2017_2018學(xué)年高中物理第一章拋體運(yùn)動(dòng)第3節(jié)平拋運(yùn)動(dòng)課件教科版.pptx

1、第3節(jié)平拋運(yùn)動(dòng),自主學(xué)習(xí),課堂探究,達(dá)標(biāo)測評,自主學(xué)習(xí) 課前預(yù)習(xí)感悟新知,(教師參考) 目標(biāo)導(dǎo)航,重點(diǎn):平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其應(yīng)用 難點(diǎn):根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識理解平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及規(guī)律,情境鏈接 如圖所示,小球從斜槽上擋板處由靜止開始運(yùn)動(dòng),離開O點(diǎn)后水平拋出,小球離開O點(diǎn)后初速度方向沿什么方向?受力情況怎樣?做什么運(yùn)動(dòng)?軌跡有什么特點(diǎn)?怎樣研究?,信息 1.小球的初速度水平,只受重力作用. 2.小球做平拋運(yùn)動(dòng),軌跡為拋物線. 3.研究方法:運(yùn)動(dòng)的合成與分解.,教材梳理,一、平拋運(yùn)動(dòng) 1.定義 將物體以一定的初速度沿 方向拋出,不考慮空氣的阻力,物體只在 作用下所做的運(yùn)動(dòng).,水平,想一想 在羽

2、毛球比賽中,水平擊出的羽毛球在空中的運(yùn)動(dòng)是平拋運(yùn)動(dòng)嗎? 答案:羽毛球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)除受重力外,所受空氣阻力不能忽略,故不是平拋運(yùn)動(dòng).,重力,2.特點(diǎn) (1)水平方向:物體做 運(yùn)動(dòng). (2)豎直方向:物體做 運(yùn)動(dòng).,勻速直線,自由落體,3.位移和速度 (1)水平方向:x= ,vx= . (2)豎直方向:y= ,vy= . 4.軌跡和實(shí)際速度 (1)軌跡:由水平和豎直方向上物體 的位置坐標(biāo)作出的平滑曲線.,vxt,v0,gt,任一時(shí)刻,(2)實(shí)際速度:大小為vt= ,方向?yàn)槠綊佨壽E的 方向,與x軸正方向的夾角滿足tan = .,切線,二、學(xué)生實(shí)驗(yàn):研究平拋運(yùn)動(dòng) 1.軌跡的描繪:記錄小鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的

3、幾個(gè)點(diǎn)跡,并用平滑曲線連接起來就得到了平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡.,2.初速度v0的計(jì)算:將軌跡上幾點(diǎn)的坐標(biāo)(x,y)代入x=v0t,y= gt2計(jì)算得出小鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0的平均值,即為平拋運(yùn)動(dòng)的初速度.,1.水平拋出的物體所做的運(yùn)動(dòng)一定是平拋運(yùn)動(dòng).() 2.所有平拋運(yùn)動(dòng)的加速度都相同.() 3.平拋運(yùn)動(dòng)的初速度越大,水平位移越大.() 4.如果下落時(shí)間足夠長,平拋運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向可變?yōu)樨Q直向下.() 5.平拋運(yùn)動(dòng)是一種變加速曲線運(yùn)動(dòng).() 6.豎直高度越大,平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長.(),思考判斷,答案:1.2.3.4.5.6.,要點(diǎn)一,平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用,課堂探究 核心導(dǎo)學(xué)要點(diǎn)探究,【問題

4、導(dǎo)學(xué)】 柯受良駕駛跑車以驚、奇、險(xiǎn)的1.58 s,成功飛越50 m寬的黃河瀑布,從而獲得了“亞洲第一飛人”的稱號.如果柯受良所駕駛的跑車在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的空氣阻力可以忽略,車子是從跑道上水平飛出的, (1)怎樣求出它離開跑道時(shí)的水平速度? (2)怎樣求出車子在空中下降的高度?,答案:(1)跑車做平拋運(yùn)動(dòng),水平方向x=v0t,則v0= .,(2)豎直方向h= gt2.,【要點(diǎn)歸納】 1.平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法 (1)由于平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng),速度、位移的方向時(shí)刻發(fā)生變化,無法直接應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,因此,研究平拋運(yùn)動(dòng)問題時(shí)采用運(yùn)動(dòng)分解的方法,化曲為直. (2)平拋運(yùn)動(dòng)一般分解為豎直方向和水平方向上的兩個(gè)分

5、運(yùn)動(dòng).它們分別做自由落體運(yùn)動(dòng)和勻速直線運(yùn)動(dòng).,2.平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 (1)軌跡:以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),水平拋出的方向?yàn)閤軸的正方向,豎直向下的方向?yàn)閥軸正方向,建立一個(gè)直角坐標(biāo)系xOy. 平拋運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示.,(2)位移: 平拋運(yùn)動(dòng)物體的位移如圖所示. 位移的大小:,(3)速度:平拋運(yùn)動(dòng)物體的速度如圖所示.,3.平拋運(yùn)動(dòng)的結(jié)論,(4)平拋物體的運(yùn)動(dòng)中,任意一段時(shí)間內(nèi)的速度變化量v=gt,方向恒為豎直向下,v0,v,v三個(gè)速度矢量構(gòu)成的三角形一定是直角三角形,如圖(甲)所示.,(5)兩個(gè)重要推論 平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任一位置速度偏角與位移偏角的關(guān)系總有:tan = 2tan 如圖(乙)所示,

6、有,平拋運(yùn)動(dòng)的物體,在任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度v反向延長線與x軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為水平位移的一半.,【典例1】 (多選)如圖所示,在高空勻速飛行的轟炸機(jī),每隔1 s投下一顆炸彈,若不計(jì)空氣阻力,則( ) A.這些炸彈落地前排列在同一條豎直線上 B.這些炸彈都落于地面上同一點(diǎn) C.這些炸彈落地時(shí)速度大小方向都相同 D.相鄰炸彈在空中距離保持不變,AC,思路點(diǎn)撥 (1)無論是在轟炸機(jī)上的炸彈還是已經(jīng)做平拋運(yùn)動(dòng)的炸彈,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)離開轟炸機(jī)后的炸彈在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng). (3)炸彈落地時(shí)速度是水平分速度與豎直分速度的矢量和.,解析:這些炸彈是做平拋運(yùn)動(dòng),速

7、度的水平分量都一樣,與飛機(jī)速度相同.相同時(shí)間內(nèi),水平方向上位移相同,所以這些炸彈排在同一條豎直線上,選項(xiàng)A正確.這些炸彈拋出時(shí)刻不同,落地時(shí)刻也不一樣,不可能落于地面上的同一點(diǎn),選項(xiàng)B錯(cuò)誤.由于這些炸彈下落的高度相同,初速度也相同,這些炸彈落地時(shí)速度大小和方向都相同,選項(xiàng)C正確.兩相鄰炸彈在空中的距離為s=s1-s2= g(t+1)2- gt2= gt+g.由此可知s隨時(shí)間t增大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.,規(guī)律方法 平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng).研究平拋運(yùn)動(dòng)通常采用速度分解方法實(shí)現(xiàn)“化曲為直”.,(教師備用) 例1-1:如圖所示,從同一點(diǎn)O先后水平拋出的三個(gè)物體分別落在對面臺階

8、上的A,B,C三點(diǎn),若不計(jì)空氣阻力,三物體平拋的初速度vA,vB,vC的關(guān)系以及三物體在空中的飛行時(shí)間tA,tB,tC的關(guān)系分別是( ),解析:拋出點(diǎn)距A,B,C點(diǎn)間的高度逐次減小,由公式h= gt2可知,運(yùn)動(dòng)時(shí)間逐次減小,故有tAtBtC;拋出點(diǎn)距A,B,C點(diǎn)的水平距離逐次增大,而時(shí)間逐次減小,由公式x=vt可知,平拋初速度逐次增大,故有vAvBvC,故選項(xiàng)C正確.,C,A.vAvBvC,tAtBtC B.vAtBtC D.vAvBvC,tAtBtC,針對訓(xùn)練1-1 飛鏢比賽是一項(xiàng)極具觀賞性的體育比賽項(xiàng)目,IDF(國際飛鏢聯(lián)合會)飛鏢世界杯賽上,某一選手在距地面高h(yuǎn)、離靶面的水平距離L處,將

9、質(zhì)量為m的飛鏢以速度v0水平投出,結(jié)果飛鏢落在靶心正上方.如只改變h, L,m,v0四個(gè)量中的一個(gè),可使飛鏢投中靶心的是(不計(jì)空氣阻力)( ) A.適當(dāng)減小v0B.適當(dāng)提高h(yuǎn) C.適當(dāng)減小mD.適當(dāng)減小L,A,要點(diǎn)二,平拋運(yùn)動(dòng)與斜面相結(jié)合的問題,【問題導(dǎo)學(xué)】 跳臺滑雪是勇敢者的運(yùn)動(dòng).在利用山勢特別建造的跳臺上,運(yùn)動(dòng)員穿著專用滑雪板,在助滑路上獲得高速后水平飛出,在空中飛行一段距離后著陸,如圖所示.請思考: (1)運(yùn)動(dòng)員從斜坡上的A點(diǎn)水平飛出,到再次落到斜坡上的B點(diǎn),根據(jù)斜面傾角可以確定運(yùn)動(dòng)員位移的方向還是運(yùn)動(dòng)員速度的方向? (2)運(yùn)動(dòng)員從斜面上的A點(diǎn)水平飛出,到運(yùn)動(dòng)員再次落到斜面上, 他的豎直

10、分位移y與水平分位移x之間有什么關(guān)系?,答案:(1)能確定位移方向,也能確定速度方向.,(2)tan = .,【要點(diǎn)歸納】 1.對著斜面拋對著斜面平拋,物體垂直于斜面(或某一角度)打到斜面上,2.順著斜面拋(物體從斜面上水平拋出后又落到斜面上),【典例2】 跳臺滑雪是一種極為壯觀的運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)員穿著滑雪板,從跳臺水平飛出,在空中飛行一段距離后著陸.如圖所示,設(shè)運(yùn)動(dòng)員連同滑雪板的總質(zhì)量m=50 kg,從傾角=37的坡頂A點(diǎn)以速度v0=20 m/s沿水平方向飛出,恰落到山坡底的水平面上的B處.(g=10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8)求 (1)運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間;,思路點(diǎn)

11、撥 (1)運(yùn)動(dòng)員的豎直分位移y、水平分位移x與斜面傾角之間存在的邊角關(guān)系是tan = .,答案:(1)3 s,(2)A,B間的距離s.,思路點(diǎn)撥 (2)A,B間的距離s與水平分位移x、豎直分位移y之間的大小關(guān)系是s= .,答案:(2)75 m,規(guī)律方法 平拋運(yùn)動(dòng)與斜面相結(jié)合問題的處理方法 平拋運(yùn)動(dòng)與斜面結(jié)合問題常見的有兩類: (1)物體從斜面上某一點(diǎn)水平拋出以后又重新落到斜面上,此時(shí)平拋運(yùn)動(dòng)物體的合位移與水平方向的夾角等于斜面的傾角. (2)平拋運(yùn)動(dòng)的物體垂直打在斜面上,此時(shí)物體的合速度與豎直方向的夾角與斜面的傾角相等. 根據(jù)以上兩種情況確定出平拋運(yùn)動(dòng)的速度或位移的方向,就可以求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間,其

12、他相關(guān)的平拋運(yùn)動(dòng)問題即可迎刃而解.,(教師備用) 例2-1:如圖所示,P是水平面上的圓弧凹槽,從高臺邊B點(diǎn)以某速度v0水平飛出的小球,恰能從固定在某位置的凹槽的圓弧軌道的左端A點(diǎn)沿圓弧切線方向進(jìn)入軌道.O是圓弧的圓心,1是OA與豎直方向的夾角,2是BA與豎直方向的夾角,則( ),B,針對訓(xùn)練2-1 如圖所示,在傾角=37的斜面底端的正上方H處,平拋一個(gè)物體,該物體落到斜面上的速度方向正好與斜面垂直,則物體拋出時(shí)的初速度為( ),A,要點(diǎn)三,研究平拋運(yùn)動(dòng),【問題導(dǎo)學(xué)】 在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中: (1)怎樣檢驗(yàn)斜槽末端的切線水平? (2)怎樣檢驗(yàn)坐標(biāo)紙的豎線是否豎直? (3)小球每次釋放的位置有何

13、要求? (4)小球的拋出點(diǎn)即坐標(biāo)原點(diǎn)O應(yīng)怎樣確定?,答案:(1)檢驗(yàn)是否水平的方法是:將小球放在斜槽末端水平部分的任意位置,看小球能否靜止. (2)用重垂線檢查坐標(biāo)紙豎線是否豎直. (3)小球每次必須從斜槽上同一位置(且高度合適)由靜止?jié)L下. (4)坐標(biāo)原點(diǎn)是小球平拋的起點(diǎn),應(yīng)以小球在槽口時(shí)球心在木板上的水平投影點(diǎn)確定.,【要點(diǎn)歸納】 1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?用實(shí)驗(yàn)的方法描出平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡,并通過這個(gè)軌跡求初速度.,2.實(shí)驗(yàn)原理,3.實(shí)驗(yàn)器材 斜槽、坐標(biāo)紙、圖釘、方木板、鉛筆、鋼球、三角板、刻度尺、重垂線.,4.實(shí)驗(yàn)步驟 (1)安裝、調(diào)整斜槽:將斜槽軌道固定在實(shí)驗(yàn)桌上,其末端伸出桌面外,軌道末端切線

14、水平,如圖所示.,(2)調(diào)整木板、確定坐標(biāo)原點(diǎn):用圖釘將坐標(biāo)紙固定在豎直木板上,把木板調(diào)整到豎直位置,使板面與小球的運(yùn)動(dòng)軌跡所在平面平行且靠近,把小球放在槽口處,用鉛筆記下小球在槽口(軌道末端)時(shí)球心所在木板上的水平投影點(diǎn)O,O點(diǎn)即為坐標(biāo)原點(diǎn),過O點(diǎn)的水平向右的直線為x軸,利用重垂線畫出過坐標(biāo)原點(diǎn)的豎直線,作為y軸. (3)描點(diǎn):使小球由斜槽某一位置無初速度滾下,離開水平槽后做平拋運(yùn)動(dòng).先用眼睛粗略確定小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,然后使小球從同一位置無初速度滾下,把筆尖放在粗略確定的位置處,如果小球運(yùn)動(dòng)中碰到筆尖,用鉛筆在該位置記下這一點(diǎn),用同樣方法,在小球運(yùn)動(dòng)路線上描下若干點(diǎn). (4)描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡

15、:取下坐標(biāo)紙,將紙上記下的一系列點(diǎn)用平滑曲線連起來,即得到小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡.,5.數(shù)據(jù)處理 計(jì)算平拋物體的初速度:(1)在軌跡曲線上任取幾點(diǎn).(2)用刻度尺和三角板分別測出所取點(diǎn)的坐標(biāo)x和y.(3)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng)(x=v0t)和豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)（y= gt2）,分別計(jì)算出小球的初速度v0,最后計(jì)算小球的初速度v0的平均值.,6.誤差分析 (1)斜槽末端沒有調(diào)水平,小球離開斜槽后不做平拋運(yùn)動(dòng). (2)確定小球的位置不準(zhǔn)確. (3)量取軌跡上各點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)不準(zhǔn)確.,7.注意事項(xiàng) (1)實(shí)驗(yàn)中必須調(diào)整斜槽末端的切線水平(檢驗(yàn)是否水平的方法是:將小球放在斜槽末端水平部分,將

16、其向兩邊各輕輕撥動(dòng)一次,看其是否有明顯的運(yùn)動(dòng)傾向). (2)方木板必須處于豎直平面內(nèi),固定時(shí)要用重垂線檢查坐標(biāo)紙豎線是否豎直. (3)小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下. (4)坐標(biāo)原點(diǎn)即小球平拋的起點(diǎn),不是槽口的端點(diǎn),應(yīng)是小球在槽口時(shí)球心在木板上的水平投影點(diǎn). (5)在軌跡上選取離坐標(biāo)原點(diǎn)O較遠(yuǎn)的一些點(diǎn)來計(jì)算初速度.,【典例3】 如圖(甲)是“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖.,(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外,下列器材中還需要的是. A.游標(biāo)卡尺 B.秒表 C.坐標(biāo)紙 D.天平 E.彈簧測力計(jì)F.重垂線 (2)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié),直到斜槽末端切線.每次讓小球從同一位

17、置由靜止釋放,是為了每次平拋.,(3)圖(乙)是正確實(shí)驗(yàn)取得的數(shù)據(jù),其中O為拋出點(diǎn),則此小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為 m/s. (4)在另一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙,每小格的邊長L=5 cm,通過實(shí)驗(yàn),記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置,如圖(丙)所示,則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為 m/s;B點(diǎn)的豎直分速度為 m/s.,思路點(diǎn)撥 (1)坐標(biāo)紙記錄的三個(gè)位置中,相鄰兩點(diǎn)間水平距離相等,說明小球經(jīng)過相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔是相等的. (2)小球在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng).設(shè)A,B間,B,C間豎直分位移分別為y1,y2,時(shí)間為T,則有y2-y1=gT 2.,解析:(1)實(shí)驗(yàn)中需要在坐標(biāo)紙上記錄小球的位置,描

18、繪小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,需要利用重垂線確定坐標(biāo)軸的y軸.故C,F是需要的. (2)要使小球做平拋運(yùn)動(dòng),斜槽末端切線應(yīng)水平,同時(shí)為了使每次平拋的初速度相同,應(yīng)讓小球從同一位置由靜止釋放.,答案:(1)C,F(2)水平初速度相同(3)1.6(4)1.52,規(guī)律方法 數(shù)據(jù)處理分析技巧,由于軌跡不是完整的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡,所以y軸上y= gt2不成立,但y=gt2依然成立.這類問題的解題思路是:先在水平方向截取兩段相鄰且相等的位移x確定相應(yīng)豎直位移之差y,再根據(jù)y=gt2求出軌跡上兩點(diǎn)間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t,再利用x=v0t求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0.,(教師備用) 例3-1:某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中

19、,只畫出了如圖所示的曲線,于是他在曲線上取水平距離x相等的三點(diǎn)A,B,C,量得x=0.2 m.又量出它們之間的豎直距離分別為h1=0.1 m,h2=0.2 m,(g=10 m/s2)利用這些數(shù)據(jù),可求得: (1)物體拋出時(shí)的初速度為 m/s;,答案:(1)2,(2)物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)豎直分速度為 m/s; (3)拋出點(diǎn)距B點(diǎn)的水平距離為 m,豎直距離為 m.,答案:(2)1.5(3)0.30.112 5,針對訓(xùn)練3-1 (1)(多選)研究平拋運(yùn)動(dòng),下面做法中可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是. A.使用密度大、體積小的鋼球 B.盡量減小鋼球與斜槽間的摩擦 C.實(shí)驗(yàn)時(shí),讓小球每次都從同一高度由靜止開始滾下 D.使

20、斜槽末端的切線保持水平,解析:(1)研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),鋼球體積越小,所受空氣阻力越小,并且記錄小球通過的位置越準(zhǔn)確,A正確;小球每次從斜槽上的同一位置由靜止開始滾下,可保證小球的初速度不變,與鋼球和斜槽間的摩擦無關(guān),B錯(cuò)誤,C正確;實(shí)驗(yàn)時(shí)必須使斜槽末端的切線水平,以確保小球水平飛出做平拋運(yùn)動(dòng),D正確.,答案:(1)ACD,(2)某同學(xué)在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,忘記記下小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)位置O,A為小球運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后的位置,根據(jù)如圖所示,求出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為m/s.,答案:(2)2.0,達(dá)標(biāo)測評 隨堂演練檢測效果,1.關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng),下列說法錯(cuò)誤的是( ) A.平拋物體在運(yùn)動(dòng)過程中,其

21、加速度和水平速度保持不變 B.平拋運(yùn)動(dòng)物體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) C.平拋物體做曲線運(yùn)動(dòng),因此它不可能是勻變速運(yùn)動(dòng) D.平拋物體水平飛行的距離與初速度和高度有關(guān),C,解析:平拋運(yùn)動(dòng)的加速度為g,保持不變,水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),水平分速度不變,故A正確.平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng),故B正確.平拋運(yùn)動(dòng)的加速度不變,做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤.根據(jù)x=v0t=v0 ,知平拋運(yùn)動(dòng)飛行的水平距離與初速度和高度都有關(guān),故D正確.,2.蹲在樹枝上的一只松鼠看到一個(gè)獵人正在用槍水平對準(zhǔn)它,就在子彈出槍口時(shí),松鼠開始運(yùn)動(dòng),下述各種運(yùn)動(dòng)方