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1、平拋運(yùn)動(dòng) 教案
一.教學(xué)目的要求:
1. 平拋特點(diǎn):初速度方向?yàn)樗剑辉谪Q直方向受重力作用,是勻變速運(yùn)動(dòng),其加速度為g; 軌跡是拋物線
2. 平拋運(yùn)動(dòng)是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)的合運(yùn)動(dòng),并且這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)互不影響
3. 會(huì)用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解答有關(guān)問題
二.重點(diǎn)難點(diǎn):
1. 重點(diǎn)是平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律:物體的位置、速度如何隨時(shí)間變化,軌跡是如何形成的;
2. 平拋運(yùn)動(dòng)是怎樣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)的?
課型:新課(多媒體課件課)
三.主要教學(xué)過程:
(一) 引入新課: 猴子的命運(yùn)
樹上的一只猴子看到一個(gè)獵人正在
2、用槍口對(duì)準(zhǔn)它,它想落到地面上逃走。但是就在它剛掉離樹枝的瞬間,子彈恰好射出槍口,猴子能逃脫卮運(yùn)嗎(猴子在子彈的射程內(nèi),不計(jì)阻力)大家想知道猴子的命運(yùn),學(xué)完本節(jié)內(nèi)容——平拋運(yùn)動(dòng),就會(huì)明白了。
復(fù)習(xí)曲線運(yùn)動(dòng):曲線運(yùn)動(dòng)就是運(yùn)動(dòng)的軌跡是彎曲的
物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是:物體所受合力跟速度的方向不在同一直線上
問:假設(shè)我平端一把步槍,扣動(dòng)扳機(jī)后,子彈就要射出。那射出的子彈回做什么樣的運(yùn)動(dòng)呢?我們首先可以知道,子彈在剛剛射出的時(shí),會(huì)具有一個(gè)水平的初速度;如果這子彈在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中不受阻礙,必然將落到地上,也就是說這個(gè)子彈的初始狀態(tài)和末了狀態(tài)我們都已經(jīng)知道。那這個(gè)子彈在中間過程的運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)是怎樣的呢?
3、
我們可以來分析一下:子彈剛出槍口時(shí)有一個(gè)水平向右的速度,這時(shí)它只有受到一個(gè)豎直向下的重力的作用,力的方向跟運(yùn)動(dòng)方向不在同一直線上,因此,根據(jù)我們學(xué)過的知識(shí),物體所受合力跟運(yùn)動(dòng)方向不在一條直線上,那這個(gè)物體就會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)。
能舉出相似的例子嗎?( )
入題:這類曲線運(yùn)動(dòng)有點(diǎn)特殊:子彈剛射出時(shí)具有一個(gè)水平的初速度,子彈運(yùn)動(dòng)過程中只受重力作用,我們就把這種初速度水平,運(yùn)動(dòng)過程中只受重力作用的運(yùn)動(dòng)稱之為平拋運(yùn)動(dòng)。
(二) 教學(xué)過程設(shè)計(jì):
1.平拋物體的運(yùn)動(dòng)
平拋運(yùn)動(dòng)是一個(gè)曲線運(yùn)動(dòng),它的速度的方向在變,大小也在變,這樣的運(yùn)動(dòng)我們?cè)撊绾窝芯浚俊椒ǎ哼\(yùn)動(dòng)的合成和分解(按子彈的運(yùn)動(dòng)效果)(提示
4、可以通過我們第二節(jié)學(xué)過的運(yùn)動(dòng)的合成和分解,我們就把這個(gè)平拋運(yùn)動(dòng)的速度分解到水平方向和豎直方向,我們分別來看這個(gè)平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向各作什么樣的運(yùn)動(dòng))。下面我們來觀看多媒體制作的平拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)做對(duì)比的實(shí)驗(yàn)。(先頻閃后比照?)
實(shí)驗(yàn)介紹:把兩個(gè)支架輕輕的夾住一個(gè)小球,然后在A端再放一個(gè)小球,讓這兩個(gè)小球處在同一高度,穩(wěn)定后,輕輕地敲擊一下金屬片,之后B球就會(huì)做自由落體運(yùn)動(dòng),A球則會(huì)做平拋運(yùn)動(dòng),這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)有什么聯(lián)系?(先讓學(xué)生猜測(cè):哪個(gè)小球會(huì)先落地?為什么?)
讓學(xué)生觀察這個(gè)實(shí)驗(yàn),兩次,然后與學(xué)生討論這個(gè)觀察到的現(xiàn)象跟你們預(yù)料的是否一致?可見,很多情況下,我們不能想當(dāng)然,更多的時(shí)
5、候,我們要自己動(dòng)手做一做。
再讓學(xué)生仔細(xì)觀察這個(gè)實(shí)驗(yàn)中的頻閃照片,可以看出:做平拋運(yùn)動(dòng)的小球和自由落體的小球在任意時(shí)刻下落的高度是一樣的,豎直的小球是做自由落體運(yùn)動(dòng),而平拋小球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)和它一致,所以也是做的自由落體運(yùn)動(dòng)。
再讓學(xué)生觀察小球在水平方向的運(yùn)動(dòng)情況:通過觀察網(wǎng)格圖,我們可以發(fā)現(xiàn):小球在水平方向上在相等時(shí)間內(nèi)通過的距離是相等的,這說明了什么?(學(xué)生回答:說明在水平方向上小球是做勻速直線運(yùn)動(dòng))
通過這個(gè)觀察,請(qǐng)一位同學(xué)總結(jié)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。(平拋運(yùn)動(dòng)可以看成是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)的合成。)
可以通過牛頓第二定律來說明:對(duì)平拋物體作受力分析,可以看
6、出:平拋運(yùn)動(dòng)過程中只受重力作用,水平方向所受合力為0,豎直方向受到一個(gè)重力作用,因此水平方向物體做勻速直線運(yùn)動(dòng);豎直方向作自由落體運(yùn)動(dòng)。
2.平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
現(xiàn)在我們可以定量的來計(jì)算一下平拋運(yùn)動(dòng)在運(yùn)動(dòng)過程中的運(yùn)動(dòng)情況了:如果知道了物體平拋的初速度v0,要問物體經(jīng)過時(shí)間t以后的位置我們就可以這樣來確定:這個(gè)物體在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以這個(gè)物體在水平方向作勻速直線運(yùn)動(dòng),所以t時(shí)間以后,物體在水平方向的位置: Sx=v0t Sy=gt2
S總==
Vx=v0 vy=gt v總=
=
當(dāng)t=0,剛出手,tg=0 方向?yàn)樗较蛴?
(對(duì)規(guī)律的分析可按
7、位移公式,速度公式這樣的順序來分析,注意帶上方向。還可適當(dāng)加深,如軌跡方程的理解等等)
例題分析:
例一:一個(gè)小粉筆頭在桌面上被水平彈出后,初速度為5m/s,已知桌面的高度為0.8m,求粉筆頭經(jīng)過多少時(shí)間落地?落地時(shí)粉筆頭的水平位移是多少?
(本題做后說明:粉筆頭落地所需時(shí)間與水平彈出的初速度無關(guān),只跟桌面的高度有關(guān);彈出的初速度大,只能說明粉筆頭的水平位移大)
例二:一架老式飛機(jī)在高出地面0.81km的高度以2.5102km/h的速度水平飛行。為了使飛機(jī)上投下的炸彈落在指定的目標(biāo)上,應(yīng)該在與轟炸目標(biāo)的水平距離為多遠(yuǎn)的地方投彈?(空氣阻力不計(jì))(1)從水平飛行的飛機(jī)上投下的炸彈,做什么
8、運(yùn)動(dòng)?為什么?
(2)炸彈的運(yùn)動(dòng)可分解為怎樣的分運(yùn)動(dòng)?
(3)炸彈落地前在水平方向通過的距離與飛機(jī)投彈時(shí)離目標(biāo)的水平距離之間有什么關(guān)系?簡(jiǎn)析:炸彈扔出后做平拋運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)過程可以分解成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)的合成。(通過多媒體演示讓學(xué)生觀察投彈后炸彈在空中的運(yùn)動(dòng)情況:炸彈在落地之前,一直在飛機(jī)的正下方)
新課小結(jié)
小實(shí)驗(yàn):用尺測(cè)出玩具手槍射出槍口時(shí)的速度
注意點(diǎn):1. 實(shí)驗(yàn)的原理
2. 必須考慮可行性
可行性的考慮:a. 如何保證讓槍口水平?
b. 如何找出子彈的落地點(diǎn)?
其他的讓學(xué)生自己討論,找方法,如何改進(jìn)
最后說明本實(shí)驗(yàn)的意義。
例2:一架
9、飛機(jī)水平地勻速飛行。從飛機(jī)上每隔1秒鐘釋放一個(gè)鐵球,先后共釋放4個(gè)。若不計(jì)空氣阻力,從地面上觀察這4個(gè)球,則下列說法是否正確?并說明理由。
(1)在空中任何時(shí)刻總是排成拋物線。
(2)在空中任何時(shí)刻總在飛機(jī)正下方排成豎直的直線。
(3)這4個(gè)鐵球的落地點(diǎn)是等間距的。
(4)這4個(gè)鐵球的落地點(diǎn)是不等間距的。
例3:兩個(gè)年輕的美國(guó)人誤將樹枝上的松鼠當(dāng)獵物,當(dāng)意識(shí)到它是受保護(hù)的小動(dòng)物時(shí)子彈已經(jīng)飛離槍口。如圖所示,松鼠看見獵人正在水平方向?qū)?zhǔn)它,為了逃脫即將來臨的厄運(yùn),它想讓自己自由落到地面上逃走。請(qǐng)問:松鼠的命運(yùn)將如何??jī)赡贻p人是否會(huì)受到懲罰?
(三)課堂小結(jié)
1.具有水平速度的物體,只受重
10、力作用時(shí),形成平拋運(yùn)動(dòng)。
2.平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平勻速運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)。平拋位移等于水平位移和豎直位移的矢量和;平拋瞬時(shí)速度等于水平速度和豎直速度的矢量和。
3.平拋運(yùn)動(dòng)是一種勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。
4.如果物體受到恒定合外力作用,并且合外力跟初速度垂直,形成類似平拋的勻變速曲線運(yùn)動(dòng),只需把公式中的g換成a,其中a=F合/m。
五、說明
1.平拋運(yùn)動(dòng)是學(xué)生接觸到的第一個(gè)曲線運(yùn)動(dòng),弄清其成因是基礎(chǔ),水平初速度的獲得是問題的關(guān)鍵,可歸納為兩種:
(1)物體被水平加速:水平拋出、水平射出、水平?jīng)_擊等;
(2)物體與原來水平運(yùn)動(dòng)的載體脫離,由于慣性而保持原來的水平速度。
2.平拋運(yùn)動(dòng)的位移公式和速度公式中有三個(gè)含有時(shí)間t,應(yīng)根據(jù)不同的已知條件來求時(shí)間。但應(yīng)明確:平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間完全由拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的豎直高度確定(在不高的范圍內(nèi)g恒定),與拋出的速度無關(guān)。