高一物理竖直方向的抛体运动教案

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高一物理竖直方向的抛体运动教案
教学目标：
1 知识与技能
（1）知道竖直方向上的抛体运动是具有竖直方向的初速度，并且在只受重力作用时所做的匀变速直线运动，其加速度为g。
（2）理解竖直方向上的抛体运动的特点和规律。
（3）会将竖直方向上的抛体运动分解为匀减（加）速运动和自由落体运动两个过程，并会求解有关的实际问题。
2  过程与方法 
（1）经过交流与讨论，知道竖直方向上的抛体运动是重力作用下的匀变速直线运动。
（2）通过对竖直上抛运动的分析，掌握对具体问题进行分步处理和整体处理的方法。
（3）通过具体例题的分析、比较，得到竖直上抛运动的特点，学习比较、归纳等思维方法。
3  情感态度与价值观
（1）将竖直下抛和竖直上抛运动进行比较，使学生的比较思维得到训练，激发学生的创新灵感。
（2）通过竖直上抛运动的分析，使学生了解到竖直上抛运动的特点，从而感受到物理学中的对称美。
（3）通过对具体实例的分析，让学生感受到抛体运动知识在日常生活中有广泛的应用，鼓励学生形成学以致用的习惯。
（4）通过对具体问题画草图的训练，使学生形成良好的学习习惯。
教学方法：
启发训练归纳法。
教学重点、难点：
（1）掌握竖直上抛运动的特征和规律
（2）竖直上抛运动对称性的应用
教学过程：
1.新课引入：
我们生活在地球上，经常遇到物体在重力作用下的运动，前面我们学过的自由落体运动就是物体在重力作用下最简单的运动。请同学们回忆一下：
1、什么是自由落体运动？
2、它有什么特点？（学生回答）
答：1、物体只在重力作用下从静止开始的运动叫自由落体运动。
（教师说明通常在物体下落的高度不太大时，空气阻力可以忽略不计，一般都可以认为的自由落体运动，这是物理学中一种理想化的研究方法。）
3、自由落体运动是初速度为零的匀加速运动。
2.新课教学：
（一）竖直下抛运动
实验：演示粉笔头的竖直下抛
讨论与交流：粉笔头的运动跟自由落体运动有什么相同和不同之处？（学生完成课本的讨论与交流）
定义：把物体以一定的初速度竖直向下抛出，仅在重力作用下物体所作的运动叫竖直下抛运动
特征：（1）具有竖直向下的初速度
      （2）忽略空气阻力后，物体只受重力作用，加速度恒为重力加速度g。
规律：速度规律：vt=v0 +gt
      位移规律：s=v0t+gt2/2
性质：初速度不为零的匀加速直线运动
运动合成分析：竖直下抛运动可以看作是在同一直线上匀速直线运动和自由落体运动的合运动。
例1：在很深的竖直矿井里有一被遗留的工具，现有两种方式用抓手把它拿出，一种是让抓手自由落体运动，一种是给抓手一个竖直向下的初速度v0=2m/s，求两种方式在运动2s后的位移差。
   （常规方法和相对运动法）
（二）竖直上抛运动
   实验：演示粉笔头的竖直上抛
   定义：把物体以一定的初速度竖直向上抛出，仅在重力作用下物体所作的的运动叫竖直上抛运动。
   特征：（1）具有竖直向上的初速度
         （2）忽略空气阻力后，物体只受重力作用，加速度恒为重力加速度g。
         （3）上升阶段：匀减速直线运动
              下降阶段：自由落体运动
   规律：速度规律：vt=v0-gt
         位移规律：s=v0t-gt2/2
  因此我们在处理竖直上抛运动时，一般都是分为两个阶段来计算，以使问题简化，下面我们就来学习竖直上抛运动的计算方法。
（三）竖直上抛运动的处理
  分段处理：分上升减速和下降加速处理
  整体处理：利用上述公式一步处理
 设一个物体以v0的初速度作竖直上抛运动，请求出以下各量：
（1）上升时间：t=v0/g
（2）最大高度：H=v02/g
例：自地面将一物体竖直上抛，初速度大小为20m/s，
求：（1）落回地面时的时间和速度；
（2）当它的位移为15m时经历的时间和速度。
（引导学生用两种方法解题：整体研究法和分段处理法）
（四）竖直上抛运动的对称性
上升阶段与下降阶段具有完美的对称性
1、从某点上升然后回到该点，上升所用时间与下降所用时间相等。
2、从某点上升然后回到该点，经过该点时的速度大小相等，方向相反。
例3：在离地40m的高处，以10m/s的初速度竖直上抛一小球，求小球落地时的速度和小球从抛出到落地所用的时间。（忽略阻力，g取10m/s2）
（引导学生用两种方法解题：整体研究法和对称性方法）
（五）课堂小结
 1、物体以一定初速度沿竖直方向向上抛出，所做的运动叫竖直上抛运动。在上升过程中，速度越来越小；加速度方向跟速度方向相反。当速度减小到零时，物体上升达最大高度。然后物体由这个高度自由下落，速度越来越大，加速度方向跟速度方向相同。
2、由于竖直上抛运动中物体在同一位置上抛速度和下落速度大小相等、方向相反，所以有时可以利用这种对称性求解，使解题过程简化。
（六）作业布置
   课本P12：1，2
（七）板书
一、竖直下抛运动  v0↓   G↓→g↓
      规律：速度规律：vt=v0 +gt
           位移规律：s=v0t+gt2/2
二  竖直下抛运动   v0↑   G↓→g↓
      规律：速度规律：vt=v0-gt
            位移规律：s=v0t-gt2/2
三  竖直上抛运动的对称性
   1. 时间对称性：上升所用时间与下降所用时间相等。
   2. 速率对称性：上升和下降经过同一点时的速度大小相等，方向相反。

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