飞机投弹与平抛运动

1、【课 题】【学习要点】1.1飞机投弹与平抛运动（学案）1、理解平抛运动及其基本运动特征2、理解伽利略对抛体运动研究的方法和结论假设。3、理解验证伽利略假设的实验方法和实验原理。【重点难点】【自主学习】1. 理解伽利略对抛体运动研究的方法和结论假设2 .理解验证伽利略假设的实验方法和实验原理。1、从飞机投弹等现象弄清什么是平抛运动：要点：物体的初速度在水平方向空气阻力可以忽略（也就说物体只受重力） 特征：是一个曲线运动 是一个两维运动（即在一个平面内运动） 是一个变速运动2、看看伽利略是怎样研究平抛运动的:伽利略对平抛运动进行了详细的研究，揭示了一种研究二维iiii运动的基本方法。科学的假设:

2、他认为，做平抛运动的物体同时参与两种运动:水平方向：物体在这个方向上不受力的作用，所以做匀速直线运动; 竖直方向：物体在这个方向上，初速为零且只受重力的作用，所以 做自由落体运动（初速为零的匀加速直线运动）他假定，这两个方向上的运动“既不彼此影响，也不互相妨碍”。物体的实际运动就是这两个运动的合运动。相对而言，把水平方向 和竖直方向的这两个运动称为合运动的两个分运动。 对平抛运动研究的结论水平方向：做匀速直线运动，即水平位移x与时间t的一次方成正比，或这说，在相等时间内水平方向通过的位移相等。竖直方向：做自由落体运动（初速为零的匀加速直线运动），在竖直方向通过的位移与时间的二次方成正比，即在相

3、等时间内竖直方向通过的位移之比为1:3:5:o匀速直攀动（平抛竖落仪）再者，水平方向和竖直方向的这两个分运动是同时开始，同时进行，又是同时结束的。伽利略据此用几何方法做出物线，如右图所示。3、对伽利略假设的验证:iiii了平抛运动的轨迹，它是一条抛 理解课本p.8的演示实验实验观察结果:两球同时开始运动，两球同时落地。可得结论：平抛运动在竖直方向的分运动与自由落体运动的位移相同，运 动时间也相同。就说平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。 利用平抛运动的频闪照片进行研究验证用刻度尺测量a、b两小球在各个时刻的位移填入表中t/1 s 30012345 . ax/cm球y/cmbx/cm球y/

4、cm研究以下问题：a. 照片上小球运动的轨迹与伽利略用几何方法得到的轨迹一样吗？b. b在水平方向的运动是匀速运动吗？说明伽利略的假设是否正确？c. b在竖直方向的运动是自由落体运动吗？伽利略的假设是否正确？（同学之间交流自己是如何得到结论的）研究的结论是：4、伽利略对平抛运动的研究对我们的启示:研究较复杂的二维（或三维）运动时，可以将这个复杂的运动 （合运动）分解为两个（或三个）简单运动（分运动），通过研究简单的分运动，就可以研究合运动的情况。【问题探究】问题1：如图一1所示，红蜡块沿玻璃管匀速上升，速度为v。，若在红蜡块从a点上升的同 时，玻璃管沿水平方向从静止开始做匀加速直线运动，加速度

5、为1,蜡块的实际运动轨迹是 图中的（）a.直线apb'b.曲线aqbfc,曲线arb'd.无法确定解析：红蜡块同时参与两个运动。一个是沿玻璃管在竖直方 向的匀速上升运动，它是浮力与阻力作用结果；另一个是 在水的水平力推动下的匀加速运动。实际运动是上述两个运动的合运动。运动轨迹由两个 分运动的位移决定。在竖直方向是匀速运动，水平方向做初速为零的匀加速运动，开始一段时间，水平速度 小于竖直速度u,水平位移小，竖直位移大。当水平速度大于竖直速度时，水平位移大于竖 直位移，轨迹应是aqbfo :.选b。问题2:在利用闪光照片验证伽利略的假设时，关于物体在竖直方向上做自由落体运动时， 不

6、通过竖直位移的计算，能否说明物体做自由落体运动？解析：能，可以通过比较法说明。具体的方法是，在闪光照片上，只要在每一时刻做平抛运 动的物体b,与做自由落体运动的物体a,总在同一水平面上，就说明平抛运动在竖直方向 的运动和自由落体运动相同，也就是说：做平抛运动的物体，其竖直方向的分运动是自由落 体运动。【教师精讲】1、合运动与分运动的关系（1）物体做合运动与物体同时参与两个分运动具有等效性。（2）分运动与合运动及分运动之间具有同时性和等时性。（3）两个分运动其运动具有独立性，不会相互影响。（4）合运动的位移就等于两个分运动位移的矢量和 合运动的速度就等于两个分运动速度的矢量和合运动的加速度就等于

7、两个分运动加速度的矢量和2、力的独立作用原理：一个物体同时受到几个力fi、f2作用，那么这几个力将在力的方向上分别产生一个加速度。1、。2,度的矢量和。根据这个原理， 竖直方向的加速度， 如，上例中蜡烛所受重力与浮力在竖直方向上，且为一对平衡力(即合力为零)，故竖直 方向做匀速运动，平抛运动中水平方向不受力，故水平方向做匀速运动，竖直方向上物 体只受重力，故竖直加速度为重力加速度g,同时初速度为零，故竖直方向上物体做自由 落体运动。3、关于曲线运动的基本知识(1)(2)“1=导，"2二令，而物体的实际加速度g就是这几个分加速水平方向的力只能产生水平方向的加速度，竖直方向的力只能产生

8、不会相互影响。这也正是分运动之间具有相互独立性的根源所在。物体运动的轨迹如果是曲线，我们就说物体做曲线运动。 物体做曲线运动的条件：同时满足如下两个条件：首先，物体所受合力不等于零，其次，合力的方向与速度不在同一条直线上。 换用数学语言表述，艮"物体所受合力不等于零，且其方向与初速度不在同一条直线上(3)(4)(5)做曲线运动的物体在某一时刻运动到某点，物体在该时刻的速度方向一定沿运动 轨迹在该点的切线方向上。曲线运动一定是变速运动，物体一定有加速度相对速度方向而言，曲线运动的物体所受合力在哪一侧，轨迹就向哪一册弯曲。 即合力必定在弯曲的轨迹的内侧(凹的一侧)。【典型15!l题】引导

9、学生思考下面的程序练习:(1)如图，a在空中b在光滑的水平面上，且b球在a球的正下方h处，现使它们以相 同的水平初速度vo同时开始运动，忽略空气阻力，以下判 achvp 断正确的是a. a、b两球一定会在水平面上相遇b. a、b两球不一定在水平面上相遇c. a落地前，b总在a的正下方d. a落地前，b可能在a的前边，因为a的路程总比b长。(2) 如图，a和c在空中同一水平面上，已知水平面上在两球的下方h处，现使a以水 平初速度vo开始运动，同时让c做自由落体运动，忽略空气阻力，以下判断正确的是a->voa. a、b两球一定会在同一水平面上相遇b. a、b两球不一定会相遇c. a、b两球可

10、能会在空中同一水平面上相遇d. a、b两球可能会在a落地时相遇（3）如图，a和c在空中，b在光滑的水平面上且b球在a球的正下方，已知水平面 上在a球的正下方h处，现使a和c以相同的水平初速度vo同时开始运动，同时让c做自 由落体运动，忽略空气阻力，以下判断正确的是aqvo-o-et-hb 7=c>voa. 一定会看到a、b、c三球在光滑水平面上相遇b. a、b两球相遇的同时必定与c球相遇c. b、c两球相遇的同时必定与a球相遇d. a、c两球相遇的同时必定与b球相遇1 参考答案：(1) ac (2) bcd (3) c【课堂反馈】1. 试分析物体做平抛运动为什么是曲线运动。2. 将一个物

11、体沿斜向上的方向以某初速度抛出，物体的运动也是曲线运动，为什么？【达标训练】1. 一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（）a. 速度一定在不断地改变，加速度也一定不断地改变b. 速度一定在不断地改变，加速度可以不变c. 速度可以不变，加速度一定不断地改变d. 速度可以不变，加速度也可以不变2. 下列说法中正确的是（）a. 曲线运动中物体的加速度一定是变化的b. 两个匀速直线运动的合运动一定也是匀速直线运动c. 两个分运动是直线运动，其合运动也一定是直线的d. 两个匀变速直线运动的合运动不可能是直线的3. 下列说法中不正确的是（）a. 物体在不垂直于速度方向的合外力作用下，速度大小一定变

12、化b. 物体做曲线运动不一定受到变力作用c. 物体受到变化的合外力作用时，它的速度大小一定改变d. 做曲线运动的物体，一定受到与速度不在同一直线上的外力作用4. 一人以恒定的速度渡河，当他游到河中间时河水的流速突然增加，则他游到对岸的时 间比原来过河的时间相比（）a. 不变 b.增大 c.减小 d.不能确定5. 物体受到几个力的作用而做匀速直线运动，若撤去其中一个力，其余的力不变，它可 能做（）a.匀速直线运动b.匀加速直线运动c.匀减速直线运动d.曲线运动6. 一物体由静止开始下落一小段时间后突然受一恒定水平风力的影响，但着地前一小段时间风突然停止，则其运动轨迹的情况可能是（）abcd7. 如图所示，一质点从m点到n点作曲线运动，当它通过f点时，其速度v和加速度 。的方向可能正确