山东省2020-2021年高一物理下学期(鲁科版)必修2教案-第3章第3节-平抛运动.docx

平抛运动 教案
一．教学目的要求：
1． 平抛特点：初速度方向为水平，只在竖直方向受重力作用，是匀变速运动，其加速度为g; 轨迹是抛物线
2． 平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动，并且这两个运动互不影响
3． 会用平抛运动的规律解答有关问题
二．重点难点：
1． 重点是平抛运动的规律：物体的位置、速度如何随时间变化，轨迹是如何形成的；
2． 平抛运动是怎样分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的？
课型：新课（多媒体课件课）
三．主要教学过程：
（一） 引入新课: 猴子的命运
树上的一只猴子看到一个猎人正在用枪口对准它，它想落到地面上逃走。但是就在它刚掉离树枝的瞬间，子弹恰好射出枪口，猴子能逃脱卮运吗（猴子在子弹的射程内，不计阻力）大家想知道猴子的命运，学完本节内容——平抛运动，就会明白了。
复习曲线运动：曲线运动就是运动的轨迹是弯曲的
物体做曲线运动的条件是：物体所受合力跟速度的方向不在同始终线上
问：假设我平端一把步枪，扣动扳机后，子弹就要射出。那射出的子弹回做什么样的运动呢？我们首先可以知道，子弹在刚刚射出的时，会具有一个水平的初速度；假如这子弹在整个运动过程中不受阻碍，必定将落到地上，也就是说这个子弹的初始状态和末了状态我们都已经知道。那这个子弹在中间过程的运动轨迹会是怎样的呢？
我们可以来分析一下：子弹刚出枪口时有一个水平向右的速度，这时它只有受到一个竖直向下的重力的作用，力的方向跟运动方向不在同始终线上，因此，依据我们学过的学问，物体所受合力跟运动方向不在一条直线上，那这个物体就会做曲线运动。
能举出相像的例子吗？（ ）
入题：这类曲线运动有点特殊：子弹刚射出时具有一个水平的初速度，子弹运动过程中只受重力作用，我们就把这种初速度水平，运动过程中只受重力作用的运动称之为平抛运动。
（二） 教学过程设计：
1．平抛物体的运动
平抛运动是一个曲线运动，它的速度的方向在变，大小也在变，这样的运动我们该如何争辩？——方法：运动的合成和分解按子弹的运动效果）（提示可以通过我们其次节学过的运动的合成和分解，我们就把这个平抛运动的速度分解到水平方向和竖直方向，我们分别来看这个平抛运动在水平方向和竖直方向各作什么样的运动）。下面我们来观看多媒体制作的平抛运动和自由落体运动做对比的试验。（先频闪后比照？）
试验介绍：把两个支架轻轻的夹住一个小球，然后在A端再放一个小球，让这两个小球处在同一高度，稳定后，轻轻地敲击一下金属片，之后B球就会做自由落体运动，A球则会做平抛运动，这两个运动有什么联系？（先让同学猜想：哪个小球会先落地？为什么？）
让同学观看这个试验，两次，然后与同学争辩这个观看到的现象跟你们预料的是否全都？可见，很多状况下我们不能想当然，更多的时候，我们要自己动手做一做。
再让同学认真观看这个试验中的频闪照片，可以看出：做平抛运动的小球和自由落体的小球在任意时刻下落的高度是一样的，竖直的小球是做自由落体运动，而平抛小球在竖直方向上的运动和它全都，所以也是做的自由落体运动。
再让同学观看小球在水平方向的运动状况：通过观看网格图，我们可以发觉：小球在水平方向上在相等时间内通过的距离是相等的，这说明白什么？（同学回答：说明在水平方向上小球是做匀速直线运动）
通过这个观看，请一位同学总结平抛运动的特点。（平抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成。）
可以通过牛顿其次定律来说明：对平抛物体作受力分析，可以看出：平抛运动过程中只受重力作用，水平方向所受合力为0，竖直方向受到一个重力作用，因此水平方向物体做匀速直线运动；竖直方向作自由落体运动。
2．平抛运动的规律
现在我们可以定量的来计算一下平抛运动在运动过程中的运动状况了：假如知道了物体平抛的初速度v0，要问物体经过时间t以后的位置我们就可以这样来确定：这个物体在水平方向做匀速直线运动，所以这个物体在水平方向作匀速直线运动，所以t时间以后，物体在水平方向的位置： Sx=v0t Sy=gt2
S总==
Vx=v0 vy=gt v总=
=
当t=0，刚出手，tg=0 方向为水平向右
（对规律的分析可按位移公式，速度公式这样的挨次来分析，留意带上方向。还可适当加深，如轨迹方程的理解等等）
例题分析：
例一：一个小粉笔头在桌面上被水平弹出后，初速度为5m/s，已知桌面的高度为0.8m，求粉笔头经过多少时间落地？落地时粉笔头的水平位移是多少？
（本题做后说明：粉笔头落地所需时间与水平弹出的初速度无关，只跟桌面的高度有关；弹出的初速度大，只能说明粉笔头的水平位移大）
例二：一架老式飞机在高出地面0.81km的高度以2.5102km/h的速度水平飞行。为了使飞机上投下的炸弹落在指定的目标上，应当在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹？（空气阻力不计）（1）从水平飞行的飞机上投下的炸弹，做什么运动？为什么？
（2）炸弹的运动可分解为怎样的分运动？
（3）炸弹落地前在水平方向通过的距离与飞机投弹时离目标的水平距离之间有什么关系？简析：炸弹扔出后做平抛运动，其运动过程可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成。（通过多媒体演示让同学观看投弹后炸弹在空中的运动状况：炸弹在落地之前，始终在飞机的正下方）
新课小结
小试验：用尺测出玩具手枪射出枪口时的速度
留意点：1. 试验的原理
2． 必需考虑可行性

可行性的考虑：a. 如何保证让枪口水平？
b. 如何找出子弹的落地点？
其他的让同学自己争辩，找方法，如何改进
最终说明本试验的意义。
例2：一架飞机水平地匀速飞行。从飞机上每隔1秒钟释放一个铁球，先后共释放4个。若不计空气阻力，从地面上观看这4个球，则下列说法是否正确？并说明理由。
（1）在空中任何时刻总是排成抛物线。
（2）在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线。
（3）这4个铁球的落地点是等间距的。
（4）这4个铁球的落地点是不等间距的。
例3：两个年轻的美国人误将树枝上的松鼠当猎物，当意识到它是受爱护的小动物时子弹已经飞离枪口。如图所示，松鼠观察猎人正在水平方向对准它，为了逃脱即将来临的厄运，它想让自己自由落到地面上逃走。请问：松鼠的命运将如何？两年轻人是否会受到惩处？
(三)课堂小结
1．具有水平速度的物体，只受重力作用时，形成平抛运动。
2．平抛运动可分解为水平匀速运动和自由落体运动。平抛位移等于水平位移和竖直位移的矢量和；平抛瞬时速度等于水平速度和竖直速度的矢量和。
3．平抛运动是一种匀变速曲线运动。
4．假如物体受到恒定合外力作用，并且合外力跟初速度垂直，形成类似平抛的匀变速曲线运动，只需把公式中的g换成a，其中a=F合/m。
五、说明
1．平抛运动是同学接触到的第一个曲线运动，弄清其成因是基础，水平初速度的获得是问题的关键，可归纳为两种：
(1)物体被水平加速：水平抛出、水平射出、水平冲击等；
(2)物体与原来水平运动的载体脱离，由于惯性而保持原来的水平速度。
2．平抛运动的位移公式和速度公式中有三个含有时间t，应依据不同的已知条件来求时间。但应明确：平抛运动的时间完全由抛出点到落地点的竖直高度确定(在不高的范围内g恒定)，与抛出的速度无关。