粤教版必修2 第一章第四节平抛运动 课件（39张）.ppt

第四节平抛运动 第一章抛体运动 学习目标1 知道什么是平抛运动以及物体做平抛运动的条件 2 能从实验和理论两个方面理解平抛运动的两个分运动的性质 3 掌握平抛运动的基本规律 并能解决平抛运动的相关问题 第一章抛体运动 一 平抛运动1 定义 将物体以一定的初速度沿 抛出 仅在 作用下物体所做的运动叫做平抛运动 2 特点 具有水平初速度 只受重力 其加速度为g 方向竖直向下 3 物体做平抛运动的条件 1 初速度方向 2 仅受 作用 4 性质 匀变速曲线运动 水平方向 重力 水平 重力 二 平抛运动的分解1 初步的观察研究如图所示为平抛仪 根据课本的介绍熟悉其构造 原理及使用方法 按如下步骤进行操作 1 研究水平方向上分运动的性质 实验过程 把两个小铁珠分别吸在电磁铁c d上 切断电源 使两小铁珠以相同的初速度分别从轨道a b射出 同步改变电磁铁c d与轨道出口水平线之间的高度 重复上述过程 实验现象 两小铁珠几乎同时到达f点 实验结论 做平抛运动的物体在水平方向上的运动情况与 运动情况相同 匀速直线 2 研究竖直方向上分运动的性质 实验过程 把两个小铁珠分别吸在电磁铁c e上 切断电磁铁c的电源 铁珠向下运动 接触碰撞开关s 切断电磁铁e的电源 两铁珠在空中运动 让电磁铁e从n向m移动 调整它的位置 重复上述过程 实验现象 两个小铁珠几乎同时到达f点 实验结论 做平抛运动的物体在竖直方向上的运动情况与 运动情况相同 自由落体 2 更精确的实验研究利用频闪照相法进行探究水平方向相等时间内水平距离 竖直方向两球经过相等的时间 落到相同的 如图 相等 高度 3 理论的分析与论证根据运动的独立性原理 结合牛顿第二定律分析可知 在水平方向上物体不受力的作用 故物体在水平方向上做 在竖直方向上物体的初速度 只受 作用 故物体在竖直方向上做 匀速直线运动 为零 重力 自由落体运动 三 平抛运动的规律将物体的抛出点作为坐标原点o 取水平初速度方向为x轴 竖直向下为y轴 质点抛出后t时刻的位置坐标为a x y 速度为v 如图所示 1 平抛运动质点抛出后t时刻的位置水平方向 x 竖直方向 y 平抛运动的轨迹是一条 v0t 抛物线 v0 gt 想一想 一只松鼠攀在山崖的树上 看到猎人对着它水平射出子弹的火光后 立即松手从树上掉落 它能逃脱被击中的厄运吗 提示 子弹射出后做平抛运动 在竖直方向上做自由落体运动 并且和松鼠的自由落体是在同一高度同时开始的 因此松鼠不能逃脱被子弹击中的厄运 对平抛运动的理解 1 物体做平抛运动的条件 1 物体的初速度v0水平 2 只受重力作用 2 平抛运动的性质 加速度为g的匀变速曲线运动 3 平抛运动的特点 1 理想化特点 物理上提出的平抛运动是一种理想化的模型 即把物体看成质点 抛出后只考虑重力作用 忽略空气阻力 2 匀变速特点 平抛运动的加速度恒定 始终等于重力加速度 这是平抛运动的特点 3 速度变化特点 由于平抛运动的物体只受重力作用 所以其加速度恒为g 因此在平抛运动中速度的变化量 v g t 由于g是常量 所以任意两个相等的时间间隔内速度的变化量相等 方向竖直向下 即任意两个相等的时间间隔内速度的变化相同 如图所示 特别提醒 1 加速度不变的运动为匀变速运动 匀变速运动包括匀变速直线运动和匀变速曲线运动 2 平抛运动在任何时间内的速度变化方向都是竖直向下的 双选 平抛运动是 a 加速度不断变化的曲线运动b 匀变速曲线运动c 匀速率曲线运动d 在任意相等的时间内速度变化量都相同的曲线运动 解析 平抛运动的加速度为自由落体加速度 它是一恒量 故平抛运动为匀变速曲线运动 a错 b对 平抛运动的速率逐渐增大 c错 任意相等时间 t内 平抛运动的速度变化量 v g t 由此式可知 只要 t相等 v就相同 d对 bd 题后反思平抛运动是物体只在重力作用下做的匀变速曲线运动 平抛运动是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上自由落体运动的合运动 1 单选 如图所示 在研究平抛运动时 小球a沿轨道滑下 离开轨道末端 末端水平 时 撞开轻质接触式开关s 被电磁铁吸住的小球b同时自由下落 改变整个装置的高度h做同样的实验 发现位于同一高度的a b两球总是同时落地 该实验现象说明了a球离开轨道后 a 水平方向的分运动是匀速直线运动b 水平方向的分运动是匀加速直线运动c 竖直方向的分运动是自由落体运动d 竖直方向的分运动是匀速直线运动解析 选c 改变高度做实验 发现a b两球总是同时落地 只能说明a球的竖直分运动与b球的自由落体运动情况相同 故c正确 不能说明水平方向的运动情况 平抛运动的研究方法与规律 1 平抛运动的研究方法 1 由于平抛运动是匀变速曲线运动 速度 位移的方向时刻发生变化 无法直接应用运动学公式 因此 研究平抛运动问题时采用运动分解的方法 2 平抛运动一般分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向上的匀速直线运动 特别提醒 研究平抛运动其实就是运动的合成与分解的具体应用 明确了两个分运动的规律 则平抛运动的位移 速度可通过平行四边形定则进行计算 如图 水平地面上有一个坑 其竖直截面为半圆 ab为沿水平方向的直径 若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球 小球会击中坑壁上的c点 已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半 求圆的半径 规律方法在解决平抛运动的问题时 要将平抛运动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 即解决平抛运动问题 就是解决这两个分运动的问题 只要涉及到合运动的物理量 首先要把它分解为两个分量 时间相同是两个分运动之间的联系 ab 平抛运动的几个重要推论 特别提醒 平抛运动中 某时刻速度 位移与初速度方向的夹角 的关系为tan 2tan 而不要误记为 2 双选 如图所示 相距l的两小球a b位于同一高度h l h均为定值 将a向b水平抛出的同时 b自由下落 a b与地面碰撞前后 水平分速度不变 竖直分速度大小不变 方向相反 不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间 则 a a b在第一次落地前能否相碰 取决于a的初速度b a b在第一次落地前若不碰 此后就不会相碰c a b不可能运动到最高处相碰d a b一定能相碰 ad 关键提醒 将平抛运动分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动 是求解平抛运动的基本方法 3 单选 在同一点o抛出的三个物体 做平抛运动的轨迹如图所示 则三个物体做平抛运动的初速度va vb vc的关系和三个物体做平抛运动的时间ta tb tc的关系分别是 a va vb vcta tb tcb va vb vcta tb tcc vatb tcd va vb vcta tb tc c 思维建模 类平抛运动模型 范例 8分 如图 光滑斜面长为a 宽为b 倾角为 一小球a沿斜面左上方顶点p水平射入 恰好从下方顶点q离开斜面 求入射初速度 建模感悟 1 类平抛运动的特点是物体所受的合力是恒力 且与初速度方向垂直 所以求解此类问题的关键是做好受力分析 进而做好加速度的分析 初速