5-2平抛物体的运动

1、5-2 平抛物体的运动教学目标：一、知识目标 ：1、知道什么是平抛运动及物体做平抛运动的条件。2、知道平抛运动的性质。3、掌握平抛运动的分解方法和运动规律。二、能力目标 ：1、通过观察演示实验，使学生概括出平抛物体运动的特征，培 养学生能够综合运用已学知识，来探究新问题的能力。2、启发学生：处理问题可以利用各种技术手段来弥补我们感官 功能不足，从而创造出新的研究方向和创造新的测量仪器。3、利用已知的直线运动规律来研究复杂的曲线运动，渗透物理 学“化曲为直”的方法及“等效代换”的思想。三、德育目标 ： 通过平抛运动的理论推证和实验证明， 渗透实践是检验真理的唯 一标准。教学重点 ： 探究和掌握平

2、抛运动的规律及相关计算。教学难点 ： 对平抛运动的两个分运动的理解。教学方法 ： 实验观察法、推理归纳法、讲练法教学用具 ： 平抛运动演示仪、粉笔、黑板、三角板、多媒体课件 教学过程 ：一、导入新课 ： 前面我们已经学习了物体做曲线运动的条件， 牛顿运动定律及运 动的合成与分解， 今天我们就要用这些知识来研究日常生活中常见的 一种曲线运动平抛运动。（板书）第三节 平抛物体的运动二、新课教学：演示实验： 将粉笔头以水平方向抛出 （演示两次，让同学们能够 观察清楚）师：请同学们观察粉笔头在空中的运行轨迹是什么样的线呢？ （曲线）那么请同学们分析一下为什么在空中飞行的粉笔头做的是曲 线运动而不是直线

3、运动呢？生：离手后的粉笔头有水平方向的初速度， 其只受其重力的作用， 方向竖直向下，由于粉笔头的速度方向跟受力方向不在同一直线上， 所以粉笔头运动方向就要改变， 理所当然做曲线运动而不是做直线运 动了。师：很好！刚才同学们观察到的粉笔头在空中的运动叫做平抛运 动，那么做平抛运动应该具备哪些条件呢？生：物体有一个水平初速度且只受重力的作用。 师：其实，粉笔头做平抛运动时，还会受到空气阻力的作用，不 过粉笔头的速度不太大时， 这种阻力比重力小得多， 常常可以忽略不 计。今后只要提到“平抛运动” ，就是指物体仅受重力而空气阻力忽 略不计的运动。综上所述，平抛运动的定义是：物体以一定的初速度水平抛出，

4、 不考虑空气阻力，物体只受重力作用下的运动。（板书） 1、定义师：请同学们想一想， 日常生活中你见过平抛运动吗？举例说明 看看. 例如：被水平拍出的网球，水平发射的子弹，从水平桌面弹出 的橡皮擦，水平投出的篮球和飞标等它们在空中的运动都是平抛运 动， 并且我们看它们做的都是曲线运动。 （让学生参与思考并回答） 师：那么平抛运动是属于什么性质的运动呢？（画受力分析图） 根据牛顿运动定律a二刀F /m二mg/m二g副板书）则它的性质是a=g的匀 变速曲线运动。（板书） 2、性质： a=g 的匀变速曲线运动 师：那么平抛运动有一些什么样的规律呢？我们应如何探究呢？ 探究平抛物体的那些物理量呢？（女口

5、： m G p、a、s、v）在前面 学习匀变速直线运动规律中时我们只探究了物体的 a、s、v，在这里 我们同样探究平抛运动的 a、 s、 v 这三个物理量，如何探究这些物理 量呢？在前面我们知道平抛运动做的是 a=g的匀变速曲线运动，那么 它的 s、 v 又是遵循什么样的规律呢？我们用什么方法探究曲线运动 s、 v 呢？我们是否可以用已学过前面的知识来研究它呢？师：在刚才的演示实验中，我们观察到粉笔头做平抛运动时，发 现粉笔头在水平向前运动的同时在竖直方向上也有下落的运动， 水平 方向越飞越远， 竖直方向越飞越低， 根据我们前面学过运动的合成和 分解的知识， 我们知道两个直线运动的合运动可以是

6、曲线运动， 一个 曲线运动也可以按实际作用效果分解为两个方向上的直线运动， 合运 动与分运动互不干扰， 即运动的独立性且有等时性和等效性原理。 我 们可以这样猜想： 假设把平抛运动可以分解为沿水平方向和竖直方向 上的两个分运动，合运动是曲线运动。 根据假设，我们设以抛出点为 原点，以水平速度方向为 X轴，以加速度的方向竖直向下为 丫轴.O£/®那么水平方向上只有Vo,不受力（有速无力）,根据牛顿第一定律 它将保持原来的惯性做匀速直线运动：竖直方向上Vo=O,只受重力（有 力无速），做自由落体运动。那么平抛运动从理论上可以分解为：（板书）3、平抛运动理论上分解为水平方向上的匀

7、速直线运动和 竖直方向上的自由落体运动所以根据匀速直线运动公式和自由落体运动公式，在时间t内：水平方向位移：x=V0*t（ 1）竖直方向位移：y=fgt2（ 2）现在把（1）式代入（2）式可得出y与x的关系式即平抛运动 的轨迹方程y=县X2符合抛物线的标准形式，故平抛运动的轨迹是一2v 0条抛物线。刚才是理论上分析平抛运动的分解，现在我们可以通过实验来验 证，看情况是不是这样的分解。请同学们看课本P80实验图5-16,这是平抛运动演示仪，其上装 有两个小球，一个是 A球，一个是B球，放在同一水平高度，用小 锤敲A、B球间的弹片，弹片一推开，小球 A将做什么运动？（平抛 运动）小球B将做什么运动

8、？（自由落体运动）好！现在老师手上也 有这么一个装置，现在我们来做实验，好，老师把装置上面的开关拉 开，小锤就会打到弹片上，这时请同学们注意观察两小球的落点，轨 迹，还有是否同时落地。再做一次，在观察小球是否同时落地时如果 只靠眼睛那是不够准确的所以还要注意听两小球落地时是否只有一 个声音，如果只有一个声音则两小球是同时落地的。现在开始实验， 请同学注意听！有几个声音？（一个），那就是说两小球是同时落地 的，说明了什么呢？（学生思考）生:说明了做平抛运动的小球在竖直方向上的分运动跟做自由落 体运动的小球效果相同。师：所以平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。我们改变小球的高度来重复做一次

9、实验， 观察两小球是否还是同 时落地呢？（是） 那么我们改变小锤敲打的力度， 即改变做平抛运动小球的水平初 速度，再来重复做一次实验， 观察两小球是否还是同时落地呢？ （是） 问：上述实验说明了什么呢？ 生：说明了无论改变高度或改变做平抛运动小球的水平初速度， 只要两小球的高度相同， 那么在竖直方向上两小球都是同时落地， 证 明了平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。 且水平方向上 的初速度不影响竖直方向上的运动 .我们还可以用频闪照相的方法更精确地研究平抛运动， 请同学们 看课本P81图5-17是一幅平抛物体与自由落体对比的频闪照片。我 们知道频闪相机是每隔相同的时间就拍照的， 那么我

10、们来综合分析一 下课本的这副频闪照片，照片上有一些水平横线，它们有什么用处 呢？生：表示经相同时间做平抛运动的小球和做自由落体运动的小球 在竖直的方向上下落高度相同， 证明了平抛运动的小球在竖直方向上 跟做自由落体运动的小球效果相同， 即平抛运动的小球在竖直方向上 做自由落体运动。师：那么等距离的竖线呢？说明了什么？ 生：说明了平抛运动的小球经相同的时间在水平方向上前进位移 相同，即做平抛运动的小球在水平方向上做匀速直线运动。师：（补充）由此说明平抛运动的两个分运动是同时独立进行的， 在竖直方向上的运动与在水平方向上的运动互不影响。反过来说就 是：水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体

11、运动合成的 运动就是平抛运动。综上所述， 可得我们起初的理论分解运动是正确的。 即平抛运动 是水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动的合成， 其运动轨 迹是一条抛物线。这样我们先从理论上分析猜想，然后假设探究，实 验论证，通过运动的分解与合成，等效代换，化繁为简，化曲为直的 探究方法将平抛运动这样一个复杂的曲线运动化为大家所熟悉的较 简单的直线运动， 即可根据直线运动公式和运动的合成 （遵守平行四 边形法则）来写出平抛运动规律中的 s 、v 公式。 （请同学们说出来） （板书） 4、规律：(1)位移公式(2 )速度公式a方向tan a =-x方向tan ：=勺Vx三、例题分析四、巩固训练1、填空:(1) 物体做平抛运动的飞行时间由 决定。(2) 物体做平抛运动时，水平位移由 决定。(3) 平抛运动是一种 曲线运动。2、平抛一物体，当抛出1秒后它的速度与水平方向成45°角， 落地时速度方向与水平方向