高中物理 5.4《拋體運動的規(guī)律》精品課件 新人教版必修2

1、新課標人教版課件系列,《高中物理》必修２,6.4《拋體運動的規(guī)律》,教 學目 標,知識與技能 1．理解平拋運動是勻變速運動，其加速度為g． 2．掌握拋體運動的位置與速度的關系．過程與方法 1．掌握平拋運動的特點，能夠運用平拋規(guī)律解決有關問題． 2．通過例題分析再次體會平拋運動的規(guī)律．情感、態(tài)度與價值觀 1．有參與實驗總結規(guī)律的熱情，從而能更方便地解決實際問題． 2．通過實踐，

2、鞏固自己所學的知識．,教學重點 分析歸納拋體運動的規(guī)律教學難點 應用數(shù)學知識分析歸納拋體運動的規(guī)律．教學方法 探究、講授、討論、練習 教具準備 平拋運動演示儀、自制投影片,1.定義：將物體以一定的初速度沿水平方向拋出，物體只在重力作用下所做的運動，叫—平拋運動。,2.條件：具有一定的水平初速度 只受重力作用,3.研究方法：運動的合成與分解,水平分運動：勻速直線運動豎直分運動：

3、自由落體運動,一 平拋運動特點,,,,,,,(x,y),0,y/m,x/m,1.初速度為v0 的平拋運動的物體在任一時刻t的位置坐標,x=v0t,二 平拋運動規(guī)律,y=gt2/2,,s,)α,s的方向可以用s與x軸的正方向的夾角α表示:,tan α=y/x=gt/(2v0),,,平拋運動規(guī)律,2．初速度為v0的平拋運動物體在t秒末的速度：,a.水平分速度,b.豎直分速度,c.t秒末的合速度,d.vt的方向可以用vt與x軸的正方向的夾角表

4、示,,,,0,y,x,vx=v0,vy=gt,tanθ=vy/vx=gt/v0,平拋運動規(guī)律,3．初速度為v0的平拋運動物體在t秒末的加速度：,由于ax =0 ay =g , 所以a =g,平拋運動的性質?,我閉著眼睛也知道肯定是………,三 平拋運動性質,1. 平拋運動的軌跡是曲線(拋物線)，故平拋運動是一種曲線運動.,2.平拋運動的物體只受重力作用，其加速度為重力加速度(是恒定的)，故平拋運動是一種勻變速運動。,平拋運動是一種

5、勻變速曲線運動.,四 平拋運動應用,例1、飛機在2km的高空以360km/h的速度沿水平航線勻速飛行，飛機在地面上觀察者的正上方空投一包裹（取g＝10m/s2，不計空氣阻力） ⑴試比較飛行員和地面觀察者所見的包裹的運動軌跡； ⑵包裹落地處離地面觀察者多遠？離飛機的水平距離多大？ ⑶求包裹著地時的速度大小和方向。,四 平拋運動應用,例2、平拋一物體，當拋出1秒后它的速度與水平方向成45o，落地時速度方向與水平

6、方向成60o(取g=10m/s2 )1）求物體的初速度；2）物體下落的高度。,關于平拋運動的一些討論：,1.影響運動時間的因數(shù):,2.影響落地水平位移的因數(shù):,3.影響落地速度的因數(shù):,4.任意兩個相等時間間隔內的速度變化量相等,拓展： 一般拋體運動的規(guī)律,若物體是斜向下拋或是斜向上拋，其運動的規(guī)律又如何？,一.處理方法:,運動合成與分解,水平方向:,豎直方向:,,勻速直線運動,勻減速直線運動,二.應用,1.上升最大高度h,2.水平

7、射程x,1.什么是平拋運動,2.平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動,它是一種勻變速曲線運動.,3.平拋運動的規(guī)律,,,課堂小結,,能力·思維·方法,【例1】平拋運動的物體，在落地前的最后1s內，其速度方向由跟豎直方向成60°角變?yōu)楦Q直方向成45°角，求物體拋出時的速度和高度分別是多少?,,能力·思維·方法,【解析】本題的信息是速度方向已知，可以用平

8、拋運動的速度規(guī)律求解.解法一：設平拋運動的初速度為v0，運動時間為t，則經(jīng)過(t-1)s時，vy=g(t-1)，tan30°=g(t-1)/v0.經(jīng)過ts時：vy=gt，tan45°=gt/v0.tan３０°/tan４５°=(t-1)/t，所以t=v0=gt/tan45°=23.2(m/s).h=(1/2)gt２=27.5(m).,,能力·思維·方法,解法

9、二：此題如果用結論總結中的結論2解題更簡單. △v=g△t=9.8m/s.又有 v0cot45°-v0cos60°=△v， 解得v0=23.2m/s， h=v2y/2g=(v0cot45°)２/(2g)=27.5m.,,能力·思維·方法,【例2】在研究平拋物體運動的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=1.25cm，若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖4-2

10、-3所示的a、b、c、d，則小球平拋的初速度的計算公式為v0=2l/t(用l，g表示)，其值是0.70m/s.(取g=9.8m/s２),,能力·思維·方法,【解析】由圖可以看出，a、b、c、d各位移水平間隔相等，即各位置間時間間隔相等，設為t，又設初速度為v0,則v0=2l/t考慮物體由a到b及由b到c過程的豎直分運動，有：l=vayt+1/2gt２ , 2l=vbyt+1/2gt２(也可能選a到c，因初速

11、相同稍簡單一些，但豎直位移是3l時間是2t.大家試試) vby=vay+gt聯(lián)立以上三式得：t= 所以v0=2l/t=2代入數(shù)據(jù)有v0=0.70m/s,,能力·思維·方法,【解題回顧】這是一道難度較大的題，據(jù)以往的錯解情況，不少同學都是誤將a點作為拋出點，很快地利用v0t=2l及l(fā)=gt２／２求解得錯誤答案v0=2 .此題在豎直方向上也可用處理紙帶的方法：△s=at２來做更為簡單.,,能

12、力·思維·方法,【例3】宇航員站在一星球表面上的某高度處，沿水平方向拋出一個小球.經(jīng)過時間t，小球落到星球表面，測得拋出點與落地點之間的距離為L.若拋出時的初速度增大到2倍，則拋出點和落地點之間的距離為 L.已知兩落地點在同一水平面上，該星球的半徑為R，萬有引力常數(shù)為G.求該星球的質量M.,,能力·思維·方法,【解析】本題的情景是平拋運動規(guī)律和萬有引力定律在探測星球質量時的綜合運用.小球在地球上

13、的平拋規(guī)律可以平移到其他星球上的平拋運動中加以運用，只是加速度不同而已.在平拋運動中，從同一高度中拋出的盡管初速不同，但是物體從拋出到落地所經(jīng)歷的時間是一樣的.從萬有引力定律可知加速度與哪些因素有關.加速度是聯(lián)系平拋運動和萬有引力的橋梁.,,能力·思維·方法,設拋出點的高度為h，第一次平拋的水平射程為x，則有 x2+h2=L2. 由平拋運動規(guī)律得知，當初速增大到2倍，其水平射程也增大到2x，可得

14、(2x)２+h２＝ ， 由上兩式可得:h= .,,能力·思維·方法,設該星球上的重力加速度為g，由平拋運動規(guī)律得h=1/2gt２. 由萬有引力與牛頓第二定律，得 GMm/R２=mg，式中m為小球的質量. 聯(lián)立以上各式，解得,,,延伸·拓展,【例4】飛機以恒定的速度沿水平方向飛行，距地面高度為H，在飛行過程中釋放一枚炸彈，經(jīng)過時間t，飛行員聽到炸彈著地后的爆炸聲，假設炸彈著地

15、即刻爆炸，且爆炸聲向各個方向傳播的速度都是v0,不計空氣阻力，求飛機飛行的速度v.,,延伸·拓展,【解析】這是一道有關平拋運動和聲學相結合的題目，要抓住時間t把平拋運動和聲音的傳播結合起來，如圖4-2-4所示.,圖4-2-4,,延伸·拓展,平拋運動的時間：t1= ,這樣聲音的傳播時間為t- ,聲音的傳播距離為v0 (t- ).由幾何知識可知：v20 (t- )2=H2+v２(

16、t- )２，所以,,延伸·拓展,【例5】如圖4-2-5所示，一個小物體由斜面上A點以初速v0水平拋出，然后落到斜面上B點，已知斜面的傾為θ，空氣阻力可忽略，求物體在運動過程中離斜面的最遠距離s.,,延伸·拓展,【解析】小球的運動可分解成水平方向勻速直線運動和豎直向下的自由落體運動，如圖所示，什么時候最遠呢?應該是當物體的速度與斜面平行時物體距斜面最遠.設此過程所經(jīng)歷時間為t,有 x=v0t，