13研究斜抛运动课件(沪科版必修2).ppt
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- 13 研究 运动 课件 沪科版 必修
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1、1.3 研究斜抛运动1.1.知道斜抛运动的概念、性质。知道斜抛运动的概念、性质。2.2.理解斜抛运动的分解方法及规律。理解斜抛运动的分解方法及规律。3.3.会用实验探究斜抛运动的射程、射高跟初速度、抛射角的关会用实验探究斜抛运动的射程、射高跟初速度、抛射角的关系。系。重点:重点:1.1.斜抛运动的概念和性质。斜抛运动的概念和性质。2.2.斜抛运动的分解方法和规律。斜抛运动的分解方法和规律。难点:斜抛运动的射程、射高跟初速度、抛射角的关系。难点:斜抛运动的射程、射高跟初速度、抛射角的关系。一、斜抛运动一、斜抛运动1.1.定义:将物体以一定的初速度定义:将物体以一定的初速度_射出去,在射出去,在_
2、可可以忽略的情况下,物体所做的运动。以忽略的情况下,物体所做的运动。2.2.研究斜抛运动的两种方法研究斜抛运动的两种方法(1)(1)把斜抛运动分解为沿初速度把斜抛运动分解为沿初速度v v0 0方向的方向的_运动与沿竖运动与沿竖直方向的直方向的_运动。运动。斜向斜向空气阻力空气阻力匀速直线匀速直线自由落体自由落体(2)(2)将初速度将初速度v v0 0分解为沿水平方向的分分解为沿水平方向的分量量v v0 x0 x和沿竖直方向的分量和沿竖直方向的分量v v0y0y,如图,如图,将斜抛运动分解为水平分运动和竖直将斜抛运动分解为水平分运动和竖直分运动。分运动。水平方向上:不受力的作用,以速度水平方向上
3、:不受力的作用,以速度v v0 x0 x做做_运动。运动。竖直方向上:受重力作用,初速度竖直方向上:受重力作用,初速度v v0y0y、加速度、加速度g g,方向与初,方向与初速度速度v v0y0y方向相反,故沿竖直方向的分运动是方向相反,故沿竖直方向的分运动是_运动。运动。匀速直线匀速直线匀变速直线匀变速直线【想一想【想一想】斜抛运动和上一节学过的平抛运动有什么相同点和斜抛运动和上一节学过的平抛运动有什么相同点和不同点?不同点?提示:提示:相同点:相同点:(1)(1)都仅受重力。都仅受重力。(2)(2)都是匀变速曲线运动。都是匀变速曲线运动。(3)(3)轨迹都是抛物线。不同点:轨迹都是抛物线。
4、不同点:(1)(1)初速度的方向不同。初速度的方向不同。(2)(2)竖直方竖直方向上的分运动不同。向上的分运动不同。二、射高和射程二、射高和射程1.1.概念概念射高:在斜抛运动中,物体能到达的射高:在斜抛运动中,物体能到达的_。射程:物体从抛出点到落地点的射程:物体从抛出点到落地点的_。最大高度最大高度水平距离水平距离2.2.射高和射程与初速度和抛射角的关系射高和射程与初速度和抛射角的关系(1)(1)射高和射程与初速度的关系:射高和射程与初速度的关系:抛射角不变,初速度减小时,射程抛射角不变,初速度减小时,射程_,射高也,射高也_;初速;初速度增大时,射程和射高都度增大时,射程和射高都_。减小
5、减小减小减小增大增大(2)(2)射高和射程与抛射角的关系:射高和射程与抛射角的关系:初速度不变,射高随抛射角的增大而初速度不变,射高随抛射角的增大而_,当抛射角达到,当抛射角达到_时,射高最大。时,射高最大。初速度不变,在抛射角小于初速度不变,在抛射角小于4545的范围内,随着抛射角的增的范围内,随着抛射角的增大,射程大,射程_;当抛射角超过;当抛射角超过4545后,随着抛射角的增大,后,随着抛射角的增大,射程射程_;当抛射角等于;当抛射角等于4545时,射程时,射程_。3.3.弹道曲线:由于空气阻力的影响,轨迹不再是理论上的弹道曲线:由于空气阻力的影响,轨迹不再是理论上的_,而是实际的抛体运
6、动曲线。,而是实际的抛体运动曲线。增大增大9090增大增大减小减小最大最大抛抛物线物线【判一判【判一判】(1)(1)初速度越大斜抛运动的射程越大。初速度越大斜抛运动的射程越大。()()(2)(2)抛射角越大斜抛运动的射程越大。抛射角越大斜抛运动的射程越大。()()(3)(3)仅在重力作用下斜抛运动的轨迹曲线是抛物线。仅在重力作用下斜抛运动的轨迹曲线是抛物线。()()提示:提示:(1)(2)(1)(2)斜抛运动的射程斜抛运动的射程 显然初速度一定时显然初速度一定时,当抛射角为当抛射角为4545时射程最大时射程最大;抛射角一定时抛射角一定时,初速度越大射程越初速度越大射程越大,大,(1)(2)(1
7、)(2)错误。错误。(3)(3)根据斜抛运动的定义和特点知根据斜抛运动的定义和特点知,仅在重力作用下仅在重力作用下,斜抛运动斜抛运动的轨迹曲线是抛物线,的轨迹曲线是抛物线,(3)(3)正确。正确。20v sin2Xg,斜抛运动的四个特点斜抛运动的四个特点【探究导引【探究导引】如图所示,运动员斜向上投出标枪,如图所示,运动员斜向上投出标枪,标枪在空中划出一条优美的曲线后标枪在空中划出一条优美的曲线后插在地上,若忽略空气对标枪的阻插在地上,若忽略空气对标枪的阻力作用,请思考:力作用,请思考:(1)(1)标枪到达最高点时的速度是零吗?标枪到达最高点时的速度是零吗?(2)(2)标枪在水平和竖直方向上的
8、运动情况是怎样的?标枪在水平和竖直方向上的运动情况是怎样的?【要点整合【要点整合】1.1.受力特点受力特点斜抛运动是忽略了空气阻力的理想化运动,因此物体仅受重力,斜抛运动是忽略了空气阻力的理想化运动,因此物体仅受重力,其加速度为重力加速度其加速度为重力加速度g g。2.2.运动特点运动特点物体具有与水平方向存在夹角的初速度,仅受重力,因此斜抛物体具有与水平方向存在夹角的初速度,仅受重力,因此斜抛运动是匀变速曲线运动,其轨迹为抛物线。运动是匀变速曲线运动,其轨迹为抛物线。3.3.速度变化特点速度变化特点由于斜抛运动的加速度为定值,因此,在相等的时间内速度的由于斜抛运动的加速度为定值,因此,在相等
9、的时间内速度的变化大小相等,方向均竖直向下,故相等的时间内速度的变化变化大小相等,方向均竖直向下,故相等的时间内速度的变化相同,即相同,即v=gtv=gt。4.4.对称性特点对称性特点(1)(1)速度对称:相对于轨道最高点两侧对称的两点速度大小相速度对称:相对于轨道最高点两侧对称的两点速度大小相等或水平方向速度相等,竖直方向速度等大反向。等或水平方向速度相等,竖直方向速度等大反向。(如图如图)(2)(2)时间对称:时间对称:相对于轨道最高点两侧对称的曲线,上升时间等于下降时间。相对于轨道最高点两侧对称的曲线,上升时间等于下降时间。(3)(3)轨迹对称:轨迹对称:其运动轨迹关于过最高点的竖直线对
10、称。其运动轨迹关于过最高点的竖直线对称。【特别提醒【特别提醒】(1)(1)在空气中斜向上抛出的物体,当空气阻力与在空气中斜向上抛出的物体,当空气阻力与重力相比可忽略不计时,可按斜抛运动处理。重力相比可忽略不计时,可按斜抛运动处理。(2)(2)斜抛运动中从最高点开始下落的运动可以看成平抛运动,斜抛运动中从最高点开始下落的运动可以看成平抛运动,可以按平抛运动的规律分析。可以按平抛运动的规律分析。【典例【典例1 1】关于斜抛运动,下列说法正确的是】关于斜抛运动,下列说法正确的是()()A.A.物体抛出后,速度增大,加速度减小物体抛出后,速度增大,加速度减小B.B.物体抛出后,速度是先减小,再增大,加
11、速度保持不变物体抛出后,速度是先减小,再增大,加速度保持不变C.C.物体抛出后,沿着轨迹的切线方向,先做减速运动,再做加物体抛出后,沿着轨迹的切线方向,先做减速运动,再做加速运动,加速度始终沿着切线方向速运动,加速度始终沿着切线方向D.D.斜抛物体的运动是匀变速曲线运动斜抛物体的运动是匀变速曲线运动 【思路点拨【思路点拨】解答本题注意把握以下两点:解答本题注意把握以下两点:关键点关键点(1)(1)从受力和加速度的角度分析斜抛运动的性质;从受力和加速度的角度分析斜抛运动的性质;(2)(2)从速度合成的角度分析速度大小的变化特点。从速度合成的角度分析速度大小的变化特点。【解题流程【解题流程】受力情
12、况受力情况运动情况运动情况斜斜抛抛运运动动只受重力作用只受重力作用水平方向做匀速直水平方向做匀速直线运动竖直方向做线运动竖直方向做竖直上抛运动竖直上抛运动加速度大小不变加速度大小不变加速度方向竖直向下加速度方向竖直向下下降阶段下降阶段速度增大速度增大上升阶段上升阶段速度减小速度减小答案答案:B B、D D【变式训练【变式训练】(2012(2012济南高一检测济南高一检测)做斜抛运动的物体在运动做斜抛运动的物体在运动过程中保持不变的物理量是过程中保持不变的物理量是()()A.A.加速度加速度B.B.速度速度C.C.水平方向的分速度水平方向的分速度D.D.竖直方向的分速度竖直方向的分速度【解析【解
13、析】选选A A、C C。斜抛运动中不计空气阻力,物体只受重力作。斜抛运动中不计空气阻力,物体只受重力作用,物体的加速度用,物体的加速度a=ga=g,A A正确。物体在水平方向上不受外力作正确。物体在水平方向上不受外力作用,做匀速运动。在竖直方向上只受重力作用,做竖直上抛运用,做匀速运动。在竖直方向上只受重力作用,做竖直上抛运动,动,B B、D D错误,错误,C C正确。正确。【变式备选【变式备选】关于斜抛运动,下列说法正确的是关于斜抛运动,下列说法正确的是()()A.A.斜抛运动可以分解为沿初速度方向的匀速直线运动和竖直方斜抛运动可以分解为沿初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动向的
14、自由落体运动B.B.斜抛运动中物体经过最高点时的速度为零斜抛运动中物体经过最高点时的速度为零C.C.斜抛运动中物体经过最高点时的速度最小斜抛运动中物体经过最高点时的速度最小D.D.斜抛运动中物体上升过程中速度逐渐减小斜抛运动中物体上升过程中速度逐渐减小【解析【解析】选选A A、C C、D D。斜抛运动是水平方向的匀速直线运动和。斜抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动的合成,也可以分解为沿初速度方向竖直方向的竖直上抛运动的合成,也可以分解为沿初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成,在经过最的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成,在经过最高点时物体的速度最小
15、,但不为零,故高点时物体的速度最小,但不为零,故B B错误;错误;A A、C C、D D正确。正确。斜抛运动的三个参量:飞行时间、射程、射高斜抛运动的三个参量:飞行时间、射程、射高【探究导引【探究导引】中国生产的卫士中国生产的卫士-2D-2D多管火箭炮系统最多管火箭炮系统最大射程为大射程为400400千米,是目前世界上射程千米,是目前世界上射程最远的火箭炮。如图所示,请思考:最远的火箭炮。如图所示,请思考:(1)(1)炮弹的运动是匀变速曲线运动吗?炮弹的运动是匀变速曲线运动吗?(2)(2)忽略空气的阻力作用,炮弹的射程随抛射角的增大而增大忽略空气的阻力作用,炮弹的射程随抛射角的增大而增大吗?吗
16、?【要点整合【要点整合】1.1.分析方法分析方法将斜抛运动沿水平方向和竖直方向分解,根据分运动分析飞行将斜抛运动沿水平方向和竖直方向分解,根据分运动分析飞行时间、射程、射高,如图所示:时间、射程、射高,如图所示:2.2.公式推导公式推导飞行时间:飞行时间:射高:射高:射程:射程:y002v2v sinTggy22200vv sinY2g2g220002v sin cosv sin2Xv cosTgg3.3.射高、射程、飞行时间随抛射角变化的比较射高、射程、飞行时间随抛射角变化的比较【特别提醒【特别提醒】(1)(1)上表中的表达式上表中的表达式只适用于抛出点和落只适用于抛出点和落地点在同一水平面
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