1、课题 人教版必修二 5.3抛体运动的规律作者及工作单位高旭兰吕梁市高级实验中学指导思想与理论依据平抛运动规律 运动的合成与分解 等效思想 牛顿运动定律教材分析在讨论抛体的位置，抛体的轨迹和抛体的速度等问题时，教科书以平抛运动作为一个典型案例，应用运动的合成与分解方法和牛顿第二定律确定抛体运动的位置和速度，并用数学方法得到轨迹方程，这是一种重视理论分析与演绎思维的方式，有利于培养学生用所学知识和方法解决实际问题的能力。学情分析无论是日常生活还是体育运动中，学生都有抛掷物体的经历，也有观察抛体运动的经历，也大概知道抛体运动的轨迹特点。因抛体运动在屋里中是一个理想化的概念，在教学中需要教师引导学生把
2、生活概念提升到物理概念。 教学目标知识与技能知道什么是抛体运动，什么是平抛运动。知道平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g。用运动的分解合成结合牛顿定律研究抛体运动的特点，知道平抛运动可分为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。能应用平抛运动的规律交流讨论并解决实际问题.在得出平抛运动规律的基础上进而分析斜抛运动。掌握研究抛体运动的一般方法。过程与方法通过对平抛运动规律进行探究的过程，体会运动的合成与分解在研究复杂曲线运动中的重要地位。体会分运动与合运动是一种等效替换，体会等效思想在物理研究中的重要作用。情感态度与价值观培养学生将所学知识应用于实践的意识和勇气，主动探究实现知识的迁移。
3、通过用运动分解合成将复杂运动化繁为简的物理研究过程，感受物理学的奇妙。教学重点和难点教学重点分析归纳抛体运动的规律教学难点应用数学知识分析归纳抛体运动的规律教学流程示意一、引入师：刚刚我们学习了运动的合成与分解。在今后的学习中我们要学会用分解合成的方法来处理实际生活中的一些复杂的运动。师：本节课我们一起来研究一种常见的运动：抛体运动。那什么是抛体运动？大家在日常生活中肯定经常见到下面的这些运动。将物体以任意角度抛出，比如垒球，铁饼，标枪等。师：要研究这们的运动，就必须对物体进行受力分析，这些被抛出的物体在空中运动时受到几个力的作用？生：重力、空气阻力。师：回答得很好！空气阻力一般情况下与速度有
4、关，那这样的运动是匀变速运动吗？ 生：不是，重力是恒定不变的，但阻力却随着速度在变化，所以肯 定不是匀变速。师：既然不是匀变速，这就给我们的研究带来了困难。加速度变化的运动是很复杂的运动。现在研究的难点就在于阻力的影响，如果没有阻力，那物体在空中只受重力，就是一个匀变速运动。对于研究匀 变速运动我们还是很有经验的。那空气阻力的影响能忽略吗，研究表明，如果物体的密度大一点，体积小一点，这时空气阻力对物体运动的影响就很小，可以忽略。像刚才讲的垒球，铁饼，标枪等在空中运动时空气阻力的影响就可以忽略。师：既然一定条件下空气阻力影响可以忽略，那我们就可以忽略次要因素，抓住主要因素。对于以一定速度抛出的物
5、体，如果忽略空气阻力，物体只受重力，这样的运动就叫做抛体运动。【定义】：以 一定的速度将物体抛出，忽略空气阻力，只受重力，这样的运动叫做抛体运动。所以抛体运动也是一个理想的模型。现实中如果物体的密度大一点，体积小一点，以一定的速度将它们抛出，它们在空中的运动可以近似成抛体运动。对比自由落体运动，体会理想模型的建立观看视频，感受生活中的抛体运动二、平抛运动师：接着我们来研究抛体运动中比较有代表性的一个运动，叫平抛运动。顾名思义就是说将物体以一定的速度 0v水平抛出，不计空气阻力。师：平抛运动物体的运动轨迹是怎样的呢？要研究物体的运动就要研究物体的受力。师：平抛运动受力情况怎样？生：只受重力。师：
6、是匀变速吗？生：是的。师：加速度是多少？生：gmFa合大小为 g，方向竖直向下。师：直线运动还是曲线运动？生：速度和合外力不在同一条直线上，做曲线运动。师：所以平抛运动是匀变速曲线运动。【牢记】：平抛运动是匀变速曲线运动。让学生体会匀变速曲线运动。不要一直认为匀变速运动就是匀变速曲线运动。匀变速运动包括匀变速直线运动和匀变速曲线运动。师：对于一个曲线运动，我们可以用分解合成的方法将它分解成两个直线运动。分析合运动对应的初速度和加速度选择适当的参考系，将速度及加速度进行分解根据上面分析结果，沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系是最合适的。有如图出发点为原点 O根据两分运动方 向各自的速度及加速度分
7、析两个分运动方向各自对应的运动状态【牢记】：分运动间各自独立，互不干扰。三、平抛运动物体的位置师：平抛运动任一时刻的位置如何确定？生：水平方向匀速，t 时间内的位移为 tvx0，竖直方向为自由落体运动，t 时间内位移为 21gty，所以任一时刻的位置坐标为（ ， 21gt）g0vg0vxy水平方向 x竖直方向 y加速度 a 初速度0 g00v 速度为 的匀速直线运动 速度为0v自由落体运动师：t 时间内的位移如何计算？生： 2202)1()gttvyxs 与水平方向夹角 0021tanvgt来源:学科网 ZXXK四、平抛运动的轨迹师：我们已经知道平抛运动物体任一时刻的位置坐标，那 xy 间的关
8、系式是怎样的，它们描述的函数图象即物体的运动轨迹又是怎样的？生：任一时刻有：师：其实数学中抛物线的名称就是这样得来的。【牢记】：平抛物体运动轨迹是一条抛物线。五、平抛运动的速度师：物体任一时刻的速度如何确定？某一时刻有三个速度量：该时刻水平方向的速度、竖直方向的速度及合速度。我们要求解物体某一时刻的速度，求解的是哪一个呢？生：是指物体的真实速度，合速度。师：那合速度如何求解呢？生：将该时刻下水平方向分速度和竖直方向分速度用平行四边形定则进行合成。有 0vxgty 202)(gtvvyx 0tanvgtxytvx021gty20xvgy函数图象是一条抛物线师：速度所在 的直线方向与平抛运动轨迹是
9、怎样的几何关系？生：相切，因为曲线运动上某点的速度方向为该点的切线方向。【体会】：曲线运动上某点的速度方向为该点的切线方向。六、平抛运动落地时间师：若将一物体以速度 0v从高度为 h 的某点水平抛出，则物体的落体时间如何确定？生：根据分运动与合运动的等时性，我们可以从 x 方向的匀速运动规律中求时间，也可以从 y 方向的自由落体运动规律中求时间，求出来的时间是一样的。【牢记】：只要知道了下落高度，平抛运动的时间就确定了。水平位移由高度 h 和初速度0v共同决定。来源:Z。xx。k.Com例 1、A、B 两个物体质量分别为 1kg、2kg，分别以初速度 10m/s，5m/s 的速度从 20m 的
10、高度水平抛出，不计空气阻力。AB 两物体 1 秒末的位移大小分别为多少？与水平方向夹角多大？【解析】：AB 均为平抛运动，水平方向匀速，速度为物体抛出速度；竖直方向自由落体，与质量无关，所以：tvx021gty0vh水平方向匀速运动竖直方向自由落体需要知道 x 和 0v只要知道 h 就行A：1 秒后 mtvx10 gty52 myxs52 21tan0vgtB：1 秒后 t50 t 2 t0t1 秒末 AB 的速度大小分别是多少？与水平方向夹角多大？【解析】：A: smvx/0 sgtvy/10 smvyx/2102 1tanxyvB: x/5 ty/ yx/52 2txyAB 的落体时间哪个
11、大？落地时它们的水平位移分别是多少？【解析】：因为只要高度确定了，平抛运动的时间就确定了。AB 的高度一样，所以它们的落体时间是一样的 sght2A：水平方向位移为 tvx0=20mB：水平方向位移为 =10m七、观看视频文件，加强感官印象1、平抛条件分解规律；2、平抛物体的运动师：速度方向的反向延长线与 X 轴的交点 O有什么特点。0tanvgtxy 0021anvgt tan2OAPOA2O是 AO 中点。【牢记】：速度方向的反向延长线与 X 轴的交点为水平位移的中点例 2、一架飞机在高 H 处以 0v匀速飞行，为使炸弹落在指定目标，则应在与目标水平距离多远的时候投弹？带领学生玩飞机投弹游
12、戏例 3、一架飞机在空中一定高度匀速飞行，每隔一秒放一货物，则一段时间后，物体在空中的 排列是什么图形？随时间变化，相邻两个货物之间的距离如何？落体后相邻货物的落地点间有什么关系？带领学生观看视频文件（1、飞机投弹问题 1；2、飞机投弹问题 2）例 4、一个小球从倾角为 的斜面上 A 点以水平速度 V0 抛出，不计空气阻力，它落到斜面上 B 点所用的时间为多少？落到斜面上时速度大小方向如何？ gvtvgt an2an2100002t41)(tv例 5、以速度 V0 水平抛出一物体，当其竖直分位移与水平分位移相等时，此物体的（BC）A. 竖直分速度等于水平分速度B. 瞬时速度为 05vC. 运动
13、时间为 g2 0vA BD. 运动的位移是 gv20vttvg0021020 541)(vgtv gvts200例 6、玩具枪管 AB 对准小球 C，A、B、C 在同一水平线上，已知 BC=100m，当子弹射出枪口 B 时，C 球自由落下，子弹出枪口的速度为 50m/s。忽略空气阻力，子弹能打中小球吗？如果能，则在小球下降多少时被打中？来源:学科网能，子弹做平抛运动，小球做自由落体运动，它们竖直方向的运动均是自由落体运动，所以它们竖直方向相对静止，这就等效于子弹不下落，水平飞行，小球不下落，静止不动，则必能打中。打中的时间为 100/50=2s。2S 内小球自由落体 20m。例 7、我们看书本
14、上的一个简易实验。装水的塑料瓶底放一管子，喷出的水柱显示了平抛运动的轨迹，大家仔细观察图片，能给自己提个问题吗？问题：为什么开始是水柱，后来是 水珠？（参照第四例，因为随时间变化，相邻货物距离变大）八、斜抛运动师：如果物体抛出时速度不是沿水平方向，而是斜向上或斜向下，我们把这种运动叫做斜抛运动。下面我们以斜上抛运动为例进行研究。师：斜抛运 动物体的运动轨迹是怎样的呢？同样我们必须对做斜抛运动的物体进行受力分析师：斜抛运动受力情况怎样？生：只受重力。师：是匀变速吗？生：是的。师：加速度是多少？生：gmFa合大小为 g，方向竖直向下。师：直线运动还是曲线运动？生：速度和合外力不在同一条直线上，做曲
15、线运动。师：所以平抛运动是匀变速曲线运动。师：因为是曲线运动，我们可以用分解合成的方法将它分解成两个直线运动。以下步骤留给学生自己推导，教师巡视分析合运动对应的初速度和加速度选择适当的参考系，将速度及加速度进行分解同样可以沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系如图出发点为原点 O根据两分运动方向各自的速度及加速度分析两个分运动方向各自对应的运动状态任一时刻的位置水平方向匀速，t 时间内的位移为 tvxcos0，竖直方向为竖直上抛运动， t 时间内位移为 201singtvy，所以任一时刻的位置坐标为（ vcos0，20sit）位移 2yxs tvgcos21inta0g0vxyg0v cos0sin0水平方向 x竖直方向 y加速度 a 初速度g0 速度为 的匀速直线运动 初速度为 的竖直上抛运动cos0v cos0vsin0 sin0
