物理必修 第二册4 抛体运动的规律教学设计

教师活动

学生活动

环节一：

教师活动1

创设情景：观看谷爱凌冬奥会视频；

引问：请同学描述上述物体运动的轨迹和运动性质

在排球比赛中，你是否曾为排球下网或者出界而感到惋惜？如果运动员沿着水平方向击球，在不计空气阻力的情况下，要使排球既能过网，又不出界，需要考虑哪些因素？如何估算球落地时的速度大小？

上节课我们通过实验探究了平抛运动的特点，本节课我们将从理论分析的角度，对抛体运动的规律作进一步分析。 

学生活动1

学生观看视频

回答问题：

描述抛体运动的基本情况。

活动意图说明：

  从实际生活入手，介绍生活中的抛体运动情况，让学生从感性认识逐渐转变为理性认识，再渗透生活中的物理。加深学生对生活的认识和热爱，提高学生对物理的兴趣。

环节二：

教师活动2

 1、抛体运动：

定义：以一定的初速度抛出的物体，只在重力作用下所做的运动。

学生总结并分类：

平抛运动：初速度水平方向：

初速度竖直向上：

初速度竖直向下：

初速度斜向上：

初速度斜向下：

 (1)平抛运动的速度

    根据受力情况我们知道，平抛运动具有水平方向的初速度，合外力为重力是竖直方向的合外力。由牛顿第二定律的知识我们可以得出：

    以抛出点为原点，以初速度的方向为x轴方向，竖直向下的方向为y轴方向，建立平面直角坐标系。

由于物体受到的重力是竖直向下的，它在x方向的分力为0，根据牛顿运动定律，物体在x方向的加速度为0；又由于物体在x方向的分速度在运动开始的时候是，所以它将保持不变，与时间t无关，即在整个运动过程中始终有：

引导学生分析分速度、合速度

在y方向受到的重力等于mg。以a表示物体在y方向的加速度，应用牛顿运动定律，得到mg=ma，所有a=g，即物体在竖直方向的加速度等于自由落体加速度。

学生活动2

认识、理解，尝试分类：

平抛运动；

竖直上抛运动；

竖直下抛运动；

斜向上抛运动；

斜向下抛运动。

利用矢量合成法则，由勾股定理可以得到合速度：

速度的方向可以用如图中的夹角θ来表示，由几何关系可以得到：

活动意图说明

通过对抛体运动典型模型分析，强化学生对抛体运动规律的认识和理解，在进一步强化合运动与分运动的同时，还渗透事物的辩证与统一的观念，提高学生思维辩证能力，为促进学生素养提升提供一定帮助。

环节三：

教师活动3

例题1：将一个物体以10m/s的速度从10m的高度水平抛出，落地时它的速度方向与水平地面的夹角θ是多少？不及空气阻力，g取10m/s2

平抛运动的位移与轨迹：  

在这个式子中，自由落体加速度g、物体的初速度都是常量，也就是说，这个量与x、y无关，因此由数学关系可以知道图像是一条抛物线。

例题2：如图，某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以=2m/s的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离h=10m，空气阻力忽略不计，g取10m/s2。

求小球下落的时间。

求小球释放点与落地点之间的水平距离。

学生活动3

水平方向为匀速直线运动， 水平分位移与时间的关系是：     

竖直方向为自由落体运动，竖直分位移与时间的关系是：   

合位移与水平方向的夹角为a，则有

由两式可以确定物体在任意时刻t的位置和位移。

学生思考并列出解决方法