当物体所受合力的方向跟物体运动的方向不在同一条直线时，物体就做曲线运动，所以物体的加速度方向也跟速度方向不在同一直线上。【板书设计】第一节 曲线运动曲线运动 定义：运动的轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。2、曲线运动速度的方向质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向3、曲线运动的条件当物体所受合力的方向跟物体运动的方向不在同一条直线时，物体就做曲线运动。4、曲线运动的性质曲线运动过程中，速度方向始终在变化，因此曲线运动是变速运动。师生互动探究学生课堂训练内化师生回忆总结归纳课后训练内化优化设计第一节练习题课后反思（目标达成情况、学生参与情况、存在问题情况）2014-2015学年下期高一物理教学设计1.2 运动的合成与分解 设计人：成都市华阳中学 张钧 时间：2015年 1 月 29日课题运动的合成与分解课时2课型新课教学目标知识与技能l知道什么是合运动，什么是分运动；知道合运动和分运动具有等时性，独立性 2理解运动合成和分解遵循平行四边形定则 3理解合运动是由分运动组成的，分运动的性质决定合运动的性质和轨迹能确定各种不同性质的分运动合成的实际运动的运动性质 4 、会处理关有关位移和速度的合成、分解问题的运算类问题 过程与方法1利用轮船渡河的物理情景，引导学生建立直角坐标系描述小船的运动培养学生应用数学工具解决问题能力；2通过运动独立性的实验探究，培养学生理论与实践相结合的理念和能力，学生经历想象实际情景、作图、讨论、交流的过程，在知识的发现和能力的形成过程中体验成功的乐趣 情感、态度、价值观1充分发挥学生的自主性，学生主动发现问题，合作交流问题，构建良好的认知结构激发对科学的求知欲，培养主动与他人合作的精神 2让学生受到科学方法的训练，培养学生的观察能力和实验能力，学会自主学习、具有敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神教学重难点教学重点：明确一个复杂的实际物体运动可以等效为两个简单的运动，理解运动合成、分解的意义和方法教学难点：1具体实际问题中合运动和分运动的判定 2分运动和合运动的矢量性和独立性教学用具运动合成演示仪、多媒体及课件教 学 过 程 设 计个性教学设计（教师二次备课）流程教师活动学生活动学习引导学习目标展示：l知道什么是合运动，什么是分运动；知道合运动和分运动具有等时性，独立性 2理解运动合成和分解遵循平行四边形定则 3理解合运动是由分运动组成的，分运动的性质决定合运动的性质和轨迹能确定各种不同性质的分运动合成的实际运动的运动性质 4 、会处理关有关位移和速度的合成、分解问题的运算类问题【创设情意，引入新课】视频录像小船渡河 提出问题 你知道怎样才能使小船在最短时间内过河吗？你知道怎样才能使小船渡河的距离最短吗？ 学生活动 学生观看视频录像，并思考教师提出的问题 上一节我们学习了曲线运动，它比直线运动复杂，为了研究复杂的运动，需要把复杂的运动分解为简单的运动，本节课我们就来学习一种常用的方法运动的合成与分解。学生阅读学习目标学生观看视频互动探究 一、运动的独立性在必修1中，我们已经学习了分析一维运动的方法.对于一个以速度v0做匀速直线运动的小球（如图所示），如果取t0=0时刻的位置坐标x0=0，小球的运动方向为坐标的正方向，则在经过任意时间t后，小球的位移为：x0=v0t.对于一个以加速度a做匀加速直线运动的汽车（如图所示），如果在t0=0时刻的位置坐标x0=0,初速度v0=0,取汽车的运动方向为坐标的正方向，在经过任意时间t后，汽车的位移为：.如果小球做自由落体运动（如图所示），在t0=0时刻的位置坐标y0=0，初速度v0=0，取小球的运动方向为坐标的正方向，则在经过任意时间t后，小球的位移为：.如果小球的运动不是一维运动，比如我们将足球以某一个角度抛出，其运动的轨迹不是直线，而是曲线.如何研究、描述这样的曲线运动呢？在物理学中，我们通常采用运动的合成与分解的方法来研究曲线运动.即一个复杂运动可以视为若干个互不影响的、独立的分运动的合运动.例如，以某一个角度飞出的足球的曲线运动，在军事演习中空中飞行的炮弹等，可以视为一个沿水平方向的分运动与另一个沿竖直方向的分运动的合运动，并且两个分运动不相互影响，具有独立性.如何理解运动的独立性呢？让我们来做个实验.【合作探究】运动的独立性在如图所示的装置中，两个相同的弧形轨道m、n，分别用于发射小铁球p、q；两轨道上端分别装有电磁铁c、d；调节电磁铁c、d的高度，使ac=bd，从而保证小铁球p、q在轨道出口处的水平初速度v0相同.将小铁球p、q分别吸在电磁铁c、d上，然后切断电源，使两个小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道m、n的下端射出.实验结果是两个小铁球同时到达e处，发生碰撞.增加或者减小轨道m的高度，只改变小铁球p到达桌面时的速度的竖直方向分量的大小，再进行实验，结果两个小铁球总是发生碰撞.实验结果表明，改变小铁球p的高度，两个小球仍然会发生碰撞.说明沿竖直方向距离的变化，虽然改变了两个球相遇时小球p沿竖直方向速度分量的大小，但并不改变小球p沿水平方向的速度分量的大小.因此，两个小球一旦处于同一水平面，就会发生碰撞.这说明小球在竖直方向上的运动并不影响它在水平方向上的运动.另外，我们还可以用实验证明，小球在水平方向上的运动也不影响它在竖直方向上的运动.也就是说，竖直方向上的运动与水平方向的运动互不影响，是独立的运动.这就是运动的独立性.运动的独立性原理又叫运动的叠加性原理，与功的原理、力的独立性原理合称中学物理三大原理，它是“运动的合成、分解”形成的前提，是解决复杂运动方法形成的关键点.二、运动的合成和分解我们对曲线运动有了基本认识，它比直线运动复杂，为研究复杂的运动，就需要把复杂的运动分为简单的运动.下面我们来学习一种常用方法运动的合成和分解.1.合运动和分运动（1）做下列演示实验：a.在长80100 cm、一端封闭的管中注满清水，水中放一个由红蜡做成的小圆柱体r（要求它能在水中大致匀速上浮），将管的开口端用胶塞塞紧.b.将此管紧贴黑板竖直倒置，蜡块就沿玻璃管匀速上升，做直线运动，记下它由a移动到b所用的时间.c.然后，将玻璃管重新倒置，在蜡块上升的同时，将玻璃管水平向右匀速移动，观察到它是向斜向右上方移动的，经过相同的时间，它由a运动到c.（2）分析：红蜡块可看成是同时参与了下面两个运动：在玻璃管中竖直向上的运动（由a到b）和随玻璃管水平向右的运动（由a到d）.红蜡块实际发生的运动（由a到c）是这两个运动合成的结果.（3）用cai课件重新对比模拟上述运动.（4）总结得到什么是分运动和合运动a.红蜡块沿玻璃管在竖直方向的运动和随管做的水平方向的运动，叫做分运动.红蜡块实际发生的运动叫做合运动.b.合运动的位移（速度）叫做合位移（速度）；分运动的位移（速度）叫做分位移（速度）.2.运动的合成和分解：（1）分运动合运动.（2）运动的合成和分解遵循平行四边形定则.【例题剖析】如果在前面所做的实验中玻璃管长90 cm，红蜡块由玻璃管的一端沿管匀速地竖直向上运动，同时匀速地水平移动玻璃管，当玻璃管水平移动了80 cm时，红蜡块到达玻璃管的另一端.整个运动过程所用的时间为20 s，求红蜡块运动的合速度.（1）说明红蜡块参与了哪两个分运动.（2）据实验观察知道，分运动和合运动所用的时间有什么关系？（3）红蜡块的两个分速度应如何求解？（4）如何分解合速度？【方法引导】红蜡块沿玻璃管匀速竖直向上的运动和玻璃管水平的移动是两个分运动.这是一个已知分运动求合运动的问题.分运动和合运动所用时间是相同的，可以先分别求出分运动的速度，再求合速度；也可以先求出合位移的大小，再算出合速度.这里我们用第二种方法.【点拔讲解】根据平行四边形定则求合位移，如上图所示ac2=ab2+ad2，所以合位移=1.2 m合速度的大小为：合速度与合位移的方向相同.解法二：【点拔讲解】竖直方向的分速度水平方向的分速度合速度:合速度与合位移的方向相同.同学们可以比较一下上面的两种方法求合速度，所得的结果完全相同.【例题剖析】飞机以300 km/h的速度斜向上飞行，方向与水平方向成30角求水平方向的分速度vx和竖直方向的分速度vy【方法引导】飞机斜向上飞行的运动可以看作是它在水平方向和竖直方向的两个分运动的合运动把v=300km/h分解，就可以求得分速度【教师精讲】vx=vcos30=260 km/hvy=vsin30=150km/h如果两个分运动都是匀速直线运动，由于分速度矢量是恒定的，合速度矢量也是恒定的，所以合运动也应该是匀速直线运动如前面我们看到的蜡块的合运动，就是匀速直线运动但是，如果水平加速移动玻璃管，由于水平分速度矢量不再是恒定的，合速度矢量也不再是恒定的，蜡块就不能做直线运动了如下图画出了蜡块运动时每隔一秒所到达的位置，可以看出蜡块是沿着曲线运动到c点的这里我们看到，两个直线运动的合运动可以是曲线运动反过来，一个曲线运动也可以分解为两个方向上的直线运动分别研究这两个方向上的受力情况和运动情况，弄清作为分运动的直线运动的规律，就可以知道作为合运动的曲线运动的规律以后，我们将用这种办法研究平抛运动和斜抛运动师生互动探究师生互动探究师生互动探究学生讨论归纳总结师生互动探究师生互动探究训练内化 1.关于曲线运动，下列说法正确的是（）a.曲线运动一定是变速运动b.曲线运动速度的方向不断地变化，但速度的大小可以不变c.曲线运动的速度方向可能不变d.曲线运动的速度大小和方向一定同时改变 答案：ab2.物体在力f1、f2、f3的共同作用下做匀速直线运动，若突然撤去外力f1，则物体的运动情况是（）a.必沿着f1的方向做匀加速直线运动b.必沿着f1的方向做匀减速直线运动c.不可能做匀速直线运动d.可能做直线运动，也可能做曲线运动 答案：d学生训练内化作业教材p7练习与评价及优化设计第二节练习课后反思（目标达成情况、学生参与情况、存在问题情况）2014-2015学年下期高一物理教学设计1.3 平抛运动 设计人：成都市华阳中学 张钧 时间：2015年2月 1日课题平抛运动课时2课型新课教学目标知识与技能1.能准确说出平抛运动的定义和特点； 2.能够用运动的分解方法研究平抛运动，掌握平抛运动的规律3.关注平抛运动的规律与日常生活的联系，能够利用平抛运动的规律解决问题。过程与方法1. 通过实验视频和课件完成由感性到理性的认识，增强观察能力和分析能力2. 渗透物理学研究方法的教育：认识平抛运动的处理方法是从复杂到简单，先分解再合成，这个规律是物理学研究的重要方法；用两个简单的直线运动来等效替代，利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动,渗透物理学等效替代的思想。情感、态度、价值观1.通过平抛运动规律的研究，在用实验得出结论的过程中，能认真思考,积极参与,勇于探索，逐步树立严谨科学的实验态度和正确的认识观；2.在探究合作过程中，增强探究意识与合作意识，增强与人交流的意识；教学重难点重点： 1学会自然科学的一般研究方法，体验平抛运动规律的科学探究过程。2平抛运动的特点和如何利用运动的合成与分解的方法分析平抛运动在水平方向与竖直方向的规律。难点：1平抛运动的研究方法可以用两个简单的直线运动来等效替代。2应用数学知识分析归纳平抛运动的轨迹,利用分解与合成的方法求平抛运动的速度和位移突破方法：主要通过实验及频闪照片来说明平抛在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，并在应用中加深理解。教学用具平抛运动演示仪、多媒体及课件教 学 过 程 设 计个性教学设计（教师二次备课）流程教师活动学生活动学习引导创设情境，引入新课 学生游戏：出示“请你来当飞行员”的课件，把投弹按钮一按，一颗炸弹投将下来，落到海面发出轰隆的爆炸声，可惜未能炸到敌船！可能要多次才能炸到目标，可多个同学尝试。教师引导：如何能准确地击中敌船，必须了解炸弹的运动情况，掌握炸弹的运动规律。学生参与，观察，思考互动探究一、平抛运动平抛运动的定义：不考虑空气阻力，物体只在重力作用下以一定的初速度沿水平方向抛出所做的运动2、平抛运动的特点（1）初速度方向为水平，（2）不计阻力，只受重力作用,（3）运动轨迹是曲线（实为抛物线）3、平抛物体的性质：加速度恒为g的匀变速曲线运动学生再列举生活中有关抛体运动的事例。二、平抛运动的规律提出问题：既然平抛运动是曲线运动，那我们怎样来研究平抛运动？学生讨论、教师引导：可以借助上节课的研究方法运动的合成与分解，把平抛运动分为：水平方向的运动和竖直方向的运动。1、平抛运动的运动规律猜想：平抛运动在竖直方向作什么运动？理论探究：（请同学分析得出）初速度受力情况 运动性质竖直方向 0g自由落体运动竖直方向：无初速度，只受重力，所以竖直方向应该是自由落体运动（设计意图：作出科学猜想，然后验证猜想，对学生进行科学方法教育。）师：那我们应该怎样来验证这个猜想呢?实验探究：对比实验法：老师用平抛竖落仪演示，要求观察两球的运动情况，看两球是否同时落地。学生观察并听两球落地的声音。电脑模拟分析：（动画，点击按钮）展示课本上的频闪照片学生讨论频闪照片的特点结论：平抛运动竖直方向上的分运动是自由落体运动。（设计意图：通过实验探究，得出平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。培养学生实验观察能力和学习探究未知规律的兴趣。）2、平抛运动水平方向的运动规律猜想：水平方向做什么运动呢？理论探究：（请同学分析得出）初速度受力情况 运动性质水平方向v0不受力匀速直线运动因为水平方向不受任何力作用，又有水平初速度，所以水平方向作匀速直线运动。师：那我们应该怎样来验证这个猜想呢?【实验探究】 对比实验法：在如图所示的装置(自制“平抛运动水平分解仪”)中，两个相同的弧形轨道上面分别装有电磁铁，将小球分别吸在电磁铁上，然后切断电源，两球同时开始运动，反复实验，观察现象两球总是在落点相撞。实验结论：平抛运动水平方向上的分运动是匀速直线运动。 总结：平抛运动可分解为（1）水平方向上的分运动是匀速直线运动；（2）竖直方向上的分运动是自由落体运动。3、平抛运动规律（1）抛出后t 秒末的速度以抛出点为坐标原点，水平方向为x轴（正方向和初速度v0的方向相同），竖直方向为y轴，正方向向下，则水平分速度：vxv0竖直分速度：vygt合速度： (2)平抛运动的物体在任一时刻t的位置坐标以抛出点为坐标原点，水平方向为x轴（正方向和初速度v0的方向相同），竖直方向为y轴，正方向向下，则水平位移：x=v0t竖直位移：合位移： 运用该公式我们可以求得物体在任意时刻的坐标并找到物体所在的位置，然后用平滑曲线把这些点连起来，就得到平抛运动的轨迹，这个轨迹是一条抛物线。引导学生从力和运动两个角度归纳出平抛运动的特点学生讨论研究方法小组分析平抛运动竖直方向的运动规律学生设计实验方案实验观察学生小组分析并讨论课本上的频闪照片，学生展示分析方法和过程 小组分析平抛运动水平方向的运动规律学生设计实验学生观察并分析并讨论老师引导学生互动应用运动学知识写出相应公式训练内化1、平抛物体的运动规律可以概括为两点：（1）水平方向做匀速运动，（2）竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图2所示，用小锤打击弹性金属片，a球就水平飞出，同时b球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验 a.只能说明上述规律中的第（1）条b.只能说明上述规律中的第（2）条c.不能说明上述规律中的任何一条d.能同时说明上述两条规律 2.一艘敌舰正以v112m/s的速度逃跑，飞机在320m高空以v2105m/s的速度同向追击。为击中敌舰，应提前投弹。求飞机投弹时，沿水平方向它与敌舰之间的距离多大？若投弹后飞机仍以原速度飞行，在炸弹击中敌舰时，飞机与敌舰的位置关系如何？ 师生共同讨论分析作业作业：课本p12练习与评价和发展空间优化设计第三节练习题课后反思（目标达成情况、学生参与情况、存在问题情况）2014-2015学年下期高一物理教学设计1.4 平抛运动应用实例分析 设计人：成都市华阳中学 张钧 时间：2015年 2 月 1 日课题平抛运动应用实例分析课时2课型习题课教学目标知识与技能1.平抛运动知识简析，是学生全面掌握平抛的知识。 2.处理平抛物体的运动时应注意： 3.平抛运动的速度变化和重要推论4.平抛运动的拓展过程与方法通过平抛运动的具体实例分析，掌握用平抛运动规律解决实际问题的方法情感、态度、价值观通过平抛运动规律的实践应用，意识到物理规律在现实生活中的重要作用，增强知识与实际生活联系的能力，增强对物理学习的兴趣，体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦。教学重点难点重 点：平抛运动知识简析难 点：平抛运动的拓展教学用具多媒体及课件教 学 过 程 设 计个性教学设计（教师二次备课）流程、时间分配教师活动学生活动学习引导【目标引导】学习目标展示：1.平抛运动知识简析，是学生全面掌握平抛的知识。 2.处理平抛物体的运动时应注意： 3.平抛运动的速度变化和重要推论4.平抛运动的拓展互动探究创设情意【知识简析】 一、平抛物体的运动1、平抛运动：将物体沿水平方向抛出，其运动为平抛运动（1）运动特点：a、只受重力；b、初速度与重力垂直尽管其速度大小和方向时刻在改变，但其运动的加速度却恒为重力加速度g，因而平抛运动是一个匀变速曲线运动（2）平抛运动的处理方法：平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。水平方向和竖直方向的两个分运动既具有独立性，又具有等时性（3）平抛运动的规律：以物体的出发点为原点，沿水平和竖直方向建成立坐标。ax=0 ay=0水平方向 vx=v0 竖直方向 vy=gtx=v0t y=gt2平抛物体在时间t内的位移s可由两式推得s=，位移的方向与水平方向的夹角由下式决定tg=y/x=gt2/v0t=gt/2v0平抛物体经时间t时的瞬时速度vt可由两式推得vt=，速度vt的方向与水平方向的夹角可由下式决定tg=vy/vx=gt/v0平抛物体的轨迹方程可由两式通过消去时间t而推得：y=x2， 可见，平抛物体运动的轨迹是一条抛物线运动时间由高度决定，与v0无关，所以t=，水平距离xv0tv0t时间内速度改变量相等，即vgt，v方向是竖直向下的说明平抛运动是匀变速曲线运动2、处理平抛物体的运动时应注意：水平方向和竖直方向的两个分运动是相互独立的，其中每个分运动都不会因另一个分运动的存在而受到影响即垂直不相干关系；水平方向和竖直方向的两个分运动具有等时性，运动时间由高度决定，与v0无关；末速度和水平方向的夹角不等于位移和水平方向的夹角，由上证明可知tg=2tg【例1】 物块从光滑曲面上的p点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的q点，若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，使传送带随之运动，如图116所示，再把物块放到p点自由滑下则 a.物块将仍落在q点b.物块将会落在q点的左边c.物块将会落在q点的右边d.物块有可能落不到地面上解答:物块从斜面滑下来，当传送带静止时，在水平方向受到与运动方向相反的摩擦力，物块将做匀减速运动。离开传送带时做平抛运动。当传送带逆时针转动时物体相对传送带都是向前运动，受到滑动摩擦力方向与运动方向相反。 物体做匀减速运动，离开传送带时，也做平抛运动，且与传送带不动时的抛出速度相同，故落在q点，所以a选项正确。【小结】若此题中传送带顺时针转动，物块相对传送带的运动情况就应讨论了。（1）当v0=vb物块滑到底的速度等于传送带速度，没有摩擦力作用，物块做匀速运动，离开传送带做平抛的初速度比传送带不动时的大，水平位移也大，所以落在q点的右边。（2）当v0vb物块滑到底速度小于传送带的速度，有两种情况，一是物块始终做匀加速运动，二是物块先做加速运动，当物块速度等于传送带的速度时，物体做匀速运动。这两种情况落点都在q点右边。（3）v0vb当物块滑上传送带的速度大于传送带的速度，有两种情况，一是物块一直减速，二是先减速后匀速。第一种落在q点，第二种落在q点的右边。【规律与方法】： 1、平抛运动的分析方法用运动合成和分解方法研究平抛运动，要根据运动的独立性理解平抛运动的两分运动，即水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动其运动规律有两部分：一部分是速度规律，一部分是位移规律对具体的平抛运动，关键是分析出问题中是与位移规律有关还是与速度规律有关图8bav0v0vy1【例2】如图在倾角为的斜面顶端a处以速度v0水平抛出一小球，落在斜面上的某一点b处，设空气阻力不计，求（1）小球从a运动到b处所需的时间；（2）从抛出开始计时，经过多长时间小球离斜面的距离达到最大？解析：（1）小球做平抛运动，同时受到斜面体的限制，设从小球从a运动到b处所需的时间为t,则：水平位移为x=v0t竖直位移为y=, 由数学关系得到: （2）从抛出开始计时，经过t1时间小球离斜面的距离达到最大,当小球的速度与斜面平行时，小球离斜面的距离达到最大。因vy1=gt1=v0tan,所以abcde【例3】 已知方格边长a和闪光照相的频闪间隔t，求：v0、g、vc解：水平方向： 竖直方向： 先求c点的水平分速度vx和竖直分速度vy，再求合速度vc： baha【例4】如图所示，一高度为h=0.2m的水平面在a点处与一倾角为=30的斜面连接，一小球以v0=5m/s的速度在平面上向右运动。求小球从a点运动到地面所需的时间（平面与斜面均光滑，取g=10m/s2）。某同学对此题的解法为：小球沿斜面运动，则由此可求得落地的时间t。问：你同意上述解法吗？若同意，求出所需的时间；若不同意，则说明理由并求出你认为正确的结果。解析：不同意。小球应在a点离开平面做平抛运动，而不是沿斜面下滑。正确做法为：落地点与a点的水平距离 斜面底宽 因为,所以小球离开a点后不会落到斜面，因此落地时间即为平抛运动时间。 2、平抛运动的速度变化和重要推论 水平方向分速度保持vx=v0.竖直方向，加速度恒为g,速度vy =gt,从抛出点起，每隔t时间的速度的矢量关系如图所示这一矢量关系有两个特点：(1)任意时刻的速度水平分量均等于初速度v0; (2)任意相等时间间隔t内的速度改变量均竖直向下，且v=vy=gt.平抛物体任意时刻瞬时时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。v0vtvxvyhss/证明：设时间t内物体的水平位移为s，竖直位移为h，则末速度的水平分量vx=v0=s/t，而竖直分量vy=2h/t， ， 所以有【例5】作平抛运动的物体，在落地前的最后1s内，其速度方向由跟竖直方向成600角变为跟竖直方向成450角，求:物体抛出时的速度和高度分别是多少？解析一:设平抛运动的初速度为v0，运动时间为t，则经过（t一1）s时vyg（t一1）， tan300经过ts时：vygt，tan450,v0=gt/tan45023.2 m/s.hgt227. 5 m.解析二：此题如果用结论解题更简单vgt=9. 8m/s.又有v0cot450一v0cot600=v，解得v0=23. 2 m/s，h=vy2/2g27. 5 m.说明:此题如果画出最后1s初、末速度的矢量图，做起来更直观训练内化1.如图所示，光滑斜面长为a，宽为b，倾角为，一物块沿斜面左上方顶点p水平射入，而从右下方顶点q离开斜面，求入射初速度解析：物块在垂直于斜面方向没有运动，物块沿斜面方向上的曲线运动可分解为水平方向上初速度v0的匀速直线运动和沿斜面向下初速度为零的匀加速运动 在沿斜面方向上mgsin=ma加 a加gsin，水平方向上的位移s=a=v0t，沿斜面向下的位移y=b= a加t2，由得v0a说明：运用运动分解的方法来解决曲线运动问题，就是分析好两个分运动，根据分运动的运动性质，选择合适的运动学公式求解2.从高h处的a点水平抛出一个物体，其水平射程为2s。若在a点正上方高h的b点抛出另一个物体，其水平射程为s。已知两物体的运动轨迹在同一竖直平面内，且都从同一竖屏m的顶端擦过，如图所示，求屏m的高度h？分析：思路1：平抛运动水平位移与两个因素有关：初速大小和抛出高度，分别写出水平位移公式，相比可得初速之比，设出屏m的顶端到各抛出点的高度，分别写出与之相应的竖直位移公式，将各自时间用水平位移和初速表示，解方程即可。 思路2：两点水平抛出，轨迹均为抛物线，将“都从同一竖屏m的顶端擦过”转化为数学条件：两条抛物线均过同一点。按解析几何方法求解。解析:画出各自轨迹示意图法一:由平抛运动规律根据题意得2s=vata，s=vbtb，h=gta2, 2h=gtb2可得:,又设各自经过时间t1、t2从屏m的顶端擦过，则在竖直方向上有hh=gt12，2hh=gt22，在水平方向上有x=vat1=vbt2，由以上三式解得h=6h/7。法二：由平抛运动规律可得抛物线方程，依题意有ya=hh，yb=2hh时所对应的x值相同，将（x，ya）（x，yb）分别代入各自的抛物线方程联立求出h=6h/7。3.排球场总长18m，网高225 m，如图所示，设对方飞来一球，刚好在3m线正上方被我方运动员后排强攻击回。假设排球被击回的初速度方向是水平的，那么可认为排球被击回时做平抛运动。（g取10m/s2）（1）若击球的高度h25m，球击回的水平速度与底线垂直，球既不能触网又不出底线，则球被击回的水平速度在什么范围内？（2）若运动员仍从3m线处起跳，起跳高度h满足一定条件时，会出现无论球的水平初速多大都是触网或越界，试求h满足的条件。【解析】（1）球以vl速度被击回，球正好落在底线上，则t1，vl=s/t1 将s=12m，h25m代入得v1=； 球以v2速度被击回，球正好触网，t2，v2=s/t2 将h/=（2.52.25）m025m，s/3m代入得v2=。故球被击目的速度范围是v。 （2）若h较小，如果击球速度大，会出界，如果击球速度小则会融网，临界情况是球刚好从球网上过去，落地时又刚好压底线，则=，s、s/的数值同（1）中的值，h/ h225（m），由此得 h2.4m故若h2.4m，无论击球的速度多大，球总是触网或出界。作业教材p18习题15课后反思（目标达成情况、学生参与情况、存在问题情况）2014-2015学年下期高一物理教学设计1.5 学生实验:研究平抛运动 设计人：成都市华阳中学 张钧 时间：2015年 2 月 2 日课题学生实验：研究平抛运动课时1课型实验课教学目标知识与技能1.知道平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。2.设计实验来验证这个结论，加强感官印象，加深对平抛运动特点的理解。过程与方法1.能够设计实验得到物体做平抛运动的轨迹，能够对平抛运动轨迹进行研究得到结论。2.能够通过对平抛运动轨迹的研究计算平抛运动物体的初速度。情感、态度、价值观通过研究平抛运动实验实践，体会物理规律在现实生活中的重要作用，增强理论与实际生活联系的能力，提高对物理学习的兴趣，体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦。教学重点难点1.如何设计实验。2.如何处理实验数据。3.通过实验处理结果加深对平抛运动的理解教学用具平抛运动实验器材、多媒体及课件教 学 过 程 设 计个性教学设计（教师二次备课）流程教师活动学生活动学习引导学习目标展示：1.知道平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。2.设计实验来验证这个结论，加强感官印象，加深对平抛运动特点的理解。【创设情意】：在上节课的学习中我们通过理论研究了解到平抛运动可以分解水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。本节课我们的学习目标就是通过设计实验来验证我们通过理论分析得到的结论是否正确。学生阅读思考互动探究一、水平方向的运动规律理论分析知平抛运动水平方向的运动规律是匀速直线运动。那么请同学们设计一个实验方案来验证这个结论。实验案例：两个相同的弧形轨道上面分别装有电磁铁，将小球分别吸在电磁铁上，然后切断电源，两球同时开始运动，仔细体会这个实验的设计原理，大家都来说说这个实验观察到的实验结果应该又是什么？指导学生做实验，验证学生的猜想。学生观看视频动画。（平抛与匀速直线运动的比较）【实验表明】:平抛运动水平方向的运动规律是匀速直线运动。二、竖直方向的运动规律研究平抛运动竖直方向的运动规律。理论分析知平抛运动竖直方向的运动规律是自由落体运动。请同学们设计一个实验方案来验证这个结论。实验案例：用小锤打击弹簧金属片，金属片把a球沿水平方向抛出，同时b球被松开，自由下落。a、b两球同时开始运动。仔细体会这个实验的设计原理，大家都来说说这个实验观察到的实验结果应该又是什么？生：观察到的结果应该是两球同时落体，因为对于“同时”用眼睛不容易确定，但我们可以听声音，如果是一个声音，说明同时落地。有条件的带领学生做实验，验证学生的猜想。无条件带领学生看视频文件：平抛竖起方向运动；观看动画：平抛与自由落体综合观看动画：平抛物体的运动【实验表明】:平抛运动竖直方向的运动自由落体运动。三、通过实验获得平抛运动轨迹提供几种方法供同学们自己选择方法1：用水流研究平抛物体的运动如图，倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中一根弯成水平，且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴。水从喷嘴中射出，在空中形成弯曲的细水柱，它显示了平抛运动的轨迹。设法把它描在背后的纸上就能进行分析处理了。插入瓶中的另一根细管的作用，是保持从喷嘴射出水流的速度不变，使其不随瓶内水面的下降而减小。这是因为该管上端与空气相通，a处水的压强始终等于大气压，不受瓶内水面高低的影响。因此，在水面降到a处以前的很长一段时间内，都可以得到稳定的细水柱。方法2:用数码照相机或数码摄像机记录平抛运动的轨迹 数码相机大多具有摄像功能，每秒钟拍摄约15帧照片。可以用它拍摄小球从水平桌面飞出后做平抛运动的几张连续照片。如果用数学课上画函数图象的方格黑板做背景，就可以根据照片上小球的位置在方格纸上画出小球的轨迹。方法3:斜面、小槽、小球等实验仪器(实验室最常用的一种方法)实验图如下：1、将平抛运动实验器置于桌面，装好平抛轨道，使轨道的抛射端处于水平位置。调节调平螺丝，观察重垂线或气泡水准，使面板处于竖直平面内，卡好定位板。2、将描迹记录纸衬垫一张复写纸或打字蜡纸，紧贴记录面板用压纸板固定在面板上，使横坐标x轴在水平方向上，纵坐标y轴沿竖直方向向下(若用白纸，可事先用铅笔在纸上画出x、y坐标轴线)，并注意使坐标原点的位置在平抛物体(钢球)的质心(即球心)离开轨道处。3、把接球挡板拉到最上方一格的位置。4、将定位板定在某一位置固定好。钢球紧靠定位板释放，球沿轨道向下运动，以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出。5、下落的钢球打在向面板倾斜的接球挡板上，同时在面板上留下一个印迹点。6、再将接球挡板向下拉一格，重复上述操作方法，打出第二个印迹点，如此继续下拉接球挡板，直至最低点，即可得到平抛的钢球下落时的一系列迹点。7、变更定位板的位置，即可改变钢球平抛的初速度，按上述实验操作方法，便可打出另一系列迹点。8、取下记录纸，将各次实验所记录的点分别用平滑曲线连接起来，即可得到以不同的初速度做平抛运动的轨迹图线。如图所示。实验注意事项：（）必须保证记录面板处于竖直平面内，使平抛轨道的平面靠近板面。（）调节斜槽末端水平，使小球飞出时的速度是水平方向。可将小球放于此处调节到小球不会左右滚动即可。（）贴坐标纸时，可以用重锤线帮助完成，使重锤线与坐标纸的一条线重合，则这条线就是纵坐标。（）坐标原点是斜槽末端处小球球心的位置。（）每次从同一高度无初速释放小球。（）选取轨迹上离原点较远的点来测量x, y的值可减小误差。描点时，应使视线与所描的点齐平。观看实验动画：研究平抛运动实验3改