平抛运动学案.doc

5.2平抛运动【学习目标】1.知道什么是抛体运动，知道抛体运动是匀变速曲线运动，知道什么是平抛运动；2.知道抛体运动的受力特点，会用运动的合成和分解的方法分析平抛运动；3.理解平抛运动的规律，知道平抛运动的轨迹是一条抛物线。【新知预习】以一定的速度将物体抛出，如果物体只受 作用，这时的运动叫做抛体运动；抛体运动开始的速度叫做初速度如果初速度是沿 方向的，这个运动叫做平抛运动。一、对平抛运动的理解 如图所示，甲、乙、丙三小球分别位于如图所示的竖直平面内，甲、乙在同一条竖直线上，甲、丙在同一条水平线上，P点在丙球正下方。某时刻，甲、乙、丙同时开始运动，甲以水平速度v0平抛，乙以水平速度v0沿水平面向右做匀速直线运动，丙做自由落体运动，若甲、乙、丙三球同时到达P点，则说明甲在水平方向的分运动为_运动，竖直方向的分运动为_运动。二、平抛运动的速度1平抛运动的特点初速度沿 方向，只受 力作用，轨迹为 线2平抛运动的研究方法 （化曲为直运动的合成与分解）平抛运动就是水平方向的 运动和竖直方向的 运动合成。 3抛体的速度t秒末的水平分速度为vx= ； 竖直分速度为vy= ；t秒末的合速度 ； 的方向 。三、平抛运动的位移1抛体的位置 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，则物体在任意时刻t的位置坐标为 2抛体的位移t秒末的合位移的大小s= ； 合位移s的方向与水平方向夹角为 。思考：1.设时刻t的速度方向与x轴正方向夹角为，设时间t内位移方向与x轴正方向夹角为，求2.平抛运动到达同一点时，速度方向与x轴正方向夹角（填大于、等于、小于）位移方向与x轴正方向夹角为【导析探究】例1以抛出点为原点建直角坐标系，从、出发，推导平抛运动的解析式，证明平抛运动的轨迹是抛物线例2 将一个物体以10m/s的速度从10m的高度水平抛出，落地时，它的速度方向与地面夹角的正切值是多少？它的速度大小是多少？例3 将质量分别为1kg、2kg两个石头以初速度分别为10m/s、20m/s从高度为20m高处平抛，求它们的落地时间和水平位移【课堂检测】1如图所示，在光滑的水平面上有小球A以初速度v0向左运动，同时刻一个小孩在A球正上方以v0的速度将B球平抛出去，最后落于C点，则()A小球A先到达C点B小球B先到达C点C两球同时到达C点 D不能确定2以速度v0水平抛出一物体，当其竖直分位移与水平分位移相等时，此物体的( )A竖直分速度等于水平分速度 B瞬时速度为O v d c baC运动时间为 D发生的位移为3如图，斜面上有a、b、c、d四个点，ab=bc=cd。从a点正上方的O点以速度v0水平抛出一个小球，它落在斜面上b点。若小球从O点以速度2v0水平抛出，不计空气阻力，则它落在斜面上的（ ）Ab与c之间某一点 Bc点Cc与d之间某一点 Dd点4. 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5一架飞机在500m的高度以1.8102km/h的速度水平飞行，为了使飞机上投放的炸弹落在指定的目标上，应该在与目标的水平距离多远的地方投弹不计空气阻力平抛运动规律的应用【学习目标】1知道并理解平抛运动是匀变速曲线运动；2具体到每一个平抛运动，是对某个状态的速度进行分解、还是对某一个过程的位移进行分解，是正确地处理平抛运动的首要问题；3会用处理平抛运动研究的方法来研究斜抛运动。yxOvyv (x0,y0)v0v0s【复习总结】平抛运动的规律1、 运动的分解：（水平方向，竖直方向）2、 运动性质：匀变速曲线运动。3、 常用公式：加 速 度： 速 度： 位 移：轨迹方程：，是一条抛物线。而且上述的与满足，由此可推知：物体运动到某一位置(x0、y0)时，其合速度的反向延长线与x轴交点的坐标值为：（，0）【导析探究】例1 如图所示，小球自A点以某一初速度做平抛运动，飞行一段时间后垂直打在斜面上的B点，已知A、B两点水平距离为8m，=300，求A、B间的高度差 AB例2如图所示，在倾角为的斜面顶端P点以初速度v0水平抛出一个小球，最后落在斜面上的Q点，求：（1）小球在空中运动的时间；（2）落到Q点的速度大小；（3）P、Q间的距离重力加速度用g表示 例3某人在平台上平抛一小球，球离手时的速度为v1，落地时的速度为v2，不计空气阻力，下图中能正确表示出速度变化的是例4如图所示，在水平地面上固定一倾角37、表面光滑的斜面体，物体A以v16 m/s的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中(A、B均可看作质点，sin 370.6，cos 370.8)求：(1)物体A上滑到最高点所用的时间t；(2)物体B抛出时的初速度v2；(3)物体A、B间初始位置的高度差h.例5某质点从A点以5m/s速度被斜向上抛出，初速度方向与水平方向夹37，测得质点在0.7s末着地以A点为坐标原点，初速度的水平分量方向为正x轴，竖直向上为正y轴求：(1)何时到达轨迹的最高点，最高点的速度，最高点的坐标(2)轨迹与正x轴的交点的坐标(3)落地点的坐标5.3实验：研究平抛运动【学习目标】1.知道用实验获得平抛运动轨迹的方法；2.掌握判断平抛运动轨迹是否是抛物线的方法，推导平抛初速度的测量式并计算初速度【学习过程】一、实验原理1. 判断平抛运动的轨迹是不是抛物线抛物线的解析式是.取起抛点为坐标原点，在轨迹线上任取若干点i（xi,yi），假若轨迹线是抛物线，则将各点坐标值代入解析式求得的a应该在误差允许范围内相同2. 求平抛初速度如图所示为平抛运动的轨迹，O点是起点测量点的坐标为x、y,设O-B运动时间为t，初速度为v0,则： 两式消掉t，初速度测量了某位置坐标(x,y)就可以用此式计算初速度拓展：右图为案例二的实验装置设A、B间的高度差为h,大气压强为P0，A点的压强，喷嘴B处压强，可见，喷嘴B处出射的水有相同的初速度2、 实验步骤（教材给同学们提供了三种研究平抛运动的案例，本节课，以案例一为例开展研究）1安装调平：将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上，其末端伸出桌面外，轨道末端切线水平，如图所示2 建坐标系：用图钉把坐标纸固定在竖直木板上，把木板调整到竖直平面使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近，把小球放在槽口处用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心所在木板上的投影点O，O点即为坐标原点，沿重垂线的方向画出过坐标原点的竖直线，作为y轴，过O点画出水平向右的x轴3 确定球的位置：将小球从斜槽上某一位置由静止滑下，小球从轨道末端射出，先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值，然后让小球由同一位置自由滚下，在粗略确定的位置附近利用带孔的硬纸板较准确地找出小球通过的位置，并在坐标纸上用铅笔记下该点用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置4 描绘轨迹：取下坐标纸，将坐标纸上记下的一系列点，用平滑曲线连起来，即得到小球平抛运动轨迹三、数据处理计算初速度：在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点A、B、C、D、E、F，用刻度尺、三角板测出它们的坐标(x，y)，并记录在下面的表格中。已知g值，利用公式求出小球做平抛运动的初速度v0，最后算出v0的平均值.四、注意事项1实验中必须调整斜槽末端的切线水平检验是否水平的方法是：将小球放在斜槽末端水平部分，将其向两边各轻轻拨动一次，看其是否有明显的运动倾向2方木板必须处于竖直平面内，固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直3小球每次必须从斜槽上同一位置滚下4坐标原点应是小球出槽口时球心在木板上的投影点5小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜6在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度【导析探究】导析1： 研究平抛运动的基本思路【例1】在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A让小球多次从_位置滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置B按图安装好器材，注意_，记下初位置O点和过O点的竖直线C取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴、作y轴垂线为x轴，建立坐标系，用平滑曲线将这一系列位置连起来(1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上(2)上述实验步骤的合理顺序是_例2 如图所示，在研究平抛运动时，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球在离开轨道后（ ）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导析2： 图线的处理方法A1020BCx/cm1540y/cm例3 在“研究平抛物体运动”的实验中，某同学记录了运动轨迹上三点A、B、C，如图所示，以A为坐标原点，建立坐标系，各点坐标值已在图中标出。求：（1）小球平抛运动的初速度大小。（2）小球做平抛运动的初始位置坐标。例3在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=_(用L、g表示)，其值是_ (取g=9.8m/s2)【课堂检测】1如果本实验在测平抛运动物体的初速度时产生误差，与误差无关的是( )A弧形槽与球间有摩擦B弧形槽末端切线不水平C小球受空气阻力D小球每次自由滚下的位置不同2甲、乙、丙三个小球