抛体运动的规律 学习任务单 高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

学习任务单

课程基本信息学科物理年级高一学期春季课题抛体运动的规律学习目标1.知道平抛运动的受力特点，会用运动的合成与分解分析平抛运动。2.理解平抛运动的规律，会确定平抛运动的速度和位移，知道平抛运动的轨迹是一条抛物线。3.会用平抛运动的知识处理实际问题。4.会利用运动的合成与分解的方法分析一般的抛体运动。课前学习任务1.通过第三节的实验现象，分析平抛的物体在水平方向和竖直方向的运动。2.通过抛体运动的受力特点和速度特点，分析抛体运动的性质。课上学习任务【学习任务一】观看“应用无人机投灭火弹灭火”的视频，提出怎样求灭火弹在空中的飞行时间和无人机与高楼的水平距离的问题通过集体讨论，使所学知识与生活相结合。回顾：研究曲线运动的一般方法——运动的合成与分解平抛运动的动力学特点——初速度沿水平方向，恒定的合力（重力）竖直向下.通过对平抛运动物体的受力分析，得出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。【学习任务二】教师点拨，小组合作，完成规律推导。研究平抛运动的速度规律1.同学们研究平抛运动的速度规律以速度v0沿水平方向抛出一物体，以抛出点为原点，以初速度v0的方向为x轴方向，竖直向下的方向为y轴方向，建立如图所示的平面直角坐标系．(1)水平方向：不受力，加速度是，水平方向为运动，vx＝.(2)竖直方向：只受重力，由牛顿第二定律得到：mg＝ma，所以a＝；竖直方向的初速度为，所以竖直方向为运动，vy＝.(3)合速度大小：v＝eq\r(vx2＋vy2)＝；方向：tanθ＝eq\f(vy,vx)＝(θ是v与水平方向的夹角)．2.通过例题对速度规律加以巩固【例题1】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水平地面的夹角θ是多少？不计空气阻力，g取10m/s2【学习任务三】方法迁移，自主推导规律平抛运动的位移与轨迹1.根据速度规律的研究方法，同学们推导平抛运动的位移与轨迹规律(1)水平位移：x＝(2)竖直位移：y＝(3)合位移：①大小l＝②方向与水平方向夹角满足tanα＝eq\f(y,x)＝(4)轨迹方程：由①②两式消去时间t，可得平抛运动的轨迹方程为y＝eq\f(g,2v02)x2，由此可知平抛运动的轨迹是一条．2.平抛运动的推理：（1）时间与高度的关系由h=eq\f(1,2)gt2得t=eq\r(\f(2h,g))飞行时间由高度决定,与初速度无关（2）水平位移由x=v0t得x=v0eq\r(\f(2h,g))水平位移由初速度和高度共同决定（3）.θ与α的关系tanθ=2tanα由几何知识得出：速度方向的反向延长线与x轴的交点是水平位移的中点【学习任务四】通过例题巩固知识并解决课前提出的问题练习：平抛物体的初速度为v0,当水平方向分位移与竖直方向分位移相等时,下列说法不正确的是()A.运动的时间t=2B.瞬时速率v=vx2+vC.水平分速度与竖直分速度大小相等D.位移大小等于2【例题2】某消防员用无人机进行高层灭火模拟演练。无人机飞至距离起火位置水平面h=20m的空中，悬停并瞄准起火位置，水平发射灭火弹进行灭火。此次灭火弹发射速度v0＝8m/s。不计空气阻力，g取10m/s2。（1）灭火弹在空中运动的时间多长？（2）灭火时无人机与高楼水平距离多远？【学习任务五】把平抛运动的研究方法用到一般的抛体运动，得到一般的抛体运动的速度规律与位移规律。v