竖直方向上的抛体运动

智浪教育-普惠英才竖直方向上的抛体运动教学目标：1、联系运动的合成与分解来研究简单抛体运动。2、学会利用矢量的方向定义，整体处理抛体问题。3、认识竖直上抛过程中的对称性。教学重难点：1、竖直下抛与自由落体运动在公式使用时的区分；2、竖直上抛运动的分步处理和整体处理时矢量方向的选取；3、如何利用竖直上抛过程的对称性来简化所处理问题。教学过程：课题引入：杂技演员表演抛球，他们可以同时扔三个以上小球而不使任何一个落地（PPT显示示意图）我们现在假设他每隔0.4秒抛出一个球，接到球便立即把球抛出，已知除抛接的时刻外，空中有四个小球，把小球在空中的运动看成是直线运动的话，杂技演员应该把球抛多高？如果五个球呢？又应该要抛多高？带着这两个问题，我们先来看两个定义：一：竖直下抛运动1．定义：将物体以一定的初速度沿竖直方向下下抛出，仅在重力作用下的运动叫竖直下抛运动。（补充自由落体运动的定义：物体仅在重力的作用下，从静止开始下落的运动）（用粉笔演示竖直下抛和自由落体运动）2．学生回答并完成下表不同点相同点初速度运动规律运动方向：受力特点：运动性质：自由落体运动V0=0Vt=S=竖直下抛运动V0(不等于0)Vt=S=比较其异同后得出：竖直下抛运动是匀速直线运动和自由落体运动的合成3．运动规律：Vt=v0+gtS=v0t＋1/2gt2Vt2－v02=2aS4.例一：将一小球从距地面30m高处以5m/s的初速度竖直下抛，取，求（1）小球到达地面时的速度；智浪教育-普惠英才（2）小球下落所用的时间。解：v=2ghv02=30*10*252＝25m/st=(vt-vo)/g=(25-5)/10=2s二：竖直上抛运动1.定义：把物体以一定的初速度沿竖直方向向上抛出，仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直上抛运动。条件：（1）初速度竖直向上；（2）只受重力作用。2.讨论与交流：(利用PPT演示，对竖直上抛运动物体的运动情况和受力情况进行分析，清楚上升和下降过程中位移、速度、加速度的方向。)3．小节：竖直上抛物体在上升到最高点过程中，速度方向向上，加速度方向向下，物体做匀减速度直线运动；到最高点速度为零，加速度竖直向下；再从最高点下落过程中物体做自由落体运动。4．竖直上抛运动的规律：（规定初速度的方向为正方向）初速度不为零的，加速度为－g的匀变速直线运动。智浪教育-普惠英才3．处理竖直上抛运动问题的两种思路和方法（1）.分步处理：上升过程是初速度为，加速度为，末速度的匀减速度直线运动来；下降过程是自由落体运动。（不考虑空气阻力）(2).整体处理：将全过程看作是初速度为、加速度为的匀变速直线运动，用匀变速直线运动规律进行计算。例题1：已知竖直上抛的物体初速度，试求：（1）物体上升的最大高度以及上升到最大高度所用的时间。（2）物体由最大高度落回原地时的速度以及落回原地所用的时间。解：（1）在上升过程中，物体做匀减速运动。取初速度的方向为正方向。加速度是重力加速度，方向竖直向下，所以。上升到最大高度时，因此，由位移公式，得物体上升最大高度；由速度公式，得物体上升到最高点所用的时间；（2）在下落过程中，物体做自由落体运动。取向下方向为正方向，加速度是重力加速度，，已知下落的位移为，由，得物体同最大高度落回原地时的速度再由，得落回原地所用的时间智浪教育-普惠英才练习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)结果如下表：时刻(s)0123456位移(m)025404540250瞬时速度(m/s)3020100-10-20-30总结归纳：竖直上抛运动的基本特点（1）上升的最大高度：（2）上升到最高占所用的时间与回落到原地所用的时间相等：.落回到抛出点的速度与抛出时速度大小相等，方向相反，上升过程与下降过程具有对称性。对称性是指：①通过同一点的速度大小相等、方向相反；②上升时间和下降时间相同，同一段位移用时也相同；③上升为匀减速到零的过程，下降为自由落体运动回到抛出点，上升可看作下落的逆过程。例题2：在离地面15m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。（忽略空气阻力的影响，取重力加速度）智浪教育-普惠英才解：将小球竖直上抛运动的整个过程作为一个整体，取初速度的方向即竖直向上的方向作为正方向，加速度为重力加速度，方向竖直向下，所以。已知，。根据，得小球落地时的速度由于小球落地时的速度方向竖直向下，所以取。根据速度公式，得小球从抛出到落地所用时间?。即小球落地时速度为20m/s，方向竖直向下；小球从抛也到落地所用的时间为3s.小结：竖直方向的抛体运动的共同特点和区别竖直方向的抛体运动分为竖直下抛运动和竖直上抛运动，它们都是直线运动，都只受重力作用，所以加速都是重力加速度g，都能应用匀变速直线运动的规律来处理。但竖直上抛运动和竖直下抛运动的初速度方向不同，竖直上抛运动初速度方向向上，与重力加速度方向相反，所以选项做匀减速运动，上升到最高点后做初速度为零的自由落体运动；竖直下抛运动一直是初速度不为零的匀加速直线运动。课堂练习：1、竖直上抛运动的物体，到达最高点时()A．具有向上的速度和向上的加速度；B．速度为零，加速度向上；C．速度为零，加速度向下;D．具有向下的速度和向下的加速度。2、从地面以30m/s的初速度竖直上抛一球，若不计空气阻力，取，则小球运动到距地面25m时所经历的时间可能为()A．1SB．2SC．4SD.5S3、跳起摸高是中学生常进行的一项体育运动，某同学身高为1.80m，站立举手达到的高度为2.2m,他起跳后能摸下马看花最大高度是2.6m，问他起跳速度是多大？