1、1平抛运动教学设计授课人:济南市长清中学 陈永俊教材分析:平抛运动是运动合成与分解的具体应用,又是电场中类平抛运动的基础,具有承上启下的作用,而且是物理学中化繁为简的具体体现,学好本节平抛运动的处理方法,对后面章节的复习大有好处。学情分析:高三一轮复习目的很明确,巩固高一、高二所学的基础知识,进一步夯实基础,以全面复习知识点为主,构建中学物理的知识网络。曲线运动 这一章是在复习完直线运动、相互作用和牛顿运动定律的基础上展开讨论的,更多的是应用了前几章的知识来处理曲线运动问题,而平抛运动这一节,又是运用了曲线运动的处理方法来解决实际问题,这节内容,在高考中有较高的地位,我们在复习时,作为重点内容
2、来对待。教学目标:(1)理解平抛运动的性质和特点;(2)理解平抛运动可以看作匀速直线运动和自由落体运动的合运动;(3)掌握平抛运动的分解方法,推导平抛运动规律,并会运用平抛运动规律解答相关问题。教学重点:掌握平抛运动分解方法,推导平抛运动规律,并会运用平抛运动规律解答相关问题。教学难点:平抛运动规律的掌握与灵活运用。教学准备:课件,多媒体,教学案教学设计思路:本节课的教学内容非常贴近学生的生活实际,身边平抛运动的实例很多,我们要充分挖掘这些实例。考虑我校学生实际和高三复习课安排,结合新的课程改革思想,更好地将科学素养落实到课堂教学中来,本节内容分为两个环节,第一环节,通过自习课,了解本节的主要
3、知识点,让学生提前整理本节知识框架,对于不太明白的内容,提前预习,做到心中有数。第二环节(正式上课),重在运用平抛运动的规律,来处理实际问题,并对规律进行加深与灵活运用。教学中,从学生的实际出发,让学生去做、去说、去探究、去下结论、去解题,培养学生的实践能力、思维能力、运用数学方法解决物理问题的能力以及高考的应试能力。教学过程:基础知识2考点分析考点一:平抛运动的一般解决思路 基础自测:判断正误,正确的划“” ,错误的划“” (1)以一定的初速度水平抛出的物体的运动是平抛运动 ( )(2)平抛运动的速度方向时刻变化,加速度方向也可能时刻变化 ( )3(3)做平抛运动的物体、在任意相等的时间内速
4、度的变化相同 ( )(4)做平抛运动的物体初速度越大,在空中运动时间越长 ( )(5)从同一高度水平抛出的物体,不计空气阻力,初速度越大,落地速度越大 ( )解析:(1) (2) (3) (4) (5) 【例题与练习】典例 1: 某物体做平抛运动时,它的速度方向与水平方向的夹角为 ,其正切值 tan 随时间 t 变化的图象如图所示,(g 取 10 m/s2)则 ( )A第 1 s 物体下落的高度为 5 mB第 1 s 物体下落的高度为 10 mC物体的初速度为 5 m/sD物体的初速度是 10 m/s解析:因 tan t,对应图象可得 1,v 010 m/s,D 正确,C 错误;第 1 s 内
5、物体gtv0 gv0 gv0下落的高度 h gt2 1012m5 m,A 正确,B 错误答案 AD 12 12跟踪短训:1初速度为 V0 的平抛物体,某时刻物体的水平分位移与竖直分位移大小相等,下列说法错误的是( )A该时刻物体的水平分速度与竖直分速度相等B该时刻物体的速率等于 V0C物体运动的时间为D该时刻物体位移大小等于解析:设物体的运动时间为 t,根据题意可列方程 v0t gt2,解得 t ,可知 C 项正确;12 2v0gt 时,竖直分速度 vygt2v 0v0,由于 vxv 0,该时刻物体瞬时速度为2v0g4v v0,可见选项 A 错误,B 正确;t 时,物体的水平位移与竖直位移相等
6、,v2x v2y 52v0gxv 0t y.则该时刻物体位移大小为 s ,选项 D 也正确 答案 A 2v20g x2 y2 22v20g考点二:多体的平抛运动:求解多体平抛问题的两点注意事项:(1)若两物体同时从同一高度(或同一点) 抛出,则两物体始终在同一高度,二者间距只取决于两物体的 (2)若两物体同时从不同高度抛出,则两物体高度差始终与抛出点高度差相同,二者间距由两物体的 和 决定典例 2: (2012课标全国卷,15)如图所示,x 轴在水平地面内,y 轴沿竖直方向图中画出了从 y 轴上沿 x 轴正向抛出的三个小球 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
7、力,则 ( )Aa 的飞行时间比 b 的长 B b 和 c 的飞行时间相同C a 的水平速度比 b 的小 Db 的初速度比 c 的大解析:审题指导 关键点:看图获信息(1)小球 b、c 的高度相同 tbt c(2)小球 a 的高度比 b 的低 taxbxc 答案:BD跟踪短训:2(2013 深圳模拟) 如图所示,在距水平地面 H 和 4H 高度处,同时将质量相同的 a、 b 两小球以相同的初速度 V0 水平抛出,则以下判断正确的是( )Aa、b 两小球同时落地B两小球落地速度方向相同C a、b 两小球水平位移之比为 12Da、b 两小球水平位移之比为 14解析:a、b 两小球均做平抛运动,由于
8、下落时间 t ,水平位移 xv 0 ,将2hg 2hghaH,h b4H 代入上述关系式可得 A、D 错误,C 正确;两小球落地时速度方向均与落地5点沿轨迹的切线方向一致,所以 B 错误 答案:C考点三:物理建模 “平抛斜面”模型模型阐述:平抛运动与斜面相结合的模型,其特点是做平抛运动的物体落在斜面上,包括两种情况:(1)物体从空中抛出落在斜面上;(2)从斜面上抛出落在斜面上在解答该类问题时,除要运用平抛运动的位移和速度规律外,还要充分利用斜面倾角,找出斜面倾角同位移和速度的关系,从而使问题得到顺利解决.实例方法 内容斜面 求平抛时间 总结分解速度 水平:竖直:合速度:分解速度,构建速度三角形
9、分解位移 水平:竖直:合位移:分解位移,构建位移三角形典例 3: (2013上海卷,19)如图所示,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击中山坡上的目标 A.已知 A 点高度为 h,山坡倾角为 ,由此可算出 ( )A轰炸机的飞行高度B轰炸机的飞行速度C炸弹的飞行时间D炸弹投出时的动能解析:设轰炸机投弹位置高度为 H,炸弹水平位移为 s,则 Hh vy t,x v 0t,二式相除12 ,因为 ,x ,所以 Hh ,A 正确;根据 Hh gt2 可求H hx 12vyv0 vyv0 1tan htan h2tan2 12出飞行时间,再由 xv 0t 可求出飞行速度,故
10、 B、C 正确;不知道炸弹质量,不能求出炸弹的动能,D 错误 答案 ABC跟踪短训:63 如图所示,在足够长的斜面上的 A 点,以水平速度 V0 抛出一个小球,不计空气阻力,它落到斜面上所用的时间为 t1;若将此球改用 2 V0 抛出,落到斜面上所用时间为 t2,则t1 与 t2 之比为 ( ) A11 B12 C 13 D14解析:因小球落在斜面上,所以两次位移与水平方向的夹角相等,由平抛运动规律知 tan ,所以 答案:B12gt21v0t112gt22v0t2 t1t2 12附:对应高考题组 1(2012 江苏卷,6) 如图所示,相距 l 的两小球 A、B 位于同一高度 h(l、h 均为
11、定值)将A 向 B 水平抛出的同时,B 自由下落A、B 与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则AA、B 在第一次落地前能否相碰,取决于 A 的初速度BA、B 在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰CA、B 不可能运动到最高处相碰DA、B 一定能相碰解析:由题意知 A 做平抛运动,即水平方向做匀速直线运动,竖直方向为自由落体运动;B 为自由落体运动,A、B 竖直方向的运动相同,二者与地面碰撞前运动时间 t1 相同,且 t1 ,若第一次落地前相碰,只要满足 A 运2hg动时间 t ,所以选项 A 正确;因为 A、B 在竖直方向的运动同步,始
12、终处于同lv lt1一高度,且 A 与地面相碰后水平速度不变,所以 A 一定会经过 B 所在的竖直线与 B 相碰碰撞位置由 A 球的初速度决定,故选项 B、C 错误,选项 D 正确 答案 AD2、 (11 海南)如图,水平地面上有一个坑,其竖直截面为半圆。ab 为沿水平方向的直径。若在 a 点以初速度 0v沿 ab 方向抛出一小球, 小球会击中坑壁上的 c 点。已知 c 点与水平地面的距离为圆半径的一半,求圆的半径。解析:小球做平抛运动落到 c 点时的竖直位移为 y Rsin 30R27而 y gt2 即 gt212 R2 12水平位移 x RRcos 30,而 xv 0t联立得 R (281
13、6 )4v207 43g 3v20g板书设计:平抛运动考点一:平抛运动问题的分析方法 例 1 练习 1考点二:多体平抛运动分析例 2 练习 2考点三:建模 “平抛斜面”模型分解速度,分解位移例题 3 练习 3高 考 真 题总结:一、理解平抛运动的条件二、 “四个二”:两个三角形、两组速度公式、两组位移公式、两个角度的三角函数关系三、平抛运动各物理量的决定关系(高度、初速度)平抛运动 习题1、物体做平抛运动时,它的速度的方向和水平方向间的夹角 的正切 tg 随时间 t 变化的图像是图 1 中的:( )答案:B2、有一物体在高 h 处,以初速 V0 水平抛出,不计空气阻力,落地时速度为 V1,竖直
14、分速度Vy,水平飞行距离 S,则物体在空中飞行时间( )A、21VgB、 2g C、 2yh D、 1SV8答案:ABC3如图所示,小朋友在玩一种运动中投掷的游戏,目的是在运动中将手中的球投进离地面高 3m 的吊环,他在车上和车一起以 2m/s 的速度向吊环运动,小朋友抛球时手离地面 1.2m, 当他在离吊环的水平距离为 2m 时将球相对于自己竖直上抛,球刚好进入吊环,他将球竖直向上抛出的速度是(g 取 10m/s2) ()A1.8m/s B3.2m/s C6.8m/s D3.6m/s答案:C4、两同高度斜面,倾角分别为 、 小球 1、2 分别由斜面顶端以相同水平速度 V0 抛出(如图) ,假设两球能落在斜面上,则:飞行时间之比水平位移之比竖直下落高度之比答案:tan :tan ,tan :tan ,tan 2 :tan 22V0 V01