高中物理第一章怎樣研究拋體運(yùn)動(dòng)《研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律》（講授式）課件滬科版必修

1、第一章第一章 怎樣研究拋體運(yùn)動(dòng)怎樣研究拋體運(yùn)動(dòng) 第第 二節(jié)二節(jié) 研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律以前的教學(xué)中，我們研究了兩種簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)：以前的教學(xué)中，我們研究了兩種簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)：勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)。勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)。然而在現(xiàn)實(shí)生活中，絕大多數(shù)運(yùn)動(dòng)都是較為復(fù)雜的。通過(guò)本節(jié)的學(xué)然而在現(xiàn)實(shí)生活中，絕大多數(shù)運(yùn)動(dòng)都是較為復(fù)雜的。通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，我們就能夠利用習(xí)，我們就能夠利用“運(yùn)動(dòng)的合成和分解運(yùn)動(dòng)的合成和分解”及學(xué)過(guò)的動(dòng)力學(xué)知識(shí)來(lái)及學(xué)過(guò)的動(dòng)力學(xué)知識(shí)來(lái)分析一些基本的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。分析一些基本的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。1.合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的概念合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的概念一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解

2、a. .合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)概念合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)概念合位移、分位移合位移、分位移合速度、分速度合速度、分速度合加速度、分加速度合加速度、分加速度b. .特點(diǎn)：特點(diǎn)：物體同時(shí)參與了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)；物體同時(shí)參與了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)；合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性。合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性。一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解2.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性；合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性；合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)之間遵循平行四邊形法則。合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)之間遵循平行四邊形法則。3運(yùn)動(dòng)的合成與分解運(yùn)動(dòng)的合成與分解運(yùn)動(dòng)的合成：運(yùn)動(dòng)的合成： 已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)，叫做運(yùn)動(dòng)的合成。已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)，

3、叫做運(yùn)動(dòng)的合成。運(yùn)動(dòng)的分解：運(yùn)動(dòng)的分解： 已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)，叫做運(yùn)動(dòng)的分解。已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)，叫做運(yùn)動(dòng)的分解。一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解4不在同一直線上的兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合成不在同一直線上的兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合成（1）兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，）兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。合運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。（2）一個(gè)分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)不同方向的分運(yùn)動(dòng)是初）一個(gè)分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)不同方向的分運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。（3）兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可以是曲線運(yùn)動(dòng)，反過(guò)來(lái)，曲線運(yùn)

4、動(dòng)）兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可以是曲線運(yùn)動(dòng)，反過(guò)來(lái)，曲線運(yùn)動(dòng)也可以分解為兩個(gè)方向上的直線運(yùn)動(dòng)。分別弄清楚作為分運(yùn)動(dòng)的也可以分解為兩個(gè)方向上的直線運(yùn)動(dòng)。分別弄清楚作為分運(yùn)動(dòng)的直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，就可知作為合運(yùn)動(dòng)的曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，就可知作為合運(yùn)動(dòng)的曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解5. 小船過(guò)河問(wèn)題的分析及處理方法小船過(guò)河問(wèn)題的分析及處理方法:（假設(shè)小船和河水都（假設(shè)小船和河水都做勻速直線運(yùn)動(dòng)）做勻速直線運(yùn)動(dòng)）a如果小船靜止在水里，小船會(huì)隨著河水漂移，小船的速度和河如果小船靜止在水里，小船會(huì)隨著河水漂移，小船的速度和河水的流速相同；水的流速相同；b如果河水靜止，小船將

5、會(huì)以原速度駛向?qū)Π?。如果河水靜止，小船將會(huì)以原速度駛向?qū)Π?。c如果小船在流動(dòng)的河水中駛向?qū)γ娴陌哆?，小船既要沿著河水如果小船在流?dòng)的河水中駛向?qū)γ娴陌哆叄〈纫刂铀\(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng),又要沿著指向?qū)Π兜姆较蛐旭?，所以小船的?shí)際運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是又要沿著指向?qū)Π兜姆较蛐旭?，所以小船的?shí)際運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是a和和b中兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。中兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解（1）最短時(shí)間過(guò)河問(wèn)題的處理方法：）最短時(shí)間過(guò)河問(wèn)題的處理方法：小船過(guò)河的問(wèn)題有一個(gè)特點(diǎn)，就是小船在垂直于河岸小船過(guò)河的問(wèn)題有一個(gè)特點(diǎn)，就是小船在垂直于河岸的方向上的位移是不變的，我們只要使得在垂直于河岸方的方向上的位移是不變的

6、，我們只要使得在垂直于河岸方向上的速度最大，小船過(guò)河所用的時(shí)間就最短，河水的速向上的速度最大，小船過(guò)河所用的時(shí)間就最短，河水的速度是沿河岸方向的，這個(gè)分速度和垂直于河岸的方向沒(méi)有度是沿河岸方向的，這個(gè)分速度和垂直于河岸的方向沒(méi)有關(guān)系，所以使小船垂直于河岸方向行駛，小船過(guò)河所用時(shí)關(guān)系，所以使小船垂直于河岸方向行駛，小船過(guò)河所用時(shí)間才最短。間才最短。一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解（2）最小位移問(wèn)題的處理方法：）最小位移問(wèn)題的處理方法：當(dāng)當(dāng)v船船 v水水時(shí)，時(shí)， v合合垂直河岸，合位移最短等于河寬垂直河岸，合位移最短等于河寬H，根，根據(jù)速度三角形可知船速方向應(yīng)滿足據(jù)速度三角形可知船速方向應(yīng)

7、滿足cos = v水水/ v船船， 為為v船船與與河岸的夾角。河岸的夾角。 當(dāng)當(dāng)v船船 v水水時(shí)，分析可知船速時(shí)，分析可知船速v船船方向應(yīng)滿足方向應(yīng)滿足cos = v船船/ v水水，為船速方向與河岸的夾角。為船速方向與河岸的夾角。一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解分運(yùn)動(dòng)分運(yùn)動(dòng)的位置的位置,位移位移,速度速度,加加速度速度合運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)的位置的位置,位移位移,速度速度,加加速度速度運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)的分解運(yùn)動(dòng)的分解遵循平行四邊形定則遵循平行四邊形定則獨(dú)立獨(dú)立, ,等時(shí)等時(shí), ,等效等效思考思考: :上述蠟塊的分運(yùn)動(dòng)均為勻速直線運(yùn)動(dòng)上述蠟塊的分運(yùn)動(dòng)均為勻速直線運(yùn)動(dòng), ,那么所用的那么所用

8、的運(yùn)動(dòng)合成分解的思想方法運(yùn)動(dòng)合成分解的思想方法在其他運(yùn)動(dòng)中是否還適用呢在其他運(yùn)動(dòng)中是否還適用呢? ?一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解小船在小船在220m寬的河中橫渡，水流速度為寬的河中橫渡，水流速度為v12m/s，船在，船在靜水中的速度是靜水中的速度是v24m/s，求，求: :如果要求船劃到對(duì)岸航程最短，則船頭應(yīng)指向什么方向？最如果要求船劃到對(duì)岸航程最短，則船頭應(yīng)指向什么方向？最短航程是多少？所用時(shí)間多少？短航程是多少？所用時(shí)間多少？ 如果要求船劃到對(duì)岸時(shí)間最短，則船頭應(yīng)指向什么方向？最如果要求船劃到對(duì)岸時(shí)間最短，則船頭應(yīng)指向什么方向？最短時(shí)間是多少？航程是多少？短時(shí)間是多少？航程是多

9、少？一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解分析：航程最短分析：航程最短2v1vvd分析小船的運(yùn)動(dòng)分析小船的運(yùn)動(dòng)一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解22222142 m / s12m / svvv2 2 0s5 7 . 7s1 2dtv214221vv一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解v水水v合合v船船d一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解分析：時(shí)間最短分析：時(shí)間最短2v1vvd一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解ssvdt504220222221224 m/s20m/svvv2 05 0 m2 2 4 mxvt一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解dABCv水水v合合v船

10、船一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解二、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律二、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律1、位置位置0 xv t212ygt2202xvgy 平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條拋物線拋物線xyo(x,y)2、軌跡軌跡二、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律二、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律大小大小: :方向方向: :2222 201()()2lxyv tgt20012ta n2g tyg txv tvl能否用v2v022gl求P點(diǎn)的位移?3、位移、位移0 xv t212ygt位位移移OxyP (x,y)BAv0二、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律二、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律常規(guī)思路常規(guī)思路221gty tvx0yxAxyvl二、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律二、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律大

11、小大小: :方向方向: :22222000( )2yvvvvgtvgh00tanyvgtvv能否用能否用vv0gt求求P點(diǎn)的速度點(diǎn)的速度? ?vxvyv0 xvvyvgt4、速度、速度速速度度Oxyv0P (x,y)二、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律二、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律0 xvvyvgt0 xv t212yg t常規(guī)思路常規(guī)思路OyBxAP (x,y)v020012ta n2g tyg txv tv1、位移偏向角、位移偏向角與速度偏向角與速度偏向角有什么關(guān)系？有什么關(guān)系？2、速度方向的反向延長(zhǎng)線與、速度方向的反向延長(zhǎng)線與 x 軸的交點(diǎn)軸的交點(diǎn)O 有什么特點(diǎn)有什么特點(diǎn)？00tanyvg tvv位移偏向角位移偏向角

12、：速度偏向角速度偏向角：tan2tan速度方向的反向延長(zhǎng)線與速度方向的反向延長(zhǎng)線與x軸軸的交點(diǎn)為水平位移的中點(diǎn)的交點(diǎn)為水平位移的中點(diǎn)。lvx = = v0vvyO二、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律二、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律二、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律二、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 由于由于ax =0 ay =g , 所以所以a =g5、加速度、加速度答：不能。因子彈和松鼠在豎直方向都是自由落體運(yùn)動(dòng)，答：不能。因子彈和松鼠在豎直方向都是自由落體運(yùn)動(dòng)，豎直方向的位移總是相同的，所以豎直方向的位移總是相同的，所以只要在子彈的射程內(nèi)，只要在子彈的射程內(nèi)，就一定能射中松鼠，松鼠在劫難逃。就一定能射中松鼠，松鼠在劫難逃。學(xué)以致用學(xué)以致用 樹(shù)枝上的一只

13、松鼠看到一個(gè)獵人的槍口樹(shù)枝上的一只松鼠看到一個(gè)獵人的槍口水平水平對(duì)準(zhǔn)它，為了對(duì)準(zhǔn)它，為了逃脫即將來(lái)臨的厄運(yùn)，它想讓自己落到地面上逃走。但是逃脫即將來(lái)臨的厄運(yùn)，它想讓自己落到地面上逃走。但是就在就在它它自由下落自由下落的瞬間子彈恰好射出槍口，的瞬間子彈恰好射出槍口，問(wèn)松鼠能逃脫厄運(yùn)嗎問(wèn)松鼠能逃脫厄運(yùn)嗎? ?（不計(jì)空氣阻力）（不計(jì)空氣阻力）我閃我閃!哪里逃？哪里逃？例例2 關(guān)于做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，下列說(shuō)法正確的是關(guān)于做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，下列說(shuō)法正確的是( )A平拋運(yùn)動(dòng)是非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)是非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C每秒內(nèi)速度的變化量相等每秒內(nèi)速度的變化量

14、相等D每秒內(nèi)速率的變化量相等每秒內(nèi)速率的變化量相等例題例題BC只受重力，加速度不變只受重力，加速度不變v=a t例題例題例例3 將一個(gè)物體以將一個(gè)物體以10m/s的初速度從的初速度從10m的高度水平拋出，的高度水平拋出，求落地時(shí)求落地時(shí)的速度的速度 (不計(jì)空氣阻力不計(jì)空氣阻力,取取g=10m/s2) ?v0hyxvxvyx0vv 1 10 0m / s解解: : 落地時(shí)，物體在水平方向的速度落地時(shí)，物體在水平方向的速度 在豎直方向的速度在豎直方向的速度yvgh.2 22 21 10 01 10 01 14 4 1 1m / sm / s. 1 17 7 3 3m / syxvvtan.1 1

15、4 41 15 55 5202tvvgh平拋物體的平拋物體的落地速度落地速度與初速度與初速度v0 和下落高和下落高度度h都有關(guān)。都有關(guān)。落地速度落地速度17.3m/s,17.3m/s,與地面夾角與地面夾角5555例例4 如圖示，從傾角為如圖示，從傾角為的斜面頂點(diǎn)的斜面頂點(diǎn)A將一小球?qū)⒁恍∏?以初速度以初速度V0 水平拋出，水平拋出，小球落在斜面上小球落在斜面上B點(diǎn)，則點(diǎn)，則(1)小球從小球從A飛到飛到B點(diǎn)的時(shí)間為多少？點(diǎn)的時(shí)間為多少？(2)小球從小球從A點(diǎn)飛出到離斜面距離最大時(shí)的時(shí)間為多少？點(diǎn)飛出到離斜面距離最大時(shí)的時(shí)間為多少？例題例題BV0ASVxygVttVgtxytan221tan002

16、解：小球從解：小球從A飛到飛到B點(diǎn)的時(shí)間為點(diǎn)的時(shí)間為t例例4 如圖示，從傾角為如圖示，從傾角為的斜面頂點(diǎn)的斜面頂點(diǎn)A將一小球?qū)⒁恍∏?以初速度以初速度V0 水平拋出，水平拋出，小球落在斜面上小球落在斜面上B點(diǎn)，則點(diǎn)，則(1)小球從小球從A飛到飛到B點(diǎn)的時(shí)間為多少？點(diǎn)的時(shí)間為多少？(2)小球從小球從A點(diǎn)飛出到離斜面距離最大時(shí)的時(shí)間為多少？點(diǎn)飛出到離斜面距離最大時(shí)的時(shí)間為多少？例題例題ABV0(2)設(shè)小球從設(shè)小球從A飛到距離斜面最高處的時(shí)間為飛到距離斜面最高處的時(shí)間為t ，則有則有VVxVygVtVgtVVxytantan00課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練1. 一架飛機(jī)水平勻速飛行，從飛機(jī)上每隔一架飛機(jī)水平勻速

17、飛行，從飛機(jī)上每隔1秒釋放一個(gè)鐵球，先秒釋放一個(gè)鐵球，先后釋放后釋放4個(gè)，若不計(jì)空氣阻力，則個(gè)，若不計(jì)空氣阻力，則4個(gè)球（個(gè)球（ ） A.在空中任何時(shí)刻總是排成拋物線，它們的落地點(diǎn)是等間距的在空中任何時(shí)刻總是排成拋物線，它們的落地點(diǎn)是等間距的B.在空中任何時(shí)刻總是排成拋物線，它們的落地點(diǎn)不是等間距在空中任何時(shí)刻總是排成拋物線，它們的落地點(diǎn)不是等間距的的C.在空中任何時(shí)刻總在飛機(jī)的正下方排成豎直的直線，它們的在空中任何時(shí)刻總在飛機(jī)的正下方排成豎直的直線，它們的落地點(diǎn)是等間距的落地點(diǎn)是等間距的D.在空中任何時(shí)刻總在飛機(jī)的正下方排成豎直的直線，它們的在空中任何時(shí)刻總在飛機(jī)的正下方排成豎直的直線，它們

18、的落地點(diǎn)是不等間距的落地點(diǎn)是不等間距的C 2. 飛機(jī)離地面飛機(jī)離地面810m高度，以高度，以250km/h的速度水平飛行，應(yīng)該的速度水平飛行，應(yīng)該在離轟炸目標(biāo)的水平距離多遠(yuǎn)處投彈，才能擊中地面目標(biāo)。在離轟炸目標(biāo)的水平距離多遠(yuǎn)處投彈，才能擊中地面目標(biāo)。解：飛機(jī)所投炸彈做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)開(kāi)始投彈到擊中目標(biāo)的時(shí)間為解：飛機(jī)所投炸彈做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)開(kāi)始投彈到擊中目標(biāo)的時(shí)間為 t則則02x= v ty=gt1 12 2得得 0 x = vy/g2 2=.3 32 2 5 5 0 01 1 0 02 28 8 1 1 0 03 3 6 6 0 0 0 09 98 8=900m課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練3.滑雪運(yùn)動(dòng)員以滑雪運(yùn)動(dòng)員以20m/s的水平速度從一山坡飛出，問(wèn)經(jīng)過(guò)多