拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 教學(xué)設(shè)計(jì) 高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

2/2人教版物理必修第二冊(cè)第5章第4節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)第5章拋體運(yùn)動(dòng)第4節(jié)拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律目錄一、學(xué)習(xí)任務(wù)二、新知探究（一）梳理要點(diǎn)（二）啟發(fā)思考（三）深化提升三、課堂小結(jié)四、拓展2/2第5章拋體運(yùn)動(dòng)第4節(jié)拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律一、學(xué)習(xí)任務(wù)1．知道平拋運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)，會(huì)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解分析平拋運(yùn)動(dòng)。2．理解平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，會(huì)確定平拋運(yùn)動(dòng)的速度和位移，知道平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條拋物線。3．熟練運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決相關(guān)問(wèn)題。4．了解一般拋體運(yùn)動(dòng)，掌握處理拋體運(yùn)動(dòng)的一般方法。二、新知探究知識(shí)點(diǎn)一：平拋運(yùn)動(dòng)的速度（一）梳理要點(diǎn)將物體以初速度v0水平拋出，由于物體只受重力作用，t時(shí)刻的速度為：1．水平方向的速度：vx＝v0。2．豎直方向的速度：vy＝gt。3．合速度大?。簐=（二）啟發(fā)思考如圖所示，一人正練習(xí)投擲飛鏢，如果不計(jì)空氣阻力，(1)飛鏢投出后，受力情況怎樣？其加速度的大小和方向是怎樣的？(2)飛鏢的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)，還是變加速運(yùn)動(dòng)？(3)飛鏢投出后，水平方向速度和豎直方向的速度有什么特點(diǎn)？提示：(1)因忽略空氣阻力，飛鏢投出后，只受重力作用，其加速度大小為g，方向豎直向下。(2)飛鏢運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，加速度是不變的，所以飛鏢的運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。(3)飛鏢投出后，水平方向速度不變，豎直方向的速度均勻增大。（三）深化提升1．平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：加速度為g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。2．平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(1)受力特點(diǎn)：只受重力作用，不受其他力或其他力忽略不計(jì)。(2)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)①加速度：為自由落體加速度g，大小、方向均不變，故平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)。②速度：大小、方向時(shí)刻在變化，平拋運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。(3)速度變化特點(diǎn)：任意兩個(gè)相等的時(shí)間間隔內(nèi)速度的變化相同，Δv＝gΔt，方向豎直向下，如圖所示。知識(shí)點(diǎn)二：平拋運(yùn)動(dòng)的位移與軌跡（一）梳理要點(diǎn)將物體以初速度v0水平拋出，經(jīng)時(shí)間t，物體的位移為：1．水平方向的位移：x＝v0t。2．豎直方向的位移：y＝12gt23．合位移大?。簊=4．軌跡：由水平方向x＝v0t解出t＝xv0，代入y＝12gt2得y＝g（二）啟發(fā)思考空中以一定速度飛行的戰(zhàn)斗機(jī)，為擊中前方坦克，而從后方水平投出一枚炸彈，炸彈飛行軌跡如圖所示。根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡，以拋出點(diǎn)為原點(diǎn)，水平方向和豎直方向建立坐標(biāo)系如圖所示，請(qǐng)思考以下問(wèn)題：【問(wèn)題】(1)分析曲線運(yùn)動(dòng)的基本思路和方法是什么？(2)如何對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究？(3)平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、水平位移和落地速度由哪些因素決定？提示：(1)分析曲線運(yùn)動(dòng)的基本思路和方法是將運(yùn)動(dòng)分解。(2)研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以將其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)。(3)平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由下落高度y決定，水平位移和落地速度則由初速度v0和下落高度y共同決定。（三）深化提升1．研究方法研究平拋運(yùn)動(dòng)通常采用“化曲為直”的思想，即將平拋運(yùn)動(dòng)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)。2．運(yùn)動(dòng)規(guī)律項(xiàng)目速度位移水平分運(yùn)動(dòng)水平速度vx＝v0水平位移x＝v0t豎直分運(yùn)動(dòng)豎直速度vy＝gt豎直位移y＝12gt合運(yùn)動(dòng)大?。簐＝v方向：與水平方向夾角為θ，tanθ＝vyv大?。簊＝v方向：與水平方向夾角為α，tanα＝y(tǒng)x＝圖示知識(shí)點(diǎn)三：一般的拋體運(yùn)動(dòng)（一）梳理要點(diǎn)物體拋出的速度v0沿斜上方或斜下方時(shí)，物體做斜拋運(yùn)動(dòng)(設(shè)v0與水平方向夾角為θ)，如圖所示。1．水平方向的分運(yùn)動(dòng)：物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，初速度vOx＝v0cosθ。2．豎直方向的分運(yùn)動(dòng)：物體做豎直上拋或豎直下拋運(yùn)動(dòng)，初速度vOy＝v0sinθ。（二）啟發(fā)思考體育運(yùn)動(dòng)中投擲的鏈球、鉛球、鐵餅、標(biāo)槍等(如圖所示)，都可以看作是斜上拋運(yùn)動(dòng)【問(wèn)題】(1)鉛球離開手后，如不考慮空氣阻力，其受力情況、加速度有何特點(diǎn)？(2)鉛球離開手時(shí)速度有什么特點(diǎn)？(3)鉛球在最高點(diǎn)的速度是零嗎？(4)處理上述運(yùn)動(dòng)的思路是什么？提示：(1)不考慮空氣阻力，鉛球在水平方向不受力，在豎直方向只受重力，加速度為g。(2)其初速度不為零，初速度方向斜向上方。(3)不是。由于鉛球在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，所以鉛球在最高點(diǎn)的速度等于水平方向的分速度。(4)利用運(yùn)動(dòng)合成與分解的思路。（三）深化提升1．斜拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：斜拋運(yùn)動(dòng)是加速度恒為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，軌跡是拋物線。2．斜拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律(以斜上拋為例說(shuō)明)(1)分析思路：斜上拋運(yùn)動(dòng)可以看成水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。(2)速度規(guī)律(如圖所示)水平速度：vx＝v0x＝v0cosθ。豎直速度：vy＝v0y－gt＝v0sinθ－gt。t時(shí)刻的速度大小為v＝vx(3)位移規(guī)律水平位移：x＝v0xt＝v0tcosθ。豎直位移：y＝v0tsinθ－12gt2t時(shí)間內(nèi)的位移大小為s＝x2+y(4)如果物體的落點(diǎn)與拋出點(diǎn)在同一水平面上，則飛行時(shí)間：t＝2v0y射高：Y＝v0y2射程：X＝v0cosθ·t＝2v02三、課堂小結(jié)回歸本節(jié)知識(shí)，自我完成以下問(wèn)題：1．平拋運(yùn)動(dòng)的條件是什么？提示：有水平初速度，僅受重力作用。2．平拋運(yùn)動(dòng)有哪些動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)？提示：平拋運(yùn)動(dòng)是加速度為g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。3．平拋運(yùn)動(dòng)的常用處理方法是什么？提示：分解，將平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的均加速直線運(yùn)動(dòng)。四、拓展實(shí)際彈道曲線彈頭飛行時(shí)其重心所經(jīng)過(guò)的路線謂之“彈道曲線”。由于重力作用和空氣阻力的影響，使彈道形成不均等的弧形。升弧較長(zhǎng)而直伸，降弧則較短而彎曲。膛外彈道學(xué)專門研究彈頭在空中運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，例如，彈頭的重心運(yùn)動(dòng)、穩(wěn)定性等也都會(huì)影響到彈道曲線。斜拋射出的炮彈的射程和射高都沒(méi)有按拋體計(jì)算得到的值那么大，當(dāng)然路線也不會(huì)是理想曲線。物體在空氣中運(yùn)動(dòng)受到的阻力，與物體運(yùn)動(dòng)速率的大小有密切關(guān)系：物體的速率低于200m/s時(shí)，可認(rèn)為阻力與物體速率大小的平方成正比；速率達(dá)到400～600m/s時(shí)，空氣阻力和速率大小的三次方成正比；在速率很大的情況下，阻力與速度大小的高次方成正比?？傊?，物體運(yùn)動(dòng)的速率越小，空氣阻力的影響就越小，拋體的運(yùn)動(dòng)越接近理想情況。例如，不計(jì)空氣阻力，某低速迫擊炮的理想射程是360m，實(shí)際上能達(dá)到350m，空氣阻力的作用處于次要地位；加