人教版高中物理必修二 5.2平抛运动(共55张PPT)

(共55张PPT)
平抛运动
教学目标
知道什么是抛体运动，知道抛体运动是匀变速曲线运动，知道什么是平抛运动
知道抛体运动的受力特点，会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动
理解平抛运动的规律，知道平抛运动的轨迹是一条抛物线
知道分析一般抛体运动的方法—运动的合成与分解
会确定平抛运动的速度
教学重点
教学难点
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
平抛运动可以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
平抛运动可以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
抛铅球
击出的垒球
投篮
射门
扔铁饼
掷标枪?
发射军事类导弹
在桌面上弹落玻璃球
龙头嘴里喷水
滑雪运动员从平台飞出
击出排球
以上实例，物体的运动有什么共同特征？
物体被抛出
抛出后只受重力
抛体运动
定义：
特点：
只受?
?重力?
?（忽略空气阻力）
具有
初速度
重力和初速度共线
重力和初速度不共线
匀变速直线运动
匀变速曲线运动
以一定的
初速度
将物体
抛出，如果物体
只受重力
的作用，这时的运动叫做抛体运动。?
抛体运动
重力和初速度共线时
竖直向上抛出
竖直上抛
竖直向下抛出
竖直下抛
重力和初速度不共线时
斜向上抛出
斜上抛
斜向下抛出
斜下抛
水平抛出
平抛
注意：抛体运动是一种理想化模型
抛体运动的种类
理解平抛运动的受力和加速度
理解平抛运动可以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
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平抛运动特点
定义：
?将物体以一定的
初速度沿水平
方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在
重力
作用下所做的运动
特点：
1.具有水平初速度
2.只受重力（忽略空气阻力）
运动性质：
平抛运动是一种
匀变速曲线运动
注意：平抛运动是一种理想化模型
平抛运动
平抛运动的轨迹具有什么特点？
轨迹是曲线
对于曲线运动，我们应该用什么方法来研究？
运用运动的合成与分解
化曲为直
分解为两个方向的运动
可以分解为哪两个运动？
平抛运动的研究
同时进行的
平抛和水平匀速直线运动
???
水平方向与匀速直线运动相同
同时进行的
平抛和自由落体运动
具有等时性
具有等时性
竖直方向与自由落体运动相同
平抛运动的研究
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
理论分析验证两个分运动的性质
水平方向上
不受力
竖直方向上
受到重力G?
初速度为?
?，加速度为零的匀“加”速直线运动
初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动（mg=ma）
匀速直线运动
自由落体运动
?
?
平抛运动的研究
我们来看一下
以速度?
?
?水平抛出的物体的运动规律
?
速度
位移
轨迹方程
熟练掌握平抛运动的速度规律
掌握平抛运动速度偏角与位移偏角的关系
理解平抛运动的速度变化和速度大小的变化
平抛运动的速度分析
是否可以用v=?
?+gt求P点的速度？
为什么？
不可以，小球的运动轨迹是曲线
此规律只适用于直线运动
化曲为直
建立坐标系
以抛出点为坐标原点，初速度?
?
?
的方向为x轴的正方向，竖直向下的方向为y轴的正方向
平抛运动的速度
P点的速度
①大小
②方向
水平方向的分速度
竖直方向的分速度
抛体下落的方向越来越接近竖直向下的方向
（?
?为速度方向的偏转角）
水平方向的
匀速直线运动
竖直方向的
自由落体运动
随着抛体的下落，角?
?越来越大
抛体在下落过程中速度v越来越大
平抛运动的速度
平抛运动中，物体的速度（?
?
?
及大小）时刻改变
但物体所受?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?的（重力）
那么物体速度的改变有没有固定的特点？
方向
合外力是恒定
我们先来认识一个新的概念
学会平抛运动速度矢量图的画法
明确“速度变化”和“速度大小的变化”的不同
?
通过速度矢量图求速度变化
知识引入
平抛运动的速度矢量图
物体在某一时刻，水平方向的速度?
?
（?
），竖直方向的速度?
?，以及物体在这一点的合速度v构成的矢量图，就叫做平抛运动的?
定义：
矢量方程表示
速度矢量图
平抛运动的速度矢量图
尝试画出三个任意不同时刻物体的速度矢量图
物体每一时刻的速度矢量图中，?
?
、?
有什么特点？
大小方向均不变
方向始终向下
平抛运动的速度矢量图
平抛运动的小球在ABC三点的速度矢量图
如果我们把这三个速度矢量图平移到一起，会是什么样子？
表示速度的变化量（首末速度的矢量差）
任意两时刻速度变化量的方向有什么特点？
总是竖直向下
平抛运动的速度矢量图
从出发点起，每隔时间t在轨迹上选取一个点，共选取四点，那么它们放一起的速度矢量图又是什么样子？
三段相邻时间中，每段时间对应的速度变化量分别是多少（只讨论大小）？
相等时间
速度的变化（大小和方向）相等，且等于gt?
平抛运动的速度矢量图
平抛运动中，物体两个时刻?
?
?
?
?
?
?
?
?
和?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
是一个意思吗？
不是
速度的变化指的是速度大小和方向的整体变化（矢量差）
而速度大小的变化只是速度大小（速率）的标量差
平抛运动中，相邻相等时间的速度大小的变化是不变的吗？
不是不变的
速度的变化
速度大小的变化
平抛运动的速度矢量图的反思
接下来，一起来看看平抛运动的位移有什么规律？
能够熟练列出平抛运动的水平、竖直方向上的运动学方程，并能够解决相关问题
能够求出平抛运动的射程、时间等物理量
平抛运动的位移分析
建立坐标系以抛出点为坐标原点，初速度?
?
?的方向为x轴的正方向，竖直向下的方向为y轴的正方向，时刻t时
水平方向上，小球做?
?
?
?
?
?
?
运动
竖直方向上，小球做?
?
?
?
?
?
?
运动
匀速直线
自由落体
位移大小
位移方向
平抛运动的位移
平抛运动的轨迹是什么呢？
消去时间t?
平抛运动的轨迹是
抛物线
平抛运动的轨迹
当物体做斜抛运动，其受力特点和运动规律与平抛时有何相同点和不同点？（分析斜上抛运动）
受力特点
只受重力（与平抛运动相同）
速度特点
斜向上或斜向下（与平抛运动不同）
物体的初速度在两个方向上的分量？
水平方向初速度
竖直方向初速度
斜抛运动
任意时刻t时的速度和位移如何表示？
t时刻的速度
?t时刻的位移
水平方向
水平方向
竖直方向
竖直方向
斜抛运动轨迹是什么？
抛物线?
同学们课下可以用类似平抛运动的研究方法自己推导
斜抛运动的轨迹
一小球从高h处以?
?
的初速度做平抛运动，求小球在空中的飞行时间
t
和水平射程
x?
物体做平抛运动的时间只与高度有关
做平抛运动的射程由高度和初速度共同决定
例题
某卡车在限速60km/h的公路上与路旁障碍物相撞。处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体，可以判断，它是事故发生时车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的。警察测得这个零件在事故发生时的原位置与陷落点的水平距离为13.3m，车顶距泥地的竖直高度为2.45m.请你根据这些数据为该车是否超速提供证据。（?
?
?
?
?
?
?
?
?
）
卡车超速
例题
大小
水平
竖直
位移
速度
方向
位移方向与速度方向关系
小结—平抛运动
已知
时间（t/s）
竖直位移
水平位移
水平位移
求解
备注
竖直位移
当物体平抛高度一定时，初速度越大，射程越远
当物体平抛射程一定时，初速度越大，高度越小
小结—平抛运动位移的计算
【分析】
【解答】
【点评】
练习
【分析】
【解答】
【点评】
练习
【分析】
【解答】
【点评】
练习
【分析】
【解答】
【点评】
练习
【分析】
【解答】
【点评】
思维拓展
频闪照片是研究运动常用的一种方法
我们来研究一下平抛运动的频闪照片
掌握相等时间内平抛运动的物体水平方向位移和竖直方向位移的特点
掌握利用连续相等时间的位移求平抛运动物体的初速度、运动时间和起点高度的方法
频闪照相下的平抛运动分析
我们遇到的频闪照片问题常有两种:?
①含有小球出发点的频闪照片
②不含有小球出发点的频闪照片
频闪照片下的平抛运动分析
记频闪照片相邻两次按下快门的时间间隔为?
?
首先来看一下位移
a.水平方向的位移：小球做匀速直线运动
相邻两次按下快门的时间间隔都是相等的
含有出发点的频闪照片
b.竖直方向的位移：小球做自由落体运动
自由落体运动的运动性质是什么？
初速度为零的匀加速直线运动
初速度为零的匀加速直线运动，相邻相等时间的位移比是多少？
含有出发点的频闪照片
然后来看一下小球的速度
你能否求出小球从初始位置O
运动到A点所经历的时间？（小球x、y方向上的位移均可通过坐标纸读出）
小球抛出时的初速度是多少？
含有出发点的频闪照片
首先回顾匀变速直线运动的有关规律
相邻相等时间的位移差？
是个定值
能否求出相邻快门按下的时间间隔？
不含有出发点的频闪照片
能否求出小球在水平方向做匀速直线运动的速度？
就是小球被抛出时的初速度
不含有出发点的频闪照片
再来看看小球在任意时刻（A、B、C）的速度
求竖直方向上的分速度
竖直方向是匀加速直线运动，能否求出B点的竖直分速度？
B时刻是AC段的中间时刻
AC两点的速度也可以求出
不含有出发点的频闪照片
小球的抛出位置在哪里？
小球抛出位置
不含有出发点的频闪照片
抛出点
抛出点已知
抛出点未知
抛出点位置可求
时间间隔t
初速度
中间时刻速度竖直分量
小结—频闪照片下的平抛运动分析
【分析】
【解答】
【点评】
例题
【分析】
【解答】
【点评】
例题