高一物理高一全部教案(共52個)02.專題、豎直上拋運動

1、豎直上拋運動一、教學目標1在物理知識方面要求：(1) 了解什么是豎直上拋運動；(2) 掌握豎直上拋運動的特征；(3) 掌握豎直上拋運動的規(guī)律；能熟練計算豎直上拋物體的位移、速度及運動時間。2通過觀察物體的上拋，概括豎直上拋運動的特征，培養(yǎng)學生的觀察、概括能力；通過對豎直上拋運動全過程的分析和計算，培養(yǎng)學生的分析能力和運用數(shù)學工具解決物理問題的能力。3 豎直上拋與自由落體運動的研究都是略去空氣阻力抽象出的理想化模型，這是物理學研究的重要方法。二、重點、難點分析1重點是使學生掌握豎直上拋運動的特征和規(guī)律，在熟練運用勻變速直線運動的分析運算的基礎(chǔ)上， 掌握豎直上拋運動中物體運動時間、位移和速度等物理

2、量的變化及運算。2在豎直上拋運動的運算過程中，可將上升和下落兩個過程看成一個統(tǒng)一的勻變速直線運動，學生不易接受。同時，設(shè)定正方向，嚴格運用物理量正負號法則在運算中至關(guān)重要，是個難點。三、教具投影儀、投影片、彩筆。四、主要教學過程( 一) 引入新課本章我們已經(jīng)學習了勻速運動、勻變速直線運動、 自由落體運動。 今天學習一種含有折返情形的豎直上拋運動。( 二) 教學過程設(shè)計1豎直上拋運動演示小物體的豎直上拋運動。指出：物體以一定的初速度豎直向上拋出的運動叫做豎直上拋運動。引導(dǎo)學生分析歸納該運動的特征：(1) 具有豎直向上的初速度。(2) 因為重力遠大于空氣阻力，故空氣阻力可忽略。物體只受重力作用，加

3、速度恒為重力加速度。(3) 物體上升達到最高點還要下落，上升階段是勻減速直線運動，下落階段是自由落體運動。2豎直上拋運動的計算方法(1) 將豎直上拋運動分為上升和下落兩個階段分別進行計算。( 先由學生自己推導(dǎo)，然后出示投影片得出結(jié)果。) 上升時間 t1物體上升到最高點瞬時速度為零，由速度公式可得0=v0-gt 上升時間上升最大高度下落時間 t2落地速度 vt全程時間 t (2) 由豎直上拋運動的特征知上升階段和下落階段的受力情況及加速度是相同的，那么能否把這一運動看做一個統(tǒng)一的勻減速直線運動呢？投影出示物體運動的v-t 圖：若勻減速至 vt=0后受力情況不變，物體則被反方向加速，回到原來位置時

4、總位移 s=0；末速度 vt=-v0，圖象為：可見，只要設(shè)定物體運動的正方向， 規(guī)定矢量的正負號即可將豎直上拋運動的全過程看做統(tǒng)一的勻減速直線運動來處理。例 1 豎直上拋一物體，初速度為30m/s，求：上升的最大高度；上升段時間， 物體在 1 秒末、 2秒末、 3 秒末、 4 秒末、 5秒末、 6 秒末的高度及速度。(g=10m/s2) 解：設(shè)豎直向上為正方向。最大高度上升時間1 秒末2 秒末3 秒末4 秒末( 負號表示方向與設(shè)定正方向相反，即速度方向豎直向下。) 5 秒末6 秒末( 以上運算由學生完成，并填入投影片的表格中) 時刻 (s)0123456位移 (m)025404540250瞬時

5、速度 (m/s)3020100-10-20-303豎直上拋運動的規(guī)律由表中數(shù)據(jù)畫出豎直上拋物體的位置圖。投影片：(1) 豎直上拋物體上拋達最大高度所用的時間與從這一高度下落到拋出點所用時間相等。(2) 豎直上拋的物體在上升和下落過程中經(jīng)過同一位置時的速度大小相等、方向相反。由下圖中可以清楚地看出這種對稱性。如v=-v5；v2=-v4，t1-t0=t6-t5；t2-t1=t5-t4例 2 豎直上拋一物體， 上升的最大高度為 5m ，求：拋出時的初速度大小。(g=10m/s2) 因為從上拋最大高度自由下落的末速度與拋出時初速度大小相等，所以初速例 3 在 15m高的塔頂上以 4m/s 的初速度豎直

6、上拋一個石子，求經(jīng)過2s后石子離地面的高度。 (g=10m/s2) 據(jù)位移公式負號表示經(jīng)過 2s 后石子對拋出點的位移方向豎直向下，即石子在塔頂下方12m處，因而離地面高度是15m-12m=3m。例 4 氣球以 4m/s 的速度勻速豎直上升， 氣體下面掛一重物。在上升到 12m高處系重物的繩子斷了，從這時刻算起，重物落到地面的時間為 答案： c 五、課堂小結(jié)1物體以一定初速度沿豎直方向向上拋出，所做的運動叫豎直上拋運動。在上升過程中，速度越來越小； 加速度方向跟速度方向相反。 當速度減少到零時，物體上升達最大高度。 然后物體由這個高度自由下落，速度越來越大， 加速度方向跟速度方向相同。2若不考

7、慮空氣阻力，即空氣阻力可以忽略時，豎直上拋運動在上升過程和下落過程的加速度都是重力加速度g。所以在處理豎直上拋運動時，可以把這個全過程看做一個統(tǒng)一的勻減速直線運動。我們就可以用勻變速直線運動的速度公式和位移公式來求解這一運動。運用這種方法時， 首先要設(shè)定正方向， 并且要正確規(guī)定矢量的正負號 ( 注意是相對于拋出點而言)。3由于豎直上拋運動中物體在同一位置的上拋速度和下落速度大小相等、方向相反，所以有時可以利用這種對稱性求解，使解題過程簡化。六、說明1將豎直上拋運動看做統(tǒng)一的勻減速直線運動，是由于空氣阻力可以忽略。上升過程和下落過程的加速度相同，恒為重力加速度。 本節(jié)課以運動圖象來說明這一統(tǒng)一過程， 是因為教材中勻變速直線運動的規(guī)律即由圖象得出，加之這種方法簡捷直觀， 故不采用運動的合成和分解來解釋。一是運動的合成和分解為第四章的內(nèi)容；二是運動的合成較難理解，學生較難接受，不利于主要內(nèi)容的闡述。2拋體運動一般都不計空氣阻力。因通常情況下，物體的重力遠大于空氣阻力。但流體力學指出，隨著物體運動速度的增大，阻力亦隨之增大。