《竖直方向上的抛体运动》
学
新课教学
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引导学生一起分析实验1的现象。
教师引导学生归纳:在忽略空气阻
力的情况下,以一定的初速度竖直向下
抛出的物体的运动叫做竖直下抛运动。
这是一类典型的初速度不为零的
匀加速直线运动,它们的加速度就是重
力加速度g。
【板书】在忽略空气阻力的情况
下,以一定的初速度竖直向下抛出的物
体的运动竖直下抛运动。
要求学生阅读课本关于竖直下抛
运动的文字描述。
引导学生分析课本对这运动的定
义与实际例子的运情景的联系与区别。
师生共同分析:
1.有竖直向下的初速度v0
2.只受重力作用,空气阻力
忽略不计;
3.这是抽象出的理想化模型,
是一种科学的研究方法。
解决问题2:竖直下抛运动有什么规律?
问题:竖直下抛运动有什么规律?
师生共同分析:
1、竖直下抛物体的运动可看成是
由初速度为v0的匀速直线运动和自由
落体运动的合运动。
2、重力加速度g的方向与v0的方
向相同,所以,它是一种初速度不为零
的匀加速直线运动。
匀加速直线运动的
速度公式和位移公式均适用于此运动
(a=g)。
3、用v-t图象来描述运动。
学生总结:
1、v t=v0+gt
2、2
02
1
gt
t v
S+
=
3、
【板书】1、v0=v0-gt
2、2
02
1
gt
t v
S+
=
推论:2
2
2v
v
gh
t
-
=
实际应用(一)
例题:一人站在楼顶向下扔物块。
已知
物块离开手的速度是 2.0m/s,楼高
20.0 m。
假设物块出手的位置靠近楼
顶,不计空气阻力,物块到达地面的速
度大小是多少?(取g=10m/s2)
分析:物块离开手后,只受重力作用。
重力方向和初速度方向相同,都是竖直
向下,物块将做竖直向下的匀加速直线
运动。
学生解答:由2
1
2
S v t gt
=+
求时间,再由v t=v0+gt求出
到达地面的速度。
另解:由22
2
t
gh v v
=-直接
求出v t=20.1m/s
反思:这相当于一辆汽车快速
行驶时的速度,可见高空抛物
危险极大。
问题提出(竖直上抛运动)
新课教学
指导学生重做实验及重放视频,引
导学生分析竖直上抛运动的实例,讨论
并提出问题。
1.什么是竖直上抛运动?
2.竖直上抛运动有什么规律?
学生动手实验、讨论观察的
现象并提出相应的问题。
解决问题1:什么是竖直上抛运动?
引导学生一起分析实验2的现象。
教师归纳:在忽略空气阻力的情况
下,以一定的初速度竖直向上抛出的物
体的运动分别叫做竖直上抛运动。
这是一类典型的初速度不为零的
匀加速直线运动,它们的加速度就是重
力加速度g。
【板书】在忽略空气阻力的情况
下,以一定的初速度竖直向上抛出的物
体的运动叫做竖直上抛运动。
要求学生阅读课本关于竖直上抛
运动的文字描述。
引导学生分析课本对这运动的定
义与实际例子的运情景的联系与区别。
师生共同分析:
1.有竖直向上的初速度v0
2.只受重力作用,空气阻力
忽略不计;
3.与竖直下抛运动一样,竖
直上抛运动也是一种抽象出
的理想化的运动模型。
解决问题2:竖直上抛运动有什么规律?
新课教学
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问题:竖直上抛运动有什么规律?
师生共同分析:
对物体竖直上抛运动可以分段分
析。
一、上升过程(图3-12)
1、竖直上抛物体的运动可看成是
由初速度为v0的匀速直线运动和自由
落体运动的合运动。
2、重力加速度g的方向与v0的方
向相同,所以,它是一种初速度不为零
的匀减速直线运动。
匀减速直线运动的
速度公式和位移公式均适用于此运动
(a=g)。
二、下升过程(图3-13)
从最高点开始,物体做自由落体运
动。
三、引导学生对比分析总结:
1、竖直上抛运动的上升过程和下
落过程具有对称性。
2、引导学生观察课本P52插图
3-15,
判断网球是在上升,还是在下降?
为什么不能判断出???
四、最高点:
物体上升到最高点瞬时速度为零,
由速度公式可得v0-gt m=0,所以
g
v
t
m
=
将此结果代人2
02
1
gt
t
v
S-
=
确定物体竖直上抛最大高度
2
v
学生总结:
一、上升过程
1、v t=v0-gt
2、2
02
1
gt
t
v
S-
=
二、下升过程
1、v t=gt
2、2
2
1
gt
S=
三、运动对称性总结:(相对
最高点)让学生结合插图比
较分析。
1、时间对称
2、速度对称
学会用图象表示:
例题
气球上系一重物,以4m/s的速度自地面匀速上升。
当上升到离地面高度h=9m处时,绳子突然断了。
问:
(1)重物是否立即下降?重物要经过多长时间才能落到地面?
(2)重物落地时的速度多大?(取g=10m/s2)
分析引导:
(1)分析重物的运动情况:先是随气球匀速上升;接着由于惯性而上抛;至最高点后做自由落体运动。
(2)把物体从离开绳子到落地视为一整体过程,然后利用竖直上抛运动的速度和位移公式直接求解。
特别注意:这时位移为负值,h=-9m 学生解答:
解:(1)绳子突然断时,重物与气球具有相同的速度,由于惯性,重物将继续向上运动,上升一段距离到达最高点后再做自由落体运动。
上升过程:
上升时
间:
g
v
t0
==
10
4
s=0.4s
自9m高处继续上升的最大高度:
h m=g
v2
=0.8m
重物做自由落体运动的过程:
下降的总高度
H=h m + h=9.8m
由2
2
1
gt
h=
可求得下降的时间
t下=1.4s
重物从绳子断到落地的
总时间:
t总=1.8s
(2)重物落地时的速度
v t=gt=14m/s
另解:以地面为坐标原点。
取竖直向上的方向为正方向,据公式:
v t=v0-gt 2
02
1
gt
t v
h-
=
其中
v=4m/s,=
h-10m, g=10m/s2。