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1、物理必修二全冊(cè)教案第五章 曲線運(yùn)動(dòng)5.1 曲線運(yùn)動(dòng)三維教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能(l)知道曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向,理解曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng);(2)知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是所受的合外力與它的速度方向不在一條直線上。2、過(guò)程與方法(1)體驗(yàn)曲線運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)的區(qū)別;(2)體驗(yàn)曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)及它的速度方向的變化。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀(1)能領(lǐng)略曲線運(yùn)動(dòng)的奇妙與和諧,發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲;(2)有參與科技活動(dòng)的熱情,將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐中。教學(xué)重點(diǎn):什么是曲線運(yùn)動(dòng);物體做曲線運(yùn)動(dòng)的方向的確定;物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。教學(xué)難點(diǎn):物體微曲線運(yùn)動(dòng)的條件。教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)教具

2、準(zhǔn)備:投影儀、投影片、斜面、小鋼球、小木球、條形磁鐵。教學(xué)過(guò)程:第一節(jié) 曲線運(yùn)動(dòng)(一)新課導(dǎo)入前面我們學(xué)習(xí)過(guò)了各種直線運(yùn)動(dòng),包括勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)等。下面來(lái)看這個(gè)小實(shí)驗(yàn),判斷該物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。實(shí)驗(yàn):(1)演示自由落體運(yùn)動(dòng),該運(yùn)動(dòng)的特征是什么?(軌跡是直線) (2)演示平拋運(yùn)動(dòng),該運(yùn)動(dòng)的特征是什么?(軌跡是曲線)這里我們看到一種我們前面沒(méi)有學(xué)過(guò)的運(yùn)動(dòng)形式,它與我們前面學(xué)過(guò)的運(yùn)動(dòng)形式有本質(zhì)的區(qū)別。前面我們學(xué)過(guò)的運(yùn)動(dòng)的軌跡都是直線,而我們現(xiàn)在看到的這種運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線,我們把這種運(yùn)動(dòng)稱為曲線運(yùn)動(dòng)。概念:軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng)。其實(shí)曲線運(yùn)動(dòng)是比直線運(yùn)動(dòng)普遍的運(yùn)動(dòng)情形,現(xiàn)在請(qǐng)

3、大家舉出一些生活中的曲線運(yùn)動(dòng)的例子?(微觀世界里如電子繞原子核旋轉(zhuǎn);宏觀世界里如天體運(yùn)行;生活中如投標(biāo)搶、擲鐵餅、跳高、既遠(yuǎn)等均為曲線運(yùn)動(dòng))(二)新課教學(xué)1、曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向在前面學(xué)習(xí)直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)候我們已經(jīng)知道了任何確定的直線運(yùn)動(dòng)都有確定的速度方向,這個(gè)方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同,現(xiàn)在我們又學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng),大家想一想我們?cè)撊绾未_定曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向?在解決這個(gè)問(wèn)題之前我們先來(lái)看幾張圖片(如圖61l、612)。觀察圖中所描述的現(xiàn)象,你能不能說(shuō)清楚,砂輪打磨下來(lái)的熾熱的微粒。飛出去的鏈球,它們沿著什么方向運(yùn)動(dòng)?射出的火星是砂乾與刀具磨擦出的微粒,由于慣性,以脫離砂輪時(shí)的速度沿切線方向飛出,切線方向

4、即為火星飛出時(shí)的速度方向。對(duì)于鏈球也是同樣的道理,它們也會(huì)沿著脫離點(diǎn)的切線方向飛出。剛才的幾個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡都是圈,我們總結(jié)曲線運(yùn)動(dòng)的方向沿著切線方向,但對(duì)于一般的曲線運(yùn)動(dòng)是不是也是這樣呢?下面我們來(lái)做個(gè)實(shí)驗(yàn)看一看,一般的曲線運(yùn)動(dòng)是什么情況。(演示實(shí)驗(yàn))如圖613所示:水平桌面上擺一條曲線軌道,它是由幾段稍短的軌道組合而成的鋼球由軌道的一端滾入(通過(guò)壓縮彈簧射人或通過(guò)一個(gè)斜面滾入),在軌道的束縛下鋼球做曲線運(yùn)動(dòng)。在軌道的下面放一張白紙,蘸有墨水的鋼球從出口A離開(kāi)軌道后在白紙上留下一條運(yùn)動(dòng)的軌跡,它記錄了鋼球在A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向。拿去一段軌道,鋼球的軌道出口改在田中且同樣的方法可以記錄鋼球在軌道B點(diǎn)

5、的運(yùn)動(dòng)方向。觀察一下,白紙上的墨跡與軌道(曲線)有什么關(guān)系?墨跡與軌道只有一個(gè)交點(diǎn),說(shuō)明了墨跡所在的直線為軌道所在曲線在該點(diǎn)的切線,也就是說(shuō)質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時(shí)刻)的速度的方向是在曲線的這一點(diǎn)的切線方向。很好。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們總結(jié)出了確定傲曲線運(yùn)動(dòng)的物體在任意一點(diǎn)的速度方向,下面我們?cè)購(gòu)睦碚撋蠈?duì)這個(gè)結(jié)論證明一下,以加深大家的理解。把我們前面學(xué)過(guò)的瞬時(shí)速度的求解方法應(yīng)用到這里,我們就可以求出任意一點(diǎn)的速度了。下面我們來(lái)看這個(gè)過(guò)程是怎樣的。(1)如圖614,要求直線上的某處A點(diǎn)的瞬時(shí)速度,可在離A不遠(yuǎn)處取一B點(diǎn),求AB的平均速度來(lái)近似表示A點(diǎn)的瞬時(shí)速度,如果時(shí)間取得更短,這種近似更精確,如時(shí)間趨

6、近于零,那么AB間的平均速度即為A點(diǎn)的瞬時(shí)速度(2)在曲線運(yùn)動(dòng)中如何求某點(diǎn)的瞬時(shí)速度?分析:用與直線運(yùn)動(dòng)相同的思維方法來(lái)解決。先求AB的平均速度,據(jù)式:VAB=XAB/t可知:VAB的方向與XAB的方向一致,t越小,VAB越接近A點(diǎn)的瞬時(shí)速度,當(dāng)t0時(shí),AB曲線即為切線,A點(diǎn)的瞬時(shí)速度為該點(diǎn)的切線方向。由此我們就可以肯定我們剛才所得出的結(jié)論是正確的。明確了曲線運(yùn)動(dòng)的方向之后,我們來(lái)考慮這樣一個(gè)問(wèn)題:在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,曲線運(yùn)動(dòng)的速度和直線運(yùn)動(dòng)的速度最大的區(qū)別是什么?在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,直線運(yùn)動(dòng)的速度方向不發(fā)生變化,而曲線運(yùn)動(dòng)速度方向時(shí)期在變。很好。那我們由速度的性質(zhì)知,速度是矢量,既有大小又有方向。在勻

7、變速運(yùn)動(dòng)中,速度大小發(fā)生變化,我們說(shuō)這是變速運(yùn)動(dòng),而在曲線運(yùn)動(dòng)中,速度方向時(shí)刻在改變,我們也說(shuō)它是變速運(yùn)動(dòng)。實(shí)際上這個(gè)過(guò)程我們可以這樣來(lái)理解:速度是矢量+速度方向變化,速度矢量就發(fā)生了變化具有加速度曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。下面我們來(lái)看幾個(gè)題目:(1)關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )A.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng) B.曲線運(yùn)動(dòng)逮度的方向不斷地變化。但速度的大小可以不變C.曲線運(yùn)動(dòng)的逮度方向可能不變 D.曲線運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向一定同時(shí)改變(2)對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)中的速度的方向,下列說(shuō)法正確的是( )A.在曲線運(yùn)動(dòng)中,質(zhì)點(diǎn)在任一位置的速度方向總是與這點(diǎn)的切線方向相同B.在曲線運(yùn)動(dòng)中,質(zhì)點(diǎn)的速度方向有時(shí)也不一定

8、是沿著軌跡的切線方向C.旋轉(zhuǎn)雨傘時(shí)傘面上的水滴由內(nèi)向外做螺旋運(yùn)動(dòng),故水滴速度方向不是沿其切線方向的D.旋轉(zhuǎn)雨傘時(shí),傘面上的水滴由內(nèi)向外做螺旋運(yùn)動(dòng),水滴速度方向總是沿其軌道的切線方向參考答案(1)A 解析:對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō),在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,物體速度方向始終在變化,所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)在這個(gè)過(guò)程中物體速度的大小是否發(fā)生變化,并不影響曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)因此,速度大小可能變化,也可能不變所以本題應(yīng)該選擇A(2)AD解析:本題主要考查物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度方向,解此題只要把握一點(diǎn):不論在任何情況下,曲線運(yùn)動(dòng)速度方向總是與其軌道的切線方向一致的,所以本題應(yīng)該選擇AD(2)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件為什么有

9、些物體做直線運(yùn)動(dòng),有些物體做曲線運(yùn)動(dòng)呢?下面我們通過(guò)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究以下這個(gè)問(wèn)題。如圖615所示的裝置放在水平桌面上,在斜面頂端放置一鋼球,放開(kāi)手讓鋼球自由滾下,觀察鋼球在桌面上的運(yùn)動(dòng)情況,記住鋼球的運(yùn)動(dòng)軌跡。(鋼球做直線運(yùn)動(dòng),速度逐漸減小。)請(qǐng)同學(xué)們來(lái)分析鋼球在桌面上的受力情況?(鋼球受豎直向下的重力,豎直向上的支持力,還受到滑動(dòng)摩擦力的作用。)摩擦力的方向如何?(摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上,但與運(yùn)動(dòng)方向相反)演示實(shí)驗(yàn):在剛才實(shí)驗(yàn)中,鋼球的運(yùn)動(dòng)路徑旁邊放一塊磁鐵,重復(fù)剛才的實(shí)驗(yàn)操作,觀察鋼球在桌面上的運(yùn)動(dòng)情況?(鋼球傲曲線運(yùn)動(dòng))分析鋼球在桌面上的受力情況?(鋼球受豎直向下的重力,豎直向

10、上的支持力,還受到方向與運(yùn)動(dòng)方向相反的滑動(dòng)摩擦力的作用,此外還受到磁鐵的吸引力。)引力的方向如何?(引力的方向隨著鋼球的運(yùn)動(dòng)不斷改變,但總是不與運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上。)演示實(shí)驗(yàn):把上次實(shí)驗(yàn)用的鋼球改為同等大小的木球重復(fù)上次實(shí)驗(yàn),觀察木球運(yùn)動(dòng)情況?(木球做直線運(yùn)動(dòng),速度不斷減小。)分析木球在桌面上的受力情況?(木球受豎直向下的重力、豎直向上的支持力,還受到方向與運(yùn)動(dòng)方向相反的滑動(dòng)摩擦力的作用,木球并不受到磁鐵給它的吸引力。)演示實(shí)驗(yàn):隨手拋出一個(gè)粉筆頭,觀察粉筆頭的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?(粉筆頭做曲線運(yùn)動(dòng))分析粉筆頭的受力情況?(受豎直向下的重力的作用。)在以上幾個(gè)實(shí)驗(yàn)中,第一個(gè)鋼球只受到與運(yùn)動(dòng)方向在同一條

11、直線上與運(yùn)動(dòng)方向垂直的力的作用,做的是直線運(yùn)動(dòng),木球同樣也受到這樣的力的作用,也是做直線運(yùn)動(dòng),面第二個(gè)鋼球受到一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向成一定夾角的力的作用,做的是曲線運(yùn)動(dòng);粉筆頭受的重力與它的運(yùn)動(dòng)方向也不在同一條直線上,粉筆頭傲曲線運(yùn)動(dòng)由此我們可以得出什么樣的情況下物體會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)?結(jié)論:當(dāng)物體受到與運(yùn)動(dòng)方向不垂直也不在同一條直線上的力的作用時(shí),會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)?,F(xiàn)在大家來(lái)看這樣一道題,如圖616所示,光滑水平桌面上放置質(zhì)量為m的物體,受到與水平方向成。角斜向上的力的作用,分析該物體的運(yùn)動(dòng)情況?(物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。)物體的受力情況是怎樣的?(受豎直向下的重力、豎直向上的支持力以及拉力。)拉力與運(yùn)動(dòng)方向有

12、什么關(guān)系?(與運(yùn)動(dòng)方向有一定角度)剛才我們總結(jié)說(shuō):當(dāng)物體受到與運(yùn)動(dòng)方向成一定角度的力的作用時(shí),物體會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng),而在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,物體受的力與運(yùn)動(dòng)方向成一定角,但物體并沒(méi)有做曲線運(yùn)動(dòng),這是什么原因呢?對(duì)于鋼球來(lái)說(shuō),它不僅受到與運(yùn)動(dòng)方向成一定角度的力的作用,而且它所受到的合外力的方向也與運(yùn)動(dòng)方向成一定角度,鋼球做曲線運(yùn)動(dòng);對(duì)于粉筆頭來(lái)說(shuō),它所受到的重力就是它受到的合外力,與運(yùn)動(dòng)方向成一定角度,粉筆頭做曲線運(yùn)動(dòng);對(duì)于剛才實(shí)驗(yàn)中的物體來(lái)說(shuō),雖然它所受到的拉力與運(yùn)動(dòng)方向成一定角度,但物體所受的合外力仍然與運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上,所以該物體并沒(méi)有做曲線運(yùn)動(dòng)。那我們?cè)撊绾慰偨Y(jié)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件呢?結(jié)論:當(dāng)物

13、體所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí),物體將做曲線運(yùn)動(dòng)。3、交流與討論(1)飛機(jī)扔炸彈,分析為什么炸彈做曲線運(yùn)動(dòng)?(2)我們騎摩托車或自行車通過(guò)彎道時(shí),我們側(cè)身騎,為什么?(3)盤(pán)山公路路面有何特點(diǎn)?火車鐵軌在彎道有何特點(diǎn)?參考解答(1)炸彈離開(kāi)飛機(jī)后由于慣性,具有與飛機(jī)同樣的水平初速度,且受重力,初速度與重力方向有一定角度,所以做曲線運(yùn)動(dòng)。(2)騎摩托車或自行車通過(guò)彎道時(shí),我們和車一起做曲線運(yùn)動(dòng),這個(gè)時(shí)候人和車這個(gè)整體需要一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向成一定夾角的力來(lái)完成這個(gè)曲線運(yùn)動(dòng),我們側(cè)身正是為了提供這個(gè)力。(3)盤(pán)山公路的路面并不是水平的,而是一邊高一邊低;火車鐵軌在彎道的時(shí)候兩根鐵軌并不是

14、一般高的,而是一個(gè)高一個(gè)低之所以這樣設(shè)計(jì),正是因?yàn)楦鞣N車輛爬盤(pán)山公路的時(shí)候做的都是曲線運(yùn)動(dòng),火車拐彎時(shí)也是曲線運(yùn)動(dòng),這些曲線運(yùn)動(dòng)都需要一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向成一定夾角的力來(lái)完成盤(pán)山公路和火車鐵軌的這種設(shè)計(jì)就是為提供這個(gè)力服務(wù)的。4、小結(jié):(1)運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng)。(2)曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的,質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向在曲線的這一點(diǎn)的切線上。(3)當(dāng)合外力F的方向與它的速度方向有一夾角時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)。板書(shū)設(shè)計(jì):5.1 曲線運(yùn)動(dòng)1、曲線運(yùn)動(dòng)定義:運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫做曲線運(yùn)動(dòng)。2、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件當(dāng)物體所受的合力方向跟它的逮度方向不在同一直線上時(shí),物體將做曲線運(yùn)動(dòng)。3、

15、曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度,沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。4、曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)曲線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度方向始終在變化,因此曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。5.2運(yùn)動(dòng)的合成和分解三維教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能(1)在具體情景中,知道合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)分別是什么,知道其同時(shí)性和獨(dú)立性;(2)知道運(yùn)動(dòng)的合成與分解,理解運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵循平行四邊形定則;(3)會(huì)用作圖和計(jì)算的方法,求解位移和速度的合成與分解問(wèn)題。2、過(guò)程與方法(1)通過(guò)對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)的觀察和思考,了解一個(gè)運(yùn)動(dòng)可以與幾個(gè)不同的運(yùn)動(dòng)效果相同,體會(huì)等效替代的方法;(2)通過(guò)觀察和思考演示實(shí)驗(yàn),知道運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性學(xué)習(xí)化繁為筒的研究方法;(3)掌握用平行四邊形定則處理簡(jiǎn)單

16、的矢量運(yùn)算問(wèn)題。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀(1)通過(guò)觀察,培養(yǎng)觀察能力;(2)通過(guò)討論與交流,培養(yǎng)勇于表達(dá)的習(xí)慣和用科學(xué)語(yǔ)言嚴(yán)謹(jǐn)表達(dá)的能力。教學(xué)重點(diǎn)(1)明確一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)可以等效為兩個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)的合成或等效分解為兩個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng);(2)理解運(yùn)動(dòng)合成、分解的意義和方法。教學(xué)難點(diǎn):分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性和獨(dú)立性;應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成和分解方法分析解決實(shí)際問(wèn)題。教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)教學(xué)用具:演示紅蠟燭運(yùn)動(dòng)的有關(guān)裝置。教學(xué)過(guò)程:第二節(jié) 運(yùn)動(dòng)的合成和分解(一)新課導(dǎo)入上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng)的定義,性質(zhì)及物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件,先來(lái)回顧一下這幾個(gè)問(wèn)題:什么是曲線運(yùn)動(dòng)?(運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)。)

17、怎樣確定做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在某一時(shí)刻的速度方向?(質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。)物體在什么情況下做曲線運(yùn)動(dòng)?(當(dāng)物體所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)。)通過(guò)上節(jié)課的學(xué)習(xí),我們對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)有了一個(gè)大致的認(rèn)識(shí),但我們還投有對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行深入的研究,要研究曲線運(yùn)動(dòng)需要什么樣的方法呢?這節(jié)課我們就來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。(二)新課教學(xué)我們先來(lái)回想一下我們是怎樣研究直線運(yùn)動(dòng)的,同學(xué)們可以從如何確定質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移來(lái)考慮。可以沿著物體或質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡建立直線坐標(biāo)系,通過(guò)物體或質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)的變化可以確定其位移,從而達(dá)到研究物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的目的?,F(xiàn)在我們先看一個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的例子

18、。物體運(yùn)動(dòng)軌跡是直線,位移增大的越來(lái)越快,初逮度為零,速度均勻增大,加速度保持不變,所以這種運(yùn)動(dòng)為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)?,F(xiàn)在我們可以看到,我們已經(jīng)把這個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)分解成了兩個(gè)運(yùn)動(dòng):其一是速度為vO的勻速直線運(yùn)動(dòng):其二是同方向的初速度為0,加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)??梢哉f(shuō)這種方法可以將比較復(fù)雜的一個(gè)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成兩個(gè)或幾個(gè)比較簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng),這種方法我們稱為運(yùn)動(dòng)的分解。實(shí)際上運(yùn)動(dòng)的分解不僅能夠應(yīng)用在直線運(yùn)動(dòng)中,對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)它同樣適用。下面我們就來(lái)探究一下怎樣應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解來(lái)研究曲線運(yùn)動(dòng)。演示實(shí)驗(yàn):如圖62l所示,在一端封閉、長(zhǎng)約l m的玻璃管內(nèi)注滿清水,水中放一紅蠟做的小圓柱體R,將玻

19、璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊。(圖甲)將這個(gè)玻璃管倒置(圖乙),蠟塊R就沿玻璃管上,如果旁邊放一個(gè)米尺,可以看到蠟塊上升的速度大致不變,即蠟塊做勻連直線運(yùn)動(dòng)。再次將玻璃管上下顛倒,在蠟塊上升的同時(shí)將玻璃管水平向右勻速移動(dòng),觀察蠟塊的運(yùn)動(dòng)。(圖丙)在黑板的背景前觀察由甲到乙的過(guò)程,可以發(fā)現(xiàn)蠟塊做的是勻速直線運(yùn)動(dòng),而過(guò)程丙中蠟塊微的是什么運(yùn)動(dòng)呢?有可能是直線運(yùn)動(dòng),速度大小變不變化不能判斷,有可能是曲線運(yùn)動(dòng)。也就是說(shuō),僅僅通過(guò)用眼睛觀察我們并不能得到物體運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確信息,要精確地了解物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,還需要我們進(jìn)行理論上的分析。下面我們就通過(guò)運(yùn)動(dòng)的分解對(duì)該物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行分析。對(duì)于直線運(yùn)動(dòng),很明顯,其運(yùn)動(dòng)軌

20、跡就是直線,直接建立直線坐標(biāo)系就可以解決問(wèn)題,但如果是一個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡不確定的運(yùn)動(dòng)還能這樣處理嗎?很顯然是不能的,這時(shí)候我們可以選擇平面內(nèi)的坐標(biāo)系了。比如選擇我們最熟悉的平面直角坐標(biāo)系。下面我們就來(lái)看一看怎樣在乎面直角坐標(biāo)系中研究物體的運(yùn)動(dòng)。1、蠟塊的位置建立如圖622所示的平面直角坐標(biāo)系:選蠟塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的位置為原點(diǎn),水平向右的方向和豎直向上的方向分別為x軸和y軸的正方向。在觀察中我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)蠟塊在玻璃管中是勻速上升的,所以我們?cè)O(shè)蠟塊勻速上升的速度為vy,玻璃管向右勻速運(yùn)動(dòng)的速度為vx,從蠟塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),我們就可以得到蠟塊在t時(shí)刻的位置P(x,y),我們?cè)撊绾蔚玫近c(diǎn)p的兩個(gè)坐標(biāo)呢?蠟塊

21、在兩個(gè)方向上做的都是勻速直線運(yùn)動(dòng),所以x、y可以通過(guò)勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式x=vt獲得,即:x=vxt y=vyt這樣我們就確定了蠟塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中任意時(shí)刻的位置,然而要知道蜻塊做的究竟是什么運(yùn)動(dòng)這還不夠,我們還要知道蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡是什么樣的。下面我們就來(lái)操究這個(gè)問(wèn)題。2、蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡我們?cè)跀?shù)學(xué)課上就已經(jīng)學(xué)過(guò)了怎樣在坐標(biāo)中表示一條直線或曲線。在數(shù)學(xué)上,關(guān)于x、y兩個(gè)變量的方程就可以代表一條直線或曲線,現(xiàn)在我們要找的蠟塊運(yùn)動(dòng)的軌跡,實(shí)際上我們只要找到表示蠟塊運(yùn)動(dòng)軌跡的方程就可以了。觀察我們剛才得到的關(guān)于蠟塊位置的兩個(gè)方程,發(fā)現(xiàn)在這兩個(gè)關(guān)系式中,除了x、y之外還有一個(gè)變量“那我們應(yīng)該如何來(lái)得到蠟塊的

22、軌跡方程呢?根據(jù)數(shù)學(xué)上的消元法,我們可以從這兩個(gè)關(guān)系式中消去變量t,就可以得到關(guān)于x,y兩個(gè)變量的方程了。實(shí)際上我們前面得到的兩個(gè)關(guān)系式就相當(dāng)于我們?cè)跀?shù)學(xué)上學(xué)到的參數(shù)方程,消t的過(guò)程實(shí)際上就是消參數(shù)的過(guò)程。那消參數(shù)的過(guò)程和結(jié)果應(yīng)該是怎樣的呢?我們可以先從公式(1)中解出tt=x/vx y=vy x/vx現(xiàn)在我們對(duì)公式進(jìn)行數(shù)學(xué)分析,看看它究竟代表的是一條什么樣的曲線呢?由于蠟塊在x、y兩個(gè)方向上做的都是勻速直線運(yùn)動(dòng),所以vy 、vx都是常量所以vy /vx也是常量,可見(jiàn)公式表示的是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線。在物理上這代表什么意思呢?這也就是說(shuō),蠟塊相對(duì)于黑板的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線,即蠟塊做的是直線運(yùn)動(dòng)。既

23、然這個(gè)方程所表示的直線就是蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡,那如果我們要找靖塊在任意時(shí)刻的位移,是不是就可以通過(guò)這條直線來(lái)實(shí)現(xiàn)呢?下面我們就來(lái)看今天的第三個(gè)問(wèn)題。3、蠟塊的位移在直線運(yùn)動(dòng)中我們要確定物體運(yùn)動(dòng)的位移,我們只要知道物體的初末位置就可以了對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)也是一樣的。在前面建立坐標(biāo)系的時(shí)候我們已經(jīng)說(shuō)過(guò)了,物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的位置為坐標(biāo)原點(diǎn),現(xiàn)在我們要找任意時(shí)刻的位移,只要再找出任意時(shí)刻t物體所在的位置就可以了。實(shí)際上這個(gè)問(wèn)題我們已經(jīng)解決了,前面我們已經(jīng)找出物體在任意時(shí)刻的位置P(x,y),請(qǐng)同學(xué)們想一下在坐標(biāo)中物體位移應(yīng)該是怎么表示的呢?在坐標(biāo)系中,線段OP的長(zhǎng)度就代表了物體位移的大小。現(xiàn)在我找一位同學(xué)來(lái)計(jì)算一下

24、這個(gè)長(zhǎng)度。我們?cè)谇懊娴膶W(xué)習(xí)中已經(jīng)知道位移是矢量,所以我們要計(jì)算物體的位移僅僅知道位移的大小是不夠的,我們還要再計(jì)算位移的方向。這應(yīng)該怎樣來(lái)求呢?因?yàn)樽鴺?biāo)系中的曲線就代表了物體運(yùn)動(dòng)的軌跡,所以我們只要求出該直線與x軸的夾角就可以了。要求"我們只要求出它的正切就可以了。tan=vy /vx這樣就可以求出,從而得知位移的方向。現(xiàn)在我們已經(jīng)知道了蠟塊做的是直線運(yùn)動(dòng),并且求出了蠟塊在任意時(shí)刻的位移,但我們還不知道蠟塊做的是什么樣的直線運(yùn)動(dòng),要解決這個(gè)問(wèn)題,我們還需要求出蠟塊的速度。4、交流與探究現(xiàn)在我們探討了蠟塊在玻璃管中的運(yùn)動(dòng),請(qǐng)大家考慮實(shí)際生活中我們遇到的哪些物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程與蠟塊相似?典型

25、事例:小船過(guò)河,對(duì)小船在水里的運(yùn)動(dòng)加以討論。參考解答:小船過(guò)河時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況和蠟塊在玻璃管中的運(yùn)動(dòng)基本是相同的。首先小船過(guò)河時(shí)它會(huì)有一個(gè)自己的運(yùn)動(dòng)速度,當(dāng)它開(kāi)始行走的時(shí)候,同時(shí)由于水流的作用,它要顧著水流獲得一個(gè)與水的運(yùn)動(dòng)速度相同的速度。小船自己的速度一般是與河岸成一定角度的,而水流給小船的速度卻是沿著河岸的。所以小船實(shí)際的運(yùn)動(dòng)路徑是這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)合成的結(jié)果。而合速度的大小取決于這兩個(gè)建度的大小和方向而小船渡河的時(shí)間僅與小船自身的速度有關(guān),與水流的速度是沒(méi)有關(guān)系的。5、蠟塊的速度根據(jù)我們前面學(xué)過(guò)的速度的定義,物體在某過(guò)程中的速度等于該過(guò)程的位移除以發(fā)生這段位移所需要的時(shí)間,即前面我們已經(jīng)求出了蠟塊在

26、任意時(shí)刻的位移的大小所以我們可以直接計(jì)算蠟塊的位移,直接套入速度公式我們可以得到什么樣的速度表達(dá)式?帶人公式可得:分析這個(gè)公式我們可以得到什么樣的結(jié)論?vy /vx都是常量,也是常量。也就是說(shuō)蠟塊的速度是不發(fā)生變化的,即蠟塊做的是勻速運(yùn)動(dòng)。結(jié)合我們前面得出的結(jié)論,我們可以概括起來(lái)總結(jié)蠟塊的運(yùn)動(dòng),它做的應(yīng)該是個(gè)什么運(yùn)動(dòng)?(蠟塊做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)。)在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,我們看到的蠟塊實(shí)際的運(yùn)動(dòng)是相對(duì)于黑板向右上方運(yùn)動(dòng)的,而這個(gè)運(yùn)動(dòng)并不是直接發(fā)生的,它是由向上和向右的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)來(lái)構(gòu)成的,在這種情況中,我們把蠟塊沿玻璃管向上的運(yùn)動(dòng)和它隨著玻璃管向右的運(yùn)動(dòng),都叫做分運(yùn)動(dòng);而蠟塊相對(duì)于黑板向右上方的運(yùn)動(dòng)叫做合運(yùn)動(dòng)

27、。明確了合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的概念之后,我們就可以得出運(yùn)動(dòng)合成與分解的概念了:由分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)的過(guò)程叫做運(yùn)動(dòng)的合成;由合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)的過(guò)程叫做運(yùn)動(dòng)的分解。思考與討論如果物體在一個(gè)方向上的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng),在與它垂直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。合運(yùn)動(dòng)的軌跡是什么樣的?(參考提示:勻速運(yùn)動(dòng)的速度V1和勻速運(yùn)動(dòng)的初速度的合速度應(yīng)如圖623所示,而加速度a與v2同向,則a與v合必有夾角,因此軌跡為曲線。)第二課時(shí):1、實(shí)驗(yàn)探究運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性在如圖624所示的裝置中,兩個(gè)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,從而保證小鐵球P、

28、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等?,F(xiàn)將小鐵球p、Q分別吸在電磁鐵C、D上,然后切斷電源,使兩小鐵球能以相同的初速度V0同時(shí)分別從軌道M、N的下端射出。實(shí)驗(yàn)結(jié)果是兩小球同時(shí)到達(dá)E處,發(fā)生碰撞,增大或者減小軌道M的高度,只改變小鐵球P到達(dá)桌面時(shí)速度的豎直方向分量的大小,再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果兩小鐵球總是發(fā)生碰撞。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,改變小球P的高度,兩個(gè)小球仍然會(huì)發(fā)生碰撞,說(shuō)明沿豎直方向距離的變化,雖然改變了兩球相遇時(shí)小球P沿豎直方向速度分量的大小,但并不改變小球P沿水平方向的速度分量大小,因此,兩個(gè)小球一旦處于同一水平面,就會(huì)發(fā)生碰撞。這說(shuō)明小球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)并不影響它在水平方向上運(yùn)動(dòng)。下面我們來(lái)看一

29、個(gè)通過(guò)運(yùn)動(dòng)的合成與分解解決實(shí)際問(wèn)題的例子。書(shū)上例題剖析我們現(xiàn)在來(lái)總結(jié)一下運(yùn)動(dòng)的合成與分解先來(lái)回想一下,對(duì)蠟塊運(yùn)動(dòng)的分解有幾個(gè)方面的內(nèi)容?(包括對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的合成與分解,對(duì)位移的合成與分解。)對(duì)實(shí)際上關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成與分解。不僅包含這兩方面的內(nèi)容,還包括對(duì)加速度的合成與分解,我們這節(jié)課中有牽扯到這個(gè)問(wèn)題,在以后的學(xué)習(xí)中我們會(huì)遇到這樣的情況的?,F(xiàn)在請(qǐng)大家再來(lái)想一下,在運(yùn)動(dòng)的合成與分解的過(guò)程中,合運(yùn)動(dòng)和各個(gè)分運(yùn)動(dòng)之間有什么關(guān)系?(合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)總是同時(shí)開(kāi)始同時(shí)結(jié)束,沒(méi)有合運(yùn)動(dòng)也就沒(méi)有分運(yùn)動(dòng),反之也成立,即沒(méi)有分運(yùn)動(dòng)也就沒(méi)有合運(yùn)動(dòng)。)很好,對(duì)于運(yùn)動(dòng)的合成與分解過(guò)程的這個(gè)特點(diǎn),我們把它稱為運(yùn)動(dòng)的合成與分解的

30、等時(shí)性原理。也就是說(shuō),在物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,合運(yùn)動(dòng)持續(xù)的時(shí)間和各分運(yùn)動(dòng)所持續(xù)的時(shí)間是致的。這是合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。現(xiàn)在大家再來(lái)考慮各個(gè)分運(yùn)動(dòng)之間有什么關(guān)系?(就蠟塊的運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō),當(dāng)玻璃管上下顛倒后靜止時(shí),在豎直方向上蠟塊做的是勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)玻璃管上下顛倒后增加了一個(gè)向右的勻速直線運(yùn)動(dòng)后,蠟塊豎直方向的運(yùn)動(dòng)仍然為勻速直線運(yùn)動(dòng),也就是說(shuō),蠟塊在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)并不會(huì)受到其他分運(yùn)動(dòng)的影響。)實(shí)際上不僅僅蠟塊豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)不受其他分運(yùn)動(dòng)的影響,在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,雖然體現(xiàn)出來(lái)的是合運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)效果,但各個(gè)分運(yùn)動(dòng)仍然保持各自的獨(dú)立性,并不會(huì)因?yàn)閰⑴c了運(yùn)動(dòng)合成而改變自己的狀態(tài),在運(yùn)動(dòng)的合成的過(guò)程中,各

31、個(gè)分運(yùn)動(dòng)是互不影響的。我們把這個(gè)特點(diǎn)稱為運(yùn)動(dòng)的合成與分解的獨(dú)立性原理。現(xiàn)在再來(lái)考慮我們?cè)趯?duì)蠟塊的速度、位移進(jìn)行分解與合成的時(shí)候是采用的什么方法?或者說(shuō)是在合成與分解的過(guò)程中合速度與分速度、合位移與分位移之間存在著什么樣的聯(lián)系?(合速度是兩個(gè)分速度通過(guò)平行四邊形定則求出來(lái)的,也就是它們之間是進(jìn)行的矢量加減,合位移與分位移之間也存在這種關(guān)系。)也就是說(shuō)在運(yùn)動(dòng)的合成與分解的過(guò)程中,統(tǒng)一的遵守著平行四邊形定則。之所以會(huì)出現(xiàn)這種規(guī)律,其根本在于我們?cè)谶\(yùn)動(dòng)的合成與分解中所合成與分解的各個(gè)物理量都是矢量,而矢量的加減是遵循平行四邊形定則的。在這節(jié)課的學(xué)習(xí)中,我們遇到的都是相互垂直的兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)的合成與分

32、解。實(shí)際上對(duì)于互成任意角度的兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)同樣可以根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行合成與分解。2、實(shí)驗(yàn)與探究(1)讓玻璃管傾斜一個(gè)適當(dāng)?shù)慕嵌?,沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng),同時(shí)讓紅色的蠟塊沿玻璃管勻速運(yùn)動(dòng),如圖626所示,請(qǐng)大家思考如何確定紅蠟塊的位置、運(yùn)動(dòng)軌跡以及紅蠟塊的速度。(2)在你的鉛筆盒里取一塊橡皮,用一根細(xì)線拴住,把線的另一端用圖釘固定在豎直放置的圖板上按627所示的方法,用鉛筆靠著線的左側(cè),沿直尺向右勻速移動(dòng),再向左移動(dòng),來(lái)回做幾次。仔細(xì)觀察橡皮的運(yùn)動(dòng)軌跡。結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,討論以下問(wèn)題:橡皮的運(yùn)動(dòng)是由哪兩個(gè)運(yùn)動(dòng)合成的?合運(yùn)動(dòng)的位移與分運(yùn)動(dòng)的位移之間有什么關(guān)系?合運(yùn)動(dòng)的速度V與分運(yùn)動(dòng)的速度V1、V2,

33、有什么關(guān)系?課堂訓(xùn)練(1)關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成,下列說(shuō)法中正確的是( )A合運(yùn)動(dòng)的速度一定比每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度大B兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)C兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),一定是直線運(yùn)動(dòng)D兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,一定與它們的合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等(2)如果兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度大小相等且為定值,則以下說(shuō)法中正確的是( )A兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)夾角為零,合速度最大B兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)夾角為90°,合速度大小與分速度大小相等C合速度大小隨分運(yùn)動(dòng)的夾角的增大而減小D兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)夾角大于120°,合速度的大小等于分速度(3)小船在靜水中的速度是v,今小船要渡過(guò)一河流,渡河時(shí)小船朝對(duì)岸垂直劃行,若航行至中心時(shí)

34、,水流速度突然增大,則渡河時(shí)間將( )A增大 B減小 C不變 D無(wú)法確定小結(jié):這節(jié)課我們學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容是探究曲線運(yùn)動(dòng)的基本方法運(yùn)動(dòng)的合成與分解。這種方法在應(yīng)用過(guò)程中遵循平行四邊形定則,在實(shí)際的解題過(guò)程中,通常選擇實(shí)際看到的運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng),其他的運(yùn)動(dòng)為分運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)的合成與分解包括以下幾方面的內(nèi)容:速度的合成與分解;位移的合成與分解;加速度的合成與分解。合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)之間還存在如下的特點(diǎn):獨(dú)立性原理:各個(gè)分運(yùn)動(dòng)之間相互獨(dú)立,互不影響。等時(shí)性原理,合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)總是同時(shí)開(kāi)始,同時(shí)結(jié)束,它們所經(jīng)歷的時(shí)間是相等的。板書(shū)設(shè)計(jì):5.3探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律三維教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能(1)知道平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是初速度

35、方向水平,只有豎直方向受重力作用,運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線;(2)知道平拋運(yùn)動(dòng)形成的條件;(3)理解平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng),其加速度為g;(4)會(huì)用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律解答有關(guān)問(wèn)題。2、過(guò)程與方法(1)在知識(shí)教學(xué)中應(yīng)同時(shí)進(jìn)行科學(xué)研究過(guò)程教育,本節(jié)課以研究平拋物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律為中心所展開(kāi)的課堂教學(xué),應(yīng)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)象初步分析猜測(cè)實(shí)驗(yàn)研究得出規(guī)律重復(fù)實(shí)驗(yàn)鑒別結(jié)論追求統(tǒng)一。(2)利用已知的直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來(lái)研究復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng),滲透物理學(xué)“化曲為直”“化繁為簡(jiǎn)”的方法及“等效代換”正交分解”的思想方法;(3)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,進(jìn)行控制的思想方法的教育:從實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、裝置、操作到數(shù)據(jù)處理,所有環(huán)

36、節(jié)都應(yīng)進(jìn)行多方面實(shí)驗(yàn)思想的教育,“實(shí)驗(yàn)的精髓在于控制”的思想,在乎拋物體實(shí)驗(yàn)中非常突出。如裝置中斜槽末端應(yīng)保持水平的控制;木板要豎直放置的控制;操作上強(qiáng)調(diào)小球每次都從斜槽同一高度處由靜止開(kāi)始釋放的控制;在測(cè)量小球位置時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差的控制等。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀(1)通過(guò)重復(fù)多次實(shí)驗(yàn),進(jìn)行共性分析、歸納分類,達(dá)到鑒別結(jié)論的教育目的,同時(shí)還能進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的教育。(2)在理解平拋物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律是受恒力的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)注意到“力與物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系”。這方面的問(wèn)題,我國(guó)東漢的王充(公元2797年)歷盡心血三十年寫(xiě)成論衡一書(shū),全書(shū)三十卷八十五篇約三十萬(wàn)字,已有精辟論述,以此滲透愛(ài)國(guó)主義教育和刻苦學(xué)習(xí)、

37、勤奮工作精神的美德教育。教學(xué)重點(diǎn):平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律;學(xué)習(xí)和借鑒本節(jié)課的研究方法。教學(xué)難點(diǎn):平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備:平拋運(yùn)動(dòng)演示儀、平拋豎落儀教學(xué)過(guò)程:第三節(jié) 探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律(一)新課導(dǎo)入前面我們學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)以及研究曲線運(yùn)動(dòng)基本方法運(yùn)動(dòng)的合成與分解,在學(xué)習(xí)新課之前我們先來(lái)回顧一下。做曲線運(yùn)動(dòng)的物體其速度方向是怎樣的?(質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向,沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。)在什么情況下物體會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)?(當(dāng)物體所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一條直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)。)運(yùn)動(dòng)的合成與分解包含哪幾個(gè)方面的內(nèi)容?(包括速度的合成與分解、位移的合

38、成與分解、加速度的合成與分解。)在合成與分解的過(guò)程中遵循什么樣的規(guī)律?(必須遵循平行四邊形定則。)合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)之間以及各個(gè)分運(yùn)動(dòng)之間存在什么關(guān)系呢?(合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間一定是相同的,這是等時(shí)性原理;各個(gè)分運(yùn)動(dòng)之間是相互獨(dú)立、互不影響的,這是獨(dú)立性原理。)說(shuō)了這么多,我們也僅僅是從理論上了解了通過(guò)運(yùn)動(dòng)的合成與分解能夠研究曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,但我們還沒(méi)有把這一理論應(yīng)用到實(shí)際的曲線運(yùn)動(dòng)中來(lái)檢驗(yàn)一番,所以這節(jié)課我們就來(lái)完成這一項(xiàng)任務(wù),通過(guò)運(yùn)動(dòng)的合成與分解來(lái)研究一種生活中常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)。(二)新課教學(xué)1、拋體運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn):以任意角度向空中拋出一個(gè)粉筆頭。請(qǐng)同學(xué)們觀察粉筆頭的運(yùn)動(dòng)軌跡,判斷它的運(yùn)

39、動(dòng)性質(zhì)?(粉筆頭的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線,它做的是曲線運(yùn)動(dòng)。)分析它的受力情況?(受到豎直向下的重力和與運(yùn)動(dòng)方向相反的空氣阻力的作用。)實(shí)際上在這種情況下,空氣阻力非常小,一般情況下我們不考慮,這里我們就認(rèn)為粉筆頭只受到重力的作用(如圖63l所示)現(xiàn)在請(qǐng)大家考慮一下,生活中有哪些物體的運(yùn)動(dòng)與我們剛才實(shí)驗(yàn)中的粉筆頭情況相似?足球比賽中被球員踢起來(lái)在空中飛行的足球;乒乓球比賽中被球拍打出去的乒乓球;被運(yùn)動(dòng)員扔出去的鐵餅、標(biāo)槍、鉛球等??梢钥闯觯钪杏性S多這種運(yùn)動(dòng)的例子。從這些例子中我們可以看出,所有這些物體都是以一定的初速度被拋出,忽略空氣阻力,在只受重力的情況下做曲線運(yùn)動(dòng),我們把這種運(yùn)動(dòng)稱為拋體運(yùn)動(dòng)。

40、在拋體運(yùn)動(dòng)中有一種特殊情況,即物體被拋出時(shí)的初速度方向沿水平方向,我們把這樣的拋體運(yùn)動(dòng)稱為平拋運(yùn)動(dòng)。根據(jù)拋體運(yùn)動(dòng)初速度的方向我們還可以對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行如下分類:(1)初速度豎直向上,豎直上拋運(yùn)動(dòng)(2)初速度豎直向下:豎直下拋運(yùn)動(dòng)(3)初速度與水平面成正角:斜上拋運(yùn)動(dòng)(4)初速度與水平面成負(fù)角;斜下拋運(yùn)動(dòng)我們這節(jié)課的任務(wù)就是探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。2、平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律演示實(shí)驗(yàn):用平拋運(yùn)動(dòng)演示儀演示平拋運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)大家注意觀察平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,發(fā)現(xiàn)它是一條曲線。由此我們可以得出這樣一個(gè)結(jié)論;平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的分速度是越來(lái)越快的,但這個(gè)分速度到底是如何變化的我們還是不清楚,現(xiàn)在請(qǐng)大家來(lái)分析做平拋運(yùn)

41、動(dòng)的物體在豎直方向上的受力情況?(在豎直方向上只受到重力的作用)想一下我們前面學(xué)過(guò)的運(yùn)動(dòng)形式有沒(méi)有只在重力作用下實(shí)現(xiàn)的?(做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體只受重力的作用)既然豎直方向上只受重力的作用,與物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件相同,根據(jù)我們上節(jié)課學(xué)的分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理知道,分運(yùn)動(dòng)在各自的方向上遵循各自的規(guī)律,我們能得出什么樣的結(jié)論呢?(平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)有可能是自由落體運(yùn)動(dòng))既然我們有了這樣的猜想,為了驗(yàn)證它的正確性,我們來(lái)做下面這個(gè)實(shí)驗(yàn)。 演示實(shí)驗(yàn):如圖632所示,用小錘打擊彈簧金屬片,金屬片把A球沿水平方向拋出,同時(shí)月球被松開(kāi),自由下落,A、B兩球同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。先來(lái)分析兩個(gè)小球做的分別是什么運(yùn)

42、動(dòng)?(A球在金屬片的打擊下獲得水平初速度后只在重力作用下運(yùn)動(dòng),所以做的是平拋運(yùn)動(dòng)。B球被松開(kāi)后沒(méi)有任何初速度,且只受到重力的作用,因此做的是自由落體運(yùn)動(dòng)。)現(xiàn)在觀察兩球的運(yùn)動(dòng)情況,看兩球是否同時(shí)落地?這個(gè)地方教給大家一個(gè)判斷兩球是否同時(shí)落地的小技巧那就是不要用眼睛看而是用耳朵聽(tīng)。兩個(gè)小球落地后會(huì)不止蹦一下,我們只聽(tīng)它們落地的第一聲響,如果我們只聽(tīng)到一聲響,說(shuō)明兩個(gè)小球同時(shí)落地,如果聽(tīng)到兩個(gè)落地聲,說(shuō)明兩個(gè)小球先后落地。在做實(shí)驗(yàn)之前我們先來(lái)聽(tīng)一下一個(gè)小球落地的聲音。(拿一個(gè)和實(shí)驗(yàn)用的小球一樣的球讓其做自由落體運(yùn)動(dòng),讓學(xué)生仔細(xì)聽(tīng)其落地的聲音,以便判斷實(shí)驗(yàn)中的落地聲)A、B兩個(gè)小球從同一高度同時(shí)開(kāi)始

43、運(yùn)動(dòng),又同時(shí)落地,這說(shuō)明了什么問(wèn)題?。浚ㄟ@說(shuō)明了A球在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和B球的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)是一樣的。B球做的是自由落體運(yùn)動(dòng)。由這一次實(shí)驗(yàn)我們就能下這樣的結(jié)論嗎?有沒(méi)有可能我們?cè)O(shè)置的這個(gè)高度是一個(gè)特殊的高度,它正好滿足自由落體下落的時(shí)間和平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等呢?或者說(shuō)因?yàn)槲覀兇驌袅Χ鹊脑?,使A球獲得的初速度剛好滿足這一條件呢?那我們應(yīng)該如何來(lái)解決呢?(多次改變小球下落的高度與打擊的力度,重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)。)現(xiàn)在我們來(lái)改變高度和打擊力度重新來(lái)做這個(gè)實(shí)驗(yàn),來(lái)聽(tīng)落地的聲音。(兩個(gè)小球仍然同時(shí)落地)這說(shuō)明了什么問(wèn)題?(平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)就是自由落體運(yùn)動(dòng)。)結(jié)論:平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是自由

44、落體運(yùn)動(dòng)。3、平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究完豎直方向上的運(yùn)動(dòng),我們?cè)賮?lái)看水平方向上的分運(yùn)動(dòng)。先來(lái)分析做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向上的受力情況。(做平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用,重力的方向是豎直向下的,所以物體在水平方向上不受力) 根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性我們知道水平方向上的運(yùn)動(dòng)不會(huì)受到豎直方向的運(yùn)動(dòng)影響,再根據(jù)牛頓第一定律我們能得出什么樣的結(jié)論???(根據(jù)牛頓第一定律我們知道,如果一個(gè)物體處于不受力或受力平衡狀態(tài),它將靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)。在平拋運(yùn)動(dòng)中,物體水平方向上不受力,并且水平方向上有一個(gè)初速度,所以物體在水平方向上應(yīng)該是勻速直線運(yùn)動(dòng)。)那我們應(yīng)該怎樣來(lái)驗(yàn)證這個(gè)猜想呢?大家可以從勻速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)出

45、發(fā)來(lái)考慮這個(gè)問(wèn)題。(勻速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是速度大小不變,位移均勻地增加,因此我們只要能證明在相等的時(shí)間內(nèi)發(fā)生的水平位移相等就可以了。)要進(jìn)行這樣的驗(yàn)證,我們首先面臨的問(wèn)題就是如何得到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡圖象,我們可以采用以下方案來(lái)獲得:(1)按照以下步驟準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)裝置第一,將平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)器置于桌面,裝好乎拋軌道,使軌道的拋射端處于水平位置,調(diào)節(jié)調(diào)平螺絲,觀察重垂線或氣泡水準(zhǔn),使面板處于豎直平面內(nèi),卡好定位板,裝置如圖633所示。第二,將描跡記錄紙襯墊一張復(fù)寫(xiě)紙或打字蠟紙,緊貼記錄面板用壓紙板固定在面板上,使橫坐標(biāo)x軸在水平方向上,縱坐標(biāo)y軸沿豎直方向向下(若用白紙,可事先用鉛筆在紙上畫(huà)出x、y坐標(biāo)軸線)

46、,并注意使坐標(biāo)原點(diǎn)的位置在平拋物體(鋼球)的質(zhì)心(即球心)離開(kāi)軌道處。第三,把接球擋板拉到最上方一格的位置。(2)將定位板定在某一位置固定好,鋼球緊靠定位板釋放,球沿軌道向下運(yùn)動(dòng),以一定的初速度由軌道的平直部分水平拋出。(3)下落的鋼球打在向面板傾斜的接球擋板上,同時(shí)在面板上留下一個(gè)印跡點(diǎn)。(4)再將接球擋板向下拉一格,重復(fù)上述操作方法,打出第二個(gè)印跡點(diǎn),如此繼續(xù)下拉接球擋板,直至最低點(diǎn),即可得到平拋的鋼球下落時(shí)的一系列跡點(diǎn)。(5)變更定位板的位置,即可改變鋼球乎拋的初速度,按上述實(shí)驗(yàn)操作方法,便可打出另一系列跡點(diǎn)。(6)取下記錄紙,將各次實(shí)驗(yàn)所記錄的點(diǎn)分別用平滑曲線連接起來(lái),即可得到以不同的

47、初速度做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡圖線。如圖634所示:注意:(1)為了保證實(shí)驗(yàn)精度,必須保證記錄面板處于豎直平面內(nèi),使平拋軌道的平面靠近板面。(2)安放記錄紙時(shí),要使坐標(biāo)原點(diǎn)與拋體的拋出點(diǎn)重合,這樣才能正確地確定拋體運(yùn)動(dòng)軌跡的起始點(diǎn),從而確定軌跡上任意點(diǎn)的x、y坐標(biāo)。獲得了平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡圖象我們就可以從中知道平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移?,F(xiàn)在我們從得到的幾條軌跡中選出一條來(lái)進(jìn)行研究。我們現(xiàn)在所面臨的問(wèn)題是如何知道水平分運(yùn)動(dòng)所發(fā)生的時(shí)間。這個(gè)問(wèn)題我們可以通過(guò)運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性來(lái)考慮。(前面我們已經(jīng)得出了平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)等時(shí)性原理我們知道水平分運(yùn)動(dòng)和豎直分運(yùn)動(dòng)是同時(shí)發(fā)生的,所以可以通過(guò)豎直分速度來(lái)找

48、相等的時(shí)間間隔。)具體如何來(lái)實(shí)現(xiàn)呢?根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的位移公式x= gt2/2我們可以得出,在相鄰相等的時(shí)間間隔內(nèi)物體所發(fā)生的位移之比為1:3:5:(2n+1),那么我們就可以從坐標(biāo)系中的縱軸上選取長(zhǎng)度分別為h、3h、5h的相鄰的線段,即選取縱坐標(biāo)分別為h、4h、9h的三個(gè)點(diǎn)。例如選擇5、20、45這幾個(gè)點(diǎn)。如圖635所示,在平拋的軌跡上找出縱坐標(biāo)與之相對(duì)應(yīng)的點(diǎn),這些點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)即為平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)在相鄰相等的時(shí)間間隔里所達(dá)到的位置。這樣我們就找出了水平分運(yùn)動(dòng)在相鄰相等的時(shí)間間隔內(nèi)所發(fā)生的位移,觀察這些水平分位移,可以得到什么規(guī)律?(這些水平分位移都近似相等。)由此我們可以得出什么結(jié)論

49、?(平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng))結(jié)論:平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。這樣我們就通過(guò)運(yùn)動(dòng)的合成與分解探究出了平拋運(yùn)動(dòng)在水平和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,下面我們來(lái)看一個(gè)例題。例題1:一架老式飛機(jī)在高出地面0.81 km的高度,以2.5Xl02km幾的速度水平飛行,為了使飛機(jī)上投下的炸彈落在指定的目標(biāo),應(yīng)該在與轟炸目標(biāo)的水平距離為多遠(yuǎn)的地方投彈?(不計(jì)空氣阻力)分析:對(duì)于這道題我們可以從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮:第一,從水平飛行的飛機(jī)上投下的炸彈,做什么運(yùn)動(dòng)?為什么?(做的是平拋運(yùn)動(dòng),炸彈在沒(méi)有脫離飛機(jī)時(shí)與飛機(jī)具有相同的水平速度。脫離飛機(jī)后這一速度并不消失,這時(shí)炸彈只受重力作用且具有水平初速度,

50、所以做平拋運(yùn)動(dòng))第二,炸彈的這種運(yùn)動(dòng)可分解為哪兩個(gè)什么樣的分運(yùn)動(dòng)?(可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng))第三,要想使炸彈投到指定的目標(biāo)處,你認(rèn)為炸彈落地前在水平方向通過(guò)的距離與投彈時(shí)飛機(jī)離目標(biāo)的水平距離之間有什么關(guān)系?(炸彈落地前在水平方向通過(guò)的距離與投彈時(shí)飛機(jī)離目標(biāo)的水平距離應(yīng)該相等)討論與交流:飛機(jī)在投遞貨物或?qū)嵤┺Z炸的時(shí)候,應(yīng)該在目標(biāo)的什么位置開(kāi)始投放貨物或炸彈?小結(jié):本節(jié)課我們學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容是:(1)什么是平拋運(yùn)動(dòng)?(初速度方向?yàn)樗椒较虻膾侒w運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng))(2)平拋運(yùn)動(dòng)水平和豎直兩個(gè)方向上的分運(yùn)動(dòng)分別是什么運(yùn)動(dòng)?(水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng);豎直方向是自由落體運(yùn)

51、動(dòng))(3)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律?()x=v0t ,y=1/2at2板書(shū)設(shè)計(jì):第三節(jié) 探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律1、拋體運(yùn)動(dòng)(1)條件:具有一定的初速度;忽略空氣阻力;只受重力的作用(2)初速度為水平方向的拋體運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng)。2、豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 (1)受力情況:只受重力作用 (2)初速度情況:無(wú)(3)結(jié)論:平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。3、水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 (1)受力情況:不受力 (2)初速度情況:有 (3)結(jié)論:平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)。5.4拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律三維教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能(1)理解平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng),其加速度為g;(2)掌握拋體運(yùn)動(dòng)的位置與速度的關(guān)系。2、

52、過(guò)程與方法(1)掌握平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),能夠運(yùn)用平拋規(guī)律解決有關(guān)問(wèn)題;(2)通過(guò)例題分析再次體會(huì)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀(1)有參與實(shí)驗(yàn)總結(jié)規(guī)律的熱情,從而能更方便地解決實(shí)際問(wèn)題;(2)通過(guò)實(shí)踐,鞏固自己所學(xué)的知識(shí)。教學(xué)重點(diǎn):分析歸納拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。教學(xué)難點(diǎn):應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析歸納拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備:平拋運(yùn)動(dòng)演示儀、自制投影片教學(xué)過(guò)程:第四節(jié) 拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律(一)新課導(dǎo)入上一節(jié)我們已經(jīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究出平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向和水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)有了感性認(rèn)識(shí)。這一節(jié)我們將從理論上對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律作進(jìn)一步分析,學(xué)習(xí)和體會(huì)在水平面上應(yīng)用牛頓定

53、律的方法,并通過(guò)應(yīng)用此方法去分析沒(méi)有感性認(rèn)識(shí)的拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。(二)新課教學(xué)1、拋體的位置我們以平拋運(yùn)動(dòng)為例來(lái)研究拋體運(yùn)動(dòng)所共同具有的性質(zhì)。首先我們來(lái)研究初速度為v的平拋運(yùn)動(dòng)的位置隨時(shí)間變化的規(guī)律。用手把小球水平拋出,小球從離開(kāi)手的瞬間(此時(shí)速度為v,方向水平)開(kāi)始,做平拋運(yùn)動(dòng),我們以小球離開(kāi)手的位置為坐標(biāo)原點(diǎn),以水平拋出的方向?yàn)閤軸的方向,豎直向下的方向?yàn)閥軸的方向,建立坐標(biāo)系,并從這一瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí)。在拋出后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小球受力情況如何?(小球只受重力,重力的方向豎直向下,水平方向不受力。)那么,小球在水平方向有加速度嗎,它將怎樣運(yùn)動(dòng)?(小球在水平方向沒(méi)有加速度,水平方向的分速度將保持v不

54、變,做勻速直線運(yùn)動(dòng)。)我們用函數(shù)表示小球的水平坐標(biāo)隨時(shí)間變化的規(guī)律將如何表示?(x=vt)在豎直方向小球有加速度嗎?若有,是多大?它做什么運(yùn)動(dòng)?它在豎直方向有初速度嗎?(在豎直方向,根據(jù)牛頓第二定律,小球在重力作用下產(chǎn)生加速度g。做自由落體運(yùn)動(dòng),而在豎直方向上的初速度為0)那根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律,請(qǐng)大家說(shuō)出小球在豎直方向的坐標(biāo)隨時(shí)間變化的規(guī)律?(ygt2/2)小球的位置能否用它的坐標(biāo)(x,y)描述?能否確定小球在任意時(shí)刻t的位置?(可以)那么,小球的運(yùn)動(dòng)就可以看成是水平和豎直兩個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)的合成。t時(shí)間內(nèi)小球合位移是:若設(shè)s與+x方向(即速度方向)的夾角為,如圖641,則其正切值如何求?例1:一架飛

55、機(jī)水平勻速飛行從飛機(jī)上海隔l s釋放一個(gè)鐵球,先后釋放4個(gè),若不計(jì)空氣阻力,從地面上觀察4個(gè)小球( )A.在空中任何時(shí)刻總是捧成拋物線,它們的落地點(diǎn)是等間距的B.在空中任何時(shí)刻總是排成拋物線,它們的落地點(diǎn)是不等間距的C.在空中任何時(shí)刻總在飛機(jī)正下方,排成豎直的直線,它們的落地點(diǎn)是等間距的D.在空中任何時(shí)刻總在飛機(jī)的正下方,捧成豎直的直線,它們的落地點(diǎn)是不等間距的。解析:因?yàn)殍F球從飛機(jī)上釋放后做平拋運(yùn)動(dòng),在水平方向上有與飛機(jī)相同的速度。不論鐵球何時(shí)從飛機(jī)上釋放,鐵球與飛機(jī)在水平方向上都無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。鐵球同時(shí)還做自由落體運(yùn)動(dòng),它在豎直方向?qū)㈦x飛機(jī)越來(lái)越遠(yuǎn)所以4個(gè)球在落地前始終處于飛機(jī)的正下方,并排成

56、一條直線,又因?yàn)閺娘w機(jī)上每隔1s釋放1個(gè)球,而每個(gè)球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間又是相等的,所以這4個(gè)球落地的時(shí)間也依次相差1 s,它們的落地點(diǎn)必然是等間距的若以飛機(jī)為參考系觀察4個(gè)鐵球都做自由落體運(yùn)動(dòng)。此題把曲線運(yùn)動(dòng)利用分解的方法“化曲為直”,使其成為我們所熟知的直線運(yùn)動(dòng),則據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性,可以分別在這兩個(gè)方向上用各自的運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究其運(yùn)動(dòng)過(guò)程。2、拋體的速度由于運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性,那么大家能否根據(jù)前面的結(jié)論得到物體做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間?由y1/2gt2得到,運(yùn)動(dòng)時(shí)間這說(shuō)明了什么問(wèn)題?(這說(shuō)明了做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間僅取決于下落的高度,與初速度無(wú)關(guān))那么落地的水平距離是多大? (落地的水平距離)這說(shuō)明了什么問(wèn)題?(這說(shuō)明了平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移不僅與初速度有關(guān)系,還與物體的下落高度有關(guān))利用運(yùn)動(dòng)合成的知識(shí),結(jié)合圖642,求物體落地速度是多大?結(jié)論如何?落地速度,即落地速度也只與初速度v和下落高度h有關(guān)。平拋運(yùn)動(dòng)的速度與水平方向的夾角為a,一般稱為平拋運(yùn)動(dòng)的偏角。實(shí)際上,常稱為平拋運(yùn)動(dòng)的偏角公式,在一些問(wèn)答題中可以直接應(yīng)用此結(jié)論分析解答。例2:一個(gè)物體以l0 ms的速度從10 m的水平高度拋出,落地時(shí)速度與地面的夾角是多少(不計(jì)空氣阻力)?例

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