第三节 探究平抛运动的规律学案

探究平抛运动的规律第1课时

学习目标 1．知道平抛运动的特点是初速度方向水平．只有竖直方向受重力作用，运动轨迹是抛物线． 2．知道平抛运动形成的条件．

3．理解平抛运动是匀变速运动．其加速度为g． 4．会用平抛运动规律解答有关问题． 学习重点：1．平抛运动的特点和规律．

2．学习和借鉴本节课的研究方法． 学习难点：平抛运动的规律 【知识储备】

1．如果一个运动（包括位移、速度、加速度）跟几个运动效果相同，那么这个运动就是那几个运动的 ，那几个运动就是这个运动的 。

2．两个互成角度的匀速直线运动的合运动是 ，一个匀速直线运动与一个不共线的匀变速直线运动的合运动一定是 。 3．匀速直线运动的位移公式---------------

自由落体运动的速度公式是------------------位移公式是------------------ 【设疑自学】

1.__________________________叫做平抛运动。 2.为什么平抛物体做曲线运动?--------------------------

3．平抛运动可分解为水平方向上的______________运动和竖直方向的______________运动。 平抛运动的性质：-----------------------------------------------------------

注意：不要认为曲线运动就一定不是匀变速运动，其实物体是否做匀变速运动是由合外力

或加速度是否恒定决定的，平抛运动加速度恒为重力加速度g，根据?v?g?t，做平抛运动的物体在相等时间内速度的变化是相等的。

【自演自评】（三项正确） 关于平抛运动，下列说法正确的是（ ）

A．平抛运动是匀变速运动 B．平抛运动是变加速运动 C．任意两段时间内加速度相同 D．任意两段相等时间内速度变化相同 【新课学习】

平抛运动是一复杂的运动，如何来探究这个复杂运动的规律呢？根据运动合成与分解的思想，可将一个复杂的运动简化为简单的运动去认识，可将平抛运动分成水平方向和竖直方向的直线运动。

1.理论探究

从力的独立作用原理出发分析物体的运动，可知，平抛运动的物体在水平方向上不受力的作用，应做匀速直线运动，在竖直方向初速为零，只受重力，应做自由落体运动。

（图1）

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2．A:实验探究方法1：

(1) 设置与分运动等效的条件进行对比实验 ①与平抛运动的物体同时自由下落的物体对比。

实验1 如图1所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B

球被松开，自由下落，A、B两球同时开始运动。

多次改变小球距地面的高度和打击的力度，重复这个实验。如果每次都同时落地，说明什么问题？

结论：--------------------------------------------------------------

②与平抛运动的物体初速度相同的匀速直线运动对比。

实验2 在如图2所示的装置中，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、

Q ；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD ，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等。 将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验结果是两小铁球同时到达E处，发生碰撞。增加或者减小轨道M的高度，只改变小铁球P到达桌面时速度的竖直方向分量的大小，再进行实验，结果两小铁球总是发生碰撞。

试分析该实验现象说明

------------------------------------------------------------ B：实验探究方法2

描绘平抛运动的轨迹，建立水平、竖直的直角坐标系，通过研究水平和竖直两个方向的位移时间关系，获得各分运动的确切情况。 描迹法探究平抛运动规律的实验器材和步骤

实验器材：斜槽轨道、小球、木板、白纸、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等. 实验步骤：

① 安装斜槽轨道，使其末端保持水平；

② 固定木板上的坐标纸，使木板保持竖直状态，小球的运动轨迹与板面平行，坐标纸方格横线呈水平方向；

③ 以斜槽末端为坐标原点沿铅垂线画出y轴;

④ 让小球从斜槽上适当的高度由静止释放，用铅笔记录小球做平抛运动经过的位置； ⑤ 重复步骤4，在坐标纸上记录多个位置；

⑥ 在坐标纸上作出x轴，用平滑的曲线连接各个记录点，得到平抛运动的轨迹； ⑦ 在轨迹上取几个点，使这些点在水平方向间距相等，研究这些点对应的纵坐标y随

时间变化的规律。

运用此轨迹，若已知水平方向上的运动特点，可分析竖直方向上的运动特点，若已知竖

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（图2）

直方向上的运动特点，可分析水平方向上的运动特点。比如，若在竖直方向上物体做初速度为零的匀加速运动，必然是连续相等的时间内位移之差Δy等于常数，即Δy=gΔt2，从物体抛出计时，连续相等的时间内的位移yⅠ、yⅡ……之比为1∶3∶5∶…∶(2n-1)。

实验过程注意事项：

① 保证斜槽末端的切线水平，方木板竖直且与小球下落的轨迹平面平行，并使小球运动时靠近木板，但不接触；

② 小球每次都从斜槽上同一位置滚下；

③ 小球做平抛起点不是槽口的端点，应是小球在槽口时球的重心在木板上的水平投影点； ④ 小球在斜槽上开始滚下的位置要适当，以便小球运动的轨迹由木板的左上角到右下角。

思考 关于教材中参考案例中几个实验装置及操作

【点拨质疑1】：如图所示，是同时开始运动的平抛运动和自由落体运动物体的闪光照片，由此照片，你能得出什么结论?

规律总结：

1.平抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向上自由落体运动 的合运动。

2.竖直方向速度公式：v=gt ； 位移公式：h=

12gt2； 水平方向上位移公式： （例2）

x=vt 【点拨质疑2】. 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

【点拨质疑3】一个物体以20 m/s的初速度水平抛出去，当物体通过水平距离是40 m时，它的高度降低了多少？

课堂小结：

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【课后检测】

1．关于平抛物体的运动，下列说法中正确的是 ( ) A．物体只受重力的作用，是a＝g的匀变速运动

B．初速度越大，物体在空中运动的时间越长 C．物体落地时的水平位移与初速度无关 D．物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关

2．从同一高度以不同的速度水平抛出的两个物体落到地面的时间 ( ) A．速度大的时间长 B．速度小的时间长

C．落地时间—定相同 D．由质量大小决定

3．物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向的分速度vy(取向下为正)随时间变化的图线是

4．平抛运动

A．匀速率曲线运动

B．匀变速曲线运动

（ ） ( )

C．加速度不断变化的曲线运动 D．加速度恒为重力加速度的曲线运动 5．水平匀速飞行的飞机投弹，若空气阻力和风的影响不计，炸弹落地时飞机的位置在（）

A．炸弹的正上方 B．炸弹的前上方 C．炸弹的后上方

D．以上三种情况都有可能出现

6．在离地高为15m处以5m/s的水平速度抛出—个物体，则物体在空中运动的时间为 _______s，物体落地点到抛出点的水平距离为__________m 。 (g取l0m/s2)

7．一小球在高0.8m的水平桌面上滚动，离开桌面后着地，着地点与桌边水平距离为1 m，求该球离开桌面时的速度？

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