高中物理 5.4《拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律》精品課件 新人教版必修2

1、新課標(biāo)人教版課件系列,《高中物理》必修２,6.4《拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律》,教 學(xué)目 標(biāo),知識(shí)與技能 1．理解平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)，其加速度為g． 2．掌握拋體運(yùn)動(dòng)的位置與速度的關(guān)系．過程與方法 1．掌握平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，能夠運(yùn)用平拋規(guī)律解決有關(guān)問題． 2．通過例題分析再次體會(huì)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律．情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1．有參與實(shí)驗(yàn)總結(jié)規(guī)律的熱情，從而能更方便地解決實(shí)際問題． 2．通過實(shí)踐，

2、鞏固自己所學(xué)的知識(shí)．,教學(xué)重點(diǎn) 分析歸納拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律教學(xué)難點(diǎn) 應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析歸納拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律．教學(xué)方法 探究、講授、討論、練習(xí) 教具準(zhǔn)備 平拋運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，叫—平拋運(yùn)動(dòng)。,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(yùn)動(dòng)的合成與分解,水平分運(yùn)動(dòng)：勻速直線運(yùn)動(dòng)豎直分運(yùn)動(dòng)：

3、自由落體運(yùn)動(dòng),一 平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),,,,,,,(x,y),0,y/m,x/m,1.初速度為v0 的平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任一時(shí)刻t的位置坐標(biāo),x=v0t,二 平拋運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)規(guī)律,2．初速度為v0的平拋運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)規(guī)律,3．初速度為v0的平拋運(yùn)動(dòng)物體在t秒末的加速度：,由于ax =0 ay =g , 所以a =g,平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)?,我閉著眼睛也知道肯定是………,三 平拋運(yùn)動(dòng)性質(zhì),1. 平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線(拋物線)，故平拋運(yùn)動(dòng)是一種曲線運(yùn)動(dòng).,2.平拋運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)是一種勻變速運(yùn)動(dòng)。,平拋運(yùn)動(dòng)是一種

5、勻變速曲線運(yùn)動(dòng).,四 平拋運(yùn)動(dòng)應(yīng)用,例1、飛機(jī)在2km的高空以360km/h的速度沿水平航線勻速飛行，飛機(jī)在地面上觀察者的正上方空投一包裹（取g＝10m/s2，不計(jì)空氣阻力） ⑴試比較飛行員和地面觀察者所見的包裹的運(yùn)動(dòng)軌跡； ⑵包裹落地處離地面觀察者多遠(yuǎn)？離飛機(jī)的水平距離多大？ ⑶求包裹著地時(shí)的速度大小和方向。,四 平拋運(yùn)動(dòng)應(yīng)用,例2、平拋一物體，當(dāng)拋出1秒后它的速度與水平方向成45o，落地時(shí)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(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)的一些討論：,1.影響運(yùn)動(dòng)時(shí)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(gè)相等時(shí)間間隔內(nèi)的速度變化量相等,拓展： 一般拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,若物體是斜向下拋或是斜向上拋，其運(yùn)動(dòng)的規(guī)律又如何？,一.處理方法:,運(yùn)動(dòng)合成與分解,水平方向:,豎直方向:,,勻速直線運(yùn)動(dòng),勻減速直線運(yùn)動(dòng),二.應(yīng)用,1.上升最大高度h,2.水平

7、射程x,1.什么是平拋運(yùn)動(dòng),2.平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng),它是一種勻變速曲線運(yùn)動(dòng).,3.平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,,,課堂小結(jié),,能力·思維·方法,【例1】平拋運(yùn)動(dòng)的物體，在落地前的最后1s內(nèi)，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(shí)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(yùn)動(dòng)的速度規(guī)律求解.解法一：設(shè)平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v0，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，則經(jīng)過(t-1)s時(shí)，vy=g(t-1)，tan30°=g(t-1)/v0.經(jīng)過ts時(shí)：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(jié)論總結(jié)中的結(jié)論2解題更簡(jiǎn)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(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)L=1.25cm，若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)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(jì)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(shí)間間隔相等，設(shè)為t，又設(shè)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(yùn)動(dòng)，有：l=vayt+1/2gt２ , 2l=vbyt+1/2gt２(也可能選a到c，因初速

11、相同稍簡(jiǎn)單一些，但豎直位移是3l時(shí)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(cuò)解情況，不少同學(xué)都是誤將a點(diǎn)作為拋出點(diǎn)，很快地利用v0t=2l及l(fā)=gt２／２求解得錯(cuò)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(lái)做更為簡(jiǎn)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(gè)小球.經(jīng)過時(shí)間t，小球落到星球表面，測(cè)得拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng).若拋出時(shí)的初速度增大到2倍，則拋出點(diǎn)和落地點(diǎn)之間的距離為 L.已知兩落地點(diǎn)在同一水平面上，該星球的半徑為R，萬(wàn)有引力常數(shù)為G.求該星球的質(zhì)量M.,,能力·思維·方法,【解析】本題的情景是平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律和萬(wàn)有引力定律在探測(cè)星球質(zhì)量時(shí)的綜合運(yùn)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(yùn)動(dòng)中加以運(yùn)用，只是加速度不同而已.在平拋運(yùn)動(dòng)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(shí)間是一樣的.從萬(wàn)有引力定律可知加速度與哪些因素有關(guān).加速度是聯(lián)系平拋運(yùn)動(dòng)和萬(wàn)有引力的橋梁.,,能力·思維·方法,設(shè)拋出點(diǎn)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(yùn)動(dòng)規(guī)律得知，當(dāng)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(shè)該星球上的重力加速度為g，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得h=1/2gt２. 由萬(wàn)有引力與牛頓第二定律，得 GMm/R２=mg，式中m為小球的質(zhì)量. 聯(lián)立以上各式，解得,,,延伸·拓展,【例4】飛機(jī)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(shí)間t，飛行員聽到炸彈著地后的爆炸聲，假設(shè)炸彈著地

15、即刻爆炸，且爆炸聲向各個(gè)方向傳播的速度都是v0,不計(jì)空氣阻力，求飛機(jī)飛行的速度v.,,延伸·拓展,【解析】這是一道有關(guān)平拋運(yùn)動(dòng)和聲學(xué)相結(jié)合的題目，要抓住時(shí)間t把平拋運(yùn)動(dòng)和聲音的傳播結(jié)合起來(lái)，如圖4-2-4所示.,圖4-2-4,,延伸·拓展,平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t1= ,這樣聲音的傳播時(shí)間為t- ,聲音的傳播距離為v0 (t- ).由幾何知識(shí)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(gè)小物體由斜面上A點(diǎn)以初速v0水平拋出，然后落到斜面上B點(diǎn)，已知斜面的傾為θ，空氣阻力可忽略，求物體在運(yùn)動(dòng)過程中離斜面的最遠(yuǎn)距離s.,,延伸·拓展,【解析】小球的運(yùn)動(dòng)可分解成水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直向下的自由落體運(yùn)動(dòng)，如圖所示，什么時(shí)候最遠(yuǎn)呢?應(yīng)該是當(dāng)物體的速度與斜面平行時(shí)物體距斜面最遠(yuǎn).設(shè)此過程所經(jīng)歷時(shí)間為t,有 x=v0t，