《抛体运动规律》教学教案.ppt

* * 第五单元　曲线运动 课时3　抛体运动的规律 课时3　抛体运动的规律 　　课前导航 　　1997年6月1日，柯受良驾驶质量为1491 kg的白色三菱跑车，从黄河东岸的山西省境内，沿临时搭建的长为264 m跑道凌空飞越壶口，跃入了黄河西岸的陕西省境内．他以惊、奇、险的1.58 s，成功飞越 50 m 宽的黄河壶口瀑布，从而获得了“亚洲第一飞人”的称号．图3－1就是当时精彩的一刻． 图3－1 　　请你思考： 　　如果柯受良所驾驶的跑车在空中运动时的空气阻力可以忽略，你能求出它离开跑道的水平速度吗？ 　　教学目标 1．会确定平抛运动的速度．　　 2．会解析现实中的各种平抛物体的运动． 发展要求 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．知道分析一般抛体运动的方法——运动的合成与分解． 基本要求 　　知识精析 　　一、平抛运动的定义和条件 　　1．定义：将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力作用下的运动． 　　2．条件：由平抛运动的定义可知，物体有水平初速度v0和只受重力G的作用，是物体做平抛运动必须同时具备的两个条件． 　　二、平抛运动的性质 　　1．做平抛运动的物体仅受重力的作用，由牛顿第二定律F＝ma可知，其加速度恒为g． 　　2．又因重力方向与速度方向不在同一直线上，所以物体做曲线运动． 　　综合以上两点可知，平抛运动应是匀变速曲线运动． 　三、平抛运动的处理方法和规律 　　1．平抛运动的处理方法：处理平抛运动最基本的方法是用运动的分解．平抛运动可分解为两个分运动：一个是水平方向的匀速直线运动，一个是竖直方向的自由落体运动．这样便将一个复杂的运动转换为两个简单的运动． 　　2．平抛运动的规律：以抛出点为坐标原点，水平初速度v0的方向为x轴的正方向，竖直向下的方向为y轴的正方向，建立如图3－2所示的坐标系．在该坐标系下，对任一时刻t，有如下规律： 　　(1)平抛运动的速度 　　 图3－2 　　水平分速度的大小：vx＝v0 　　竖直分速度的大小：vy＝gt 　　任一时刻t的速度大小： 　　v＝ 　　速度方向： 　　tan θ＝ 　　其中θ为合速度v与x轴的夹角． 　　(2)平抛运动的位移 　　水平分位移的大小：x＝v0t 　　竖直分位移的大小：y＝ gt2 　　任一时刻t的位移大小：s＝ 　　位移方向：tan ＝ tan θ 　　其中 为t时刻的位移与x轴的夹角． 在平抛运动中，任何两时刻的速度变化量Δv＝gΔt，方向竖直向下，即在运动过程中任何相等的时间内的速度变化量都相等，如图3－3 所示． 　　 图3－3 　　(3)平抛运动的轨迹 　　做平抛运动的物体在任一时刻t的位置坐标所满足的方程 叫轨迹方程．因此，位移公式消去时间t可得y＝ ，其中y是x的二次函数． 　　实际上，数学中二次函数的图象叫做抛物线，就是来源于此． 　　四、平抛运动的时间和射程问题 　　1．平抛运动的时间：由平抛运动的分解可知，其运动 时间为t＝ ，所以平抛运动的时间由物体的下落高度决 定，与初速度v0无关． 　　2．平抛运动的射程(水平距离)：平抛运动的水平距离的 大小为x＝v0t＝v0 ，所以平抛运动的水平距离由物体的 下落高度h与初速度v0共同决定． 　　五、斜抛运动的规律 　1．斜上抛运动 　　(1)研究方法：将其分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动(相当于匀速行驶的火车中的竖直上抛运动)． 　　(2)速度：vx＝v0cos_θ，vy＝v0sin_θ－gt(取竖直向上的方向为正方向，θ为初速度与水平方向的夹角)． 　　(3)位移： 　　2．斜下抛运动 　　(1)研究方法：将其分解成水平方向的匀速直线运动和竖直下抛运动． 　　(2)速度：vx＝v0cos θ，vy＝v0sin θ＋gt(取向下的方向为正向，θ为初速度与水平方向的夹角)． 　　(3)位移： 　　方法探究 　　一、对平抛运动的性质的认识 　　例1　下列关于平抛运动的说法中，正确的是(　　) 　　A．平抛运动是非匀变速运动 　　B．平抛运动是匀速运动 　　C．平抛运动是匀变速运动 　　D．平抛运动是加速度方向不变、大小变化的曲线运动 　　解析　做平抛运动的物体的水平初速度与所受到的竖直方向的重力不在同一直线上，所以物体一定做曲线运动．又因为物体只受重力作用，所以运动中的加速度就是恒定