高中物理 第1章 怎樣研究拋體運(yùn)動(dòng) 1_1 飛機(jī)投彈與平拋運(yùn)動(dòng)教師用書 滬科版必修2

《高中物理 第1章 怎樣研究拋體運(yùn)動(dòng) 1_1 飛機(jī)投彈與平拋運(yùn)動(dòng)教師用書 滬科版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第1章 怎樣研究拋體運(yùn)動(dòng) 1_1 飛機(jī)投彈與平拋運(yùn)動(dòng)教師用書 滬科版必修2（8頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1．1　飛機(jī)投彈與平拋運(yùn)動(dòng) 學(xué) 習(xí) 目 標(biāo) 知 識(shí) 脈 絡(luò) 1.了解平拋運(yùn)動(dòng)的概念及含義． 2．理解伽利略對(duì)二維曲線運(yùn)動(dòng)的研究方法和結(jié)論假設(shè)． 3．通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證水平運(yùn)動(dòng)與豎直運(yùn)動(dòng)的具體情況．(重點(diǎn)) 4．體會(huì)科學(xué)假設(shè)與實(shí)驗(yàn)完美結(jié)合的重要方法．(難點(diǎn)) 平 拋 運(yùn) 動(dòng) 1．定義：將一個(gè)物體沿水平方向拋出，在空氣阻力可以忽略的情況下，物體所做的運(yùn)動(dòng)． 2．條件 (1)初速度方向沿水平方向． (2)在運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力可以忽略，即只受重力作用． 1．平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，故物體受到的力的方向一定不斷變化．() 2．平拋運(yùn)動(dòng)的初速度與重力垂直．(√) 3．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，受力始終與運(yùn)動(dòng)方向一致．() 街頭有一種套圈游戲，游戲中用套圈套中目標(biāo)就可得到獎(jiǎng)品，如圖111.我們可以把套圈拋出后的運(yùn)動(dòng)看做平拋運(yùn)動(dòng)．思考以下問題： 圖111 (1)套圈的落點(diǎn)與什么因素有關(guān)？ (2)套圈的運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)嗎？ 【提示】　(1)套圈的落點(diǎn)與拋出時(shí)的速度和拋出點(diǎn)的高度有關(guān)． (2)套圈只受重力作用，故套圈的運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)． 如圖112所示，一人正練習(xí)投擲飛鏢，請(qǐng)思考： 圖112 探討1：飛鏢投出后，其加速度的大小和方向是怎樣的？ 【提示】　若忽略空氣阻力，飛鏢投出后，只受重力作用，其加速度大小為g，方向豎直向下． 探討2：飛標(biāo)的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)，還是變加速運(yùn)動(dòng)？ 【提示】　飛鏢運(yùn)動(dòng)過程中，加速度是不變的，所以飛鏢的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)． 1．平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn) (1)理想化特點(diǎn)：物理上的“平拋運(yùn)動(dòng)”是一種理想化的運(yùn)動(dòng)，即把物體看成質(zhì)點(diǎn)，拋出后只考慮重力作用，忽略空氣阻力． (2)勻變速特點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)的加速度恒定，始終等于重力加速度，是一種勻變速曲線運(yùn)動(dòng)． (3)速度變化的特點(diǎn)：做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化量相等，均為Δv＝gΔt，方向豎直向下． 2．平拋運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)解釋 平拋運(yùn)動(dòng)是物體以水平速度拋出，只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)，可從以下兩個(gè)方面理解： (1)如果物體不受重力，物體將以水平初速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)． (2)如果物體的初速度為零，物體又只受重力作用，則物體將做自由落體運(yùn)動(dòng)． 1．(多選)關(guān)于平拋物體的運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是(　　) A．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，速度和加速度都隨時(shí)間的增加而增大 B．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體僅受到重力的作用，所以加速度保持不變 C．平拋物體的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng) D．平拋物體的運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng) 【解析】　做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，速度隨時(shí)間不斷增大，但由于只受恒定不變的重力作用，所以加速度是恒定不變的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；平拋運(yùn)動(dòng)是加速度恒定不變的曲線運(yùn)動(dòng)，所以它是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤． 【答案】　BC 2．如圖113，為研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，安裝實(shí)驗(yàn)裝置的過程中，斜槽末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是(　　) 圖113 A．保證小球飛出時(shí)，速度既不太大，也不太小 B．保證小球飛出時(shí)，初速度水平 C．保證小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間每次都相等 D．保證小球運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條拋物線 【解析】　斜槽末端的切線是水平的，可以保證小球飛出時(shí)，初速度水平．故B選項(xiàng)正確． 【答案】　B 3．蹲在樹枝上的一只松鼠看到一個(gè)獵人正在用槍水平對(duì)準(zhǔn)它，就在子彈出槍口時(shí)，松鼠開始運(yùn)動(dòng)，下述各種運(yùn)動(dòng)方式中，松鼠能逃脫被擊中厄運(yùn)的是(設(shè)樹枝足夠高)(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：02690000】 圖114 A.自由落下 B．豎直上跳 C．迎著槍口，沿AB方向水平跳離樹枝 D．背著槍口，沿AC方向水平跳離樹枝 【解析】　因?yàn)樽訌椬銎綊佭\(yùn)動(dòng)，其豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以松鼠只有豎直上跳才不會(huì)被擊中，故選B. 【答案】　B 平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) (1)速度特點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向都不斷變化，故它是變速運(yùn)動(dòng)． (2)軌跡特點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線，故它是曲線運(yùn)動(dòng)． (3)受力特點(diǎn)：做平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用，故它的合外力恒定． (4)加速度特點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)的加速度為自由落體加速度，恒定不變，故它做勻變速運(yùn)動(dòng)． 伽 利 略 的 假 設(shè) 及 實(shí) 驗(yàn) 1．伽利略的假設(shè) (1)內(nèi)容：在水平方向的運(yùn)動(dòng)，物體在這個(gè)方向上不受力的作用做勻速直線運(yùn)動(dòng)；在豎直方向的運(yùn)動(dòng)，物體受到重力作用做自由落體運(yùn)動(dòng)． (2)假定兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)既不彼此影響干擾，也不互相妨礙，物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)就是這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)． (3)平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條拋物線． 2．驗(yàn)證伽利略的假設(shè) (1)研究平拋運(yùn)動(dòng) ①實(shí)驗(yàn) 如圖115所示，用小錘擊打彈性鋼片C，C向前推動(dòng)小鋼球B，使其具有水平初速度，使B做平拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)松開小鋼球A，使A從孔中自由落下． 圖115 ②現(xiàn)象 現(xiàn)象一：無論B球的水平速度大小如何，它總是與A球同時(shí)落地． 現(xiàn)象二：B球的水平初速度越大，通過的水平距離也越大． 現(xiàn)象三：B球水平初速度的大小并不影響平拋物體在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)． ③結(jié)論：物體在做平拋運(yùn)動(dòng)的過程中，在豎直方向的運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)． (2)研究平拋運(yùn)動(dòng)的頻閃照片 如圖116所示，是兩小球同時(shí)開始做自由落體運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)的頻閃照片． 圖116 ①現(xiàn)象：B球在相同時(shí)間內(nèi)通過的水平位移相等，通過的豎直位移與時(shí)間的二次方成正比． ②結(jié)論：證實(shí)了平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)． 1．飛機(jī)投彈時(shí)，炸彈離開飛機(jī)后做自由落體運(yùn)動(dòng)．() 2．平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條拋物線．(√) 3．平拋運(yùn)動(dòng)水平方向和豎直方向的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)互不干擾．(√) 1．在同一地點(diǎn)所有做平拋運(yùn)動(dòng)的物體的加速度都相同嗎？ 【提示】　相同．因?yàn)樗凶銎綊佭\(yùn)動(dòng)的物體都只受重力作用，其加速度均為重力加速度． 2．一位投飛鏢的人想投中靶子的中心，可他瞄準(zhǔn)時(shí)卻對(duì)準(zhǔn)靶中心的上方，這是為什么？ 【提示】　如果對(duì)準(zhǔn)的是靶中心的話，飛鏢投出后，在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，到靶子位置時(shí)就處于靶中心的下方了． 圖117所示中的M，N是兩個(gè)完全相同的弧線軌道，末端水平，不計(jì)空氣阻力和摩擦的影響．實(shí)驗(yàn)時(shí)，該小組同學(xué)將小鐵球A、B吸在電磁鐵上，保持h1＝h2，調(diào)整H到合適高度；然后斷開電源，兩小球同時(shí)由靜止開始沿軌道滾下．調(diào)整h1和h2后經(jīng)過多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，都能觀察到兩球同時(shí)到達(dá)光滑水平面上的P點(diǎn)． 圖117 探討1：由該實(shí)驗(yàn)說明小球在水平方向做何種運(yùn)動(dòng)？ 【提示】　A球平拋的同時(shí)B球做水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)，結(jié)果能同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)，說明小球A在水平方向的運(yùn)動(dòng)與小球B的運(yùn)動(dòng)相同，為勻速直線運(yùn)動(dòng)． 探討2：　由該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裾f明小球A在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)？ 【提示】　不能． 1．探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律方案的構(gòu)思 (1)將曲線運(yùn)動(dòng)看作是兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)，即將平拋運(yùn)動(dòng)看作是水平方向和豎直方向的兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)． (2)由力的獨(dú)立性作用原理推測(cè)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在不同方向上的運(yùn)動(dòng)情況： ①在水平方向上由于物體不受力，故做勻速直線運(yùn)動(dòng)； ②在豎直方向上由于物體只受重力作用，且初速度為零，故做自由落體運(yùn)動(dòng)． 2．平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的獲取方法 (1)描影法：對(duì)水平噴出的水柱軌跡，可以從側(cè)面照射，在另一側(cè)面白紙上用鉛筆描繪出軌跡的影子． (2)描點(diǎn)法：對(duì)從斜槽軌道滾下沿水平面飛出的小球的軌跡，可以描出代表小球運(yùn)動(dòng)過程中所經(jīng)過的一系列位置的點(diǎn)，這些點(diǎn)所連成的平滑曲線就是小球做平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡． (3)攝影法：用頻閃照片記錄出平拋運(yùn)動(dòng)的物體在間隔相等的時(shí)間內(nèi)經(jīng)過的位置，這些位置的分布曲線就是其做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡． 4.(多選)(2014江蘇高考)為了驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)的小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，用如圖118所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．小錘打擊彈性金屬片，A球水平拋出，同時(shí)B球被松開，自由下落．關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是(　　) 圖118 A．兩球的質(zhì)量應(yīng)相等 B．兩球應(yīng)同時(shí)落地 C．應(yīng)改變裝置的高度，多次實(shí)驗(yàn) D．實(shí)驗(yàn)也能說明A球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng) 【解析】　根據(jù)運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性和獨(dú)立性特點(diǎn)可知，兩球應(yīng)同時(shí)落地，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)改變裝置的高度，多次做實(shí)驗(yàn)，選項(xiàng)B，C正確；平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)與小球的質(zhì)量無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；此實(shí)驗(yàn)只能說明A球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 【答案】　BC 5.如圖119所示，在光滑的水平面上有一小球a以初速度v0運(yùn)動(dòng)，同時(shí)刻在它的正上方有小球b也以初速度v0水平拋出，并落于c點(diǎn)，則(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：02690001】 圖119 A．小球a先到達(dá)c點(diǎn) B．小球b先到達(dá)c點(diǎn) C．兩球同時(shí)到達(dá)c點(diǎn) D．無法確定 【解析】　因兩球在水平方向上的運(yùn)動(dòng)情況相同，所以應(yīng)同時(shí)到達(dá)c點(diǎn)． 【答案】　C 6.如圖1110所示為用頻閃攝影方法拍攝的研究物體做平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的照片，圖中A，B，C為三個(gè)同時(shí)由同一點(diǎn)出發(fā)的小球，AA′為A球在光滑水平面上以速度v運(yùn)動(dòng)的軌跡，BB′為小球以速度v被水平拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡，CC′為C球自由下落的運(yùn)動(dòng)軌跡．通過分析上述三條軌跡可得出結(jié)論： 圖1110 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 【解析】　做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)． 【答案】　見解析 解題時(shí)千萬不要憑主觀想象來判斷.如4題由題意我們可以知道，平拋物體在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，但本題中沒有任何證據(jù)表明其水平方向的分運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，由題目情景可知D項(xiàng)不可選.