《2017_2018学年高中物理第一章抛体运动第3节平抛运动课件教科版必修》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017_2018学年高中物理第一章抛体运动第3节平抛运动课件教科版必修（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3节 平抛运动,自主学习,课堂探究,达标测评,自主学习 课前预习感悟新知,(教师参考) 目标导航,重点:平抛运动的运动规律及其应用 难点:根据运动的合成与分解知识理解平抛运动的特点及规律,情境链接 如图所示,小球从斜槽上挡板处由静止开始运动,离开O点后水平抛出,小球离开O点后初速度方向沿什么方向?受力情况怎样?做什么运动?轨迹有什么特点?怎样研究?,信息 1.小球的初速度水平,只受重力作用. 2.小球做平抛运动,轨迹为抛物线. 3.研究方法:运动的合成与分解.,教材梳理,一、平抛运动 1.定义 将物体以一定的初速度沿 方向抛出,不考虑空气的阻力,物体只在 作用下所做的运动.,水平,想一想 在
2、羽毛球比赛中,水平击出的羽毛球在空中的运动是平抛运动吗? 答案:羽毛球在空中运动时除受重力外,所受空气阻力不能忽略,故不是平抛运动.,重力,2.特点 (1)水平方向:物体做 运动. (2)竖直方向:物体做 运动.,匀速直线,自由落体,3.位移和速度 (1)水平方向:x= ,vx= . (2)竖直方向:y= ,vy= . 4.轨迹和实际速度 (1)轨迹:由水平和竖直方向上物体 的位置坐标作出的平滑曲线.,vxt,v0,gt,任一时刻,(2)实际速度:大小为vt= ,方向为平抛轨迹的 方向,与x轴正方向的夹角满足tan = .,切线,二、学生实验:研究平抛运动 1.轨迹的描绘:记录小钢球做平抛运动
3、的几个点迹,并用平滑曲线连接起来就得到了平抛运动的轨迹.,2.初速度v0的计算:将轨迹上几点的坐标(x,y)代入x=v0t,y= gt2计算得出小钢球做平抛运动的初速度v0的平均值,即为平抛运动的初速度.,1.水平抛出的物体所做的运动一定是平抛运动.( ) 2.所有平抛运动的加速度都相同.( ) 3.平抛运动的初速度越大,水平位移越大.( ) 4.如果下落时间足够长,平抛运动的物体的速度方向可变为竖直向下.( ) 5.平抛运动是一种变加速曲线运动.( ) 6.竖直高度越大,平抛运动的时间越长.( ),思考判断,答案:1. 2. 3. 4. 5. 6.,要点一,平抛运动的规律及其应用,课堂探究
4、核心导学要点探究,【问题导学】 柯受良驾驶跑车以惊、奇、险的1.58 s,成功飞越50 m宽的黄河瀑布,从而获得了“亚洲第一飞人”的称号.如果柯受良所驾驶的跑车在空中运动时所受的空气阻力可以忽略,车子是从跑道上水平飞出的, (1)怎样求出它离开跑道时的水平速度? (2)怎样求出车子在空中下降的高度?,答案:(1)跑车做平抛运动,水平方向x=v0t,则v0= .,(2)竖直方向h= gt2.,【要点归纳】 1.平抛运动的研究方法 (1)由于平抛运动是曲线运动,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,化曲为直. (2)平抛运动一般分解为竖直
5、方向和水平方向上的两个分运动.它们分别做自由落体运动和匀速直线运动.,2.平抛运动的规律 (1)轨迹:以抛出点为坐标原点,水平抛出的方向为x轴的正方向,竖直向下的方向为y轴正方向,建立一个直角坐标系xOy. 平抛运动物体的运动轨迹如图所示.,(2)位移: 平抛运动物体的位移如图所示. 位移的大小:,(3)速度:平抛运动物体的速度如图所示.,3.平抛运动的结论,(4)平抛物体的运动中,任意一段时间内的速度变化量v=gt,方向恒为竖直向下,v0,v,v三个速度矢量构成的三角形一定是直角三角形,如图(甲)所示.,(5)两个重要推论 平抛运动的物体在任一位置速度偏角与位移偏角的关系总有:tan = 2
6、tan 如图(乙)所示,有,平抛运动的物体,在任一时刻的瞬时速度v反向延长线与x轴交点坐标值为水平位移的一半.,【典例1】 (多选)如图所示,在高空匀速飞行的轰炸机,每隔1 s投下一颗炸弹,若不计空气阻力,则( ) A.这些炸弹落地前排列在同一条竖直线上 B.这些炸弹都落于地面上同一点 C.这些炸弹落地时速度大小方向都相同 D.相邻炸弹在空中距离保持不变,AC,思路点拨 (1)无论是在轰炸机上的炸弹还是已经做平抛运动的炸弹,在水平方向上的分速度都相同,在水平方向上的分位移也相同. (2)离开轰炸机后的炸弹在竖直方向做自由落体运动. (3)炸弹落地时速度是水平分速度与竖直分速度的矢量和.,解析:
7、这些炸弹是做平抛运动,速度的水平分量都一样,与飞机速度相同.相同时间内,水平方向上位移相同,所以这些炸弹排在同一条竖直线上,选项A正确.这些炸弹抛出时刻不同,落地时刻也不一样,不可能落于地面上的同一点,选项B错误.由于这些炸弹下落的高度相同,初速度也相同,这些炸弹落地时速度大小和方向都相同,选项C正确.两相邻炸弹在空中的距离为s=s1-s2= g(t+1)2- gt2= gt+g.由此可知s随时间t增大,选项D错误.,规律方法 平抛运动在水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动.研究平抛运动通常采用速度分解方法实现“化曲为直”.,(教师备用) 例1-1:如图所示,从同一点O先后水平抛出的
8、三个物体分别落在对面台阶上的A,B,C三点,若不计空气阻力,三物体平抛的初速度vA,vB,vC的关系以及三物体在空中的飞行时间tA,tB,tC的关系分别是( ),解析:抛出点距A,B,C点间的高度逐次减小,由公式h= gt2可知,运动时间逐次减小,故有tAtBtC;抛出点距A,B,C点的水平距离逐次增大,而时间逐次减小,由公式x=vt可知,平抛初速度逐次增大,故有vAvBvBvC,tAtBtC B.vAtBtC D.vAvBvC,tAtBtC,针对训练1-1 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
9、飞镖以速度v0水平投出,结果飞镖落在靶心正上方.如只改变h, L,m,v0四个量中的一个,可使飞镖投中靶心的是(不计空气阻力)( ) A.适当减小v0 B.适当提高h C.适当减小m D.适当减小L,A,要点二,平抛运动与斜面相结合的问题,【问题导学】 跳台滑雪是勇敢者的运动.在利用山势特别建造的跳台上,运动员穿着专用滑雪板,在助滑路上获得高速后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆,如图所示.请思考: (1)运动员从斜坡上的A点水平飞出,到再次落到斜坡上的B点,根据斜面倾角可以确定运动员位移的方向还是运动员速度的方向? (2)运动员从斜面上的A点水平飞出,到运动员再次落到斜面上, 他的竖直分位移
10、y与水平分位移x之间有什么关系?,答案:(1)能确定位移方向,也能确定速度方向.,(2)tan = .,【要点归纳】 1.对着斜面抛对着斜面平抛,物体垂直于斜面(或某一角度)打到斜面上,2.顺着斜面抛(物体从斜面上水平抛出后又落到斜面上),【典例2】 跳台滑雪是一种极为壮观的运动,运动员穿着滑雪板,从跳台水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆.如图所示,设运动员连同滑雪板的总质量m=50 kg,从倾角=37的坡顶A点以速度v0=20 m/s沿水平方向飞出,恰落到山坡底的水平面上的B处.(g=10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8)求 (1)运动员在空中飞行的时间;,思路点拨 (
11、1)运动员的竖直分位移y、水平分位移x与斜面倾角之间存在的边角关系是tan = .,答案:(1)3 s,(2)A,B间的距离s.,思路点拨 (2)A,B间的距离s与水平分位移x、竖直分位移y之间的大小关系是s= .,答案:(2)75 m,规律方法 平抛运动与斜面相结合问题的处理方法 平抛运动与斜面结合问题常见的有两类: (1)物体从斜面上某一点水平抛出以后又重新落到斜面上,此时平抛运动物体的合位移与水平方向的夹角等于斜面的倾角. (2)平抛运动的物体垂直打在斜面上,此时物体的合速度与竖直方向的夹角与斜面的倾角相等. 根据以上两种情况确定出平抛运动的速度或位移的方向,就可以求出运动时间,其他相关
12、的平抛运动问题即可迎刃而解.,(教师备用) 例2-1:如图所示,P是水平面上的圆弧凹槽,从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球,恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道.O是圆弧的圆心,1是OA与竖直方向的夹角,2是BA与竖直方向的夹角,则( ),B,针对训练2-1 如图所示,在倾角=37的斜面底端的正上方H处,平抛一个物体,该物体落到斜面上的速度方向正好与斜面垂直,则物体抛出时的初速度为( ),A,要点三,研究平抛运动,【问题导学】 在研究平抛运动的实验中: (1)怎样检验斜槽末端的切线水平? (2)怎样检验坐标纸的竖线是否竖直? (3)小球每次释放的位置有何要求?
13、 (4)小球的抛出点即坐标原点O应怎样确定?,答案:(1)检验是否水平的方法是:将小球放在斜槽末端水平部分的任意位置,看小球能否静止. (2)用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直. (3)小球每次必须从斜槽上同一位置(且高度合适)由静止滚下. (4)坐标原点是小球平抛的起点,应以小球在槽口时球心在木板上的水平投影点确定.,【要点归纳】 1.实验目的 用实验的方法描出平抛物体的运动轨迹,并通过这个轨迹求初速度.,2.实验原理,3.实验器材 斜槽、坐标纸、图钉、方木板、铅笔、钢球、三角板、刻度尺、重垂线.,4.实验步骤 (1)安装、调整斜槽:将斜槽轨道固定在实验桌上,其末端伸出桌面外,轨道末端切线水平,
14、如图所示.,(2)调整木板、确定坐标原点:用图钉将坐标纸固定在竖直木板上,把木板调整到竖直位置,使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近,把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心所在木板上的水平投影点O,O点即为坐标原点,过O点的水平向右的直线为x轴,利用重垂线画出过坐标原点的竖直线,作为y轴. (3)描点:使小球由斜槽某一位置无初速度滚下,离开水平槽后做平抛运动.先用眼睛粗略确定小球的运动轨迹,然后使小球从同一位置无初速度滚下,把笔尖放在粗略确定的位置处,如果小球运动中碰到笔尖,用铅笔在该位置记下这一点,用同样方法,在小球运动路线上描下若干点. (4)描绘平抛运动的轨迹:取下
15、坐标纸,将纸上记下的一系列点用平滑曲线连起来,即得到小球平抛运动的轨迹.,5.数据处理 计算平抛物体的初速度:(1)在轨迹曲线上任取几点.(2)用刻度尺和三角板分别测出所取点的坐标x和y.(3)根据平抛运动水平方向上是匀速直线运动(x=v0t)和竖直方向上是自由落体运动（y= gt2）,分别计算出小球的初速度v0,最后计算小球的初速度v0的平均值.,6.误差分析 (1)斜槽末端没有调水平,小球离开斜槽后不做平抛运动. (2)确定小球的位置不准确. (3)量取轨迹上各点坐标时不准确.,7.注意事项 (1)实验中必须调整斜槽末端的切线水平(检验是否水平的方法是:将小球放在斜槽末端水平部分,将其向两
16、边各轻轻拨动一次,看其是否有明显的运动倾向). (2)方木板必须处于竖直平面内,固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直. (3)小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下. (4)坐标原点即小球平抛的起点,不是槽口的端点,应是小球在槽口时球心在木板上的水平投影点. (5)在轨迹上选取离坐标原点O较远的一些点来计算初速度.,【典例3】 如图(甲)是“研究平抛运动”的实验装置图.,(1)实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是 . A.游标卡尺 B.秒表 C.坐标纸 D.天平 E.弹簧测力计 F.重垂线 (2)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线 .每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛 .,
