5.4抛体运动的规律 课件-2022-2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册(共33张PPT)

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5.4抛体运动的规律 课件-2022-2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册(共33张PPT)

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(共33张PPT)
第五章第二节
飞机扔下的炸弹
瀑布留下的水流
姚明投出的篮球
赛场上扔出的铅球
一、引入抛体运动
问题:
以上运动具有哪些共同点
(1)具有一定的初速度
(2)忽略空气阻力,只受重力的作用
抛体运动:
以一定的初速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体所做的运动.
抛体运动开始时的速度叫初速度
竖直抛运动:
竖直下抛运动:
平 抛 运 动:
斜 抛 运 动:
抛体运动

竖直上抛运动:
初速度v0沿水平方向

斜向上抛运动
斜向下抛运动
分类:
平抛运动定义:
将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,且只在重力作用下所做的运动.
根据我们刚学的内容,你能总结出平抛运动的特点吗
(1)具有水平初速度
(2)只受重力
让我们先来看一下平抛运动的动画:
它的特点有:
二、引入平抛运动
如何处理平抛运动?
探究平抛运动的规律:
方法:
分解成竖直方向和水平方向
分运动进行探究
研究方法:化曲为直
运动的分解
轨迹是曲线
平抛小球竖直方向的运动
探究一:
猜 想:
验证方案:
(1)探究平抛小球竖直位移和时间的关系
(2)比较平抛小球和自由下落小球运动情况
可能是自由落体运动
(若初速度为零时)
初速度 受力情况 运动性质
竖直方向 0 G 自由落体运动
三、探究一:平抛小球竖直方向的运动
让我们先来看一个实验:
我们可以清晰地看到,;两个小球是同时落地的。
平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动
探究一结论:
平抛小球水平方向的运动
探究二:
猜 想:
可能是匀速直线运动
验证方案:
(2)比较平抛小球与水平匀速直线运动小球运动情况
(1)探究平抛小球水平位移和时间的关系
(若不受重力时)
设法得到平抛运动轨迹图象,分析得出水平位移与时间关系
步骤:
初速度 受力情况 运动性质
水平方向 v 不受力 匀速直线运动
匀速直线运动
平抛小球水平位移和时间成正比
四、探究二:平抛小球水平方向的运动
温故知新:
匀速直线运动的特点是什么?
相等时间内通过的位移相等
如果能证明在相等的时间发生的水平位移相等,则说明平抛运动在水平方向上的分运动确实为匀速直线运动。
如何确定相等的几段时间?
利用频闪照相
x
y
O
x1
x2
x3
x4
y
x
O
x4
x3
x2
x1
h
5h
3h
7h
A
B
C
D
图像处理:
在误差允许的范围内,四段水平位移近似相等;
且四段水平位移所用的时间相等。
课后思考:
有没有其他的方法确定相等的时间?
平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动
探究二结论:
平抛运动
沿水平方向
沿竖直方向
分解
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
牛顿运动定律
牛顿运动定律
平抛运动按理论可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动
课堂总结:平抛运动是匀变速曲线运动
牛顿第二定律:F合=ma
a=g
a= V/T
1、对平抛运动的分解
水平向前的匀速直线运动:
vx=v0 x=v0t
竖直向下的自由落体运动:
vy=gt y=1/2gt2
做平抛运动的物体在某一时刻或某一位置的速度大小如何确定?
v0
x
y
o
P
例如图中小球运动到P点时的速度VP究竟为多大?方向?
由曲线运动特点知速度方向如图
VP
该速度可视为水平速度v0和竖直向下速度vt的合速度,三者满足平行四边形定则。课本P9例题1
V0
Vt
平 抛 运 动
A
B
v0
v0
o
vy
x
y
v
)
θ
v0
v0
o
vy
x
y
v
)
)
α
θ
s
X
Y
问题:
1、平抛物体的运动时间跟什么有关系?(写表达式)
2、平抛物体落地点的水平距离跟什么有关系?(写表达式)
答:物体的高度
答:物体的初速度和运动时间
平 抛 运 动
①若已知小球运动到P点所用时间为T,则
vt =gT, VP = vt 2+ v0 2 = (gT) 2+ v0 2
②若已知P点坐标为(x,y)

t=x/VO, vt=gt=gx/VO
VP = (gx/VO)2+ v0 2
v0
x
y
o
P
VP
V0
Vt
平 抛 运 动
将物体用一定的初速度沿水平方向抛出去,不考虑空气阻力。物体只在重力作用下的运动叫做平抛运动。
(1)从受力情况看:
a. 竖直的重力与速度方向有夹角,作曲
线运动
b. 水平方向不受外力作用,是匀速运动
c. 竖直方向受重力作用,没有初速度,
是自由落体运动
结论:平抛运动是匀变速曲线运动。
v0
v0
o
vy
x
y
v
)
)
α
θ
s
X
Y
问题
※飞机要击中地面上的目标,应该在下述何处投弹?
A、目标正上方
B、目标正上方之前
C、目标正上方之后
D、无法确定
平 抛 运 动
炸弹在空中做何种运动?
2、在5 m高的地方以10m/s的初速度水平抛出一个质量是10 kg的物体,求:
(1)物体的运动时间
(2)物体的水平方向上的位移
(3)物体落地的速度
(2)从抛出点到落地点发生的位移
(忽略空气阻力,取g=10m/s2)
课堂练习
1、有一辆在水平路面上匀速运动的汽车,汽车里的某人手拿一个小球,松开手后小球开始下落。在汽车里的人看来,小球做什么运动?在站在路边的人看来,小球做什么运动?
平 抛 运 动
自由落体
平抛
在汽车里的人看来,小球做 运动。
在站在路边的人看来,小球做 运动。
1、如果两个分运动都是匀速直线运动,合运动一定是匀速直线运动。
2、如果一个分运动是匀速直线运动,另一个分运动是匀变速直线运动,且互成角度,合运动一定是匀变速曲线运动。(可见,两直线运动的合运动不一定是直线运动)。
归纳总结
3、如果两个分运动都是匀变速直线运动,合运动可能是匀变速直线运动(这时合加速度方向与合初速度方向在同一条直线上如图1)。合运动也可能是匀变速曲线运动(这时合加速度方向与合初速度方向不在同一条直线上如图2)。
a1
a2
a
V2
V1
V
a1
a2
a
V2
V1
V
图1
图2
1、从同一高度以不同的速度水平抛出两个质量不同的石子,下列说法正确的是
A、初速度大的先落地 B、质量大的先落地
C、两个石子同时落地 D、无法判断
2、一架飞机水平匀速飞行,从飞机上每隔相等的时间释放一个球,先后释放4个,若不计空气阻力,则4个球在空中任何时刻的排列是直线还是曲线?
随堂练习
七、随堂练习
课堂练习
2、物体在离桌面高h=0.45m的A点沿光滑弧形槽自静止起下滑,并进入水平桌面BC滑行1s后水平抛出,落在地面上,如图所示。物体与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,桌面离地面高H=0.8m(g取10m/s2).求:
平 抛 运 动
①物体刚滑到B点和离开C点时的速度大小
②物体落地点离开桌子的水平距离
h
H
A
B
C
1
2
平 抛 运 动
提示与解答
②物体离开C点后将做什么运动?
水平距离决定于哪些因素?
(守恒)
h
H
A
B
C
VB=
Vc=vB-aT
①物体由A滑到B的过程中,机械能是否守恒?
B到C的过程中,摩擦力作用下物体如何运动?
(匀减速运动)
(平抛运动)
(初速度和运动时间)
平 抛 运 动
A
h
H
B
C
提示与解答
已知:h= ,H= ,μ= ,g= ,vA= ,
0.45m
0.8m
0.2
10m/s2
0
mgh= mv2
vB=
=
3m/s
再求vC
a=
=
μg
=
2m/s2
先求vB

设落地点与桌子的水平距离为x
x

x=
v0t
=
vC
=

=
0.4m
根据机械能守恒定律有:
vC= vB -at=3-2×1=1m/s

能力·思维·方法
【例2】在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图4-2-3所示的a、b、c、d,则小球平抛的初速度的计算公式为v0=2l/t(用l,g表示),其值是0.70m/s.(取g=9.8m/s2)
能力·思维·方法
【解析】由图可以看出,a、b、c、d各位移水平间隔相等,即各位置间时间间隔相等,设为t,又设初速度为v0,则v0=2l/t
考虑物体由a到b及由b到c过程的竖直分运动,有:
l=vayt+1/2gt2 , 2l=vbyt+1/2gt2
(也可能选a到c,因初速相同稍简单一些,但竖直位移是3l时间是2t.大家试试)
vby=vay+gt
联立以上三式得:t= 所以v0=2l/t=2
代入数据有v0=0.70m/s
能力·思维·方法
【解题回顾】这是一道难度较大的题,据以往的错解情况,不少同学都是误将a点作为抛出点,很快地利用v0t=2l及l=gt2/2求解得错误答案v0=2 .此题在竖直方向上也可用处理纸带的方法:△s=at2来做更为简单.

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