高一物理必修二优质课公开课学案1.4.doc

4.研究平抛运动的规律

课标要求

1.理解平抛运动是一种曲线运动，可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动，运动轨迹是抛物线．

2．掌握平抛运动的规律，会运用平抛运动的规律解答有关问题．

思维导图

必备知识·自主学习——突出基础性素养夯基

一、平抛运动的实验研究

1.如图所示的仪器为平抛竖落仪．把它固定在铁架台上，B球被弹片夹住，A球放在弹片右边的水平平台上，两球处于同一高度．用小锤击打弹片，A球沿水平方向抛出，同时B球被释放，做自由落体运动．观察两球的运动路径，且两球同时落地，说明两球在空中运动时间相等．

(1)保持仪器离地的高度不变，改变击打弹片的力度，多次重复上面的实验，两球________落地，说明平抛运动的水平初速度大小不影响在空中运动的________，只影响水平分运动的位移．

(2)改变仪器离地的高度，再多次重复上面的实验，两球同时落地，说明做平抛运动的物体沿竖直方向的分运动与自由落体运动相同．

[导学1]

平抛运动的分解

(1)水平方向上物体不受力，做保持初速度不变的匀速直线运动．

(2)竖直方向上物体只受重力，做自由落体运动．

2．记录钢球运动时每隔相同时间所处的位置，得到平抛运动的轨迹如图(a)所示．以抛出点为原点，初速度方向为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向建立平面直角坐标系，如图(b)所示．测量沿x轴方向各段相等时间间隔内的位移值，发现Ox1＝x1x2＝x2x3＝x3x4＝x4x5，可以认为沿x轴方向的分运动是________运动；测量沿y轴方向各段相等时间间隔内的位移值，发现Oy1∶y1y2∶y2y3∶y3y4∶y4y5＝1∶3∶5∶7∶9，可以认为沿y轴方向的分运动是初速度为零的________直线运动．

[导学2]

平抛运动的性质

加速度恒为重力加速度的匀变速曲线运动，因此，做平抛运动的物体在任意相等的时间内速度的变化量相等，均为Δv＝gΔt，方向竖直向下．

二、平抛运动的理论探究

1．水平方向：物体做匀速直线运动，vx＝v0，x＝________．

2．竖直方向：初速度为零，物体做自由落体运动，vy＝________，y＝12gt2

3．合运动的求解及其运动轨迹(如图所示)

(1)任意时刻t的速度vt＝vx2+vy2，速度vt与x轴的夹角为θ，

(2)运动轨迹

由x＝v0t和y＝12gt2可求得任一时刻物体的位置坐标(x，y)，在坐标系上标出物体在不同时刻的位置，并用平滑的曲线将它们连起来就得到平抛运动的轨迹是一条________

[导学3]

(1)平抛运动物体的飞行时间由竖直高度决定，与初速度无关．

(2)平抛运动物体的水平射程由初速度和下落高度决定，与其他因素无关．

(3)平抛运动物体的落地速度由初速度和下落高度决定，与其他因素无关．

关键能力·合作探究——突出综合性素养形成

探究点一平抛运动的规律

导学探究

如图为一探究小组成员探究平抛运动的情景．他在同一位置以不同的初速度先后水平抛出三个小球．

(1)三个小球落地时间相同吗？小球落地时间由什么因素决定？

(2)在下落高度相同的情况下，水平抛出的小球平抛运动的水平位移由什么因素决定？

归纳总结

1.研究方法

(1)由于平抛运动是匀变速曲线运动，速度、位移的方向时刻发生变化，无法直接应用运动学公式，因此研究平抛运动问题时采用运动分解的方法．

(2)平抛运动一般分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动．

2．运动规律

速度

位移

水平分运动

水平速度vx＝v0

水平位移x＝v0t

竖直分运动

竖直速度vy＝gt

竖直位移y＝12gt

合运动

大小：v＝v

方向：与水平方向夹角为θ，tanθ＝vyv

大小：s＝x

方向：与水平方向夹角为α，tanα＝yx＝

图示

典例示范

例1一小球做平抛运动，抛出1s后它的速度方向与水平方向的夹角为α＝45°，落地时速度方向与水平方向成β＝60°角，取g＝10m/s2，求：

(1)初速度大小；

(2)落地速度大小；

(3)抛出点离地面的高度．

素养训练1(多选)如图，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向．图中画出了从y轴上沿x轴正方向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则()

A．a的飞行时间比b的长

B．b和c的飞行时间相同

C．a的初速度比b的小

D．b的初速度比c的大

素养训练2

飞镖比赛是一项极具观赏性的体育比赛项目．IDF(国际飞镖联合会)飞镖世界杯赛上，某一选手在距地面高h、离靶面的水平距离L处，将质量为m的飞镖以速度v0水平投出，结果飞