2.2平抛运动（教学课件）(共35张PPT)-2024-2025学年鲁科版（2019）高中物理必修第二册

(共35张PPT)
第二节 平抛运动
高中物理鲁科版（2019）必修第二册
教学课件
Teaching Courseware
20XX.XX.XX
第二章 抛体运动
PART.1
PART.2
PART.3
PART.4
素养目标
新课讲解
新课导入
经典例题
目录
CONTENTS
PART.2
PART.4
课堂练习
课堂小结
1.知道什么是平抛运动，知道平抛运动是一种匀变速曲线运动。
2.能应用运动的合成与分解的方法研究和分析平抛运动。
3.能应用平抛运动规律解决相关的实际问题。
素养目标
新课导入
在排球比赛中，你是否曾为排球下网或者出界而感到惋惜？如果运动员沿水平方向击球，在不计空气阻力的情况下，要使排球既能过网，又不出界，需要考虑哪些因素？观察飞机投下的炸弹，与排球的运动有什么共同点？
新课讲解
New lesson explanation
新课讲解
一、平抛运动
1. 定义：物体以一定的初速度沿水平方向抛出，只在重力作用下所做的运动，称为平抛运动。
2. 条件：初速度沿水平方向，只有重力作用。
3. 特点：物体只受重力作用，所以平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动。
水平抛出的石子
水平喷出的水柱
新课讲解
平抛运动在体育运动项目中很常见。比如，网球运动员举拍沿水平方向用力击球，球离开球拍后在重力的作用下划出一条抛物线，向对方场地飞去，这时球的运动可近似视为平抛运动。
思考：平抛运动是曲线运动，那么我们应该采取什么样的方法来研究平抛运动呢？
化曲为直 — 运动的分解 — 等效替代
讨论：平抛运动可以分解为哪两个方向上的直线运动？
①水平初速度
②只受重力作用
③匀变速曲线运动
新课讲解
二、平抛运动的研究
如何分解平抛运动？
沿水平方向
沿竖直方向
分解平抛运动
具有初速度而且不受力
初速度为零且只受重力作用
自由落体运动
匀速直线运动
平抛运动可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
x
y
v0
mg
新课讲解
验证实验一：
平抛运动竖直方向是自由落体运动
平抛运动在竖直方向上可以分解为自由落体运动
新课讲解
验证实验二：
平抛运动水平方向是匀速直线运动
平抛运动在水平方向上可以分解为匀速直线运动
新课讲解
竖直方向：
水平方向：
自由落体
匀速直线
时 间
新课讲解
三、平抛运动的规律
(1) 通过如图(a) 所示的平抛运动演示器来研究平抛运动。用小锤击打弹性金属片 C，球 A 沿水平方向飞出，做平抛运动。与此同时，与球A 相同的球 B 被松开做自由落体运动。改变实验装置离地面的高度，多次实验，两球总是同时落地。
在同一高度改变小锤击打的力度，使球 A 的平抛初速度大小不同，多次实验，两球也总是同时落地。这说明做平抛运动的球 A 在坚直方向上的运动情况与球 B 相同，为自由落体运动。
新课讲解
(2) 在如图 (b)所示的装置中，M、N 是两个完全相同的轨道，轨道未端都与水平方向相切。其中，轨道 N 的末端与光滑水平面相切，轨道 M 通过支架固定在轨道N 的正上方。将小铁球 P、O 分别吸在电磁铁 C、D 上，然后切断电源，使两球以相同的初速度 v0 同时通过轨道 M、N 的末端，发现两球同时到达 E 处，发生碰撞。改变轨道 M 在轨道 N 上方的高度，再进行实验，结果两球也总是发生碰撞。
这说明做平抛运动的 P 球在水平方向上的运动情况与 Q 球相同为匀速直线运动。
新课讲解
1.平抛运动的速度
速度
大小
方向
时间为时，物体运动到点处
水平方向：匀速直线运动
竖直方向：自由落体运动
α
vx
vy
v
O
x
y
v0
P (x,y)
h
新课讲解
位移
大小：
方向：
时间为时，物体运动到点处
水平方向：匀速直线运动
竖直方向：自由落体运动
l
O
x
y
P (x,y)
B
A
v0
2.平抛运动的位移
新课讲解
3.抛体的轨迹
水平方向：匀速直线运动
竖直方向：自由落体运动
消去t 得：
x
y
vx
vy
( x,y)
v0
v
新课讲解
求位移的常见思路：
化曲线运动为直线运动
竖直方向：自由落体运动
水平方向：匀速直线运动
合位移方向
合位移大小
平抛运动
分解
合成
y
θ
l
新课讲解
（1）速度与水平方向上的夹角和位移与水平方向上的夹角的关系：
4.平抛运动的两个推论：
经过时间t后运动到P点
速度偏转角正弦值是位移偏转角的两倍
新课讲解
（2）速度方向的反向延长线与x轴的交点为水平位移的中点
经过时间t后运动到P点
α
速度反向延长线与水平位移交点A为水平位移中点
经典例题
Classic Example
经典例题
例1 从某一高度处水平抛出一物体,它落地时速度是50 m/s,方向与水平方向成53°。(g取10 m/s2,cos 53°=0.6,sin 53°=0.8)求:
(1)抛出点的高度和水平射程。
(2)抛出后3 s末的速度。
(3)抛出后3 s内的位移。
点拨：根据运动的合成与分解,可将末速度分解为竖直方向的分速度和水平方向的分速度进行求解。求合速度和合位移时,先求出两个方向的分速度和分位移,然后再合成。
经典例题
解析:(1)设落地时的竖直方向速度为vy,水平速度为v0,则有
vy=vsin θ=50×0.8 m/s=40 m/s
v0=vcos θ=50×0.6 m/s=30 m/s
经典例题
经典例题
可得
投放物资处到水平地面的距离为s，由于物资在水平方向做匀速直线运动，所以 s = v0t = 5010m = 500 m
【例2】在一次军事演习中，一架装载军用物资的飞机，在距地面500m的高处以50m/s的水平速度飞行。为了把军用物资准确地投掷到地面目标位置，飞行员应在距目标水平距离多远处投放资 (取重力加速度g =10m/s2 ，不计空气阻力)
根据公式
解析：
经典例题
【例3】关于平抛运动，下列说法正确的是（　　）
A.平抛运动是非匀变速运动
B.平抛运动是匀速运动
C.平抛运动是匀变速曲线运动
D.平抛运动的物体落地时速度方向一定是竖直向下的
◆平抛运动的两个分运动
平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做初速度为零、加速度为g的匀变速直线运动。
解析:A、B错，C对：平抛运动的加速度不变，是匀变速曲线运动。
D错：落地时有水平分速度，合速度方向不会竖直向下。
C
课堂练习
Classroom Practice
课堂练习
1.（多选）关于平抛运动，下列说法中正确的是（　　）
A.物体只受重力，加速度为g
B.物体的运动是水平匀速运动和竖直自由落体运动的合运动
C.抛出点高度一定时，落地时间与初速度大小有关
D.抛出点高度一定时，水平飞出距离与初速度大小成正比
ABD
课堂练习
A．va>vb>vc，ta>tb>tc
B．vaC．vatb>tc
D．va>vb>vc，ta2. 如图所示，在同一平台上的O 点水平抛出三个物体，分别落到 a、b、c 三点，则三个物体运动的初速度 va、 vb 、 vc 和运动的时间 ta、 tb 、 tc 的关系分别是（ ）
C
课堂练习
3. 如图所示，以v0=19.6 m/s的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直撞在倾角θ为45°的斜面上，可知物体完成这段飞行的时间是（　）
A.1 s 　　 　　B.2 s C. s 　　　　D.3 s
B
解析：当物体垂直撞在倾角为45°的斜面上时，将速度分解如图所示，由图可得，此时物体竖直方向的分速度 vy=v0=19.6 m/s，由vy=gt可得运动的时间为t = = = 2 s。
课堂练习
4.在某一高度将物体以初速度v0水平抛出,落地时速度与水平方向的夹角为θ,则可知抛出点离地面的高度为(　　)
D
课堂练习
5.如图所示，两支步枪先后在同一位置沿水平方向
各射出一颗子弹，打在 100 m 远处的靶子上，两弹
孔在竖直方向相距 5 cm，其中 A 为甲枪的子弹孔，
B 为乙枪的子弹孔。
(1) 哪支枪射出的子弹速度较大 为什么
(2) 若甲枪子弹射出时的速度为 500 m/s，取重力加速度 g＝10 m/s2，不计空气阻力，求乙枪子弹射出时的速度。
课堂练习
解：（1）甲枪射出的子弹速度大。
因为甲的弹孔 A 的位置较高，说明甲的运动时间较小，而水平距离相同，说明甲的平抛初速度较大；
（2）对甲枪射出的子弹，有：x＝vAtA，yA＝gtA2，
联立并代入数据解得：yA＝0.2m，
对乙枪射出的子弹，有：yB＝yA＋0.05m＝0.25m，
由 yB＝ gtB2 ，x＝vBtB，解得：vB＝200m/s。
课堂小结
Class Summary
课堂小结
物体以一定的初速度沿水平方向抛出，只在重力作用下所做的运动，称为平抛运动。
平抛运动竖直方向是自由落体运动
平抛运动水平方向是匀速直线运动
速度偏转角正弦值是位移偏转角的两倍
速度反向延长线与水平位移交点A为水平位移中点
平抛运动的两个推论：
C
O
x
y
t
v0
α
x
y
x = v0t
4.位移方向
3.合位移
1.水平分位移
2.竖直分位移
5.轨迹方程
x = v0t
感谢观看
THANK YOU