研究平抛运动的规律
第一章 怎样研究抛体运动
教学目标:
知识与技能:
1、理解平抛运动是两个直线运动的合成:水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动;
2、掌握平抛运动的规律,会处理简单的平抛问题。 过程与方法:
1、通过实验和课件完成由感性到理性的认识,培养观察能力和分析能力; 2、发挥数学工具作用,提高运用数学知识解决问题的能力;
3、通过平抛运动的研究方法的学习,使学生能够综合运用已学知识,来探究新问题的研究方法:提问——猜想——实验——分析——总结。 情感态度与价值观:
1、通过平抛的理论推证和实验证明,渗透实践是检验真理的标准; 2、通过对平抛运动的研究,使学生了解到复杂的物理现象可以用简单的公式反映。体现了物理公式的简单美。
教学重难点:
1、探究方法,指导要到位;
2、描绘平抛运动轨迹,对轨迹的分析; 3、掌握平抛运动的规律。
教学过程:
一、什么是平抛运动: 1、有关平抛运动的例子:
(1)飞机投弹; (2)水平击打出去的棒球;
(3)水平左面滚下的小球; (4)子弹从枪中水平射出。 2、实验探究平抛运动的性质:
(1)竖直方向:
实验演示: 平抛竖落仪
(a)观察两球是否同时落地。如果同时落地,说明什么问题?
(b)多次改变小球距地面的高度和打击的力度,重复这个实验。如果每次都是同时落地,说明什么问题?
结论:物体A和物体B同时落地,这表明做平抛运动的物体B在竖直方向做自由落体运动。
(2)水平方向:
利用匀速直线运动特点:测量几段相等的时间间隔内物体在水平方向的位移,看看这些位移是否相等。
方法1:利用闪光照相记录物体每经过相等的时间所在位置。
方法2:先设法得到平抛运动轨迹,利用竖直方向上的位移比确定等时点,进而确定各时间段的水平位移关系。
? ?
? X
4h 9h y
结论:水平方向上做匀速直线运动。
3、平抛运动的特点:① 初速度v0沿水平方向;②
只受到重力的作用。
4、平抛运动的定义:将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑阻力,物体只在重力作用下所做的运动,叫做平抛运动。
5、平抛运动是匀变速曲线运动。 二、平抛运动的规律:
1、位移(t时刻): 竖直方向:y
2
O
12
gt 水平方向:xv0t 2
y
合位移:sxy方向:tanθ
y x
2
v0t
2
1gt2 2
2y
2、速度(t时刻 ):
竖直方向:vygt;水平方向:vxv0; O
222
v0gt; vy合速度:vtvx
2
方向:tanθ
vyvx
gt。 v0
y
3、Q点的坐标:x
x
;tanθ2tan。 y2
1
4、飞行时间:由ygt2,得t
22y。 g
5、水平射程:由xv0t,t
2h2y,得xv0。 gg
6、轨迹方程:由xv0t,y三、例题讲解:
g212
gt,得yx。 222v0
例1:射击运动员将枪水平正对靶子弹水平射出后能否射中靶心?
心,
例2:一飞机在2000m高空处以300m/s的速度水平飞行,小汽车以30m/s的速度逃跑, 飞机为了击中地面上的小汽车,应在距小汽车后方水平距离多远出投弹?
解: 由h
12
gt得t2
2hg22000
20s 10
汽车前进的位移: x1
v1t3020600m
飞机前进的位移: x2v2t300206000m
投弹时飞机与汽车的位移: xx2x160006005400m。
例3:平抛运动的物体,在它着地前的最后1秒内,其速度方向由跟水平方向成45°角变为跟水平方向成60°角,求物体抛出时的初速度和下落的高度?
解: 设物体初速度为v0,竖直分速度分别为vy1,vy2。 则由几何关系:
vy1v0tan45,vy2v0tan60 因为平抛物体在竖直方向做自由落体运动,所以vy2vy1gt
即,v0tan60v0tan45gt 代入数据,解得:v027.5ms 四、小结:
一、什么是平抛运动:
1
1、平抛运动的定义:将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑阻力,物体只在重力作用下所做的运动,叫做平抛运动。
2、平抛运动的特点;① 初速度v0沿水平方向;② 只受到重力的作用。 3、平抛运动是匀变速曲线运动。 二、平抛运动的规律:
1
1、位移(t时刻):ygt2;xv0t;s
2tanθ
y。 x
2
x2y2
v0t
2
1gt2;2
2
222
v0gt;vy2、速度(t时刻 ):vygt;vxv0;vtvx
tanθ
vyvx
gt
。 v0
x
;tanθ2tan。 4、飞行时间: t2
3、Q点的坐标:x
2y。
g
5、水平射程: xv0
g22y
x。 。 6、轨迹方程: y2
g2v0
五、作业:课本14页,(7)(8)。