【导学案】2015年高中物理人教版必修二教师用书5.2平抛运动.doc

课时5.2 平 抛 运 动 1.知道什么是抛体运动,知道抛体运动是匀变速曲线运动,知道什么是平抛运动。 2.知道抛体运动的受力特点,会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动。 3.理解平抛运动的规律,知道平抛运动的轨迹是一条抛物线。 4.知道一般抛体运动的分析方法——运动的合成与分解。 5.学会确定平抛运动的速度。 重点难点:理解研究平抛运动的方法,感受运动的独立性, 能够运用运动的合成与分解解决简单的平抛运动问题。 教学建议:在教学中应让学生主动解决平抛物体运动规律这个新问题。激发学生探究未知问题的乐趣,领悟怎样将复杂的问题化为简单的问题,将未知问题化为已知问题。让学生真正理解运动合成与分解这种方法的意义,理解为什么平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。 导入新课:平抛运动是曲线运动的一个重要模型,生活中也比较常见。它是怎样的一种运动?它有什么规律?我们又应当如何来研究它呢?今天我们就来解决这些问题。 1.抛体运动:以一定的①速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力所做的运动。 2.常见抛体运动形式 (1)平抛运动:初速度方向为②水平方向。 (2)斜抛运动:初速度方向为③斜向上或④斜向下。 (3)竖直上抛运动:初速度方向为⑤竖直向上。 3.抛体运动的性质:因物体只受⑥重力作用,其加速度为⑦重力加速度g,均为⑧匀变速运动。 4.平抛运动 (1)特点:水平方向不受力,做⑨匀速直线运动;竖直方向受⑩重力作用,做初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动。 (2)研究方法:将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。 (3)运动规律 位移:水平方向的分运动x=v0t,竖直方向的分运动y=gt2。 轨迹:从以上两式中消去t,可得y=x2,它是平抛运动物体在任意时刻的位置坐标x和y所满足的方程,我们称之为平抛运动的轨迹方程。 速度:水平分速度vx=v0,竖直分速度vy=gt。根据运动的合成规律可知物体在某个时刻的速度(即合速度)大小v==。设这个时刻物体的速度与水平方向的夹角为θ,则有tan θ==。 1.教材“做一做”中A、B两个小球同时开始运动,它们的受力特点和初状态有什么相同或不同之处? 解答:受力特点相同,都只受重力;初状态不同,一个有水平初速度,一个没有初速度。 2.做平抛运动的小球落地前有没有可能变成直线运动?为什么? 解答:不可能变成直线运动,因为它受到的力是竖直方向的,而它的速度一定不是竖直方向的。 主题1:平抛运动概念 问题:阅读课本相关内容,回答下列问题。 (1)用手水平抛出的小钢球做什么运动?用手水平抛出的纸飞机的运动是平抛运动吗?根据平抛运动的定义,你认为物体在什么情况下才能做平抛运动? (2)物体做平抛运动时有何特点?根据平抛运动的轨迹和受力情况,分析平抛运动应属于什么性质的运动。 解答:(1)用手水平抛出的小钢球所受空气阻力相对小钢球的重力来说小很多,因此可以认为小钢球做平抛运动;纸飞机由于所受空气阻力较大,因此它的运动不是平抛运动。物体做平抛运动的条件:有水平初速度且只受重力作用。 (2)平抛运动的特点:运动轨迹为曲线,具有水平初速度,运动过程中只受重力。根据平抛运动的轨迹和受力情况可知,平抛运动是匀变速曲线运动。 知识链接:因为做平抛运动的物体所受重力方向竖直向下,重力的方向总与速度方向有一个夹角,满足曲线运动的条件,因此平抛运动的轨迹是一条曲线。 主题2:平抛运动的规律 问题:(1)做平抛运动的物体的位置,即横、纵坐标由哪些因素确定? (2)为什么说平抛物体的运动轨迹是一条抛物线? (3)平抛物体的速度随时间变化的规律是什么? 解答:(1)以物体水平抛出时的位置为坐标原点,以水平抛出的方向为x轴的正方向,竖直向下的方向为y轴的正方向,建立坐标系,并从抛出瞬间开始计时。因平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动,故平抛物体的水平坐标随时间变化的规律是x=vt;竖直方向的分运动为自由落体运动,故竖直坐标随时间变化的规律是y=gt2。 (2)因为x=vt,y=gt2。从中消去t,可得y=x2,式中g、v都是与x、y无关的常量,所以也是常量。这正是初中数学中的抛物线方程y=ax2。 (3)初速度为v的平抛运动,经过时间t后,其水平分速度vx=v,竖直分速度vy=gt。 根据运动的合成规律可知物体在这个时刻的速度(即合速度)大小v==,设这个时刻物体的速度与水平方向的夹角为θ,则有tan θ==。 知识链接:做平抛运动的物体只受重力的作用,加速度为重力加速度,因此,平抛运动是匀变速曲线运动。 主题3:平抛运动的速度与位移的关系 问题:(1)做平抛运动的物体在任意时刻任意位置处,设其末速度方