抛体运动的规律教案

1、§5.3 抛体运动的规律【教学目标】知识与技能:1、知道什么是抛体运动,知道抛体运动是匀变速曲线运动,知道什么是平抛运动。2、知道抛体运动的受力特点,会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动。3、理解平抛运动的规律,知道平抛运动的轨迹是一条抛物线。4、知道分析一般抛体运动的方法运动的合成与分解。5、会确定平抛运动的速度。过程与方法通过平抛运动的研究方法的学习,使学生能够综合运用已学知识,来探究新问题的研究方法。情感态度与价值观通过平抛的理论推证和实验证明,渗透实践是检验真理的标准。【教学重点】1、平抛运动的特点和规律2、学习和借鉴本节课的研究方法【教学难点】应用数学知识分析归纳抛体运动

2、的规律.【教学方法】探究、讲授、讨论、练习【教具准备】平抛运动演示仪、自制投影片【教学设计】抛体运动是自然界常见的运动形式,而本节重点研究的平抛运动是抛体运动的特例,本节的学习可以看作是由特殊到一般的过程;同时本节也是对前面所学的运动的合成和分解的应用。更是学生自主设计、探索的好素材,在本章中有着重要的地位。有了前面一节对运动的合成和分解了解,再来学习抛体运动是水到渠成的事。本节我主要利用对比实验,结合物理学的研究方法,揭示平抛运动的特点和规律,引导学生用数学方法解决物理问题。并引导学生用所学知识解决实际问题,使学生体验到探索自然规律的艰辛与喜悦。教学活动新课导入(1教师:出示一把弹射初速较小

3、的玩具枪,谁能用枪击倒距击发点2m左右的小木偶?提问:为什么枪、木偶在同一水平直线上枪击发后打不到木偶?学生:(子弹不是做直线运动,由学生根据曲线运动的条件进行分析(2通过视频、图片展示生活、生产中的抛体现象,展示抛体现象的普遍性。视频:飞机投弹,运动员推铅球图片:农民抛秧苗(3利用对比实验,结合物理学的研究方法,揭示平抛运动的特点对比实验 一只手一起抛出的两个金属球运动情况基本相同;一只手一起抛出相同质量、体积不同的两个纸团,它们的运动情况差异很大。提出问题 造成两次实验差异的原因是什么?即为什么体积大的纸团比体积小的纸团抛得近多了?归纳总结 空气阻力使抛体运动变得复杂,根据从简单到复杂的原

4、则,我们先研究最简单的情况:将物体水平抛出,物体只在重力作用下的运动,即平抛运动。教师:引出抛体运动的概念以一定的速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力的作用,它的运动叫做抛体运动.。本节重点研.,如果抛体运动的初速度是沿水平方向的,这个运动叫平抛运动究平抛运动.的规律。新课教学运用“科学探究”教学模式,引导学生探究平抛运动规律探究平抛运动在竖直方向的运动规律根据上一节的知识,可以将曲线运动分解为两个直线运动。那么如何来分解平抛运动比较好?因为小球受的力在竖直方向,初速度又是在水平方向,所以将平抛运动分解到水平方向和竖直方向比较好。提出问题 如果将平抛运动视为水平方向的运动和

5、竖直方向的运动的合运动,那么,平抛运动在竖直方向应是什么运动?实验论证引导性提问:能否设计对比实验来验证猜想?分析猜想竖直方向受重力作用,应是自由落体运动。利用平抛运动和自由落体运动对比演示仪.验证猜想, 生成性问题:如何判断两个小球是否同时落地?分析讨论:让两个物体同时开始运动,一个做自由落体运动,一个做平抛运动,看它们是否同时着地;同时落地则证实猜想。看;利用数码相机拍频闪照片听:课堂上听的方式最简单易行,所以用听的方式。实验操作:教师演示,全体同学听。探究结论平抛运动在竖直方向是自由落体运动。探究平抛运动在水平方向的运动规律提出问题平抛运动在水平方向应是什么运动?分析猜想 水平方向不受力

6、,应是匀速直线运动。讨论研究方向:仍可以通过对比实验进行验证。对比实验:即是让两个小球球同时以相同的速度开始运动,一个平抛,一个在水平面上匀速运动,看相同的时间内,水平方向位移是否相等;相同则证实猜想。选择实验器材,设计实验方案,全体同学观察。用以下器材设计一个对比实验:两个完全相同的斜槽,一要规格相同的水平槽,两个小球,两个电磁铁(含导线和电源; 对比实验方案:将两个斜槽水平对齐,上下放置,如图所示,用电磁铁控制两个小球同时开始运动,它们以相同大小的速度同时离开斜槽,上面的小球做平抛运动,下面的小球在水平轨道上做匀速直线运动,若它们在水平轨道上相碰,则验证猜想实验操作:教师演示探究结论 平抛

7、运动在水平方向是匀速直线运动。根据以上实验,理解平抛运动的规律一、抛体的位置v的平抛运动的位置随时间变化的规律首先,研究初速度为教师设疑:还能像描述匀变速直线运动那样.用一维坐标来描述平抛物体的运动位置吗?不能,由于抛体运动是曲线运动,至少要用二维坐标才能描述平抛物体的运动.演示:贴近黑板,在黑板的平面上,用手把小球水平抛出,用粉笔记下小球离开手的位置,描出轨迹.我们以小球离开手的位置为坐标原点,以水平抛出的方向为x轴的方向,竖直向下的方向为y轴的方向.建立坐标系,并从这一瞬间开始计时.用牛顿第二定律的观点分析水平方向、竖直方向的力和运动的特征问题1:竖直方向受什么力,有没有加速度,有没有初速

8、度?水平方向受什么力,有没有加速度,有没有初速度?问题2:是否可以把平抛运动看成是水平方向和竖直方向上两个运动的合成,这两个方向上的运动各有什么特点呢?结论l:因抛出时,物体只受重力的作用,竖直方向有大小为g的加速度,没有初速度;v不变.不受水平方向的力,所以,小球在水平方向没有加速度,水平方向保持初速度2:平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动,并且两个分运动与平抛运动具有等时性.平抛运动物体在任意时刻t 的位置:t v x 0= (1 221gt y = (2 平抛运动物体在任意时刻t 的位移: (22202221 +=+=gt t v y x p o s

9、方向:例1一架飞机水平匀速飞行.从飞机上每隔l s 释放一个铁球,先后释放4个,若不计空气阻力,从地面上观察4个小球( C A.在空中任何时刻总是捧成抛物线,它们的落地点是等间距的B.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是不等间距的C.在空中任何时刻总在飞机正下方,排成竖直的直线,它们的落地点是等间距的D.在空中任何时刻总在飞机的正下方,捧成竖直的直线,它们的落地点是不等间距的。二.抛体的速度要求学生画出在平面坐标中平抛运动的轨迹和速度的方向,同样道理,先把平抛运动分解,确定两个分运动在某时刻的速度,再将两个分速度合成,就是平抛运动的速度。水平速度:0v v x = 竖直速度:gt v

10、y =平抛运动的速度:gh v v v v y x t 22022+=+=t v 的方向:x y v v =tan例题2:一个物体以10 m /s 的速度从10m 的高度水平抛出,落地时速度的方向与地面的夹角是多少(不计空气阻力?tan分析:物体在水平方向不受力,所以加速度为0,速度总等于初速度V 0=lO m /s ;在竖直方向的加速度为g ,初速度为0,可以用匀变速运动的规律.解答:落地时,物体在水平方向的速度=0v v x 10 m /s .落地时竖直方向的速度记为y v ,在竖直方向遵循匀变速运动的规律,有gh v y 22=,由此解出口,y v =14.1 m /s 三.平抛物体的运

11、动轨迹 (1演示实验:用玩具水枪演示平抛运动轨迹(2显然,平抛运动物体的轨迹是一条曲线,那么,这条曲线的性质即x 、y 两个自变量的关系是怎样的呢?例题3讨论以速度0v 水平抛出的物体的运动轨迹方程。 解答:将以上两式消去时间t 得到轨迹方程 (3结论:平抛运动的轨迹方程为:_,是一条_。四.斜抛运动思考:如果物体抛出时的速度v 0不沿水平方向,而是斜向上与水平成一定的夹角请同学们:(1按照上面分析过程中的方法体会斜抛物体的运动在水平方向和竖直方向的运动性质(2结合数学知识尝试判断轨迹方程的性质。自主探究如果物体抛出时的速度0v 不沿水平方向,而是斜向上方或斜向下方且仅受重力,这样的斜抛运动怎

12、么分析?知识拓展 斜抛运动的位置 问题：1 斜抛运动的物体仅受重力，水平方向的速度变化吗?如果水平速度不变，应该 有多大 7 2斜抛运动与平抛运动在竖直方向上相比，有什么相同和不同? 结论：1水平方向做速度为 v x = v0 cos 的匀速直线运动 2竖直方向做初速度为 vy = v0 sin 竖直上抛运动或竖直下抛运动 练习巩固 1.一物体从 O 点以初速度0=10m/s 水平抛出，不计空气阻力，经过 2s 后运动到 A 点.。请 确定 ts 时物体的位移。 2.一个质点以 10m/s 的初速度从 5m 的高度水平抛出。 （1）经多长时间落地？ （2）落地速度的大小为多少？ （3）落地速度与地面的夹角是多少? 布置作业 教材“问题与练习”第 1、2 题 板书设计 教学反思： 教学反思： 1. 创设情景，引入新课，学生热情高涨、兴趣浓。 2. 做好演示实验，特别是指导学生做好对演示试验的分析，对于帮助学生理解平抛运 动的特点十分重要，在实验中，