人教版高中物理必修第二冊：第5章第4節(jié)拋體運動的規(guī)律 教學設計

人教版高中物理必修2教學設計

課題拋體運動的規(guī)律單元5學科物理年級高一

本節(jié)是人教版必修2第五章第4節(jié)的內(nèi)容,“平拋物體的運動”是一種較基本的曲線運

教材動，是運動的合成和分解知識的第一個具體實例應用，是研究拋體運動及其他曲線運動的前

分析提，也是研究帶電粒子在電場中運動的基礎，在高中物理中從知識、方法和物理思想上講都

有極其重要的地位。

一、教學目標

1、掌握平拋運動的一般研究方法。

2、掌握平拋運動的位置與速度。

3、理解平拋運動可以看做水平方向的勻速直線運動與運豎直方向的自由落體運動的合

運動，并且這兩個運動并不互相影響。

教學

二、核心素養(yǎng)

目標

與核物理觀念：用“演繹推理”的方法生成平拋運動的規(guī)律，使學生親歷物理觀念建立的過

心素程。

養(yǎng)

科學思維：利用已知的直線運動的規(guī)律來研究復雜的曲線運動，滲透“化曲為直”“化

繁為簡”“等效替換”等重要的物理思想。

科學探究：通過實例分析再次體會平拋運動的規(guī)律。

科學態(tài)度與責任：通過對平拋運動的規(guī)律的建立，增強學生學習物理的興趣，感受學習

成功的快樂。

重點分析歸納拋體運動的規(guī)律

難點運用數(shù)學知識分析歸納拋體運動的規(guī)律

教學過程

教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖

導入新課出示視頻：平拋運動

觀看動畫說一說平拋運動的特點是什么？觀看視頻平拋溫故而知新，為

平拋運動：水平方向做勻速直線運動和豎直方運動并說一說從理論分析的角

向做自由落體運動平拋運動的特度對拋體運動的

上節(jié)課我們通過實驗探究了平拋運動的特點，點規(guī)律作進一步分

本節(jié)我們將從理論分析的角度，對拋體運動的規(guī)析做鋪墊。

律作進一步分析。

講授新課一、平拋運動的特點和分解

1、運動特點

（1）只受重力；

（2）初速度沿水平方向與重力垂直。

觀察圖中受力進一步鞏固平拋

分析說出平拋運動的規(guī)律

運動的特點和

分解。

2、平拋運動的分解

（1）平拋運動可分解為水平方向的勻速直線

運動和豎直方向的自由落體運動。

（2）兩個分運動既具有獨立性，又具有等時

性。

二、平拋運動的速度

以初速度v0的方向為x軸方向，豎直向下的

方向為y軸方向，建立平面直角坐標系

1、水平方向的速度

分析（1）由于物體受到的重力是豎直向下的，

它在x方向的分力是0，根據(jù)牛頓運動定律，物

體在x方向的加速度是0，所以水平方向做勻速

直線運動。

（2）由于物體在x方向的分速度vx在運動

開始的時候是v0，所以它將保持v0不變，與時學生閱讀課文鍛煉學生的自主

間t無關，即：vx=v0從理論上分析學習能力，深刻

2、豎直方向上的速度水平方向的速理解水平方向的

（1）在y方向受到的重力等于mg。以a表度和豎直方向速度和豎直方向

示物體在y方向的加速度，應用牛頓第二定律，上的速度。上的速度。

得到mg＝ma，所以a＝g，即物體在豎直方向

的加速度等于自由落體加速度。

（2）物體的初速度v0沿x方向，它在y方

向的分速度是0，所以，物體在y方向的分速度vy

與時間t的關系是：vy＝gt

3、平拋運動的速度

根據(jù)矢量運算法則，由勾股定理可知：

觀看下圖，計鍛煉學生的理解

算平拋運動的計算能力。

速度大小和速

度的方向

速度大小

速度的方向

【例題1】將一個物體以10m/s的速度從10

m的高度水平拋出，落地時它的速度方向與水平地

面的夾角θ是多少？不計空氣阻力，g取10m/s2

分析：物體在水平方向不受力，所以加速度

的水平分量為0，水平方向的分速度是初速度v0學生分析題意鍛煉學生的分析

＝10m/s；在豎直方向只受重力，加速度為g，初并在教師的引計算能力

速度的豎直分量為0，可以應用勻變速直線運動的導下計算

規(guī)律求出豎直方向的分速度。按題意作圖如下，求

得分速度后就可以求得夾角θ。

解：以拋出時物體的位置O為原點，建立平

面直角坐標系，x軸沿初速度方向，y軸豎直向下。

落地時，物體在水平方向的分速度

vx＝v0＝10m/s

根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律，落地時物

體在豎直方向的分速度vy滿足以下關系

2

vy－0＝2gh

由此解出：

tanθ=vy/vx=14.1/10=1.41即：θ=55°

物體落地時速度與地面的夾角θ是55°

針對練習：如圖所示，AB為斜面，傾角為θ,

小球從A點以初速度v0水平拋出,恰好落在B點,

重力加速度為g，求：

學生練習鞏固平拋運動的

規(guī)律

(1)小球在空中飛行的時間；

(2)斜面AB的長度；

(3)從拋出經(jīng)過多長時間小球距離斜面最遠？

答案：(1)t=(2v0tanθ)/g

22

(2)lAB=(2v0sinθ)/(gcosθ)(3)t1=v0tanθ/g

三、平拋運動的位移與軌跡

1、水平方向的位移

根據(jù)水平方向做勻速直線運動：由vx＝v0得

x=v0t

2、豎直方向上的位移

根據(jù)自由落體運動的知識可知，做平拋運動的

物體的豎直分位移與時間的關系是：y=gt2/2學生在教師引鍛煉學生的推導

3、位移大小導下說出水平能力和邏輯思維

方向的位移和能力

豎直方向上的

4、位移方向：位移，并推導

位移大小和平

拋軌跡

5、平拋軌跡

2

由x=v0t（1）y=gt/2（2）

物體的位置是用它的坐標x、y描述的，所以，

（1）（2）兩式確定了物體在任意時刻t的位置

和位移。

物體的位置和位移可以由x、y確定，物體的

軌跡方程也可以由x、y確定。

從（1）式解出t＝v0/x，代入（2）式，得

到:

在這個式子中，自由落體加速度g、物體的初

速度v0都是常量，也就是說，這個量與x、

y無關，因此（3）式具有y＝ax2的形式。根

據(jù)數(shù)學知識可知，它的圖像是一條拋物線。

知識拓展

1、由

學生理解記憶拓展學生知識面

理解

得：

2、速度方向的反向延長線與x軸的交點為水

平位移的中點。

【例題2】如圖所示，某同學利用無人機玩“投

彈”游戲。無人機以v0＝2m/s的速度水平向右

勻速飛行，在某時刻釋放了一個小球。此時無人機

到水平地面的距離h＝20m，空氣阻力忽略不計，

g取10m/s2。

學生理解分析鍛煉學生的理解

（1）求小球下落的時間。

并在教師的引能力和對知識的

（2）求小球釋放點與落地點之間的水平距離。

導下計算靈活應用能力

分析忽略空氣阻力，小球脫離無人機后做平

拋運動，它在豎直方向的分運動是自由落體運動，

根據(jù)自由落體運動的特點可以求出下落的時間，根

據(jù)勻速直線運動的規(guī)律可以求出小球釋放點與落

地點之間的水平距離。

解（1）以小球從無人機釋放時的位置為原點

O建立平面直角坐標系如圖所示，x軸沿初速度方

向，y軸豎直向下。設小球的落地點為P，下落的

時間為t.

則滿足：h＝1/2gt2

所以小球落地的時間

t＝＝s＝2s

（2）因此，小球落地點與釋放點之間的水平

距離

l＝v0t＝2×2m＝4m

小球落地的時間為2s，落地點與釋放點之間

的水平

距離為4m。

四、一般的拋體運動

1、斜拋

物體被拋出時的速度v0不沿水平方向，而是

斜向上方或斜向下方，在運動過程中只受重力，這

種情況常稱為斜拋。閱讀課文總結鍛煉學生自主學

2、特點斜拋的特點習能力

（1）在水平方向不受力，加速度是0；

（2）在豎直方向只受重力，加速度是g。

3、斜拋物體的速度

看圖說出水平鍛煉學生觀察計

初速度v0與水平方向的夾角為θ方向分速度、算能力，掌握矢

(1)水平方向分速度v0x＝v0cosθ;豎直方向分速量的運算

(2)豎直方向分速度v0y＝v0sinθ。度、并計算斜

拋物體的速度

(3)根據(jù)矢量運算法則，由勾股定理可知

出示圖片:噴出的水做斜拋運動

斜向上噴出的水做斜拋運動的徑跡可以認為

是斜拋運動的軌跡。

思考與討論1：嘗試導出表達圖中所示的斜拋

運動軌跡的關系式。討論這個關系式中物理量之間

的關系，看看能夠得出哪些結論。

聯(lián)立(1)(2)解得:學生思考討論鍛煉學生的討論

并推導出斜拋計算以及分析能

運動軌跡的關力

系式

根據(jù)數(shù)學知識可知，它的圖像是一條拋物線。

思考與討論2：物體在空氣中運動時，速度越

大，阻力也越大，所以，研究炮彈的運動時就不能學生思考與討

忽略空氣阻力。根據(jù)你的推測，炮彈運動的實際軌論炮彈運動的鍛煉學生應用已

跡大致是怎樣的？實際軌跡大致知知識處理實際

是如何的。問題的能力

炮彈由于空氣阻力，水平方向將做變減速直線

運動，在豎直方向上升、下降過程中加速度大小并

不相等，所以實際軌跡不再是拋物線，由于空氣阻

力的影響，射程和射高都減小了。

課堂練習

1、某同學在做“研究平拋物體運動”的實驗

中，忘記了記錄小球做平拋運動的起點位置O，A

為物體運動一段時間后的位置，根據(jù)如圖所示的數(shù)

據(jù)，求出物體做平拋運動的初速度為______m/s。

(g=10m/s2)

學生練習鞏固本節(jié)知識

答案:2

2、小球在距地面高15m處以某一初速度水平

拋出,不計空氣阻力,落地時速度方向與水平方向的

夾角為60°,則小球平拋的初速度為————m/s,當小

球的速度方向與水平方向夾角為45°時,小球距地

面的高度為————m。(g取10m/s2)

答案:10;10

3、一名滑雪運動員以20m/s的速度從一平臺

水平飛出，落地點與飛出點的高度差為3.2m，不

計空氣阻力，g取10m/s2。運動員飛過的水平距離

為x，所用時間為t，則下列結果正確的是（）

A.x=16m，t=0.50s

B.x=16m，t=0.80s

C.x=20m，t=0.50s

D.x=20m，t=0.80s

答案:B

4、小張同學學習了平拋運動知識后，想測出

玩具手槍子彈射出時的速度。他將手槍架在離地高

80cm的課桌上，將子彈水平射出，測得子彈著地

時離課桌的水平距離約為10m，則子彈射出時的速

度大小約為（）

A.10m/s

B.15m/s

C.25m/s

D.40m/s

答案:C

拓展提高

1、如圖所示，斜面上有a、b、c、d四個點，

ab=bc=cd.從a點正上方的O點以速度v水平拋出一

小球，它落在斜面上b點.若小球從O點以速度2v

水平拋出，不計空氣阻力，則它落在斜面上的（）

c點B.b與c之間某一點

C.d點D.c與d之間某一點

答案:B