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視頻標(biāo)簽：斜拋運(yùn)動(dòng)
所屬欄目：高中物理優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題：教科版高一物理必修二第二章1.4斜拋運(yùn)動(dòng)-吉林省 - 公主嶺
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1.4、斜拋運(yùn)動(dòng)
教學(xué)目標(biāo)
1.知道斜拋運(yùn)動(dòng)，知道斜拋運(yùn)動(dòng)可以分解成水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)。
2.通過實(shí)驗(yàn)探究斜拋運(yùn)動(dòng)的射高和射程跟初速度和拋射角的關(guān)系，并能將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到生產(chǎn)、生活中。
3.了解彈道曲線。
4.能運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解方法解決日常生活中有關(guān)的斜拋問題，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際、運(yùn)用理論解決實(shí)際問題的能力。 重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn)：1.斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律的推導(dǎo)；2.用運(yùn)動(dòng)的的合成與分解方法處理斜拋運(yùn)動(dòng)。 難點(diǎn)：1.斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律的推導(dǎo)；2.影響射高、射程的因素。 設(shè)計(jì)思想
本課題是在學(xué)完運(yùn)動(dòng)的合成與分解和平拋運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上,來探究斜拋運(yùn)動(dòng)的問題。不僅使學(xué)生對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)有完整的認(rèn)識(shí)，且能進(jìn)一步理解運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性、運(yùn)動(dòng)的合成與分解。對(duì)斜拋運(yùn)動(dòng)可以從運(yùn)動(dòng)軌跡和射高、射程兩方面理解。斜拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條拋物線，可以把斜拋運(yùn)動(dòng)看成是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)；射高與射程和初速度及拋射角有關(guān)。斜拋運(yùn)動(dòng)是學(xué)生生活中比較熟悉的現(xiàn)象，因此教學(xué)時(shí)盡量貼近生活，從生活中來，到生活中去，在教學(xué)過程盡量創(chuàng)設(shè)情景讓學(xué)生有切身的體會(huì)，以加深對(duì)斜拋運(yùn)動(dòng)的理解。 教學(xué)設(shè)計(jì) 【課堂引入】
展示圖片：運(yùn)動(dòng)員投擲出的鏈球、鉛球、鐵餅；高爾夫球場(chǎng)上已擊出的高爾夫球在空中的運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)員練習(xí)投籃時(shí)籃球的運(yùn)動(dòng)
問題：圖片的各物體做什么運(yùn)動(dòng)？運(yùn)動(dòng)員在投擲以上各種球類時(shí)怎樣才能獲得更好的成績(jī)？為了解決這些問題，就需要學(xué)習(xí)斜拋運(yùn)動(dòng)。 【課堂學(xué)習(xí)】
學(xué)習(xí)活動(dòng)一：斜拋運(yùn)動(dòng)
問題1：鏈球、鉛球、鐵餅、高爾夫球及籃球剛要在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)，是否具有一定的初速度？ 問題2：這個(gè)初速度是沿水平方向還是其他方向？
問題3：鏈球、鉛球、鐵餅、高爾夫球及籃球在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡是什么樣的？ 問題4：這些物體在空中運(yùn)動(dòng)的過程中受到什么力的作用？ 問題5：什么是斜拋運(yùn)動(dòng)？
斜拋運(yùn)動(dòng)：以一定的初速度將物體與水平方向成一定的角度斜向上拋出，物體僅在重力作用下所做的曲線運(yùn)動(dòng)。
問題6：如果用帶有頻閃光源的相機(jī)將小球做斜拋運(yùn)動(dòng)的過程拍攝下來就得到頻閃照片，從照片中可看出這是一條曲線，我們把這樣的曲線稱為拋物線。用什么方法研究這類運(yùn)動(dòng)較方便？
在處斜拋運(yùn)動(dòng)的曲線運(yùn)動(dòng)問題中,和平拋運(yùn)動(dòng)一樣。為了處理問題的方便，建立 x—y直角坐標(biāo)系，把斜拋運(yùn)動(dòng)分解成沿水平x方向及豎直y方向上的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)。
問題7：如果將斜拋運(yùn)動(dòng)分解,水平方向和豎直方向都是什么運(yùn)動(dòng)？
①水平x方向上物體不受力的作用，故水平以某一初速度V0x作勻速直線運(yùn)動(dòng)。 ②豎直y方向上物體受豎直向下重力G作用，又有一豎直向上的初速度V0y，故物體作豎直上拋運(yùn)動(dòng)。（豎直方向上，初速度V0y向上的，a=-g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)）
問題8：如何求出斜拋運(yùn)動(dòng)中任一時(shí)刻t，物體的速度及位置？
0cosxvv
0sinyvvgt
2
2yvvvx
x
yvv
tan
0cosxvt
2
01sin2
yvtgt 22yxs
x
y
tan 從公式中可看出：當(dāng)vy=0時(shí)，小球達(dá)到最高點(diǎn)，所用時(shí)間0sinvtg
；小球自最高點(diǎn)自由落下所需時(shí)間，與上升到最高點(diǎn)所需時(shí)間相等，因此小球飛行時(shí)間為02sin2vTtg
。小球能達(dá)到的最大高度（h）叫做射高；從拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離(s)叫做射程。
過渡：為了進(jìn)一步定性分析斜拋運(yùn)動(dòng)中的射高和射程的大小與初速度v0、拋射角θ的關(guān)
系，請(qǐng)同學(xué)們用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。在實(shí)驗(yàn)中采用控制變量法，即先保持拋射角θ不變，探究射高、射程與初速度的關(guān)系；再保持初速度v0不變，探究射高、射程與拋射角的關(guān)系。
探究實(shí)驗(yàn)一：探究射高、射程與初速度的關(guān)系。
（1）細(xì)玻璃容器內(nèi)裝有水，滴入幾滴紅墨水，用橡皮塞塞緊容器口，倒置于鐵架臺(tái)上；用注射針頭連接軟管組成噴水嘴，再與細(xì)玻璃容器相接。
（2）將木尺、量角器及噴水嘴固定在鐵架臺(tái)上，（噴水口與水平木尺等高，且盡量讓容器口離固定點(diǎn)遠(yuǎn)點(diǎn)）在木尺末端的地面上放一水槽，如圖所示。
（3）保持噴水嘴方向不變，即拋射角不變，觀察隨著容器中水位的降低，噴出水流的初速度減小，水流的射程、射高的變化。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：水流的射程和射高都變小
探究實(shí)驗(yàn)二：探究射高、射程與拋射角的關(guān)系。
（1）將實(shí)驗(yàn)一的細(xì)玻璃容器、軟管、注射針頭取下，換成：事先已在底部開幾個(gè)小孔的容積為1.25升的礦泉水瓶裝滿水，用連接有軟管的軟木塞塞緊后固定在鐵架臺(tái)上，軟管的另一端連接著滴管作為噴水嘴，用一鐵夾子夾住軟管作為開關(guān)。（如圖所示）
（2）放開鐵夾子，從小到大逐漸改變噴水嘴的與方向，觀察水流的射程和射高的變化。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在拋射角小于450
范圍內(nèi)，隨著拋射角的增大，水流的射程增大，射高也增大；當(dāng)拋射角等于450
時(shí)，射程達(dá)到最大；當(dāng)拋射角超過450
，隨著拋射角的增大，射程反而減小，射高仍增大；當(dāng)拋射角等于900
時(shí)，射程為0，而射高達(dá)到最大；拋射角等于300
和等于600
時(shí)，射程一樣。
小結(jié)：斜拋運(yùn)動(dòng)中的射高和射程的大小與初速度和拋射角都有關(guān)，且初速度不變，當(dāng)拋射角等于450
時(shí)，射程達(dá)到最大。
h
θ
s
s
h
θ
講述：自然界里許多動(dòng)物雖然不懂什么是射高、什么是射程，卻在不自覺地在應(yīng)用，比如青蛙跳躍時(shí)，常常取45°角，以便跳得更遠(yuǎn)。如圖所示。
學(xué)習(xí)活動(dòng)二：空氣阻力對(duì)斜拋運(yùn)動(dòng)的影響
過渡：如圖摘自——本遠(yuǎn)程彈道學(xué)方面的專著。圖中顯示了一個(gè)質(zhì)量為6.9kg、直徑為7.7cm的錘型柱體作斜拋運(yùn)動(dòng)的軌道曲線，初速＝550m／s；仰角θ＝45°。圖中虛線為理論結(jié)果；實(shí)線是在空氣中的實(shí)際結(jié)果。
問題1：為什么實(shí)際上物體在運(yùn)動(dòng)過程中的射程和射高都比理論上來得小？
在前面討論斜拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，忽略了空氣阻力的影響，如當(dāng)物體的初速度較小時(shí)就可以忽略空氣阻力的影響；當(dāng)物體的初速度很大時(shí)，如射出的子彈、炮彈，空氣阻力的影響很大，既影響了射高，也影響了射程，子彈或炮彈的運(yùn)動(dòng)軌跡不再是拋物線，通常稱為彈道曲線。如圖所示。
拓展：在前面的探究實(shí)驗(yàn)中，我們所探究的是忽略空氣阻力且拋體的拋擲點(diǎn)和落回點(diǎn)在同一水平線上，這種情況下射程是以拋射角為450
時(shí)最大；如果拋體的拋擲點(diǎn)和落回點(diǎn)不在同一水平線上，比如鏈球、鉛球、鐵餅、標(biāo)槍，它們的投擲點(diǎn)都是離地面一段高度，當(dāng)它們落回地面時(shí)，不再是拋射角為450
時(shí)射程最大；不同的投擲類的最大射程的拋射角是不同的，比如推鉛球?yàn)?80
~420
、擲鐵餅為300
~350
、拋鏈球?yàn)?20
~440
。有興趣的同學(xué)可以在課后和體育老師研究看看。
問題2：平拋運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)都可看成斜拋運(yùn)動(dòng)的特例。這句話怎樣理解? 問題3：在一次投籃游戲中，小剛同學(xué)調(diào)整好力度，將球從A點(diǎn)向籃筐B(yǎng)投去，結(jié)果球如圖所示劃著一條弧線飛到籃筐后方，已知A、B等高，請(qǐng)問：（1）下次再投時(shí)，他應(yīng)如何調(diào)整？ （2）若保持力度不變，要把球投入籃筐，他有幾種投法？
θ=300
θ=600
θ=450
y/km
x/k5
3 3
6 理論 拋物線
彈道 曲線
【課堂小結(jié)】
問題1：斜拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，可以把斜拋運(yùn)動(dòng)分解成哪兩個(gè)運(yùn)動(dòng)？ 問題2：斜拋運(yùn)動(dòng)的射高、射程跟什么因素有關(guān)？ 【板書設(shè)計(jì)】
第四節(jié) 斜拋運(yùn)動(dòng)
課堂反饋
1.做斜上拋運(yùn)動(dòng)的物體，下列說法不正確的是（ D ） A.水平分速度不變 B.加速度不變
C.在相同的高度處速度大小相同 D.經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)，瞬時(shí)速度為零
2.在地面上將不同物體以相同速率斜向上拋出,但拋出的角度不同,下列關(guān)于射高、射程與拋射角的關(guān)系的說法中，正確的是（ AD ） A.拋射角越大，射高越大 B.拋射角越大，射程越大 C.拋射角等于45°時(shí)，射高最大 D.拋射角等于45°時(shí)，射程最大
3.勻速上升的載人氣球中，有人水平向右拋出一物體，取豎直向上為y軸正方向，水平向右為x軸正方向，取拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力.則地面上的人看到的物體運(yùn)動(dòng)軌跡是（ B ）
4.關(guān)于斜拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)以下說法正確的是（ B ） A.斜拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槠渌俣仁呛愣ǖ?nbsp;B.斜拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槠浼铀俣仁呛愣ǖ?nbsp;
B
A
C.斜拋運(yùn)動(dòng)是非勻變速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槠渌俣仁亲兓?nbsp;D.斜拋運(yùn)動(dòng)是非勻變速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槠浼铀俣仁亲兓?nbsp;
課后測(cè)評(píng)
1.一足球運(yùn)動(dòng)員開出角球，球的初速度是20 m/s，踢出時(shí)和水平面的夾角是45°，如果球在飛行過程中，沒有被任何一名隊(duì)員碰到，空氣阻力不計(jì)，g=10 m/s2,球的落地點(diǎn)與開出點(diǎn)之間的距離為（ B ）
A.38.4 m B.40 m C.76.8 m D.153.6 m
2.如圖1所示,在水平地面上的A點(diǎn)以速度v1跟地面成θ角射出一彈丸,恰好以速度v2垂直穿入墻壁上的小孔B,則下列說法正確的是（ AC ）
A.在B點(diǎn)以跟v2大小相等、方向相反的速度射出彈丸，它必定落在地面上的A點(diǎn)
B.在B點(diǎn)以跟v1大小相等、跟v2方向相反的速度射出彈丸，它必定落在地面上的A點(diǎn) C.在B點(diǎn)以跟v1大小相等、跟v2方向相反的速度射出彈丸，它必定落在A點(diǎn)的左側(cè) D.在B點(diǎn)以跟v1大小相等、跟v2方向相反的速度射出彈丸，它必定落在A點(diǎn)的右側(cè) 3.下列關(guān)于做斜拋運(yùn)動(dòng)的物體速度改變量的說法中正確的是(g=9.8 m/s2)（ CD ） A.拋出后一秒內(nèi)物體速度的改變量要比落地前一秒內(nèi)的小
B.在到達(dá)最高點(diǎn)前的一段時(shí)間內(nèi)，物體速度的變化要比其他時(shí)間慢一些 C.即使在最高點(diǎn)附近，每秒鐘物體速度的改變量也等于9.8 m/s D.即使在最高點(diǎn)附近，物體速度的變化率也等于9.8 m/s2 4.下列有關(guān)斜拋運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是（ ACD ） A.斜拋運(yùn)動(dòng)中物體運(yùn)動(dòng)的加速度不變 B.斜拋運(yùn)動(dòng)中物體運(yùn)動(dòng)的速度不變 C.斜拋運(yùn)動(dòng)中水平方向的速度不變 D.斜拋運(yùn)動(dòng)中物體的機(jī)械能保持不變
5.一只澳大利亞袋鼠有一次以8 m/s 的初速度以相對(duì)于水平地面成64.2°的角度縱身一跳，恰在其運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)越過了一道籬笆，已知sin64.2°=0.9，g=10 m/s2，則該籬笆的高度為（ B ） A.3.2 m B.2.6 m C.6.4 m D.5.2 m
6.世界上最窄的海峽是蘇格蘭的塞爾海峽,它位于歐洲大陸與塞爾島之間.這個(gè)海峽只有約6 m寬,假設(shè)有一位運(yùn)動(dòng)員,他要以相對(duì)于水平面為37°的角度進(jìn)行“越海之跳”，可使這位運(yùn)動(dòng)員越過這個(gè)海峽的最小初速度是多少？（忽略空氣阻力,sin 37°=0.6，cos 37°=0.8,g取10 m/s2)
7.在鏈球比賽中，將球斜向上拋出，拋射角α=53°.當(dāng)t=1.4 s 時(shí)，球仍斜向上升，方向已與水平方向成β=37°.求:（1）球的初速度v0是多少？
（2）球?qū)⒃谑裁磿r(shí)候到達(dá)最高點(diǎn)？（不計(jì)空氣阻力g=10 m/s2）
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