高中物理高一《抛体运动的规律》教学设计.docVIP

抛体运动的规律 教学目标 知识与技能 ??? 1．理解平抛运动是匀变速运动，其加速度为g．?? ??? 2．掌握抛体运动的位置与速度的关系． 过程与方法 ??? 1．掌握平抛运动的特点，能够运用平抛规律解决有关问题． ??? 2．通过例题分析再次体会平抛运动的规律． 情感、态度与价值观 ??? 1．有参与实验总结规律的热情，从而能更方便地解决实际问题． ??? 2．通过实践，巩固自己所学的知识． 教学设计 [新课教学] ?? ?一、抛体的位置 ??? 我们以平抛运动为例来研究抛体运动所共同具有的性质． ??? 首先我们来研究初速度为。的平抛运动的位置随时间变化的规律．用手把小球水平抛出，小球从离开手的瞬间(此时速度为v，方向水平)开始，做平抛运动．我们以小球离开手的位置为坐标原点，以水平抛出的方向为x轴的方向，竖直向下的方向为y轴的方向，建立坐标系，并从这一瞬间开始计时． ??? 师：在抛出后的运动过程中，小球受力情况如何? ??? 生：小球只受重力，重力的方向竖直向下，水平方向不受力． ??? 师：那么，小球在水平方向有加速度吗?它将怎样运动? ??? 生：小球在水平方向没有加速度，水平方向的分速度将保持v不变，做匀速直线运动． ??? 师：我们用函数表示小球的水平坐标随时间变化的规律将如何表示? ??? 生：x=vt ??? 师：在竖直方向小球有加速度吗?若有，是多大?它做什么运动?它在竖直方向有初速度吗? ??? 生：在竖直方向，根据牛顿第二定律，小球在重力作用下产生加速度g．做自由落体运动，而在竖直方向上的初速度为0． ??? 师：那根据运动学规律，请大家说出小球在竖直方向的坐标随时间变化的规律． ??? 生：y＝1/2gt2 ??? 师：小球的位置能否用它的坐标(x，y)描述?能否确定小球在任意时刻t的位置? ??? 生：可以． 师：那么，小球的运动就可以看成是水平和竖直两个方向上运动的合成．t时间内小球合位移是多大? 生： 师：若设s与+x方向(即速度方向)的夹角为θ，如图6．4—1，则其正切值如何求? 生： 二、抛体的速度 ??? 师：由于运动的等时性，那么大家能否根据前面的结论得到物体做平抛运动的时间? ??? 生：由y＝1/2gt2得到，运动时间 ??? 师：这说明了什么问题? ??? 生：这说明了做平抛运动的物体在空中运动的时间仅取决于下落的高度，与初速度无关． ??? 师：那么落地的水平距离是多大? ??? 生：落地的水平距离 师：这说明了什么问题? 生：这说明了平抛运动的水平位移不仅与初速度有关系，还与物体的下落高度有关． 师：利用运动合成的知识，结合图6．4—2，求物体落地速度是多大?结论如何? 生：落地速度，即落地速度也只与初速度v和下落高度h有关． 师：平抛运动的速度与水平方向的夹角为a，一般称为平抛运动的偏角．实际上， 常称为平抛运动的偏角公式，在一些问答题中可以直接应用此结论分析解答 [交流与讨论] 应用运动的合成与分解的方法我们探究了做平抛运动的物体的位移和速度．请大家根据我们探究的结果研究一下平抛运动的物体位移和速度之间存在什么关系． 师：在(2)中，，与匀变速直线运动公式vt2=v02+2as，形式上一致的，其物理意义相同吗? 生：物理意义并不相同，在中的h，并不是平抛运动的位移，而是竖直方向上的位移，在中的s就是表示匀速直线运动的位移．对于平抛运动的位移，是由竖直位移和水平位移合成而得的． 师：平抛运动的轨迹是曲线(抛物线)，某一时刻的速度方向即为曲线上物体所在位置的切线方向．设物体运动的时间为t，则这一时刻的速度与竖直方向夹角的正切值tanβ=v0/gt，而物体下落的高度为h=＝1/2gt2．如图6．4—3． 图中的A点为速度的切线与抛出点的水平线的交点，C点为物体所在位置的竖直线与水平线的交点，从图中可以看出A为水平线段OC的中点．平抛运动的这一重要特征，对我们分析类平抛运动，特别是带电粒子在电场中偏转是很有帮助的．??? ??? 平抛运动常分解成水平方向和竖直方向的两个分运动来处理，由于竖直分运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以初速度为零的匀加速直线运动的公式和特点均可以在此应用．另外，有时候根据具体情况也可以将平抛运动沿其他方向分解. ?? ?三、斜抛运动 师：如果物体抛出时的速度不是沿水平方向，而是斜向上方或斜向下方的(这种情况称为斜抛)，它的受力情况是什么样的?加速度又如何? 生：它的受力情况与平抛完全相同，即在水平方向仍不受力，加速度仍是0；在竖直方向仍只受重力，加速度仍为g． ??? 师：实际上物体以初速度v沿斜向上或斜向下方抛出，物体只在重力作用下的运动，如何表示?与平抛是否相同? 生：斜抛运动沿水平方向和竖直方向初速度与平抛不同，分别是vx=vcosθ和vy=