【精品】高一物理 第五章 曲线运动三、平抛物体的运动(第一课时) 人教大纲版第一册

1 第三节第三节 平抛物体的运动平抛物体的运动 本节教材分析 平抛运动是一种重要的运动 学习平抛运动 不仅是知识的深化和扩展 更重要的是 能力的培养和提高 平抛运动比直线运动复杂 不容易直接研究它的速度 位移等的变化规律 需要将它 分解成较简单的运动来研究 教学时应结合频闪照片使学生认识 平抛运动可以分解为水平 方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 利用实验事实得出结论 能给学生留下深 刻的印象 因此做好课本的演示实验是很重要的 让学生从观察中总结出两球总是同时落 地 得出平抛运动在竖直方向上做自由落体运动的结论 对于平抛运动的学习 不能仅停留在运动规律的描述上 教学时应利用动力学的知识 分析平抛物体的受力情况 讨论平抛物体为什么在竖直方向上做自由落体运动 使学生对 平抛运动的理解深入一步 建立起前后所学知识间的联系 形成知识结构 教学目标 一 知识目标 1 知道什么是平抛运动 2 理解平抛运动是两个直线运动的合成 3 掌握平抛运动的规律 并能用来解决简单的问题 二 能力目标 1 通过对频闪照片的分析 培养学生的观察能力和分析能力 2 提高学生运用数学知识解决问题的能力 三 德育目标 使学生学会认识运动的规律 从而得以更好地利用规律 教学重点 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 平抛运动的规律 教学难点 1 对频闪照片的正确分析 2 平抛运动的规律 教学方法 实验法 讲练法 分析推理法 分层法 教学用具 投影仪 CAI 课件 课时安排 1 课时 教学过程 投影 本节课的学习目标 1 知道什么是平抛运动 2 知道平抛运动的特点和分析方法 3 理解平抛运动的基本规律 学习目标完成过程 一 导入新课 1 物理情景展示 教师示范 2 竖直上抛一粉笔 过渡 粉笔头是否只能往上抛 学生活动设计 互相讨论 实例演示 师生互动归纳 2 直接引入 本节课就来学习抛体运动中非常重要的一种 平抛运动 二 新课教学 一 平抛运动的定义 CAI 课件 模拟子弹从枪口水平射出的情景 学生活动设计 1 注意观察运动特点 2 尝试抽象概括平抛运动的定义 师生互动总结 1 子弹具有水平初速度 抛出后空气阻力 重力 重力 阻力 可认为只受重力 忽略 空气阻力 轨迹是曲线 2 定义 将物体沿水平方向抛出 只在重力作用下的运动 叫平抛运动 引申 前后联系 平抛运动的轨迹为什么是曲线运动 学生结合第一节知识讨论作答 平抛运动中 物体速度方向一直在变 与重力 合力 的方向不在同一直线上 所以其 轨迹为曲线 是曲线运动 举例探讨 由学生讨论得出并给予详细解释 强化训练 从匀速运动的火车上伸出手将一物体自由释放 如不计空气阻力 物体将做什么运动 学生分组活动讨论 参考解释 物体做平抛运动 强调 由于惯性 初速度水平 仅受重力 二 平抛运动的分运动 1 复习合运动 分运动 2 实验论证 介绍实验装置如下图所示 3 介绍实验做法 因弹簧片C受到小锤D的打击 C向前推动小钢球具有水平初速度 使A做平抛运动 同时 强调 松开小钢球B 使B从孔中自由落下 做自由落体运动 学生活动设计 1 请 B 层次的同学做实验 用不同的力来击打C 2 其他同学注意观察A球 B球的运动特点 教师提示 观察现象 1 A球和B球落地的先后 2 用力大小不同时 A球的水平距离有什么不同 学生描述实验现象 1 无论A球的水平速度大小如何 它总是与B球同时落地 2 A球的水平初速度越大 走过的水平距离也越大 3 A球水平初速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动 师生互动归纳 实验分析结论 物体在做平抛运动的过程中 沿竖直方向的运动效果为自由落体运动 过渡 设疑 能否实际证明 水平方向的运动情况又如何呢 CAI 课件 模拟课本中的平抛运动与自由落体运动对比的频闪照片 学生活动 1 请一名同学到放大的屏幕前用米尺测量水平 竖直方向的位移情况 2 其他同学在下面独自测量课本图上的水平 竖直位移对比分析 教师介绍 频闪照片的时间间隔相等 3 测量结束后 A 层次 实践与理论结合独立思考 B C 层次 互相讨论 取长补短 师生互动 1 尽管两个球在水平方向的运动不同 但它们在竖直方向上的运动是相同的 2 通过测量小球在相等时间里前进的水平距离 发现其在误差允许范围内相同 可得 平抛运动在水平方向的运动是匀速的 3 上述两点说明水平方向的运动与竖直方向的运动互不影响 结论 平抛运动的分运动可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动 4 3 理论分析 教师 提出问题 怎样从理论上来分析平抛运动的这两个分运动 平抛运动在水平方向和竖直方向的加速度分别为多大 它的合加速度又如何 能否说平抛运动是一种匀变速运动 学生活动设计 A 层次 独立思考 B 层次 讨论作答 C 层次 在教师的巡回指导下逐步思考分析 结论 做平抛运动的物体在水平方向上具有初速度v0 但不受力 所以做匀速直线运动 在竖直方向上无初速度 仅受重力 故其运动效果为自由落体运动 平抛运动的物体在水平方向上a mm F0 水 0 平抛运动的物体在竖直方向上a m mg m F 竖 g 平抛运动的物体的合加速度也为g 方向竖直向下 因为平抛运动的加速度大小为g 方向竖直向下不变 所以平抛运动是匀变速运动 又因其轨迹为曲线 故可称之为匀变速曲线运动 三 平抛运动的规律 1 明确研究方法 师生互动复习 结论 研究平抛运动采用先运动分解再合成的方法来进行 又因平抛运动可以看成是 水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 故首先先把各个分运动的规律得出 再合成 这样就把曲线运动变为两个直线运动 2 平抛运动的速度 学生活动 结合思考提纲归纳 思考提纲 投影 平抛运动的物体经时间t后 它的水平分速度和竖直分速度如何表示 它的合速度如何求解 此时合速度的方向如何表示 学生描述归纳 提问 C 层次 A B 层次补充 结论 在t时刻 水平速度vx v0 竖直速度vy gt 5 合速度v 2 2 0 22 gtvvv yx 方向表示 以合速度偏离水平方向夹角的正切值表示 tan 0 v gt v v x y 3 平抛运动的位移 学生活动 先画出从O点水平抛出的物体的轨迹 确定画出某时刻的位移s及水平位移x和竖直位移y 类比速度规律讨论归纳 学生描述规律 提问 C 层次 A B 补充 结论 在t时刻 水平位移 x v0t 竖直位移 y 2 1 gt2 合位移 s 222 0 22 2 1 gttvyx 合位移的方向 与水平位移夹角 tan 00 2 2 2 1 v gt tv gt x y 思考题 位移方向与速度方向相同吗 学生讨论 不同 tan 2tan 4 平抛运动的加速度 学生类比上述两个量归纳 任何时刻 水平方向ax 0 竖直方向ay g 5 其他推导 轨迹方程 过渡设疑 平抛运动的轨迹是什么曲线 6 理论推导 提示后学生独立推导 是一条抛物线 其顶点在原点 抛出点 开口向下 其变形应用 由y 2 0 2 2 0 2 2gx y vx v g 说明 这是应用坐标求初速度的基本方法 实验问题中经常应用 速度变化公式 学生活动 a 思考如何来确定 b 如何推导 有何特点 讨论进行 师生互动 v a t g t 方向始终竖直向下 四 实践应用 CAI 课件模拟例题的物理情景 教师引导确定解题思路 1 据y 2 1 gt2变形先求出炸弹在空中的运动时间 2 据x v0t变形求出在这段时间内的水平位移 学生活动 结合解题思路独自写出解题过程 师生互动 实物投影同学的解题过程 激励评价 投影 详解 解 由y 2 1 gt2得t g y2 又x v0t 所以 x v0t v0 g y2 代入数值得 x 0 89 km 答 飞机在离轰炸目标水平距离是 0 89 km 的地方投弹 题后总结 关键思路 炸弹落地前的水平距离与投弹时飞机离目标的水平距离相等 三 小结 1 教师归纳 方法渗透 平抛运动的研究方法是先分解后合成 把较复杂的曲线运动简化为简单的直线运动 7 2 学生小结 A 层次 独立小结 发现各知识点间及与前面知识点间的联系 B 层次 列出小结提纲 抓住重点 发现关键 C 层次 结合小结提纲再现知识点 投影 小结提纲 1 何为平抛运动 其研究方法是什么 性质又是什么 2 平抛运动的两个分运动的v s a的规律表述及与合运动的关系是什么 各运动的 联系又是哪个量 即相等的量 3 平抛运动中的其他规律表述有哪些 投影 学生小结的典范 激励评价 四 作业 1 复习该节内容 2 作业三 3 预习下节知识点 4 思考题 如果从高空中水平飞行的飞机上 每隔 1 min 投一包货物 则空中的货物和飞机的连 线有什么特点 落地点之间距又有何特点 五 板书设计 六 本节优化训练设计 1 对于平抛运动 下列说法正确的是 A 不论抛出位置多高 抛出速度越大的物体 水平位移一定越大 B 不论抛出位置多高 抛出速度越大的物体 其飞行时间一定越长 C 不论抛出速度多大 抛出位置越高 空中飞行时间越长 D 不论抛出速度多大 抛出位置越高 飞得一定越远 2 在速度为v 加速度为a的火车上的人从窗口放下一物体A 车上的人看到A的轨迹 是 不计空气阻力 A 竖直直线B 倾斜直线 C 不规则曲线D 抛物线 3 一个物体以v0的初速度水平抛出 落地速度为v 则物体的飞行时间为 A v v0 gB v v0 g C 2 0 2 vv gD 2 0 2 vv g 8 4 高为h的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶 如左下图所示 加速度大小为a 车厢 顶部A点处有水滴滴在车厢底板上 车厢底板上的O点在A点的正下方 则水滴落地点必 在O点的 填 右边 或 左边 离O点的距离为 5 如右上图所示 为一物体做平抛运动的x y图象 物体从O点被抛出 x y分别 为其水平方向和竖直方向位移 在物体运动过程中的任一点P x y 其速度的反向延长线交 于x轴的A点 A点未画出 则OA的长为 A xB 0 5x C 0 3xD 不能确定 6 子弹射出时具有水平初速度v0 1000 m s 有五个等大的直径为d 5 cm 的环悬挂着 枪口离环中心 100 m 且与第 5 个环的环心处在同一直线上 水平直线 如图所示 不计空 气阻力 求 1 开枪同时 细线被烧断 子弹能击中第几个环 2 开枪前 0 1 s 细绳被烧断了 子弹能击中第几个