高一物理竖直上抛运动
竖直上抛运动
一、教学目标
1．知识与技能：
(1)了解什么是竖直上抛运动；
(2)掌握竖直上抛运动的特征；
(3)掌握竖直上抛运动的规律；能熟练计算竖直上抛物体的位移、速度及运动时间。
2．过程与方法：
(1)通过观察物体的上抛，概括竖直上抛运动的特征，培养学生的观察、概括能力；
(2)通过对竖直上抛运动全过程的分析和计算，培养学生的分析能力和运用数学工具解决物理问题的能力。
3．情感态度与价值观：
竖直上抛与自由落体运动的研究都是略去空气阻力抽象出的理想化模型，这是物理学研究的重要方法。
二、重点、难点分析
1．重点是使学生掌握竖直上抛运动的特征和规律，在熟练运用匀变速直线运动的分析运算的基础上，掌握竖直上抛运动中物体运动时间、位移和速度等物理量的变化及运算。
2．在竖直上抛运动的运算过程中，可将上升和下落两个过程看成一个统一的匀变速直线运动，学生不易接受。同时，设定正方向，严格运用物理量正负号法则在运算中至关重要，是个难点。
三、教具
投影仪、粉笔等
四、教学时间
1课时
五、教学过程
(一)引入新课
本章我们已经学习了自由落体运动。所谓自由落体运动，即物体只在重力作用下由静止开始自由下落的运动。那么，如果物体只受重力作用，但是初速度却不为0，初速度方向为竖直向上，这种运动又为什么运动呢——竖直上抛运动。
(二)新课教学
1．竖直上抛运动定义
演示小物体的竖直上抛运动。
指出：物体以一定的初速度竖直向上抛出，且只受重力作用，所以此物体的运动叫做竖直上抛运动。
2．竖直上抛运动的性质
若取初速度的方向为正方向，则竖直上抛运动可看为初速度为v0，加速度为-g的匀变速直线运动。
3. 竖直上抛运动的基本规律（取初速度的方向为正方向）
速度公式：v=v0-gt 1x=v0t-gt2
2位移公式：
22v-v=-2gh 0速度位移关系：
4．竖直上抛运动的基本特点
2v0v0t=h=g2g (1)上升到最高的所需时间： 上升的最大高度：
（2）对称性特点：
①竖直上抛的物体上抛到最大高度所用的时间与从这一高度下落到抛出点所用时间相等。
②竖直上抛的物体在上升和下落过程中经过同一位置时的速度大小相等、方向相反。
5. 竖直上抛运动的处理方法
(1)分段发：将竖直上抛运动分为上升和下落两个阶段分别进行计算。 上升阶段为初速度为v0，末速度为0，加速度大小为g的匀减速直线运动； 下落阶段为自由落体运动。
（2）整体法：
若取初速度的方向为正方向，则可将全过程看为初速度为v0，加速度为-g的匀变速直线运动。
例题：
气球以4m/s的速度匀速竖直上升，气球下面挂一重物。当上升到12m高处时系重物的绳子断了，则从此时起，重物经多长时间落到地面？
解 分段法：物体做竖直上抛运动，取初速度的方向为正方向
t1=v04==0（.4）sg10 则 上升的时间
2v042
h===0.8(m)2g2⨯10 上升高度
下落时间t2==1.6(s)
所以 总时间 t=t1+t2=2(s)
整体法：取初速度的方向为正方向
x=v0t-12gt2
-12=4t-5t2
所以 t=2(s)
五、课堂小结
1．物体以一定初速度沿竖直方向向上抛出，所做的运动叫竖直上抛运动。在上升过程中，速度越来越小；加速度方向跟速度方向相反。当速度减少到零时，物体上升达最大高度。然后物体由这个高度自由下落，速度越来越大，加速度方向跟速度方向相同。
2．若不考虑空气阻力，即空气阻力可以忽略时，竖直上抛运动在上升过程和下落过程的加速度都是重力加速度g。所以在处理竖直上抛运动时，可以把这个全过程看做一个统一的匀减速直线运动。我们就可以用匀变速直线运动的速度公式和位移公式来求解这一运动。运用这种方法时，首先要设定正方向，并且要正确规定矢量的正负号(注意是相对于抛出点而言)。
3．由于竖直上抛运动中物体在同一位置的上抛速度和下落速度大小相等、方向相反，所以有时可以利用这种对称性求解，使解题过程简化。
六、说明
1．将竖直上抛运动看做统一的匀减速直线运动，是由于空气阻力可以忽略。上升过程和下落过程的加速度相同，恒为重力加速度。本节课以运动图象来说明这一统一过程，是因为教材中匀变速直线运动的规律即由图象得出，加之这种方法简捷直观，故不采用运动的合成和分解来解释。一是运动的合成和分解为第四章的内容；二是运动的合成较难理解，学生较难接受，不利于主要内容的阐述。
2．抛体运动一般都不计空气阻力。因通常情况下，物体的重力远大于空气阻力。但流体力学指出，随着物体运动速度的增大，阻力亦随之增大。故雨滴下落具有收尾速度，最终落地速度才不至过大。另外在第三章牛顿定律的习题中也会遇到考虑空气阻力的情形，所以不计空气阻力的条件应适当强调。
3．例题4的干扰选项是由常见的几种错误得出的，应让学生动手动脑，以暴露出雷同的错误，以利纠正。