鲁科版高中物理必修第二册 2.4 生活中的抛体运动 课件(共33张PPT)

(共33张PPT)
第2章
抛体运动
第4节
生活中的抛体运动
图片中物体的运动有哪些共同特点？
轨迹
速度
加速度
田径场上投掷出的链球、铅球、铁饼、标枪以及杂技表演中抛出去的球在空中的运动(图2—19)都可视为抛体运动。
抛体运动的定义
01
以一定的初速度将物体抛出，物体仅在重力作用下所做的运动，称为抛体运动(projectile motion)。
特点：
①初速度（向上/下、水平、斜上/下）
②只受重力作用
加速度恒为g
③匀变速运动
根据抛出物体的初速度方向，我们可把抛体运动分为平抛运动、竖直上抛运动、竖直下抛运动和斜抛运动(斜上抛运动和斜下抛运动 )。
斜抛
如何研究斜抛运动呢？
运动的分解
以斜抛( 斜上抛 ) 运动为例，我们可建立一个平面直角坐标系，将坐标系的原点选择在物体的抛出点，物体运动的水平方向为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向，如图2－20 所示。
物体抛出方向与x轴正方向之间的夹角称为抛射角，用θ表示。在这个坐标系中，物体被抛出的初速度 v0 可分解为水平方向的 v0x、竖直方向的 v0y。
物体在水平方向没有受到外力的作用，在竖直方向上只受到竖直向下的重力作用。因此，斜上抛运动可看成水平方向初速度为 v0x 的速直线运动和竖直方向初速度为 v0y 的竖直上抛运动的合运动。
图 2－21 是做斜抛( 斜上抛 ) 运动小球的频闪照片。分析可知，小球运动的轨迹是抛物线。
如何分解斜抛运动？
初速度 受力情况 运动情况
水平方向
竖直方向
vx0 不受外力
vy0 重力
匀速直线运动
竖直上抛运动
将斜抛运动分解到水平与竖直方向，分析各分运动的特点。
明确斜抛运动中两个重要概念：射程、射高
射程：
射高：
抛出点到落地点的水平距离
抛出点到最高点的竖直距离
研究表明：抛射角一定初速度增大，射高和射程都增大。
初速度大小一定，当抛射角为 45°时，射程最大；
当抛射角为 90°时，射高最大。
斜抛运动的射高和射程是实际生产生活中所关注的问题。
投掷出的链球、铁饼、标枪所做的运动都可视为斜抛运动，考虑到抛出点离地面有一段高度，为使它们的射程最大，抛射角通常可略小于 45°( 请分析为什么 )。有些喷泉喷射出的水的运动也可视为斜抛运动，控制喷水的喷射初速度，可使水的射程和射高不同而形成美景 (图 2－22)。以上是忽略空气阻力的情况，若考虑空气阻力，情况会有所不同。
竖直方向：
水平方向：
竖直上抛
匀速直线
时 间
能了解曲线运动的内涵，知道物体做曲线运动的条件，能从运动合成与分解角度认识抛体运动；能综合分析生产生活中的抛体运动问题，解决一些相关的实际问题。具有与抛体运动相关的初步的运动观念。
——物理观念
斜抛运动速度
02
水平初速度
竖直初速度
水平速度
经过时间t后
竖直速度
斜抛运动位移
03
y
x
s
水平初速度
竖直初速度
y
x
s
水平位移：
经过时间t后:
竖直位移：
斜抛运动对称性
04
A
B
时间对称
轨迹对称
A
B
速度对称
对称两点速度大小相等
斜抛运动计算
05
s
射高y
射程x
水平初速度
竖直初速度
运动时间：
s
射高y
射程x
射程x：
射高y：
节练习
1. 抛体运动是匀变速运动吗 请说明理由。
解：抛体运动是匀变速运动；
因为物体做抛体运动的过程中，只受重力，合外力恒定，所以加速度恒定故抛体运动是匀变速运动。
2. 如果把物体斜向下抛出，请运用运动合成与分解的方法，说明斜向下的抛体运动可视为哪两个运动的合运动。
解：把物体斜向下抛出后，轨迹如图
水平方向不受力，所以水平方向的分运动是：以vx做匀速直线运动；
竖直方向受重力，所以竖直方向的分运动是：做初速度为vy、加速度为g的匀加速直线运动。
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本课结束
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