高中物理 5.3《抛体运动的规律》课件4 新人教必修2.ppt

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1、高中物理新人教版必修系列课件2021/8/11 星期三15.3抛体运动的规律2021/8/11 星期三2教教 学目学目 标标 知识与技能知识与技能 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2021/8/11 星期三3教学重点教学重点 分析归纳抛体运动的规律教学难点教学难点 应用数学知识分析归纳抛体运动的规律教学方法教学方法 探究、

2、讲授、讨论、练习 教具准备教具准备 平抛运动演示仪、自制投影片 2021/8/11 星期三41.定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，物体只在重力作用下所做的运动，叫平抛运动。2.条件：具有一定的水平初速度 只受重力作用3.研究方法：运动的合成与分解 水平分运动：匀速直线运动竖直分运动：自由落体运动一 平抛运动特点2021/8/11 星期三5(x,y)0y/mx/m 1.1.初速度为初速度为v v0 0 的平抛运动的物的平抛运动的物体在任一时刻体在任一时刻t t的位置坐标的位置坐标x=v0t二 平抛运动规律y=gt2/2位移位移s=x2+y2 s)s s的方向可以用的方向可以用s s与与x

3、 x轴的正方向的轴的正方向的夹角夹角表示表示:tan=y/x=gt/(2vtan=y/x=gt/(2v0 0)2021/8/11 星期三6平抛运动规律2 2初速度为初速度为v v0 0的平抛运动物体在的平抛运动物体在t t秒末的速度：秒末的速度：a.a.水平分速度水平分速度b.b.竖直分速度竖直分速度c.tc.t秒末的合速度秒末的合速度 d.vd.vt t的方向可以用的方向可以用v vt t与与x x轴的正方向轴的正方向的夹角表示的夹角表示0yxv vx xv vy yv vt tv vx x=v=v0 0v vy y=gt=gttan=vy/vx=gt/v02021/8/11 星期三7平抛运

4、动规律3 3初速度为初速度为v0v0的平抛运动物体在的平抛运动物体在t t秒末秒末的加速度：的加速度：由于由于ax=0 ay=g,所以所以a=g平抛运动的性质?我闭着眼睛也知道肯定是2021/8/11 星期三8三 平抛运动性质1.平抛运动的轨迹是曲线平抛运动的轨迹是曲线(抛物线抛物线)，故平抛运动是，故平抛运动是一种一种曲线运动曲线运动.2.平抛运动的物体只受重力平抛运动的物体只受重力作用，其加速度为重力加速作用，其加速度为重力加速度度(是恒定的是恒定的)，故平抛运动，故平抛运动是一种是一种匀变速运动匀变速运动。平抛运动是一种平抛运动是一种匀变匀变速曲线运动速曲线运动.2021/8/11 星期

5、三9四 平抛运动应用例例1 1、飞机在2km的高空以360km/h的速度沿水平航线匀速飞行，飞机在地面上观察者的正上方空投一包裹（取g10m/s2，不计空气阻力）试比较飞行员和地面观察者所见的包裹的运动轨迹；包裹落地处离地面观察者多远？离飞机的水平距离多大？求包裹着地时的速度大小和方向。2021/8/11 星期三10四 平抛运动应用例例2 2、平抛一物体，当抛出1秒后它的速度与水平方向成45o，落地时速度方向与水平方向成60o(取g=10m/s2)1）求物体的初速度；2）物体下落的高度。AvAvxvyxyovxvBBvy2021/8/11 星期三11关于平抛运动的一些讨论关于平抛运动的一些讨论

6、：1.1.影响运动时间的因数影响运动时间的因数:2.2.影响落地水平位移的因数影响落地水平位移的因数:3.3.影响落地速度的因数影响落地速度的因数:4.4.任意两个相等时间间隔内的速度变化量相等任意两个相等时间间隔内的速度变化量相等2021/8/11 星期三12拓展：一般抛体运动的规律 若物体是斜向下抛或是斜向上抛，其运动的规律又如何？2021/8/11 星期三13一一.处理方法处理方法:运动合成与分解运动合成与分解水平方向水平方向:竖直方向竖直方向:匀速直线运动匀速直线运动匀减速直线运动匀减速直线运动二二.应用应用1.上升最大高度上升最大高度h2.水平射程水平射程x2021/8/11 星期三

7、141.1.什么是什么是平抛运动平抛运动2.2.平抛运动可分解为水平方平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动向的自由落体运动,它是一它是一种匀变速曲线运动种匀变速曲线运动.3.3.平抛运动的规律平抛运动的规律 课堂小结2021/8/11 星期三15能力思维方法【例1】平抛运动的物体，在落地前的最后1s内，其速度方向由跟竖直方向成60角变为跟竖直方向成45角，求物体抛出时的速度和高度分别是多少?2021/8/11 星期三16能力思维方法【解析】本题的信息是速度方向已知，可以用平抛运动的速度规律求解.解法一：设平抛运动的初速度为v0，运动时间为t，则

8、经过(t-1)s时，vy=g(t-1)，tan30=g(t-1)/v0.经过ts时：vy=gt，tan45=gt/v0.tan/tan=(t-1)/t，所以t=v0=gt/tan45=23.2(m/s).h=(1/2)gt=27.5(m).2021/8/11 星期三17能力思维方法解法二：此题如果用结论总结中的结论2解题更简单.v=gt=9.8m/s.又有 v0cot45-v0cos60=v，解得v0=23.2m/s，h=v2y/2g=(v0cot45)/(2g)=27.5m.2021/8/11 星期三18能力思维方法【例2】在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边

9、长L=1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图4-2-3所示的a、b、c、d，则小球平抛的初速度的计算公式为v0=2l/t(用l，g表示)，其值是0.70m/s.(取g=9.8m/s)2021/8/11 星期三19能力思维方法【解析】由图可以看出，a、b、c、d各位移水平间隔相等，即各位置间时间间隔相等，设为t，又设初速度为v0,则v0=2l/t考虑物体由a到b及由b到c过程的竖直分运动，有：l=vayt+1/2gt,2l=vbyt+1/2gt(也可能选a到c，因初速相同稍简单一些，但竖直位移是3l时间是2t.大家试试)vby=vay+gt联立以上三式得：t=所以v0=2l/t=2代入

10、数据有v0=0.70m/s2021/8/11 星期三20能力思维方法【解题回顾】这是一道难度较大的题，据以往的错解情况，不少同学都是误将a点作为抛出点，很快地利用v0t=2l及l=gt求解得错误答案v0=2 .此题在竖直方向上也可用处理纸带的方法：s=at来做更为简单.2021/8/11 星期三21能力思维方法【例3】宇航员站在一星球表面上的某高度处，沿水平方向抛出一个小球.经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时的初速度增大到2倍，则抛出点和落地点之间的距离为 L.已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G.求该星球的质量M.2021/8/

11、11 星期三22能力思维方法【解析】本题的情景是平抛运动规律和万有引力定律在探测星球质量时的综合运用.小球在地球上的平抛规律可以平移到其他星球上的平抛运动中加以运用，只是加速度不同而已.在平抛运动中，从同一高度中抛出的尽管初速不同，但是物体从抛出到落地所经历的时间是一样的.从万有引力定律可知加速度与哪些因素有关.加速度是联系平抛运动和万有引力的桥梁.2021/8/11 星期三23能力思维方法 设抛出点的高度为h，第一次平抛的水平射程为x，则有 x2+h2=L2.由平抛运动规律得知，当初速增大到2倍，其水平射程也增大到2x，可得 (2x)+h ，由上两式可得:h=.2021/8/11 星期三24

12、能力思维方法 设该星球上的重力加速度为g，由平抛运动规律得h=1/2gt.由万有引力与牛顿第二定律，得 GMm/R=mg，式中m为小球的质量.联立以上各式，解得2021/8/11 星期三25延伸拓展【例4】飞机以恒定的速度沿水平方向飞行，距地面高度为H，在飞行过程中释放一枚炸弹，经过时间t，飞行员听到炸弹着地后的爆炸声，假设炸弹着地即刻爆炸，且爆炸声向各个方向传播的速度都是v0,不计空气阻力，求飞机飞行的速度v.2021/8/11 星期三26延伸拓展【解析】这是一道有关平抛运动和声学相结合的题目，要抓住时间t把平抛运动和声音的传播结合起来，如图4-2-4所示.图4-2-42021/8/11 星

13、期三27延伸拓展平抛运动的时间：t1=,这样声音的传播时间为t-,声音的传播距离为v0(t-).由几何知识可知：v20(t-)2=H2+v(t-)，所以2021/8/11 星期三28延伸拓展【例5】如图4-2-5所示，一个小物体由斜面上A点以初速v0水平抛出，然后落到斜面上B点，已知斜面的倾为，空气阻力可忽略，求物体在运动过程中离斜面的最远距离s.2021/8/11 星期三29延伸拓展【解析】小球的运动可分解成水平方向匀速直线运动和竖直向下的自由落体运动，如图所示，什么时候最远呢?应该是当物体的速度与斜面平行时物体距斜面最远.设此过程所经历时间为t,有 x=v0t，y=1/2gt.2021/8/11 星期三30延伸拓展竖直向下的速度：vy=gt.此时由图可知：vy=v0tan根据几何关系：(x-ytan)sin=s.由以上几式可得:2021/8/11 星期三312021/8/11 星期三32