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1、5.4 抛体运动的规律新课导入: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,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?如何估算球落地时的速度大小?需要考虑哪些因素?如何估算球落地时的速度大小?如果如果初速度是沿水平方向初速度是沿水平方向的,这样的抛体运的,这样的抛体运动就叫作动就叫作平抛运动平抛运动。要解决这些问题,我们必须清楚要解决这些问题,我们必须清楚平抛运动平抛运动的规律的规律。阅读课本1
2、418页,完成导学案填空,在课本上圈画重点。思思1.飞镖投出后,其加速度的大小和方向是否变化?飞镖的运动是匀飞镖投出后,其加速度的大小和方向是否变化?飞镖的运动是匀变速运动,还是非匀变速运动?变速运动,还是非匀变速运动?2.平抛运动中的时间平抛运动中的时间t与什么有关,位移与什么有关,位移x与什么有关,在相等时间与什么有关,在相等时间内,相等的量是什么?内,相等的量是什么?3.平抛运动中某点轨迹速度方向与水平方向的夹角叫做速度偏向角,平抛运动中某点轨迹速度方向与水平方向的夹角叫做速度偏向角,位移方向与水平方向的夹角叫做位移偏向角,试分析两者的关系。位移方向与水平方向的夹角叫做位移偏向角,试分析
3、两者的关系。4.试分析做平抛运动的物体在任意时刻的瞬时速度的反向延长线有试分析做平抛运动的物体在任意时刻的瞬时速度的反向延长线有什么特点?什么特点?议议建立直角坐系建立直角坐系标标,以抛出点为原点,以初速度以抛出点为原点,以初速度v0作为作为x的方向,竖直方向为的方向,竖直方向为y轴方向。轴方向。一、一、平平抛运动的速度抛运动的速度vxvyv根据矢量法则,求出合速度大小以及方向根据矢量法则,求出合速度大小以及方向水平水平方向:不受力,加速度为方向:不受力,加速度为 0 0,匀速直线匀速直线运动运动竖直竖直方向:只受重力,方向:只受重力,a=a=g g,竖直方向初速,竖直方向初速度为度为 0 0
4、,自由落体运动,自由落体运动,大小:大小:叫速度偏转角叫速度偏转角方向:方向:展评展评(4)(4)位移的方向:位移的方向:1.1.平抛运动的合位移求解平抛运动的合位移求解二、二、平平抛运动的位移和轨迹抛运动的位移和轨迹叫位移偏转角叫位移偏转角根据矢量法则,求出合位移大小以及方向根据矢量法则,求出合位移大小以及方向(3)(3)合位合位移大小移大小:速度偏角和位移偏角相同吗?速度偏角和位移偏角相同吗?(1)(1)水平位移:水平位移:(2)(2)竖直方向:竖直方向:(3)(3)结论:结论:平抛运动的平抛运动的轨迹轨迹是一条是一条抛物线。抛物线。(1)(1)水平方向:水平方向:匀速直线运动匀速直线运动
5、(2)(2)竖直方向:竖直方向:自由落体运动自由落体运动消去消去 t 得:得:2.2.平抛运动的轨迹平抛运动的轨迹BA如图所示,一人正练习投掷飞镖,请思考:飞镖投出如图所示,一人正练习投掷飞镖,请思考:飞镖投出后,其加速度的大小和方向是否变化?飞镖的运动是后,其加速度的大小和方向是否变化?飞镖的运动是匀变速运动,还是非匀变速运动?匀变速运动,还是非匀变速运动?问题一问题一加速度大小始终为g,方向竖直向下,匀变速曲线运动平抛运动中的时间平抛运动中的时间t t与什么有关,位移与什么有关,位移x x与什么有关,与什么有关,在相等时间内,相等的量是什么?在相等时间内,相等的量是什么?问题二问题二(1)
6、时间:由 知,时间取决于下落高度 h,与初速度 v0 无关(2)水平射程:即水平射程由初速度 v0 和下落高度 h 共同决定,与其他因素无关BOxytv0v1Av2v3tCOxyvv0v1v2v3vvy1vy3vy2v v v=g g t t方向恒为竖直向下平抛运动中某点轨迹速度方向与水平方向的夹角叫做平抛运动中某点轨迹速度方向与水平方向的夹角叫做速度偏向角,位移方向与水平方向的夹角叫做位移偏速度偏向角,位移方向与水平方向的夹角叫做位移偏向角,试分析两者的关系。向角,试分析两者的关系。问题三问题三试分析做平抛运动的物体在任意时刻的瞬时速度的反试分析做平抛运动的物体在任意时刻的瞬时速度的反向延长
7、线有什么特点?向延长线有什么特点?问题四问题四OyBxAP(x,y)v01、位移偏向角位移偏向角与速度偏向角与速度偏向角有什么关系?有什么关系?2、速度方向的反向速度方向的反向延长线与延长线与 x 轴的交点轴的交点O 有什么特点有什么特点?位移偏向角位移偏向角:速度偏向角速度偏向角:速度方向的反向延速度方向的反向延长线与长线与x轴的交点为轴的交点为水平位移的中点水平位移的中点。lvx=v0vvyO理论推导Ov0 小球从小球从 h 高处以高处以 v0 的初的初速度做平抛运动,求小球在空速度做平抛运动,求小球在空中的飞行时间中的飞行时间 t 和水平射程和水平射程 x?h小球在竖直方向做自由落小球在
8、竖直方向做自由落体运动,由体运动,由 得得小球在水平方向做匀速小球在水平方向做匀速直线运动,直线运动,水平射程水平射程平抛运动在空中的飞行时间仅与下平抛运动在空中的飞行时间仅与下落的高度落的高度h有关,与初速度有关,与初速度v0 无关。无关。平抛物体的水平射程(落地时的水平抛物体的水平射程(落地时的水平位移)与初速度平位移)与初速度v0 和下落的高度和下落的高度h有关。有关。x1.1.如图所示,从某高度水平抛出一小球,经过时间如图所示,从某高度水平抛出一小球,经过时间t t到达地面时,速度到达地面时,速度与水平方向的夹角为与水平方向的夹角为,不计空气阻力,重力加速度为,不计空气阻力,重力加速度
9、为g g,下列说法正,下列说法正确的是确的是()A.A.小球水平抛出时的初速度大小为小球水平抛出时的初速度大小为gttan gttan B.B.小球在小球在t t时间内的位移方向与水平方向的夹角为时间内的位移方向与水平方向的夹角为 C.C.若小球初速度增大,则平抛运动的时间变长若小球初速度增大,则平抛运动的时间变长D.D.若小球初速度增大,则若小球初速度增大,则减小减小 课堂检测:课堂检测:B B2.“2.“套圈圈套圈圈”是许多人喜爱的一种游戏如图所示,小孩和大人直立是许多人喜爱的一种游戏如图所示,小孩和大人直立在界外同一位置,在同一竖直线上不同高度先后水平抛出小圆环,并在界外同一位置,在同一
10、竖直线上不同高度先后水平抛出小圆环,并恰好套中前方同一物体,设圆环的运动可视为平抛运动,则恰好套中前方同一物体,设圆环的运动可视为平抛运动,则()A A小孩抛出的圆环速度大小较小小孩抛出的圆环速度大小较小B B两人抛出的圆环速度大小相等两人抛出的圆环速度大小相等C C大人抛出的圆环运动时间较短大人抛出的圆环运动时间较短D D小孩抛出的圆环运动时间较短小孩抛出的圆环运动时间较短B3.平台高平台高h=20m,小球以,小球以v0=10m/s的速度水平抛出,的速度水平抛出,g=10m/s2,忽略空气阻力,忽略空气阻力,则则()()A小球落地小球落地时间为时间为2s B小球落地小球落地时时水平位移水平位
11、移15mC小球落地小球落地时时速度大小速度大小30m/s D小球落地小球落地时时速度方向与水平方向成速度方向与水平方向成454.4.如图所示,某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系如图所示,某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系用用一个小球在一个小球在点对准前方一块竖直挡板上的点对准前方一块竖直挡板上的A A点抛出。点抛出。O O与与A A在同一高度,在同一高度,小球的水平初速度分别为、,不计空气阻力,打在挡板上的相应位小球的水平初速度分别为、,不计空气阻力,打在挡板上的相应位置分别是置分别是B B、C C、D D,且,且ABBCCD=135ABBCCD=135,则、之间的正确关系是,则、之间的正确关系是()A A=531=531B B=632=632C C=321=321D D=941=941B