2019-2020年高中物理 1.3《竖直方向的抛体运动》教案3 粤教版必修2.doc

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2019-2020年高中物理 1.3《竖直方向的抛体运动》教案3 粤教版必修2 教学目标： 1、 联系运动的合成与分解来研究简单抛体运动。 2、 学会利用矢量的方向定义，整体处理抛体问题。 3、 认识竖直上抛过程中的对称性。 教学重难点： 1、 竖直下抛与自由落体运动在公式使用时的区分； 2、 竖直上抛运动的分步处理和整体处理时矢量方向的选取； 3、 如何利用竖直上抛过程的对称性来简化所处理问题。 教学过程： 课题引入： 杂技演员表演抛球，他们可以同时扔三个以上小球而不使任何一个落地（PPT显示示意图） 我们现在假设他每隔0.4秒抛出一个球，接到球便立即把球抛出，已知除抛接的时刻外，空中有四个小球，把小球在空中的运动看成是直线运动的话，杂技演员应该把球抛多高？如果五个球呢？又应该要抛多高？ 带着这两个问题，我们先来看两个定义： 一：竖直下抛运动 1．定义：将物体以一定的初速度沿竖直方向下下抛出，仅在重力作用下的运动叫竖直下抛运动。 （补充自由落体运动的定义：物体仅在重力的作用下，从静止开始下落的运动） （用粉笔演示竖直下抛和自由落体运动） 2．学生回答并完成下表 不同点 相同点 初速度 运动规律 运动方向： 受力特点： 运动性质： 自由落体运动 V0=0 Vt= S= 竖直下抛运动 V0(不等于0) Vt= S= 比较其异同后得出： 竖直下抛运动是匀速直线运动和自由落体运动的合成 3．运动规律： Vt=v0+gt S=v0t＋1/2gt2 Vt2－v02=2aS 4.例一：将一小球从距地面30m高处以5m/s的初速度竖直下抛，取，求 （1）小球到达地面时的速度； （2）小球下落所用的时间。 解：v= =＝25m/s t=(vt-vo)/g=(25-5)/10=2s 二：竖直上抛运动 1.定义：把物体以一定的初速度沿竖直方向向上抛出，仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直上抛运动。 条件：（1）初速度竖直向上；（2）只受重力作用。 2.讨论与交流： (利用PPT演示，对竖直上抛运动物体的运动情况和受力情况进行分析，清楚上升和下降过程中位移、速度、加速度的方向。) 3．小节： 竖直上抛物体在上升到最高点过程中，速度方向向上，加速度方向向下，物体做匀减速度直线运动； 到最高点速度为零，加速度竖直向下； 再从最高点下落过程中物体做自由落体运动。 4．竖直上抛运动的规律：（规定初速度的方向为正方向） 初速度不为零的，加速度为－g的匀变速直线运动。 3．处理竖直上抛运动问题的两种思路和方法 （1）.分步处理：上升过程是初速度为，加速度为，末速度的匀减速度直线运动来；下降过程是自由落体运动。（不考虑空气阻力） (2 ).整体处理：将全过程看作是初速度为、加速度为的匀变速直线运动，用匀变速直线运动规律进行计算。 例题1：已知竖直上抛的物体初速度，试求： （1）物体上升的最大高度以及上升到最大高度所用的时间。 （2）物体由最大高度落回原地时的速度以及落回原地所用的时间。 解：（1）在上升过程中，物体做匀减速运动。取初速度的方向为正方向。加速度是重力加速度，方向竖直向下，所以。上升到最大高度时， 因此，由位移公式，得物体上升最大高度 ； 由速度公式，得物体上升到最高点所用的时间 ； （2）在下落过程中，物体做自由落体运动。取向下方向为正方向，加速度是重力加速度，，已知下落的位移为， 由，得物体同最大高度落回原地时的速度 再由，得落回原地所用的时间 练习1 竖直上抛一物体，初速度为30m/s，求：上升的最大高度；上升段时间，物体在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) 结果如下表： 时刻(s) 0 1 2 3 4 5 6 位移(m) 0 25 40 45 40 25 0 瞬时速度(m/s) 30 20 10 0 -10 -20 -30 总结归纳：竖直上抛运动的基本特点 （1）上升的最大高度： （2）上升到最高占所用的时间与回落到原地所用的时间相等： . 落回到抛出点的速度与抛出时速度大小相等，方向相反，上升过程与下降过程具有对称性。 对称性是指： ①通过同一点的速度大小相等、方向相反； ②上升时间和下降时间相同，同一段位移用时也相同； ③上升为匀减速到零的过程，下降为自由落体运动回到抛出点，上升可看作下落的逆过程。 例题2：在离地面15m的高处，以10m/s的初速度竖直上抛一小球，求小球落地时的速度和小球从抛出到落地所用的时间。（忽略空气阻力的影响，取重力加速度） 解：将小球竖直上抛运动的整个过程作为一个整体，取初速度的方向即竖直向上的方向作为正方向，加速度为重力加速度，方向竖直向下，所以。已知，。根据，得小球落地时的速度 由于小球落地时的速度方向竖直向下，所以取。 根据速度公式，得小球从抛出到落地所用时间? 。 即小球落地时速度为20m/s，方向竖直向下；小球从抛也到落地所用的时间为3s. 小结：竖直方向的抛体运动的共同特点和区别 竖直方向的抛体运动分为竖直下抛运动和竖直上抛运动，它们都是直线运动，都只受重力作用，所以加速都是重力加速度g，都能应用匀变速直线运动的规律来处理。但竖直上抛运动和竖直下抛运动的初速度方向不同，竖直上抛运动初速度方向向上，与重力加速度方向相反，所以选项做匀减速运动，上升到最高点后做初速度为零的自由落体运动；竖直下抛运动一直是初速度不为零的匀加速直线运动。