高中曲線運動教案
發(fā)表時間:2020-08-25豎直上拋運動。
2.5.1豎直上拋運動
班級________姓名________學(xué)號_____
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.知道豎直上拋運動的本質(zhì)和特點。
2.掌握豎直上拋運動的規(guī)律及其應(yīng)用。
學(xué)習(xí)重點:豎直上拋運動的規(guī)律及應(yīng)用。
學(xué)習(xí)難點:豎直上拋運動的規(guī)律及應(yīng)用。
主要內(nèi)容:
一、豎直上拋運動
1.定義:物體以初速Vo豎直向上拋出,不計空氣阻力,拋出后
物體只受重力作用的運動。
2.性質(zhì):初速為Vo,加速度為-g的勻變速直線運動。
3.基本規(guī)律:
①速度公式:
②位移公式:
③速度位移關(guān)系:
4.基本特點:
①上升到最高點的時間:
②落回到拋出點的時間:
③落回到拋出點的速度跟初速間的關(guān)系:
④上升的最大高度:
5.處理方法:
①分段法:②整體法:
◆【例一】氣球下掛一重物,以VO=lOm/S勻速上升,當(dāng)?shù)竭_(dá)離地高h(yuǎn)=175m處時,懸掛重物的繩子突然斷裂,那么重物經(jīng)多少時間落到地面?落地的速度多大?空氣阻力不計,取g=lOm/s2。
◆【例二】某人在高層樓房的陽臺外側(cè)上以20m/S的速度豎直向上拋出一個石塊,石塊運動到離拋出點15m處所經(jīng)歷的時間可以是多少(空氣阻力不計,g取10m/S2)。
◆【例三】某物體被豎直上拋,空氣阻力不計,當(dāng)它經(jīng)過拋出點之上0.4m時,速度為3m/s。它經(jīng)過拋出點之下0.4m時,速度應(yīng)是多少?(g=lOm/s2)
課堂訓(xùn)練:
1.一氣球以v=4m/s速度勻速上升,升至64m高處從氣球上掉下一物體,求該物體下落至地時間(空氣阻力不計,g=10m/s2)。
2.某人在樓房上以20m/s的速度豎直向上拋出一石塊,石塊運動到離拋出點15m處所經(jīng)仂的時間可以是(空氣阻力不計,g=10m/s2)()
A.1sB.2sC.3sD.4s
3.在以速度為V勻速上升的電梯中,豎直上拋一小球,電梯內(nèi)的觀察者看到小球經(jīng)ts到達(dá)最高點,地面上的人看來()
A.小球上升到最高點的時間也是tB.小球上升的最大高度同梯內(nèi)觀察相同
C.小球上升到最高點的時間大于tsD.小球上升的初速度同梯內(nèi)觀測相同
4.一個從地面上豎直上拋的物體,它兩次經(jīng)過一個較低點A的時間間隔是5s,兩次經(jīng)過一個較高點B的時間間隔是3s,則AB之間的距離是(g=10m/s2)()
A.80mB.40mC.20mD.初速度未知,無法確定
5.從地面豎直上拋一物體,通過樓上1.55m高窗口的時間是0.1s,物體回落后從窗口底部落到地面的時間為0.4s,求物體能達(dá)到的最大高度(g=lOm/S2).
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高考物理知識點總結(jié)復(fù)習(xí):自由落體運動豎直上拋運動
自由落體運動豎直上拋運動
落體運動和拋體運動是存在于自然界很普遍的一種運動形式。自由落體運動和豎直上拋運動是在各條件嚴(yán)格約束下理想化的運動。下落的雨滴、飛落的樹葉沒有兩個雨滴和兩片樹葉的運動情況是完全相同的,這是因為它們在下落的過程中受到周圍空氣擾動的結(jié)果,但是,下落的雨滴、飛落的樹葉本質(zhì)上具有相同的共性。把各次要的因素去掉抽象出本質(zhì)的東西,這就是科學(xué)。記得一位諾貝爾物理學(xué)獎獲得者曾經(jīng)說過“只有從實際抽象出來的才是科學(xué)的,只有科學(xué)的才是最聯(lián)系實際的”。
掌握內(nèi)容:
第一要認(rèn)識什么是自由落體運動和豎直上拋運動。因為自由落體運動和豎直上拋運動都屬于勻變速直線運動,因此,第二要掌握自由落體運動和豎直上拋運動的特點和規(guī)律,并能把勻變速直線運動的規(guī)律遷移到解決自由落體運動和豎直上拋運動的問題中。
知識要點:
一、自由落體運動。
1、什么是自由落體運動。
任何一個物體在重力作用下下落時都會受到空氣阻力的作用,從而使運動情況變的復(fù)雜。若想辦法排除空氣阻力的影響(如:改變物體形狀和大小,也可以把下落的物體置于真空的環(huán)境之中),讓物體下落時之受重力的作用,那么物體的下落運動就是自由落體運動。
物體只在重力作用下,從靜止開始下落的運動叫做自由落體運動。
2、自由落體運動的特點。
從自由落體運動的定義出發(fā),顯然自由落體運動是初速度為零的直線運動;因為下落物體只受重力的作用,而對于每一個物體它所受的重力在地面附近是恒定不變的,因此它在下落過程中的加速度也是保持恒定的。而且,對不同的物體在同一個地點下落時的加速度也是相同的。關(guān)于這一點各種實驗都可以證明,如課本上介紹的“牛頓管實驗”以及同學(xué)們會做的打點計時器的實驗等。綜上所述,自由落體運動是初速度為零的豎直向下的勻加速直線運動。
二、自由落體加速度。
1、在同一地點,一切物體在自由落體運動中加速度都相同。這個加速度叫自由落體加速度。因為這個加速度是在重力作用下產(chǎn)生的,所以自由落體加速度也叫做重力加速度。通常不用“a”表示,而用符號“g”來表示自由落體加速度。
2、重力加速度的大小和方向。
同學(xué)們可以參看課本或其他讀物就會發(fā)現(xiàn)在不同的地點自由落體加速度一般是不一樣的。如:廣州的自由落體加速度是9.788m/s2,杭州是9.793m/s2,上海是9.794m/s2,華盛頓是9.801m/s2,北京是9.80122m/s2,巴黎是9.809m/s2,莫斯科是9.816m/s2。即使在同一位置在不同的高度加速度的值也是不一樣的。如在北京海拔4km時自由落體加速度是9.789m/s2,海拔8km時是9.777m/s2,海拔12km時是9.765m/s2,海拔16km時是9.752m/s2,海拔20km時是9.740m/s2。
盡管在地球上不同的地點和不同的高度自由落體加速度的值一般都不相同,但從以上數(shù)據(jù)不難看出在精度要求不高的情況下可以近似地認(rèn)為在地面附近(不管什么地點和有限的高度內(nèi))的自由落體加速度的值為:g=9.765m/s2。在粗略的計算中有時也可以認(rèn)為重力加速度g=10m/s2。重力加速度的方向總是豎直向下的。
三、自由落體運動的規(guī)律。
既然自由落體運動是初速度為零的豎直向下的勻加速直線運動。那么,勻變速直線運動的規(guī)律在自由落體運動中都是適用的。勻變速直線運動的規(guī)律可以用以下四個公式來概括:
(1)
(2)
(3)
(4)
對于自由落體運動來說:初速度v0=0,加速度a=g。因為落體運動都在豎直方向運動,所以物體的位移S改做高度h表示。那么,自由落體運動的規(guī)律就可以用以下四個公式概括:(5)
(6)
(7)
(8)
四、豎直下拋運動。
1、物體只在重力作用下,初速度豎直向下的拋體運動叫豎直下拋運動。一切拋體運動并不是指拋的過程,而是指被拋的物體出手以后的運動。因此,一切拋體運動都是只在重力作用下的運動。不同的拋體運動(如:平拋運動、斜拋運動、豎直上拋運動以及下面將要講到的豎直上拋運動)的區(qū)別僅在于初速度的方向。初速度沿水平方向的是平拋運動,初速度向下的是豎直下拋運動……。
2、既然一切拋體運動都是在恒定重力作用下的運動,那么它也就具有恒定的加速度,屬于勻變速運動。因為重力的方向是向下的,加速度的方向也是向下的,對于豎直下拋運動加速度的方向與物體初速度的方向相同。所以,豎直下拋運動是沿豎直方向的勻加速直線運動。且加速度為g(=9.8m/s2)。
3、豎直下拋運動的規(guī)律:
將豎直下拋運動與自由落體運動相比,區(qū)別之處僅在于豎直下拋運動有初速度(v0)。既然自由落體運動滿足以下規(guī)律:
那么,豎直下拋運動所遵循的規(guī)律應(yīng)是:
(9)
(10)
(11)
(12)
五、豎直上拋運動。
1、結(jié)合上面我們對豎直下拋運動的分析和研究,不難想象豎直上拋運動可以表述為:物體只在重力作用下,初速度豎直向上的拋體運動叫豎直上拋運動。自然它也是勻變速直線運動。這里應(yīng)該提醒大家的是豎直上拋運動的加速度與豎直下拋運動的加速度(包括大小和方向)是一樣的,是同一個加速度。由于初速度的方向向上,因此人們常說豎直上拋運動的加速度與運動的初速度是相反的(不是因為加速度反向,而是初速度的方向發(fā)生了改變而引起的)。那么,豎直上拋運動是沿豎直方向的勻減速直線運動。它的加速度加速度為g(=9.8m/s2)。
2、豎直上拋運動的規(guī)律。
選定豎直向上的初速度方向為正方向,那么,加速度g的方向應(yīng)為負(fù)??紤]到重力加速度g是一個特定的加速度不宜將g寫做-9.8m/s2,應(yīng)在公式中符號“g”的前面加一個負(fù)號。規(guī)律如下:
(13)
(14)
(15)
(16)
例:現(xiàn)將一個物體以30m/s的速度豎直上拋,若重力加速度取g=10m/s2,試求1秒末,2秒末,3秒末,4秒末,5秒末,6秒末,7秒末物體的速度和所在的高度。
解這個題目直接套公式就可以了,如求速度用式13來求。
因為
將v0=30m/s,g=10m/s2及t分別等于1,2,3,4,5,6,7代入公式就可得出需要的速度結(jié)果。
求高度用式14來求。
因為
將v0=30m/s,g=10m/s2及t分別等于1,2,3,4,5,6,7代入公式就可得出需要的高度結(jié)果?,F(xiàn)將結(jié)果例入下表:
每個時刻的速度:
符號vtv0v1v2v3v4v5v6v7
速度(m/s)3020xx0-10-20-30-40
每段時間的位移:
符號hth0h1h2h3h4h5h6h7
高度(m)025404540250-35
小結(jié):
⑴結(jié)合兩個表的數(shù)值可以看出:vt=0時,上拋的物體在最高點(45m)。
⑵vt物體向上運動;vt物體向下運動。
⑶ht=0時物體返回拋出點。
⑷ht說明物體在拋出點以上,ht說明物體在拋出點以下。
豎直上拋運動的幾個特點:
(1)物體上升到最大高度時的特點是vt=0。由(15)式可知,物體上升的最大高度H滿足:
(2)上升到最大高度所需要的時間滿足:。
(3)物體返回拋出點時的特點是h=0。該物體返回拋出點所用的時間可由(14)式求得:
(4)將這個結(jié)論代入(13)式,可得物體返回拋出點時的速度:
這說明物體由拋出到返回拋出點所用的時間是上升段(或下降段)所用時間的二倍。也說明上升段與下降段所用的時間相等。返回拋出點時的速度與出速度大小相等方向相反。
(5)從前面兩個表對比可以看出豎直上拋的物體在通過同一位置時不管是上升還是下降物體的速率是相等的。
(6)豎直上拋運動由減速上升段和加速下降段組成,但由于豎直上拋運動的全過程中加速度的大小和方向均保持不變,所以豎直上拋運動的全過程可以看作是勻減速直線運動。
平拋運動
課題:平拋物體的運動
教學(xué)目標(biāo)
知識與技能(1)認(rèn)識平拋物體的運動特點。
(2)通過演示實驗整理出平拋運動的規(guī)律。
過程與方法(1)運用自制平拋實驗儀做實驗,使學(xué)生經(jīng)歷平拋物體的運動如何分解為勻速直線運動和自由落體運動的過程。
(2)在進行實驗探究的過程中,了解科學(xué)探究的方法。
情感態(tài)度(1)用輸液器、輸液瓶、球針和自制玻璃箱進行實驗,增加學(xué)
與價值觀生對物理學(xué)的親切感,同時培養(yǎng)學(xué)生“利廢環(huán)?!钡囊庾R。
(2)運用平拋運動的知識轟炸敵船,增強學(xué)生將科學(xué)服務(wù)于人類社會的責(zé)任感和使命感。
教學(xué)重難點
重點:運用運動合成與分解的方法來探究平拋運動的規(guī)律。
難點:通過實驗探索分析并歸納出平拋運動的規(guī)律。
教學(xué)用具
自制平拋實驗儀(考慮到空氣阻力對實驗的影響,安裝一閥門可以對玻璃箱進行真空處理)、多媒體課件(飛行員投彈轟炸敵船的實戰(zhàn)模擬演練)
教學(xué)用書
人教版全日制普通高級中學(xué)教科書(必修)第一冊
設(shè)計思想
整個教學(xué)過程始終把學(xué)生放在主體地位,積極營造學(xué)生動手實踐、自主探究、合作交流的教學(xué)情景。挖掘“平拋運動”知識載體所蘊藏的思想方法,為了實現(xiàn)上述教學(xué)目標(biāo),基于建構(gòu)主義理論,巧妙的設(shè)計了四個活動,分解整體目標(biāo)為活動目標(biāo),讓學(xué)生通過實際操作、觀察現(xiàn)象、感知現(xiàn)象,從而發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,再通過相互討論、交流探索獲取平拋運動知識的真諦。同時以中學(xué)的教學(xué)思想為導(dǎo)引,以自制平拋實驗儀為起點,突破教學(xué)難點。讓學(xué)生在活動的過程中學(xué)到科學(xué)研究的方法和提高學(xué)習(xí)的能力,體驗成功的愉悅,激發(fā)學(xué)生樹立大膽猜想、小心求證的思想,讓本節(jié)課在觀察、實驗、分析、分享的過程中實現(xiàn)新課程所倡導(dǎo)的新理念、新方法、新思想。
教學(xué)過程
活動一請學(xué)生當(dāng)飛行員轟炸敵船
目標(biāo):認(rèn)識平拋物體的運動特點
時間:5分鐘
過程:
1.出示課件
只見屏幕上一艘敵船停在海面上,左邊遠(yuǎn)處傳來轟隆隆的聲音,一架轟炸機從屏幕左上方飛來,并連續(xù)向敵船投彈。借此情景讓學(xué)生觀察水平拋出炸彈的運動特點。
2.引導(dǎo)學(xué)生回答炸彈的運動特點
①具有水平方向的初速度。
②忽略空氣阻力,只受重力。
③運動的軌跡是曲線。
3.引出課題
我們把這一類型的曲線運動叫做平拋運動,板書平拋運動的概念。接著設(shè)問怎樣才能炸中敵船,創(chuàng)設(shè)情景,設(shè)置懸念,激活學(xué)生的思維點,使之處于活躍的狀態(tài)。
活動二說猜想驗猜想
目標(biāo):①通過演示實驗整理出平拋物體的運動規(guī)律。
②運用自制平拋實驗儀做實驗,使學(xué)生經(jīng)歷平拋運動如何分解為勻速直線運動和自由落體運動的過程。
③在進行實驗探究的過程中,了解科學(xué)探究的方法。
時間:25分鐘
過程:
1.提出問題
平拋運動是一種曲線運動,我們知道研究曲線運動的方法是運動的合成與分解。那么平拋運動又該怎么分解呢?
2.猜想與假設(shè)
根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的知識從理論上推斷出平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。
3.設(shè)計實驗
【實驗?zāi)康摹?br>
①驗證平拋運動可以分解為水平和豎直方向的兩個分運動。
②形象直觀地展現(xiàn)平拋運動的軌跡。
③利用生活中的廢料組裝實驗儀器,間接培養(yǎng)學(xué)生“利廢環(huán)?!钡囊庾R,拉近物理與生活的距離。
【實驗簡介】
器材:輸液瓶、輸液器、鐵架臺,自制玻璃箱(40cm×30cm×4cm,前表面貼有水平和豎直方向的刻度尺,左上角水平固定一球針使水水平噴出,右下角安裝一閥門用于排水和抽氣)見圖1
設(shè)計意圖:即將作為祖國西北貧困地區(qū)學(xué)校的老師,我認(rèn)為應(yīng)該有效挖掘身邊的課程資源,利用現(xiàn)有教學(xué)儀器及日常用具設(shè)計、組裝教具,努力開發(fā)出大量實驗,以彌補實驗條件的不足。用自制教具做實驗可以帶給學(xué)生親切感,拉近物理與生活的距離,對學(xué)生和教師的創(chuàng)新能力也是一種提高。本節(jié)課的教學(xué)重點在于讓學(xué)生觀察到平拋物體的運動軌跡,對其運動規(guī)律有一個更直觀的認(rèn)識,為此我選
圖1自制平拋實驗儀擇了質(zhì)量連續(xù)分布的液體進行實驗。
4.進行實驗
①將輸液管一端與玻璃箱左上角的球針連接。
②控制輸液管上的流量調(diào)節(jié)器,使水從針口噴出,此時的持續(xù)水流即可認(rèn)為是平拋運動的軌跡。
③用水彩筆在玻璃箱的前表面上畫出平
拋運動的軌跡.。如圖2
④學(xué)生分組實驗得出平拋運動的軌跡。
5.收集證據(jù)
要求學(xué)生在軌跡上取三點、、,水平間距相等(==),并讀出這三點對應(yīng)在豎直方向的間距,然后提交實驗數(shù)據(jù),用、、來表示。把實驗數(shù)據(jù)用表格的形式展現(xiàn)在屏幕上(如表格)。引導(dǎo)學(xué)生在不同的數(shù)據(jù)中總結(jié)歸納出共同的規(guī)律:::=1:1:1
::=1:3:5
6.驗證猜想
大量實驗得出當(dāng)水平方向滿足::=1:1:1時,豎直方向就滿足::=1:3:5的結(jié)果,勻速直線運動和自由落體運動的規(guī)律能夠解釋這一實驗結(jié)果。所以平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動,猜想與實驗結(jié)果達(dá)到了統(tǒng)一。(板書平拋運動可以分解為水平和豎直方向的兩個分運動并強調(diào)兩個分運動的等時性,獨立性。)
活動三看課件想問題
目標(biāo):①得出作平拋運動的物體在任意時刻的速度和位移。
②求出平拋運動的軌跡方程。
時間:10分鐘
過程:
1.先分解后合成
【課件】屏幕上顯示一個小球從點水平拋出運動到點,問:小球到點時的速度和位移?
我們將平拋運動進行分解僅僅是一種手段,最終目的是要得到平拋運動的物體在任意時刻的速度和位移,這就要求我們將兩個分運動進行合成。根據(jù)矢量的合成法則,得到,方向是過點且沿軌跡的切線方向;,方向由點指向點。(如圖3)
2.看軌跡,求方程
①運用數(shù)學(xué)工具
在初中數(shù)學(xué)中已經(jīng)學(xué)過,直角坐標(biāo)系中的一條曲線可以用包含、兩個變量的關(guān)系式來描述,從和中消去得到,這是二次函數(shù),圖像是一條拋物線,拋物線的名稱就是由此得到的。
②利用Excel軟件結(jié)合活動二中得到的實驗數(shù)據(jù)求出拋物線的方程。
(教學(xué)過程中視情況而定,如果學(xué)生的計算機基礎(chǔ)知識扎實,就用第二種方法,反之就用第一種方法。)
活動四試一試說一說
目標(biāo):運用平拋運動的知識成功轟炸敵船,增強學(xué)生將科學(xué)服務(wù)于人類社會的責(zé)任感和使命感。
時間:5分鐘
過程:
1.運用本節(jié)課所學(xué)知識轟炸敵船
【課件】模擬飛行員轟炸敵船,飛機的飛行高度和速度可以由扮演飛行員角色的學(xué)生自己控制,鼠標(biāo)單擊“起飛”按鈕飛機將會在指定的高度水平飛行,單擊“投彈”按鈕開始投彈。(如圖4)
請兩位學(xué)生扮演飛行員和指揮官的角色,當(dāng)飛行員報告出飛行高度和速度后,全體學(xué)生計算飛機投圖4實戰(zhàn)模擬演練轟炸敵船
彈的位置,請最先計算出結(jié)果的學(xué)生當(dāng)指揮官下達(dá)“起飛”和“投彈”命令并開始實戰(zhàn)模擬演練。
2.說一說
邀請這兩位學(xué)生給大家談?wù)剟偛藕献鬓Z炸敵船的戰(zhàn)況,并簡要介紹判斷投彈位置的方法。給予掌聲鼓勵!最后要求全體學(xué)生根據(jù)飛行員指定的高度和速度計算炸彈擊中敵船時炸彈的速度和位移。
小結(jié)本課布置作業(yè)
縱覽本節(jié)課的全局不難發(fā)現(xiàn)所謂的平拋運動其實就是我們以前所學(xué)的最基本的勻速直線運動和自由落體運動的合成。同時強調(diào)運動的合成與分解是研究曲線運動的“法寶”。
短周期作業(yè):獨立完成課后練習(xí)三。
長周期作業(yè):學(xué)生自由組合每四人一組,運用本節(jié)課探究平拋運動的思想方法設(shè)計實驗方案,探究斜下拋運動的特點和規(guī)律,要求組長在下周提交實驗方案。
板書設(shè)計
平拋運動
一、特點
①只具有水平方向的初速度
②忽略空氣阻力、只受重力
二、規(guī)律
斜拋運動
3.4《斜拋運動》學(xué)案5
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.知道什么是斜拋運動;
2.知道斜拋運動可以看作是兩個不同方向運動的合運動;
3.理解兩個分運動的特點,知道什么是斜拋運動的射高和射程,定性了解它們怎樣隨初速度和拋射角而改變;
【學(xué)習(xí)重點】
斜拋物體的運動規(guī)律及特點
【知識要點】
一、斜拋運動的軌跡
斜拋運動是指以一定的初速度將物體與水平方向成一定夾角斜向上拋出,物體僅在重力的作用下所做的曲線運動。這種曲線運動為拋物線。
在忽略空氣阻力的情況下,做斜拋運動的物體在豎直方向上只受重力作用,在水平方向上不受力的作用,可以把斜拋運動看成是水平方向的勻速直線運動與豎直方向的上拋運動的合運動。
二、斜拋運動物體的射高和射程
射程:在斜拋運動中,物體從拋出點到落地點的水平距離。x=v02sin2θg
當(dāng)θ=45°時,水平射程最大。
射高:在斜拋運動中,物體能達(dá)到的最大高度。h=v122g=v02sin2θ2g
三、斜拋運動中的對稱性
四、空氣阻力對斜拋運動的影響-------彈道曲線
【典型例題】
例題:從地面上以與水平方向成θ角的初速度v0從水平地面上拋出一個小球,拋射角為θ,不計空氣阻力和浮力。求:(1)若v0一定,則當(dāng)θ為多大時,射高最大,且求最大的射高;
(2)當(dāng)θ為多大時,射程最大,且求最大的射程.
解析如圖所示,將v0沿水平方向和豎直方向分解,
得v1=v0sinθ,①
v2=v0cosθ.②
小球在豎直方向上以初速度v1做豎直上拋運動,從拋出點到最高點,有
v02-v12=2(-g)h.③
從落地點時,有
v1t-12gt2=0④
由①、③式得h=v122g=v02sin2θ2g.⑤
由⑤式可知,當(dāng)θ=90°時,射高最大,最大的射高Hm=v022g.
小球在水平方向上以速度v2做勻速運動,有
x=v2t⑥
由①、④式得t=2v0sinθg(t=0舍去)⑦
由②、⑥、⑦式得x=v02sin2θg⑧
由⑧式可知,當(dāng)θ=45°時,射程最大,最大的射程為xm=v02g.
【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】
1關(guān)于斜拋運動,下列說法正確的是:(D)
A、飛行時間只與出射角有關(guān)
B、射高只與初速度大小有關(guān)
C、射程隨拋射角的增大而減小
D、以上說法都不對
2.從傾角為θ的足夠長的斜面頂端A點,先后將相同的小球以大小不同的速度v1和v2水平拋出,落在斜面上,關(guān)于兩球落到斜面上的情況,下列說法正確的是(B)
A.落到斜面上的瞬時速度大小相等
B.落到斜面上的瞬時速度方向相同
C.落到斜面上的位置相同
D.落到斜面上前,在空中飛行的時間相同
3.做斜拋運動的物體,隨著時間的延續(xù),其加速度與速度方向間的夾角將:(B)
A、可能增大B、一定減小
C、一定增大D、可能減小
4.物體以速度v0拋出做斜拋運動,則:(AD)
A、在任何相等的時間內(nèi)速度的變化量是相同的
B、可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動
C、射高或射程都取決于v0的大小
D、v0很大,射高或射程很小
5.某人在水平地面上沿與水平面成60°角的方向以20m/s的初速度拋出一小球,不計空氣阻力,試求:⑴小球所能上升的最大高度H;
⑵最大水平運動距離;
⑶在空中運動的總時間。
解析:水平方向的初速度vx0=v0cos60°=10m/s
豎直方向的初速度vy0=v0sin60°=10m/s
根據(jù)豎直方向的運動,上升的最大高度為H。則vyo2=2gH得H=15m
設(shè)上升到最大高度時間為t,則vy0=gt得t=s
所以的空中的總時間為T=2s
飛行的水平距離為L,則L=vx0T=20m
《平拋運動》說課稿
一、教材分析
(一)教材簡介
這節(jié)課要探究的內(nèi)容比較豐富,在運動的合成與分解的基礎(chǔ)上,給出了什么叫平拋運動,提出了探究的問題:探究平拋運動的特點。探究的過程既有實驗現(xiàn)象的觀察。又有分析、推理的過程,還將實驗現(xiàn)象與分析、推理結(jié)合起來,探究出平拋運動在水平方向和豎直方向的運動規(guī)律。
(二)教學(xué)目標(biāo)
⑴知識與技能
1.知道平拋運動的特點和規(guī)律。
2.知道平拋運動形成的條件。
3.理解平拋運動是勻變速運動,其加速度為g。
4.會用平拋運動解答有關(guān)問題。
⑵過程與方法
1.利用已知的直線規(guī)律來研究復(fù)雜的曲線運動,滲透物理學(xué)“化曲為直”“化繁為簡”的方法及“等效代換”“正交分解”的思想方法。
2.平拋物體探究實驗中突出了“實驗的精髓在于控制”的思想。
⑶情感態(tài)度與價值觀
通過實際情景培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注物理、關(guān)注生活的意識,并且培養(yǎng)學(xué)生在生活中應(yīng)用物理知識的意識;使學(xué)生愛物理、愛生活。
(三)教學(xué)重點、難點
重點:平拋物體運動的特點和規(guī)律。
難點:平拋運動規(guī)律的得出過程。
二、學(xué)情分析
深入的了解學(xué)生是上好課的關(guān)鍵,我對學(xué)生的基本情況分析如下:
⑴高一學(xué)生已經(jīng)具備較好的物理實驗?zāi)芰Α⒎治鰡栴}能力、歸納實驗現(xiàn)象的能力。
⑵學(xué)生剛學(xué)習(xí)過直線運動規(guī)律,對直線運動的分析方法記憶猶新;并在上一節(jié)中剛學(xué)過運動合成與分解的知識,對這一分析曲線運動的方法并不陌生,這為本節(jié)課在方法上鋪平了道路;
三、教法與學(xué)法
為了發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位,突出重點、突破難點,我主要采取以下的教學(xué)方法和學(xué)法。
教法:探究式教學(xué)法和情景創(chuàng)設(shè)教學(xué)法
學(xué)法:以學(xué)生合作學(xué)習(xí)和探究性學(xué)習(xí)為主,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。
四、教學(xué)過程設(shè)計
“授之以魚、不如授之以魚”,教是為了不教,根據(jù)本課題的特點和學(xué)生的基本情況我作如下的--。
教學(xué)環(huán)節(jié)
教學(xué)內(nèi)容及教師組織活動
設(shè)計意圖
㈠
情景創(chuàng)設(shè)
引入課題
創(chuàng)設(shè)情景:從水平飛行的飛機上空投物資;(視頻)
引問:請同學(xué)描述上述物體運動的軌跡和運動性質(zhì)
(演示I)用力彈一下放在桌面上的小球,使它以一定的水平初速度離開桌面,讓同學(xué)觀察小球離開桌面后的運動軌跡。如圖所示,重復(fù)兩次讓同學(xué)們能夠清楚地觀察。
提出問題:請同學(xué)們分析一下小球為什么會做曲線運動呢?
情景創(chuàng)設(shè)教學(xué)法:
從生活情景中構(gòu)建物理情景,以培養(yǎng)學(xué)生在生活中聯(lián)系物理的習(xí)慣,同時激發(fā)學(xué)生探究的興趣和活躍課堂氣氛。培養(yǎng)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的主動和積極性。
㈡
交流與討論及猜想
接著說明剛才的實驗中,我們在觀察小球做平拋運動時,發(fā)現(xiàn)小球在水平向前動的同時,在豎直方向上有下落的運動,那么,這兩個方向上運動只具有什么特點呢?
猜想:平拋運動水平方向是不是勻速直線運動,豎直方向是不是勻加速直線運動?
如何驗證我們的猜想?
讓學(xué)生思考如何解決問題。
通過討論培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)精神和分析問題解決問題的能力。
㈢
實驗與探究
Ⅰ
探究平拋運動水平方向的運動規(guī)律
(演示2)在如同2所示的裝置中,兩個相同的弧形軌道M、N分別用于發(fā)射小鐵球P、Q;兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度,使AC=BD,從而保證小球P,Q在軌道出口處的水平初速度VO相等,將小鐵球P、Q分別放在電磁鐵C、D上,然后切斷電源,使兩小球能以相同的初速度VO同時分別從軌道M、N的下端射出,實驗結(jié)果是兩球發(fā)生碰撞,增加或者減小軌道M的高度實驗結(jié)果都是一樣。
教師引入問題:這個實驗結(jié)果得出什么結(jié)論?
通過老師的演示實驗培養(yǎng)學(xué)生探究物理規(guī)律的方法和過程以及歸納物理現(xiàn)象的能力,利用已知的直線運動的規(guī)律來探究復(fù)雜的曲線運動,滲透物理學(xué)“化曲為直”、“化繁為簡”的方法。
㈣
實驗與探究
Ⅱ
教師創(chuàng)設(shè)問題:既然平拋物體水平方向上作勻速直線運動那么它在豎直方向上作什么樣的運動,我們?nèi)绾翁骄磕兀?/p>
[演示3]用平拋運動演示器做實驗
如圖所示,用小錘擊打彈性金屬片C,使A球沿水平方向飛出做平拋運動,與此同時,B球被松開做自由落體運動,改變實驗裝置離地面的高度,多次實驗,兩球總是同時落地。(用耳朵聽聲音)
問題創(chuàng)設(shè):A、B兩球同時落地的現(xiàn)象,得出什么結(jié)果。
進一步提問:為什么可以下這樣的結(jié)論呢?
我們可以運用運動的合成與分解的方法得到平拋物體在任一時刻的位置坐標(biāo)x、y以及水平速度VO和豎直速度Vy。我們設(shè)物體以初速度水平VO拋出,它在飛行過程中在時間t內(nèi)的水平位移x和豎直位移y應(yīng)如何表示呢?
學(xué)生:x=VOty=gt2
教師:我們要求出物體在t秒末的速度,怎么求呢?(如圖所示,物體在t秒末位于B點)
課外探究
用攝像機拍攝小球的下落過程,輸入電腦,由視頻工具按幀播放小球下落過程,抓圖、通過PhotoShop軟件處理將各幀圖像疊合,從而得到小球運動軌跡。通過疊合照片與實際實驗裝置的大小比例,可分析小球的運動。
師生共同總結(jié)平拋運動規(guī)律:
速度:
水平方向:Vx=V0
豎直方向:Vy=gt
合速度大?。?/p>
合速度方向:
位移:
水平方向:X=V0t
豎直方向:
合位移大?。?/p>
合位移方向:
通過演示實驗,讓學(xué)生討論交流得出結(jié)論,培養(yǎng)學(xué)生交流與合作的精神。通過分析、歸納出平拋物體運動的速度、位移公式,培養(yǎng)學(xué)生處理信息、推理、歸納的能力。
突出一條研究物理科學(xué)的一般思想方法的主線:
觀察現(xiàn)象——初步分析——猜想──實驗探究──得出規(guī)律──重復(fù)實驗──鑒別結(jié)論──追求統(tǒng)一。
培養(yǎng)學(xué)生的觀察實驗?zāi)芰?,分析歸納能力。
使問題更加深化,鍛煉學(xué)生解決問題的能力。
通過課外探究擴大學(xué)生的視野,同時培養(yǎng)學(xué)生利用信息技術(shù)來處理物理問題的能力。讓學(xué)生體會到電腦帶給人類的好處。
㈤
鞏固
練習(xí)
例:一架裝載抗洪救災(zāi)物資的飛機,在距地面500m高處,以80m/s的水平速度飛行。為了使救災(zāi)物資準(zhǔn)確地投中地面目標(biāo),飛行員應(yīng)在距目標(biāo)水平距離多遠(yuǎn)的地方投出物資?(不計空點阻力)
作業(yè):63頁2、3題
通過接近生活的問題來調(diào)動學(xué)生的興趣。同時培養(yǎng)學(xué)生運用知識解決問題的能力。
㈥
板書設(shè)計
平拋物體運動
一、平拋運動概念
只受重力的作用初速度為水平方向的拋體運動叫做平拋運動
二、水平方向的運動規(guī)律
Vx=V0X=V0t
三、豎直方向的運動規(guī)律
Vy=gt
能有效幫助學(xué)生梳理本節(jié)課的知識和內(nèi)容。