竖直上抛运动教案

一、教学目标
    1.在物理知识方面要求:
    (1)了解什么是竖直上抛运动;
    (2)掌握竖直上抛运动的特征;
    (3)掌握竖直上抛运动的规律;能熟练计算竖直上抛物体的位移、速度及运动时间。
    2.通过观察物体的上抛,概括竖直上抛运动的特征,培养学生的观察、概括能力;通过对竖直上抛运动全过程的分析和计算,培养学生的分析能力和运用数学工具解决物理问题的能力。
    3.竖直上抛与自由落体运动的研究都是略去空气阻力抽象出的理想化模型,这是物理学研究的重要方法。
    二、重点、难点分析
    1.重点是使学生掌握竖直上抛运动的特征和规律,在熟练运用匀变速直线运动的分析运算的基础上,掌握竖直上抛运动中物体运动时间、位移和速度等物理量的变化及运算。
    2.在竖直上抛运动的运算过程中,可将上升和下落两个过程看成一个统一的匀变速直线运动,学生不易接受。同时,设定正方向,严格运用物理量正负号法则在运算中至关重要,是个难点。
    三、教具
    投影仪、投影片、彩笔。
    四、主要教学过程
    (一)引入新课
    本章我们已经学习了匀速运动、匀变速直线运动、自由落体运动。今天学习一种含有折返情形的竖直上抛运动。
    (二)教学过程设计
    1.竖直上抛运动
    演示小物体的竖直上抛运动。
    指出:物体以一定的初速度竖直向上抛出的运动叫做竖直上抛运动。
    引导学生分析归纳该运动的特征:
    (1)具有竖直向上的初速度。
    (2)因为重力远大于空气阻力,故空气阻力可忽略。物体只受重力作用,加速度恒为重力加速度。
    (3)物体上升达到最高点还要下落,上升阶段是匀减速直线运动,下落阶段是自由落体运动。
    2.竖直上抛运动的计算方法
    (1)将竖直上抛运动分为上升和下落两个阶段分别进行计算。(先由学生自己推导,然后出示投影片得出结果。)
    ①上升时间t1
    物体上升到最高点瞬时速度为零,由速度公式可得0=v0-gt上升时间
    ②上升最大高度
    ③下落时间t2
    ④落地速度vt
    ⑤全程时间T
    (2)由竖直上抛运动的特征知上升阶段和下落阶段的受力情况及加速度是相同的,那么能否把这一运动看做一个统一的匀减速直线运动呢?
    投影出示物体运动的v-t图:
    若匀减速至vt=0后受力情况不变,物体则被反方向加速,回到原来位置时总位移s=0;末速度vt=-v0,图象为:
    可见,只要设定物体运动的正方向,规定矢量的正负号即可将竖直上抛运动的全过程看做统一的匀减速直线运动来处理。
    例1  竖直上抛一物体,初速度为30m/s,求:上升的最大高度;上升段时间,物体在1秒末、2秒末、3秒末、4秒末、5秒末、6秒末的高度及速度。(g=10m/s2)
    解:设竖直向上为正方向。
    ①最大高度
    ②上升时间
    ③1秒末
    2秒末
    3秒末
    4秒末
    (负号表示方向与设定正方向相反,即速度方向竖直向下。)
    5秒末
    6秒末
    (以上运算由学生完成,并填入投影片的表格中)
    时刻(s) 0 1 2 3 4 5 6
    位移(m) 0 25 40 45 40 25 0
    瞬时速度(m/s) 30 20 10 0 -10 -20 -30

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