人教版2020高中物理 第五章 曲线运动 2 平抛运动学案 新人教版必修2
2 平抛运动
[学习目标] 1.知道什么是抛体运动，知道抛体运动是匀变速曲线运动.2.理解平抛运动及其运动规律，会用平抛运动的规律解决有关问题.3.了解斜上抛运动及其运动规律.4.掌握分析抛体运动的方法——运动的合成与分解.
一、抛体运动
1.定义：以一定的速度将物体抛出，物体只受重力作用的运动.
2.平抛运动：初速度沿水平方向的抛体运动.
3.平抛运动的特点 (1)初速度沿水平方向； (2)只受重力作用.
4.平抛运动的性质：加速度为g 的匀变速曲线运动. 二、平抛运动的速度和位移 1.平抛运动的速度
(1)水平方向：不受力，为匀速直线运动，v x ＝v 0. (2)竖直方向：只受重力，为自由落体运动，v y ＝gt .
(3)合速度：大小：v ＝v x 2
＋v y 2
＝v 02
＋(gt )2
；方向：tan θ＝v y v x ＝gt
v 0
(θ是v 与水平方向的夹角).
2.平抛运动的位移 (1)水平位移：x ＝v 0t . (2)竖直位移：y ＝12
gt 2.
(3)轨迹：平抛运动的轨迹是一条抛物线. 三、一般的抛体运动
物体被抛出时的速度v 0沿斜上方或斜下方时，物体做斜抛运动(设v 0与水平方向夹角为θ). (1)水平方向：物体做匀速直线运动，初速度v x 0＝v 0cos θ.
(2)竖直方向：物体做竖直上抛或竖直下抛运动，初速度v y 0＝v 0sin θ.如图1所示.
图1
1.判断下列说法的正误.
(1)抛体运动一定是曲线运动.( × ) (2)抛体运动一定是匀变速运动.( √ )
(3)平抛运动的物体初速度越大，下落得越快.( × )
(4)平抛运动物体的速度方向与水平方向的夹角越来越大，若足够高，速度方向最终可能竖直向下.( × )
(5)平抛运动的合位移的方向与合速度的方向一致.( × ) (6)斜上抛运动的物体到达最高点时，速度为零.( × )
2.在距地面高80m 的低空有一小型飞机以30 m/s 的速度水平飞行，假定从飞机上释放一物体，g 取10 m/s 2
，不计空气阻力，那么物体落地时间是 s ，它在下落过程中发生的水平位移是m ；落地时的速度大小为m/s. 答案 4 120 50 解析 由h ＝12
gt 2
，得：t ＝
2h
g
，代入数据得：t ＝4s
水平位移x ＝v 0t ，代入数据得：
x ＝30×4m ＝120m
v 0＝30m/s ，v y ＝2gh ＝40m/s
故v ＝v 02
＋v y 2
代入数据得v ＝50m/s.
【考点】平抛运动的时间、速度和位移 【题点】平抛运动的速度和位移的分解
一、平抛运动的理解
如图2所示，一人正练习水平投掷飞镖，请思考：(不计空气阻力)
图2
(1)飞镖投出后，其加速度的大小和方向是否变化？ (2)飞镖的运动是匀变速运动，还是变加速运动？ 答案 (1)加速度为重力加速度g ，大小和方向均不变. (2)匀变速运动.
1.平抛运动的特点
(1)速度特点：平抛运动的速度大小和方向都不断变化，故它是变速运动. (2)轨迹特点：平抛运动的运动轨迹是曲线，故它是曲线运动. (3)加速度特点：平抛运动的加速度为自由落体加速度. 2.平抛运动的速度变化
如图3所示，由Δv ＝g Δt 知，任意两个相等的时间间隔内速度的变化量相同，方向竖直向下.
图3
3.平抛运动的轨迹：由x ＝v 0t ，y ＝12gt 2得y ＝g 2v 02x 2
，为抛物线方程，其运动轨迹为抛物线.
例1 关于平抛运动，下列说法中正确的是( ) A.平抛运动是一种变加速运动
B.做平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大
C.做平抛运动的物体每秒内速度增量相等
D.做平抛运动的物体每秒内位移增量相等 答案 C
解析 平抛运动是匀变速曲线运动，其加速度为重力加速度g ，故加速度的大小和方向恒定，在Δt 时间内速度的改变量为Δv ＝g Δt ，因此可知每秒内速度增量大小相等、方向相同，选项A 、B 错误，C 正确；由于水平方向的位移x ＝v 0t ，每秒内水平位移增量相等，而竖直方向的位移h ＝12gt 2
，每秒内竖直位移增量不相等，选项D 错误.
【考点】对平抛(和一般抛体)运动的理解 【题点】平抛运动的性质 二、平抛运动规律的应用
如图4所示为小球水平抛出后，在空中做平抛运动的运动轨迹.(自由落体加速度为g ，初速度为v 0)
图4
(1)小球做平抛运动，运动轨迹是曲线，为了便于研究，我们应如何建立坐标系？ (2)以抛出时刻为计时起点，求t 时刻小球的速度大小和方向. (3)以抛出时刻为计时起点，求t 时刻小球的位移大小和方向.
答案 (1)一般以初速度v 0的方向为x 轴的正方向，竖直向下的方向为y 轴的正方向，以小球被抛出的位置为坐标原点建立平面直角坐标系.
(2)如图，初速度为v 0的平抛运动，经过时间t 后，其水平分速度v x ＝v 0，竖直分速度v y ＝
gt .根据运动的合成规律可知，小球在这个时刻的速度(即合速度)大小v ＝v x 2＋v y 2＝v 02＋g 2t 2，设这个时刻小球的速度与水平方向的夹角为θ，则有tan θ＝v y v x ＝gt
v 0
.
(3)如图，水平方向：x ＝v 0t
竖直方向：y
＝12gt 2
合位移：
l ＝x 2＋y
2＝
(v 0t )2
＋(12
gt 2)2
合位移方向：tan α＝y x ＝
gt
2v 0
(α表示合位移方向与水平方向之间的夹角).
1.平抛运动的研究方法
(1)把平抛运动分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动.
(2)分别运用两个分运动的运动规律去求分速度、分位移等，再合成得到平抛运动的速度、位移等.
2.平抛运动的规律 (1)平抛运动的时间：t ＝
2h
g
，只由高度决定，与初速度无关.
(2)水平位移(射程)：x ＝v 0t ＝v 0
2h
g
，由初速度和高度共同决定.
(3)落地速度：v ＝v x 2
＋v y 2
＝v 02
＋2gh ，与水平方向的夹角为θ，tan θ＝v y v 0
＝2gh
v 0
，落地
速度由初速度和高度共同决定. 3.平抛运动的推论
(1)如图5所示，平抛运动的速度偏向角为θ，则tan θ＝v y v x ＝gt v 0
.平抛运动的位移偏向角为α，则tan α＝y x ＝12gt 2v 0t ＝gt 2v 0＝1
2
tan θ.
图5
可见位移偏向角与速度偏向角的正切值的比值为1∶2.
(2)如图6所示，从O 点抛出的物体经时间t 到达P 点，速度的反向延长线交OB 于A 点.
图6
则OB ＝v 0t ，AB ＝PB tan θ＝12gt 2·v x v y ＝12gt 2·v 0gt ＝1
2
v 0t .
可见AB ＝1
2
OB ，所以A 为OB 的中点.
例2 某卡车在公路上与路旁障碍物相撞.处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体，经判断，它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的.为了判断卡车是否超速，需要测量的量是(空气阻力不计)( ) A.车的长度，车的重量 B.车的高度，车的重量
C.车的长度，零件脱落点与陷落点的水平距离
D.车的高度，零件脱落点与陷落点的水平距离 答案 D
解析 根据平抛运动知识可知h ＝12gt 2
，x ＝vt ，车顶上的零件平抛出去，因此只要知道车顶
到地面的高度，即可求出时间.测量零件脱落点与陷落点的水平距离即可求出相撞时的瞬时速度，答案为D.
例3 用30 m/s 的初速度水平抛出一个物体，经过一段时间后，物体的速度方向与水平方向成30°角，不计空气阻力，g 取10 m/s 2
.求：
(1)此时物体相对于抛出点的水平位移大小和竖直位移大小；
(2)再经过多长时间，物体的速度方向与水平方向的夹角为60°？(物体的抛出点足够高) 答案 (1)303m 15m (2)23s
解析 (1)设物体在A 点时速度方向与水平方向成30°角，如图所示，tan30°＝v y v 0＝
gt A
v 0
，t A ＝v 0tan30°g
＝3s
所以在此过程中水平方向的位移x A ＝v 0t A ＝303m 竖直方向的位移y A ＝12
gt A 2
＝15m.
(2)设物体在B 点时速度方向与水平方向成60°角，总运动时间为t B ，则t B ＝v 0tan 60°
g
＝33s
所以物体从A 点运动到B 点所经历的时间Δt ＝t B －t A ＝23s. 【考点】平抛运动的时间、速度和位移 【题点】平抛运动的速度和位移的分解 三、平抛运动的临界问题
例4 如图7所示，排球场的长度为18m ，其网的高度为2m.运动员站在离网3m 远的线上，正对网前竖直跳起把球垂直于网水平击出.设击球点的高度为2.5m ，问：球被水平击出时的速度v 在什么范围内才能使球既不触网也不出界？(不计空气阻力，g 取10m/s 2
)
图7
答案 见解析
解析 如图所示，排球恰不触网时其运动轨迹为Ⅰ，排球恰不出界时其轨迹为Ⅱ，根据平抛运动规律x ＝v 0t 和y ＝12
gt 2
可得，当排球恰不触网时有
x 1＝3m ，x 1＝v 1t 1①
h 1＝2.5m －2m ＝0.5m ，h 1＝12
gt 12②
由①②可得v 1≈9.5m/s.
当排球恰不出界时有：
x 2＝3m ＋9m ＝12m ，x 2＝v 2t 2③ h 2＝2.5m ，h 2＝1
2
gt 22④
由③④可得v 2≈17m/s.
所以球既不触网也不出界的水平击出速度范围是： 9.5m/s 【考点】平抛运动中的临界问题 【题点】平抛运动双边界临界位移问题 分析平抛运动中的临界问题时一般运用极端分析的方法，即把要求的物理量设定为极大或极小，让临界问题突显出来，找出产生临界的条件. 针对训练 (多选)刀削面是很多人喜欢的面食之一，因其风味独特而驰名中外.刀削面全凭刀削，因此得名.如图8所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片，使面片飞向锅中，若面团到锅上沿水平面的竖直距离为0.8m ，到锅最近的水平距离为0.5m ，锅的半径为0.5m.要想使削出的面片落入锅中，则面片的水平速度可以是下列选项中的哪些(空气阻力不计，g 取10m/s 2 )( ) 图8 A.1 m/s B.2 m/s C.3 m/s D.4 m/s 答案 BC 解析 由h ＝12 gt 2 知，面片在空中的运动时间t ＝ 2h g ＝0.4s ，而水平位移x ＝v 0t ，故面片 的初速度v 0＝x t ，将x 1＝0.5m ，x 2＝1.5m 代入得面片的最小初速度v 01＝x 1t ＝1.25m/s ，最大初速度v 02＝x 2t ＝3.75 m/s ，即1.25 m/s ≤v 0≤3.75m/s ，选项B 、C 正确. 【考点】平抛运动中的临界问题 【题点】平抛运动双边界临界位移问题 四、斜抛运动 体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼、标枪(如图9所示)等都可以视为斜抛运动. 图9 我们以运动员投掷铅球为例，分析并回答以下问题： (1)铅球离开手后，如不考虑空气阻力，其受力情况、速度有何特点？ (2)将铅球的运动进行分解，铅球在水平方向和竖直方向分别做什么运动？ (3)铅球在最高点的速度是零吗？ 答案 (1)不考虑空气阻力，铅球在水平方向不受力，在竖直方向只受重力，加速度为g ，其初速度不为零，初速度方向斜向上方. (2)铅球在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀变速直线运动. (3)不是.由于铅球在水平方向做匀速直线运动，所以铅球在最高点的速度等于水平方向的分速度. 例5 苏格兰的塞尔海峡位于欧洲大陆与塞尔岛之间，这个海峡只有约6m 宽，假设有一位运动员，他要以相对于水平面37°的角度进行“越海之跳”，可使这位运动员越过这个海峡的最小初速度是多少？(忽略空气阻力.sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g 取10m/s 2 ) 答案 5 2 10m/s 解析 设该运动员的最小初速度为v 0，其在水平方向运动的距离恰为6m ，则其水平分速度： v 0x ＝v 0cos37° 水平位移：x ＝v 0x t 竖直分速度：v 0y ＝v 0sin37° 运动时间：t ＝2 v 0y g 联立并代入数据得：v 0＝5 210m/s. 【考点】对斜抛运动的理解和规律应用 【题点】用运动分解的观点分析斜抛运动 斜抛运动的对称性 1.时间对称：相对于轨迹最高点，两侧对称的上升时间等于下降时间. 2.速度对称：相对于轨迹最高点，两侧对称的两点速度大小相等. 3.轨迹对称：斜抛运动的轨迹相对于过最高点的竖直线对称. 1.(平抛运动的理解)(多选)关于平抛运动，下列说法正确的是( ) A.平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动 B.平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变 C.平抛运动的速度大小是时刻变化的 D.平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小 答案 ACD 解析 做平抛运动的物体只受重力作用，故A 正确；平抛运动是曲线运动，速度时刻变化，由v ＝v 02 ＋g 2t 2 知，合速度v 在增大，故C 正确；对平抛物体的速度方向与加速度(合力)方向的夹角，有tan θ＝v 0v y ＝v 0 gt ，因t 一直增大，所以tan θ变小，θ变小，故D 正确，B 错误. 【考点】对平抛(和一般抛体)运动的理解 【题点】平抛运动的性质 2.(平抛运动的规律)如图10所示，滑板运动员以速度v 0从离地高h 处的平台末端水平飞出，落在水平地面上.忽略空气阻力，运动员和滑板可视为质点，下列表述正确的是( ) 图10 A.v 0越大，运动员在空中运动时间越长 B.v 0越大，运动员落地瞬间速度越大 C.运动员落地瞬间速度与高度h 无关 D.运动员落地位置与v 0大小无关 答案 B 解析 运动员在竖直方向做自由落体运动，运动员做平抛运动的时间t ＝ 2h g ，只与高度 有关，与速度无关，A 项错误；运动员落地时在竖直方向上的速度v y ＝2gh ，高度越高，落地时竖直方向上的速度越大，合速度越大，C 项错误；运动员的落地瞬间速度是由初速度和落地时竖直方向上的速度合成的，v ＝v 02 ＋v y 2 ＝v 02 ＋2gh ，初速度越大，落地瞬间速度越大，B 项正确；运动员在水平方向上做匀速直线运动，落地的水平位移x ＝v 0t ＝v 02h g ， 故落地的位置与初速度有关，D 项错误. 【考点】平抛运动的时间、速度和位移 【题点】平抛运动的时间、速度和位移 3.(平抛运动的规律)网球是一项比较流行的体育运动.两位运动员分别从同一高度、同一方向水平发出甲、乙两只网球，甲球出界了，乙球恰好越过球网落在界内，不计空气阻力，对于两球的初速度v 甲和v 乙，飞行时间t 甲和t 乙，下落过程中的加速度a 甲和a 乙的比较正确的是( ) A.v 甲 答案 D 解析 两球均做平抛运动，则加速度均为g ；抛出的高度相同，根据t ＝ 2h g 可知，飞行 的时间相同；因甲出界，乙落在界内，可知甲的水平位移较大，根据v ＝x t 可知，甲的初速度比乙大，故选D. 【考点】平抛运动的时间、速度和加速度 【题点】平抛运动的时间、速度和加速度 4.(平抛运动规律的应用)如图11所示是网球发球机，某次室内训练时将发球机放在距地面一定的高度，然后向竖直墙面发射网球.假定网球均水平射出，某两次射出的网球碰到墙面时速度与水平方向夹角分别为30°和60°，若不考虑网球在空中受到的阻力，则( ) 图11 A.两次发射的初速度大小之比为3∶1 B.碰到墙面前在空中运动时间之比为1∶ 3 C.下落高度之比为1∶ 3 D.碰到墙面时速度大小之比为3∶1 答案 B 解析 设网球碰到墙面时速度与水平方向的夹角为θ，tan θ＝v y v 0＝ gt v 0 ① x ＝v 0t ② 由①②得：tan θ＝gt 2 x ，故t 12 t 22＝tan30°tan60°，t 1t 2＝13 ，B 正确.v 01v 02＝t 2t 1＝31，A 错误.h 1h 2＝12 gt 1 212 gt 22＝ t 12 t 22＝13，C 错误.v ＝ v 0cos θ，故v 1v 2＝v 01v 02·cos60°cos30°＝31×1 2 32 ＝1 1 ，D 错误. 【考点】平抛运动的时间、速度和位移 【题点】平抛运动的速度和位移的分解 5.(平抛运动的临界问题)如图12所示，M 、N 是两块挡板，挡板M 高h ′＝10m ，其上边缘与挡板N 的下边缘在同一水平面.从高h ＝15m 的A 点以速度v 0水平抛出一小球(可视为质点)， A 点与两挡板的水平距离分别为d 1＝10m ，d 2＝20m.N 板的上边缘高于A 点，若能使小球直接 进入挡板M 的右边区域，则小球水平抛出的初速度v 0的大小是下列给出数据中的哪个(g 取10m/s 2 ，空气阻力不计)( ) 图12 A.v 0＝8 m/s B.v 0＝4 m/s C.v 0＝15 m/s D.v 0＝21 m/s 答案 C 解析 要让小球落到挡板M 的右边区域，下落的高度为两高度之差，由t ＝2Δh g 得t ＝ 1s ，由d 1＝v 01t ，d 2＝v 02t ，得v 0的范围为10m/s ≤v 0≤20 m/s ，故选C. 【考点】平抛运动中的临界问题 【题点】平抛运动双边界临界位移问题 一、选择题 考点一 平抛运动的理解 1.在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地.若不计空气阻力，则( ) A.垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定 B.垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定 C.垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定 D.垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定 答案 D 解析 垒球击出后做平抛运动，设垒球在空中运动时间为t ，由h ＝12gt 2 得t ＝ 2h g ，故t 仅由高度h 决定，选项D 正确；水平位移x ＝v 0t ＝v 0 2h g ，故水平位移x 由初速度v 0和高 度h 共同决定，选项C 错误；落地速度v ＝v 02 ＋(gt )2 ＝v 02 ＋2gh ，故落地速度v 由初速度 v 0和高度h 共同决定，选项A 错误；设落地速度v 与水平方向的夹角为θ，则tan θ＝ 2gh v 0 ， 故选项B 错误. 【考点】平抛运动的时间、速度和位移 【题点】平抛运动的时间、速度和位移 2.斜抛运动与平抛运动相比较，下列说法正确的是( ) A.斜抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动 B.都是加速度逐渐增大的曲线运动 C.平抛运动是速度一直增大的运动，而斜抛运动是速度一直减小的运动 D.都是任意两段相等时间内的速度变化量相等的运动 答案 D 解析斜抛运动和平抛运动都是只受重力的作用，加速度恒为g，是匀变速曲线运动，A、B 错；斜抛运动的速度是增大还是减小，要看速度与重力的夹角，成锐角，速度增大，成钝角，速度减小，C错；由Δv＝gΔt知，D对. 【考点】对抛体运动的理解和规律应用 【题点】对抛体运动的理解 3.某弹射管两次弹出的小球速度相等.该弹射器在沿光滑竖直轨道自由下落过程中始终保持水平，先后弹出两只小球.忽略空气阻力，两只小球落到水平地面的( ) A.时刻相同，地点相同 B.时刻相同，地点不同 C.时刻不同，地点相同 D.时刻不同，地点不同 答案 B 【考点】平抛运动的时间、速度和位移 【题点】平抛运动的时间、位移 考点二平抛运动规律的应用 4.羽毛球运动员林丹曾在某综艺节目中表演羽毛球定点击鼓，如图1是他表演时的羽毛球场地示意图.图中甲、乙两鼓等高，丙、丁两鼓较低但也等高.若林丹各次发球时羽毛球飞出位置不变且均做平抛运动，则( ) 图1 A.击中甲、乙的两球初速度v甲＝v乙 B.击中甲、乙的两球初速度v甲>v乙 C.假设某次发球能够击中甲鼓，用相同速度发球可能击中丁鼓 D.击中四鼓的羽毛球中，击中丙鼓的初速度最大 答案 B 解析甲、乙距飞出点的高度相同，击中甲、乙的羽毛球的运动时间相同，由于水平位移x x乙，所以v甲>v乙，B正确. 甲> 【考点】平抛运动的时间、速度和位移 【题点】平抛运动的速度、时间和位移 5.某同学玩飞镖游戏，先后将两只飞镖a 、b 由同一位置水平投出，已知飞镖投出的初速度 v a ＞v b ，不计空气阻力，则两支飞镖插在竖直靶上的状态(侧视图)可能是( ) 答案 A 解析 由平抛运动的规律x ＝v 0t ，h ＝12gt 2，速度大的运动时间少，h 较小，又tan θ＝v y v 0 ＝ gt v 0＝gt 2 x ，x 相同，运动时间少的θ小，即插在竖直靶上飞镖与水平方向夹角小，A 正确. 【考点】平抛运动的时间、速度和位移 【题点】平抛运动的时间、速度和位移 6.在抗震救灾中，一架飞机水平匀速飞行.从飞机上每隔1s 释放1包物品，先后共释放4包(都未落地)，若不计空气阻力，从地面上观察4包物品( ) A.在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的 B.在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是不等间距的 C.在空中任何时刻总在飞机正下方，排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的 D.在空中任何时刻总在飞机正下方，排成竖直的直线，它们的落地点是不等间距的 答案 C 解析 因为不计空气阻力，物品在水平方向将保持和飞机一致的匀速运动，因而4包物品在空中任何时刻总在飞机正下方，排成竖直的直线；因为飞机高度一致，物品做平抛运动的时间一致，水平速度一致，间隔时间一致，所以它们的落地点是等间距的. 【考点】平抛运动的时间、速度和位移 【题点】平抛运动的速度、时间和位移 7.将一小球从距地面h 高处，以初速度v 0水平抛出，小球落地时速度为v ，它的竖直分量为 v y ，重力加速度为g ，不计空气阻力，则下列各式中不能表示小球在空中飞行时间的是( ) A. 2h g B.v 0－v y g C.v 2－v 02 g D. 2h v y 答案 B 【考点】平抛运动的时间、速度和位移 【题点】平抛运动的时间 8.(多选)物体以初速度v 0水平抛出，若不计空气阻力，重力加速度为g ，则当其竖直分位移与水平分位移相等时，以下说法中正确的是( ) A.竖直分速度等于水平分速度 B.瞬时速度大小为5v 0 C.运动的时间为2v 0 g D.运动的位移为22v 0 2 g 答案 BCD 解析 因为平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，由竖直分位移和水平分位移相等可知12gt 2＝v 0t ，解得t ＝2v 0 g ，又由于v y ＝gt ＝2v 0，所以v ＝ v x 2 ＋v y 2 ＝5v 0，s ＝x 2 ＋y 2 ＝2v 0t ＝22v 0 2 g ，故正确选项为B 、C 、D. 【考点】平抛运动的时间、速度和位移 【题点】平抛运动的速度和位移的分解 9.如图2所示，从同一条竖直线上两个不同点分别向右平抛两个小球P 和Q ，初速度分别为 v 1、v 2，结果它们同时落到水平面上的M 点处(不考虑空气阻力).下列说法中正确的是( ) 图2 A.一定是P 先抛出的，并且v 1＝v 2 B.一定是P 先抛出的，并且v 1＜v 2 C.一定是Q 先抛出的，并且v 1＝v 2 D.一定是Q 先抛出的，并且v 1＞v 2 答案 B 解析 两小球被抛出后均做平抛运动，根据平抛运动规律可知，在竖直方向上有：h ＝12gt 2， 解得小球运动的时间为：t ＝ 2h g ，由题图可知小球P 的下落高度h 1大于小球Q 的下落高 度h 2，因此两球的运动时间有：t 1＞t 2，因两球同时落地，所以小球P 先抛出，故选项C 、D 错误；在水平方向上有：x ＝vt ，由题图可知：x 1＝x 2，所以v 1＜v 2，故选项A 错误，选项B 正确. 【考点】平抛运动的时间、速度和位移 【题点】平抛运动的时间和速度 考点三 平抛运动的临界问题 10.(多选)如图3所示，一个电影替身演员准备跑过一个屋顶，然后水平地跳跃并离开屋顶，在下一栋建筑物的屋顶上着地.如果他在屋顶跑动的最大速度是4.5m/s ，那么下列关于他能否安全跳过去的说法正确的是(g 取 10 m/s 2 ，不计空气阻力)( ) 图3 A.他安全跳过去是可能的 B.他安全跳过去是不可能的 C.如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应不小于6.2m/s D.如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应小于4.5m/s 答案 BC 解析 由h ＝12gt 2 ，x ＝v 0t 将h ＝5m ，x ＝6.2m 代入解得： 安全跳过去的最小水平速度v 0＝6.2m/s ， 选项B 、C 正确. 【考点】平抛运动的临界问题 【题点】平抛运动的临界问题 11.一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图4所示.水平台面的长和宽分别为L 1和L 2，中间球网高度为h .发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h .不计空气的作用，重力加速度大小为g .若乒乓球的发射速率 v 在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v 的最大取值 范围是( ) 图4 A.L 1 2g 6h B.L 14g h 1＋L 2 2)g 6h C.L 12g 6h 1＋L 2 2)g 6h D. L 1 4 g h (4L 2 1＋L 22)g 6h 答案 D 解析 设以速率v 1发射乒乓球，经过时间t 1刚好落到球网正中间.则竖直方向上有3h －h ＝ 12 gt 12 ① 水平方向上有L 1 2＝v 1t 1② 由①②两式可得v 1＝ L 1 4g h . 设以速率v 2发射乒乓球，经过时间t 2刚好落到球网右侧台面的两角处，在竖直方向有3h ＝ 12 gt 22 ③ 在水平方向有 (L 2 2 )2＋L 12 ＝v 2t 2④ 由③④两式可得v 2＝ 1 2 (4L 12 ＋L 22 )g 6h .则v 的最大取值范围为v 1 12.(平抛运动规律的应用)物体做平抛运动，在它落地前的1s 内它的速度方向与水平方向夹角由30°变成60°，取g ＝10m/s 2 .求： (1)平抛运动的初速度v 0的大小； (2)平抛运动的时间； (3)平抛时的高度. 答案 (1)53m/s (2)1.5s (3)11.25m 解析 (1)假定轨迹上A 、B 两点是落地前1s 内的始、终点，画好轨迹图，如图所示. 对A 点：tan30°＝gt v 0 ① 对B 点：tan60°＝ gt ′ v 0 ② t ′＝t ＋1s ③ 由①②③解得t ＝1 2s ，v 0＝53m/s. (2)运动总时间t ′＝t ＋1s ＝1.5s. (3)高度h ＝12gt ′2 ＝11.25m. 【考点】平抛运动规律的综合应用 【题点】平抛运动规律的综合应用 13.(平抛运动的临界问题)在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图5所示，P 是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒.高度为h 的探测屏AB 竖直放置，离P 点的水平距离为L ，上端A 与P 点的高度差也为h ，重力加速度为g . 图5 (1)若微粒打在探测屏AB 的中点，求微粒在空中飞行的时间； (2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围. 答案 (1) 3h g (2)L 2 g h ≤v ≤L g 2h 解析 (1)打在AB 中点的微粒，竖直方向有32h ＝12gt 2 解得t ＝ 3h g (2)打在B 点的微粒，有v 1＝L t 1，2h ＝12 gt 12 解得v 1＝ L 2 g h 同理，打在A 点的微粒初速度v 2＝L g 2h 微粒初速度范围为 L 2 g h ≤v ≤L g 2h 【考点】平抛运动中的临界问题 【题点】平抛运动双边界临界位移问题 突破示波器几个重难点的方法 示波器的原理是高中物理比较难掌握的内容之一，学生不能理解的原因是学生没有理解示波器为什么能够直接观察电信号随时间变化，扫描原理及扫描频率与完整波形的关系，针对以上几个问题笔者设计以下教学过程，实践证明教学效果很好，现笔者总结如下，希望对同学有所启发。 1．为了让学生弄懂原理笔者采取类比的方法，先根据以下装置设计一些问题，并现场演示所设计的问题。 装置，如图1，把漏斗吊在支架上，下方放一块硬纸板，纸板上画一条直线，漏斗 静止不动时正好在纸板的正上方，在漏斗里装满细沙。 问：纸板不动，只有沙斗摆动看到什么现象？ 答：看到垂直的直线。 问：纸板沿匀速运动，沙摆不动看到什么现象？ 答：看到沿的直线。 问：沙摆摆动同时纸板沿匀速运动，看到什么现象？ 答：看到正弦或余弦图，即单摆的振动图像。因为沿移动的位移除以速度即为时间。 问：以纸板为参照物沙摆怎样运动？ 答：沙摆同时参与两个方向的运动，即垂直方向的简谐运动和沿方向的匀速直线运动。 问：如果纸板不动怎样得到相同的图形？ 答：沙摆摆动同时，使沙摆沿方向做匀速直线运动。 问：纸板长度一定，怎样使纸条上正好得到一副完整的正弦（余弦）图？二副完整的正弦或余弦图？三副完整的正弦或余弦图？ 答：设纸板的长度一定，纸板从始点运动到终点时间为纸条运动周期，若纸板运动周期是沙摆振动周期一倍正好得到一副完整的正弦或余弦图，若纸板运动周期是沙摆振动周期二倍正好得到二副完整的正弦或余弦图，若纸板运动周期是沙摆振动周期三倍正好得到三副完整的正弦或余弦图。 补充：纸板运动的周期是沙摆周期的n倍就在纸板条上得到n个完整的正弦（余弦）波形。或沙摆频率是纸板频率n倍就在纸板上得到n个完整的正弦（余弦）波形。 2．示波器工作原理与沙摆类似，它的工作原理可等效成下列情况：如图2，真空室中电极K发出电子经过加速电场后，由小孔沿水平金属板间的中心线射入板中。在两板间加 上如图3所示的正弦交流电压，竖直偏转位移与偏转电压的关系，在两极板右侧且与右侧相距一定距离与两板中心线（图中虚线）垂直的荧光屏，中心线正好与屏上坐标原点相交。 如果前半个周期内B板的电势高于A板的电势，电场全部集中在两板之间，且分布均匀。在每个电子通过极板的时间内，电场视作恒定的，电子在竖直方向按正弦规律上下移动。 问：荧光屏不动，只在竖直方向加正弦电压看到什么现象？ 答：看到沿y轴的一条直线。由于视觉暂留和荧光物质的残光特性，电子打的径迹可显 新改版人教版高中物理选择性必修一试卷（附答案）一、单选题 1．在一次摩托车跨越壕沟的表演中，摩托车从壕沟的一侧以速度沿水平方向飞 向另一侧，壕沟的宽度及两侧的高度如图所示。若摩托车前后轴距为1.6m，不计空气阻力， 则下列说法正确的是（） A．摩托车不能越过壕沟 B．摩托车能越过壕沟，落地瞬间的速度大小为 C．摩托车能越过嫁沟，落地瞬间的速度方向与水平地面的夹角的正切值为5 D．在跨越壕沟的过程中，摩托车与人组成的系统动量守恒 2．弹簧振子作简谐运动，时刻速度为v，时刻也为v，且方向相同.已知小于周期T，则（） A．可能大于四分之一周期B．一定小于四分之一周期 C．一定小于二分之一周期D．可能等于二分之一周期 3．如图所示，沿波的传播方向上间距均为1.0m的六个质点a、b、c、d、e、f均静止在各自 的平衡位置．一列简谐横波以2.0m/s的速度水平向左传播，t＝0时到达质点a，质点a开始由平衡位置向上运动，t＝1.0s时，质点a第一次到达最高点，则在4.0s＜t＜5.0s这段时间内（） A．质点c保持静止B．质点f向下运动 C．质点b的速度逐渐增大D．质点d的加速度逐渐增大 4．在北京走时准确的摆钟，搬到海南岛后走时将（） A．变慢，调准时应增加摆长B．变快，调准时应增加摆长 C．变慢，调准时应减小摆长D．变快，调准时应减小摆长 5．关于光的衍射，下列说法中错误的是（） A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物的现象 B．只有两列频率相同的光波叠加后才能发生衍射 C．光的衍射没有否定光直线传播的结论 D．光的衍射现象为波动说提供了有利的证据 6．空间有一水平匀强电场，范围足够大，场中有一粒子源，某时刻释放出速度大小相同的同种带电粒子，速度方向沿垂直于电场的竖直面内各方向，粒子的重力不计，如图所示，则（） A．同一时刻所有粒子的动量相同 B．同一时刻所有粒子的位移相同 C．同一时刻所有粒子到达同一等势面上 D．同一时刻所有粒子到达同一水平面上 7．汽车拉着拖车在平直公路上匀速行驶，突然拖车与汽车脱钩，而汽车的牵引力不变，各自受的阻力不变，则脱钩后，在拖车停止运动前( ) A．汽车和拖车的总动量保持不变 B．汽车和拖车的总动能保持不变 C．汽车和拖车的总动量增加 D．汽车和拖车的总动能减小 8．如图所示，实线和虚线分别表示频率相同、振动方向相同的两列相干水波的波峰和波谷．设两列波的振幅分别为5cm和6cm，此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是( ) A．图示时刻M、O两点的竖直高度差为12cm B．随着时间的推移，质点M向O点处移动 C．从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置 D．P、N两质点始终处在平衡位置 9．如图所示为某时刻的两列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图，M为a波与b 波的交点，且a波上的M 质点正在向上运动，则下列说法不正确的是（） 《平抛运动》教学反思 一、教学内容分析 本节是人教版《物理》必修模块物理Π第五章第二节。平抛运动是本章的重点内容，是对运动的合成与分解知识具体问题的应用，对后面斜抛等曲线运动的学习及现实生活中实际问题的解决都有影响。前面学生通过运动的合成与分解学习已有初步的理论基础，教材通过简单的实验演示，引导学生认识平抛运动的初步特征。运用实验探究与理论相结合的方法，通过学生自主学习，掌握平抛运动的特点及规律。所以在本节教学中，要注意突出学生活动，给学生充分的时间探究，讨论。 二、学情分析 （1）高一学生已经具备较好的物理实验能力、分析问题能力、归纳实验现象的能力。 （2）学生刚学习过直线运动规律，对直线运动的分析方法记忆犹新；并在上一节中刚学过运动合成与分解的知识，对这一分析曲线运动的方法并不陌生，这为本节课在方法上铺平了道路。 三、设计思想 教材直接提出平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动，并用平抛竖落仪演示加以证实，再用频闪照片分析后给出平抛运动的规律，并解例题，教材直接把结论给学生，学生的思维只能跟着老师的引导进行，不利于他们思维能力的培养。为了突出学生的中心地位，设计了三个创思点：平抛运动可以分解为什么方向的运动，由学生自己提出猜想，并设计实验证实，并让学生亲自动手。 四、教学目标 1、知识与技能 （1）理解平抛运动的特点：初速度方向水平，只有竖直方向受到重力作用，运动轨迹是抛物线，匀变速曲线运动，加速度为g，注意轨迹是曲线的原因是受力方向与速度方向不在同一条直线上。 （2）理解平抛运动可以看成水平的匀速直线运动与竖直方向上的自由落体运动的合成，并且这两个分运动互相独立。 （3）掌握平抛运动的规律。 （4）会运用平抛运动的规律解答实际问题。 （5）知道分析复杂运动时分解或合成运动的物理思维方法，培养逻辑思维能力，使问题简单化。 2、过程与方法 课程标准高中物理教科书(人教版) 必修1、必修2编写思想 人民教育出版社物理室张大昌 自2003年初以来,编者以《普通高中物理课程标准(实验)》为依据,编写了全套《普通高中课程标准实验教科书?物理》。本文结合共同必修《必修1》和《必修2》两本书,谈一谈编者在落实新课程理念时的想法和所做的努力,希望能与老师、学生们交流,也希望更多地听到大家的意见。 一、循序渐进,步步登高 任何教学活动都要使学生学会所教的内容,对于高中物理课程来说,就是要学会物理学的内容,否则无论知识与技能还是过程与方法、情感态度价值观的教育都无从谈起。落实三维课程目标的前提是学懂物理学! 要学懂物理学,有很多应该注意的事情,但有极其重要的一条,那就是循序渐进。一个5米高的峭壁,没有专门的工具、没有经过专门训练的人难以攀登,而泰山高1 524米,一般的人都能爬上去,这是因为泰山路上开凿了所有健康人都能接受的台阶。 教学也是这样。凡是教学中的难点,一般说来都是新内容与学生已有的认知之间存在较大的落差。正确分析这个落差,搭好合适的“台阶”,正是教学艺术性之所在。教科书的作用之一是做好教师的助手。编者在分析难点,帮助教师搭设教学台阶这方面做了很多工作。 1. 矢量的教学 编者是通过以下几个阶段来引导学生学习的。 (1)通过位移初步接触矢量 几十年来,我国高中物理教科书既有从力开始的,也有从运动学开始的;国外教科书也是这样。两种安排各有道理。课标教科书从运动学开始,目的之一是使矢量的教学能循序渐进。 在高中阶段,对矢量的认识要突出两点:方向性和加法法则。对于高一学生来说,两者都不容易。如果先学力,学了方向性后,几乎立即就要学习相加的法则,两个难点相距太近。因此,新教科书先学位移,通过位移初步接触矢量。在《必修1》第一章第2节说“像位移这样的物理量叫做矢量,它既有大小又有方向……”这里描述了矢量的一个特征,但不是下定义。 (2)通过思考与讨论?领悟?到矢量相加具有特殊的规律 《必修1》第一章第2节有个“思考与讨论”:一位同学从操场中心A出发,向北走了40 m,到达C点,然后又向东走了30 m,到达B点……你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗? 这里并不要求学生完整地得出平行四边形或三角形的法则,但一定要让学生思考。只要能够认识到最终的位移并不是把40 m与30 m相加就可以得到的,这就可以了。教学中要设法让学生心里存疑。新课程不是鼓励学生的探究精神吗?存疑就是教师预先埋伏下的问题,探究的开始。学生会不自觉地对这个问题做出或浅或深的猜想与假设……这对于后来的学习是很有意义的。 (3)通过实验探索矢量相加的法则 《必修1》第三章,学生通过实验了解了力相加的法则,为矢量的完整定义打下了基础。 (4)矢量的定义 高中物理新课标教材目录·必修1 第一章运动的描述 1 质点参考系和坐标系 重点：质点概念的理解、参考系的选取、坐标系的建立 难点：理想化模型——质点的建立，及相应的思想方法 2 时间和位移 重点：时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系、位移的概念以及它与路程的区别. 难点：位移的概念及其理解 3 运动快慢的描述──速度 重点：速度，平均速度，瞬时速度的概念及区别 4 实验：用打点计时器测速度 5 速度变化快慢的描述──加速度 重点：加速度概念的简历隔阂加速度与云变速直线运动的关系；加速度是速度的变化率，它描述速度变化的快慢和方向。 难点：理解加速度的概念，树立变化率的思想；区分速度、速度变化量及速度的变化率。 第二章匀变速直线运动的研究 1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 重点：图象法研究速度随时间变化的规律、对运动的速度随时间变化规律的探究。 难点：对实验数据的处理规律的探究。 2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 重点：理解速度随时间均匀变化的含义、对匀变速直线运动概念的理解、习练习用数学工具处理分析物理问题的操作方法。 难点：均匀变化的含义、用数学工具解决物理问题 3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 重点：线运动的位移与时间关系及其应用；难点：v-t图象中图线与t轴所夹的面积、元法的特点和技巧 4 匀变速直线运动的位移与速度的关系 重点：位移速度公式及平均速度、中间时刻速度和中间位移速度、速度为零的匀变速直线运动的规律及推论。 难点：中间时刻速度和中间位移速度的大小比较及其运用、速度为0的匀变速直线运动，相等位移的时间之比。 5 自由落体运动 重点：什么是自由落体运动及产生自由落体运动的条件、实质。 难点：（1）物体下落快慢影响因素的探究；（2）自由落体运动的运动性质的分析。 6 伽利略对自由落体运动的研究 第三章相互作用 1 重力基本相互作用 重点：1、重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系 难点：力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个因素有关、重心的概念 2 弹力 3 摩擦力 4 力的合成 最新人教版高中物理必修一说课稿全套 高中物理说课稿模板 尊敬的各位评委专家，您们好! 我是_____号考生，我说课的题目是《___________________________》，它是人民教育出版社出版的高中物理必修____的第____章第____节的内容，下面我从教材分析、学情分析、教学方法与策略、教学过程、板书设计等几个步骤向大家详细地讲解我对这节课的安排。 一、教材分析（说教材）： 1、教材所处的地位和作用： 本节内容是学生在学习了和等知识的基础上引入的一节课（概念课或规律课或实验探究课），本节内容同时又是学生学习和等后续知识的基础，因此本节内容在整章教材中起着承前启后的重要作用。 通过本节课学习，主要使学生掌握知识，了解研究物理问题的方法（如：控制变量法、转化法、等效替代法、物理模型法、理想实验法、类比法等），初步学会运用知识解决问题的方法，培养学生的能力。 高一学生正处于从初中物理的定性分析到高中物理的定量讨论；从初中的形象思维到高中的抽象思维；从初中简单的逻辑思维到高中复杂的分析推理的转变过程中。从心理学的角度分析他们的一般能力已经具备，具有一定的观察力、记忆力、抽象概括力、想象力。但其创造能力还比较欠缺，对于利用已有知识创造出新的概念、理论的能力很弱；（创造能力：利用已有知识创造出新的概念、理论的能力。在学习过程中对知识点的把握还不是很准确，数学的推理能力较弱；但学生对感性材料的认知能力较强，接受新知识的能力也很强；而且学生的社交能力也正处于发展阶段，需要得到不断的锻炼。 2、教学目标的确定： 依据《课程标准》要求、本节教材特点以及学生现有的认知水平，确定本节课的教学目标为： 实验：探究平抛运动的特点 第一课时 一、实验原理 1．利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹． 2．建立坐标系，如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具有y＝的形式(a是一个常量)，则轨迹是一条抛物线． 3．测出轨迹上某点的坐标x 、y ，据x ＝v 0t 、y ＝12 gt 2得初速度v 0＝ 二、实验器材 斜槽、小球、方木板、铁架台、坐标纸、图钉、 、 三角板、铅笔、 ． 三、实验步骤 方法一：描迹法 1．安装调整 (1)将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上，使其末端伸出桌面，轨道末端 水平． (2)用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角，把木板调整到 位置，使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近．如图所示： 2．建坐标系：把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心所在木板上的投影点O ，O 点即为坐标原点，利用 画出过坐标原点的竖直线作为y 轴，画出水平向右的x 轴． 3．确定小球位置 (1)将小球从斜槽上某一位置由静止滑下，小球从轨道末端射出，先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x 值处的y 值． (2)让小球由 自由滚下，在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置，并在坐标纸上记下该点． (3)用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置． 4．描点得轨迹：取下坐标纸，将坐标纸上记下的一系列点用 曲线连起来，即得到小球平抛运动轨迹． 方法二：喷水法 如图所示，倒置的饮料瓶内装有水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其 中一根弯成水平，且加上一个很细的喷嘴．水从喷嘴中射出，在空中形成弯曲 的细水柱，它显示了平抛运动的轨迹．将它描在背后的纸上，进行分析处理． 方法三：频闪照相法 数码照相机每秒拍下小球做平抛运动时的十几帧或几十帧照片．将照片上 不同时刻的小球的位置连成平滑曲线便得到了小球的运动轨迹． 四、数据处理 第三章相互作用 第四章牛顿运动定律 第六章万有引力与航天 高中物理人教版选修第一章静电场 4 电势能和电势（电势能要求定量计算） 5 6 7 8 9 5 磁 场对运动电荷的作用力 6 带电粒子在匀强磁场中的运动 人教版选修3-1 第二章恒定电流 高中物理人教版选修3-1 第三章磁场 〔原〕第十六章电磁感应〔新〕第四章电磁感应 一、电磁感应现象 1 划时代的发现（增加） 二、法拉第电磁感应定律 2 探究电磁感应的产生条件 三、楞次定律 3 法拉第电磁感应定律 四、椤次定律的应用 4 楞次定律 五、自感现象 5 电磁感应现象的应用（增加） 六、日光灯原理（删除） 6 互感和自感 *七、涡流7 涡流 高中物理人教版选修3-2 第四章电磁感应 〔原〕第十七章交变电流一、交变电流的产生和变化规律二、表征交 变电流的物理量〔新〕第五章交变电流 1 交变电流 2 描述交变电流的物理量 〔原〕第十四章恒定电流一、欧姆定律 二、电阻定律电阻率三、半导体及其应用（删除）四、超导及其应用（删除）五、电功和电功率六、闭合电路欧姆定律七、电压表和电流表伏安法测电阻〔新〕第二章恒定电流1 电源和电流（增加） 2 电动势（要求通过非静电力做功定量计算） 3 欧姆定律 4 串联电路和并联电路 5 焦耳定律 6 电阻定律 7 闭合电路欧姆定律（能的观点推导） 8 多用电表（增加，以例题，说一说，做一做的形式展开） 9 实验：测定电池电动势和内阻 10 简单的逻辑电路（增加） 高中 物理 四、静电屏蔽 六、回旋加速器静电现象的应电容器 3 与带4电磁粒场3子 高中物理人教版选修 第六章传感器 高中物理人教版选修 3-5 第十六章动量守恒定律 高中物理人教版选修 3-5 第十七章波粒二象性 高中物理人教版选修 3-5 高中物理人教版选修 3-5 〔原〕第二册（必加选） 〔阅读〕电容式传感器 〔阅读〕动圈式话筒原理 实验〕传感器的简单应用 第十八章原子结构 第十九章原子核 人教版高中物理必修2电子课本 篇一:高中物理必修2教材(合) 目录 第五章曲线运动…………………………………………………………………………………………… 2 第1节曲线运动............................................................................................................3 第2节质点在平面内的运动.............................................................................................6 第3节抛体运动的规律 (18) 第4节实验:研究平抛运动…………………………………………………………………………………21 第5节圆周运动………………………………………………………………………………………………27 第6节向心加速 1 度.........................................................................................................34 第7节向心力...............................................................................................................38 第8节生活中的圆周运动 (39) 第六章万有引力与航 天 (58) 第1节行星的运动…………………………………………………………………………………………… 63 第2节太阳与行星间的引力…………………………………………………………………………………67 第3 节万有引力定律 (74) 第4节万有引力理论的成就…………………………………………………………………………………80 第5 节宇宙航行............................................................................................................88 第6节经典力学的局限性 (89) 2 第1节曲线运动 一、曲线运动 1、定义:运动轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。 2、速度:任一时刻(或任一位置)的瞬时速度的方向与这一时刻质点所在位置处的轨迹的切线方向与 这一时刻质点所在位置处的轨迹的切线方向一致，并指向质点运动的方向 注:曲线运动中质点在某一时刻(或在某一点)的瞬时速度的方向，就是质点从 该时刻(或该点) 脱离曲线后自由运动的方向，也就是曲线上这一点的切线方向。 高一物理 【必修一】 知识脉络、重难点及易错易混点 一、匀变速直线运动的规律及其应用 匀变速直线运动的基本规律，可由下面四个基本关系式表示： （1）t 0 v v t a =+（2）2 01v t 2 x at =+（3）22t 0v =2ax v -（4）()0 t v v v 2x t +==平均 常用的推论：某段时间内时间中点瞬时速度等于这段时间内的平均速度 0t 2 v v v 2 t += 易错现象： 1、在一系列的公式中，不注意的v 、a 正、负； 2、滥用初速度为零的匀加速直线运动的特殊公式。 二、自由落体运动 竖直上抛运动 自由落体运动规律 ①t v gt = ②2 1h 2 gt = ③2t v 2gh = 竖直上抛运动： (1)时间对称性 物体上升过程中从A →C 所用时间tAC 和下降过程中从C →A 所用时间 t CA 相等，同理t AB ＝t BA . (2)速度对称性 物体上升过程经过A 点的速度与下降过程经过A 点的速度大小相等． [关键一点] 在竖直上抛运动中，当物体经过抛出点上方某一位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段。 易错现象 1、忽略自由落体运动必须同时具备仅受重力和初速度为零； 2、忽略竖直上抛运动中的多解。 三、运动的图象 运动的相遇和追及问题 1、图象： (1) x —t 图象 图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小．正负表示物体方向。 （2）v —t 图象 图线上某点切线的斜率的大小表示物体运动的加速度的大小.正负表示加速度的方向． （3）图象与坐标轴围成的“面积”的意义 a 图象与坐标轴围成的面积的数值表示相应时间内的位移的大小。 b 若此面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为正方向；若此面积在时间轴的下方， 表示这段时间内的位移方向为负方向。 2、相遇和追及问题： （1）物体A 追上物体B ：开始时，两个物体相距x 0，则A 追上B 时必有A B 0x x x -=，且A B V V ≥ （2）物体A 追赶物体B ：开始时，两个物体相距x 0，要使A 与B 不相撞，则有A B 0A B x V V x x -=≤,且 易错现象： 1、混淆x —t 图象和v-t 图象，不能区分它们的物理意义； 2、不能正确计算图线的斜率、面积； 3、在处理汽车刹车、飞机降落等实际问题时注意，汽车、飞机停止后不会后退。 四、重力 弹力 摩擦力 1、重力： 由于地球的吸引而使物体受到的力。重力的大小G=mg ，方向竖直向下。 2、弹力： （1）弹力的方向和产生弹力的那个形变方向相反。(平面接触面间产生的弹力，其方向垂直于接触 面；曲面接触面间产生的弹力，其方向垂直于过研究点的曲面的切面；点面接触处产生的弹力，其方向垂直于面、绳子产生的弹力的方向沿绳子所在的直线。) （2）大小： F=kx 3、摩擦力： (1)摩擦力的大小： ① 滑动摩擦力： f N μ= 说明：a 、F N 为接触面间的弹力，可以大于G ；也可以等于G ；也可以小于G 。 b 、μ为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力F N 无关。 ② 静摩擦：由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关。 大小范围0 最新人教版高中物理选修3-1测试题及答案全套 第一章静电场章末检测 一、选择题 1. 一带电粒子在电场中只受静电力作用时，它不可能出现的运动状态是（） A. 匀速直线运动 B. 匀加速直线运动 C. 匀变速曲线运动 D. 匀速圆周运动 2. 如图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为零．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26 eV和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置m点时，其电势能变为－8 eV时，它的动能为（） A．8 eV B．13 eV C．20 eV D．34 eV 3. 下列粒子从静止状态经过电压为U 的电场加速后，速度最大的是（） A. 质子（） B. 氘核（） C. α粒子（） D. 钠离子（Na + ） 4. 对关系式U ab = Ed 的理解,正确的是 A.式中的d 是a 、b 两点间的距离 B. a 、b 两点间距离越大,电势差越大 C. d 是a 、b 两个等势面的距离 D.此式适用于任何电场 5. 一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电荷量很小）固定在P 点，如图所示.以E 表示两极板间的场强，U 表示电容器的电压，W 表示正电荷在P 点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（） A. U 变小，E 不变 B. E 变大，W 变大 C. U 变小，W 不变 D. U 不变，W 不变 6. 如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电小球，从平行板电场中的P 点以相同的初速度垂直于E 进入电场，它们分别落到A 、B 、C 三点（） A. 落到A 点的小球带正电，落到B 点的小球不带电 B. 三小球在电场中运动的时间相等 C. 三小球到达正极板时动能关系：E KA ＞E KB ＞E KC D. 三小球在电场中运动的加速度关系：a A ＞a B ＞a C 7. 一束正离子以相同的速率从同一位置，沿垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有离子的轨迹都是一样的，这说明所有粒子（） A. 具有相同的质量 B. 具有相同的电荷量 C. 电荷量和质量的比相同 D. 属于同一元素的同位素 8. 某一电场中的电场线分布如图1352,则电场中A、B两点间电场强度和电势的关系为（） A.E a 大于E b ,φ a 高于φ b B.E a 大于E b ,φ a 低于φ b C.E a 小于E b ,φ a 高于φ b D.E a 小于E b ,φ a 低于φ b 9. 下列对物理现象、概念认识正确的是：（） A．由于地球大气阻力作用，从高空下落的大雨滴落地速度大于小雨滴落地速度 B．以匀加速运动的火车为参考系，牛顿第一定律并不成立，这样的参考系是非惯性系 C．汽车在通过水库泄洪闸下游的“过水路面”最低点时,驾驶员处于失重状态 D．电场强度、电势差、电容器的电容都是用比值法定义的 10. 下列物理量中哪些与检测电荷q 无关（） A. 电场强度E B. 电势U C. 电势能E p D. 电场力F 11. 如图所示，电子由静止开始从A 板向B 板运动，当到达B 板时速度为v ，保持两板电压不变，则（） A. 当增大两板间距离时，v 增大 B. 当减小两板间距离时，v 变小 平抛运动导学案 【学习目标】 1、知道什么是抛体运动，知道抛体运动是匀变速曲线运动，什么是平抛运动。 2、知道抛体运动的受力特点，会用运动的分解与合成结合牛顿定律研究抛体运动的特点。 3、知道平抛运动可分为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，其轨迹是一条抛物线 4、能应用平抛运动的规律解决实际问题 【学习重难点】 平抛运动的研究方法及规律 【学习过程】 【自主预习案】 一、抛体运动 1、抛体运动：以一定的 将物体抛出，在 可以忽略的情况下，物体只在 作用下的运动。 2、平抛运动：初速度沿 方向的抛体运动。 二、平抛运动的速度 1、平抛运动的特点及研究方法 （1）特点：水平方向 力，做匀速直线运动；竖直方向受 作用，做初速度为 ，加速度为 的直线运动。 （2）研究方法：将平抛运动分解为水平方向的 运动和竖直方向的 运动。 2、平抛运动的速度 （1）水平方向：v x = （2）竖直方向：v y = （3）合速度大小：v = （4）合速度方向：tan θ= = v gt （θ为v 与水平方向的夹角）。 , y ) v v x ＝v 0 三、平抛运动的位移 x= ，y= ； s= ，tan φ= 。 tan θ= tan φ 四、一般的抛体运动 物体抛出的速度V0沿斜上方或斜下方时，物体做斜抛运动（设V0与水平方向夹角为θ）。 1、水平方向：物体做 运动，初速度=x v 2、竖直方向：物体做竖直上抛或竖直下抛运动，初速度=y v 【合作探究案】----质疑解疑、合作探究 课题一、对抛体运动的理解 1、物体做抛体运动的条件： （1）______________________ （2）______________________ 2、抛体运动的特点 （1）理想化特点：物理上提出的抛体运动是一种________模型，即把物体看成质点，抛出后只考虑_________的作用，忽略_________。 （2）匀变速特点：抛体运动的加速度________，始终等于_________，这是抛体运动的共同特点，其中加速度与速度方向不共线的抛体运动是一种_______________运动。 （3）速度变化的特点：做抛体运动的物体在任意相等的时间内速度的变化量________， 均为_________=?v ，方向___________。 3、平抛运动的理解 （1）条件：①_________________，②__________________。 x v x =v 0 x v y1v y2v y3 第十一章《机械振动》教材分析 第一节简谐运动 【教学重点】 掌握简谐运动特征及相关物理量的变化规律. 【教学难点】 理解简谐运动的运动学特征。 【易错点】 学生易将振动图象中一质点的振动情况和下一章将要学习的波动图象中不同质点的振动情况相混淆 【解决方法】运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型——弹簧振子，研究弹簧振子在理想条件下的振动。 第二节简谐运动的描述 【教学重点】 振幅、周期和频率的物理意义； 【教学难点】 理解振动物体的固有周期和固有频率与振幅无关。 【易错点】 偏离平衡位置的位移与运动学中的位移概念容易混淆。 【解决方法】 提高学生观察、分析、实验能力和动手能力，让学生知道实验是研究物理科学的重要基础。 第三节简谐运动的回复力和能量 【教学重点】 简谐运动的回复力； 【教学难点】 简谐运动的动力学分析和能量分析。 【易错点】 回复力是效果力，与合力不同。如振动物体经过平衡位置时回复力是零，合力不一定是零【解决方法】 简谐运动过程中能量的相互转化情况，对学生进行物质世界遵循对立统一规律观点的渗透； 振动有多种不同类型说明各种运动形式都是普遍性下的特殊性的具体体现. 第四节单摆 【教学重点】 掌握好单摆的周期公式及其成立条件。 【教学难点】 单摆回复力的分析。 【易错点】 单摆的周期与摆球的质量和振幅无关，只与摆长和重力加速度有关。 【解决方法】 概括出影响周期的因素，培养由实验现象得出物理结论的能力。 第五节外力作用下的振动 【教学重点】 受迫振动，共振。 【教学难点】 受迫振动的频率等于驱动力的频率，而跟振动物体的固有频率无关。 【易错点】 1．物体发生共振决定于驱动力的频率与物体固有频率的关系，与驱动力大小无关. 2．当f驱＝ｆ固时，物体做受迫振动的振幅最大. 【解决方法】 通过分析实际例子，得到什么是受迫振动和共振现象，培养学生联系实际，提高观察和分析能力；通过共振的应用和防止的教学，渗透一分为二的观点. 第十二章《机械波》 第一节波的形成和传播 【重点和难点】 1、对机械波的形成、横波、纵波反映了质点振动方向与波传播方向之间的关系； 2、机械波是从单一质点的振动到多个质点同时又不同步的振动，这对学生的理解力和空间想象 力有较高的要求。所以波的机械波的形成过程及描述是本章节的一个重点。 【易错点】 1、波传播过程中，介质不随波的传播而发生迁移，学生会从感性认识中认为参与传播的介质 会随波发生迁移 2、机械波的生成图。如作业3将单个质点的振动与波的传播有机结合，通过单个质点在不同 时刻的位置，确定波在不同时刻的波形，是学生学习是的难点和疑点所在。 【解决方法】 1、利用演示实验：用长绳演示波的形成——直观、具体，通过观察能看到振动在介质传播，但 参与振动的质点不发生迁移，联系生活实际简单易行。 2、通过教材中的单位圆的应用，重视对学生逻辑思维的能力的培养，分析在不同时刻的不同位 置，提高学生较为严密的分析问题的能力。 第二节波的图象 【重点难点】 1、从波的形成过程来看，对于学生的理解既需要空间想象，又需要抽象思维，所以是一个教学难点； 2、从实际的波抽象为波的图象，让学生认识波的图象是波的一种数学表示，从而理解简谐波及其图 象这一关于波的理想模型，并且是本节的重点与难点之一。 3、波的图象于质点的振动图象间的区别。 4、所有质点的波动图象与单个质点振动图象之间的转换引导学生观察t时刻及t＋Δt时刻（Δt→0） 的波形微移，在波的图象上认识质点的振动方向和波的传播方向的关系。在可能的情况下，也可以逐步让学生认识波的传播方向、某时刻的波形与该时刻各质点的振动方向三者之间的关系，用波的成因法、上下坡法或微平移法在已知两个因素的情况下判断第三个因素。 【易错点】 1、两类图象的区别与意义 2、认识波是振动的传播，让学生理解波传播的是振动的形式和能量，而不发生振动质点的迁移， 第一章静电场 1.1电荷及其守恒定律 教学三维目标 （一）知识与技能 1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念． 2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开．3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．4．知道电荷守恒定律． 5．知道什么是元电荷． （二）过程与方法 1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷 2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。 （三）情感态度与价值观 通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质 重点：电荷守恒定律 难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。 教学过程： （一）引入新课：新的知识内容，新的学习起点．本章将学习静电学．将从物质的微观的角度认识物体带电的本质，电荷相互作用的基本规律，以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。 【板书】第一章静电场 复习初中知识： 【演示】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质，这种现象叫摩擦起电，这样的物体就带了电． 【演示】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥，而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引，所以自然界存在两种电荷．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引． 【板书】自然界中的两种电荷 正电荷和负电荷：把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，用正数表示．把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷，用负数表示． 电荷及其相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引． （二）进行新课：第1节、电荷及其守恒定律 【板书】 电荷 （1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释 原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子。 （2）摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同． 实质：电子的转移． 结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷． （3）金属导体模型也是一个物理模型P3 第3节 平抛运动 第1课时 平抛运动 [导学目标] 1.掌握平抛运动规律，知道其性质.2.知道处理平抛运动的思路，会解决平抛运动问题． 1．物体做直线运动的条件是：_________________________________________________. 2．物体做曲线运动的条件是：____________________________________________. 3．对于速度、位移、加速度和力等矢量的合成与分解都遵守____________定则．分运动与合运动具有两个最重要的性质：________性和独立性，因此，对于曲线运动，我们可以通过研究分运动的性质来研究合运动． 4．匀变速直线运动的主要公式有：v ＝______，x ＝________，v 2－v 2 0＝____；v ＝x t ＝ v 0＋v 2 . 一、抛体运动 [要点提炼] 1．定义：将物体以一定的________沿水平方向抛出，不考虑空气的阻力，物体只在重力作用下所做的运动． 2．特点 (1)初速度________． (2)物体只受______作用． (3)加速度为____________． 3．分类 (1)____________ (2)竖直上(下)抛运动 (3)____________ 4．性质：________运动 [即学即用] 1．关于抛体运动，下列说法正确的有( ) A ．是匀变速曲线运动 B ．是加速度恒定的运动 C ．在相等的时间内速度的变化量相等 D．在相等的时间内位移的变化量相等 二、平抛运动的速度 [问题情境] 我们从实验和理论两方面都可以证明做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，所以，在这两个方向上的速度公式为v x＝v0，v y＝gt，由v x 和v y的值，我们如何求出物体在这个时刻的瞬时速度(即合速度)的大小和方向呢？ [要点提炼] 1．平抛运动的特点：①初速度v0沿______方向；②只受______；③初速度方向与重力方向______． 2．平抛运动的性质：平抛运动是________曲线运动． 3．平抛物体在运动中的速度变化：水平方向上速度保持v x＝v0不变，竖直方向上加速度恒为g，速度v y＝gt，这一矢量关系有两个特点：(1)任意时刻的速度水平分量均等于初速度v0；(2)任意相等时间间隔Δt内的速度改变量均竖直向下，且Δv＝Δv y＝gΔt. 4．处理平抛运动的基本思路 将平抛运动分解为水平方向的______直线运动和竖直方向上的____________运动．[问题延伸] 如果物体所受合力与速度方向垂直，这样的运动具有什么特点？研究其运动特点的方法与平抛运动有什么相同之处？ 图1 例1如图1所示，设一位运动员由A点沿水平方向跃出，到B点着陆，测得AB间距离L＝75 m，山坡倾角θ＝37°(取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，试计算：(不计空气阻力，g取10 m/s2) (1)运动员在空中飞行的时间t； (2)他起跳时的速度v0； (3)落地前瞬间速度的大小． 人教版新课标高中物理教材目录表 高中物理新课标教材·必修1 第一章运动的描述 1 质点参考系和坐标系 2 时间和位移 3 运动快慢的描述──速度 4 实验：用打点计时器测速度 5 速度变化快慢的描述──加速度 第二章匀变速直线运动的研究 1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 4 自由落体运动 5 伽利略对自由落体运动的研究 第三章相互作用 1 重力基本相互作用 2 弹力 3 摩擦力 4 力的合成 5 力的分解 第四章牛顿运动定律 1 牛顿第一定律 2 实验：探究加速度与力、质量的关系 3 牛顿第二定律 4 力学单位制 5 牛顿第三定律 6 用牛顿定律解决问题（一） 7 用牛顿定律解决问题（二） 高中物理新课标教材·必修2 第五章机械能及其守恒定律 1 追寻守恒量 2 功 3 功率 4 重力势能 5 探究弹性势能的表达式 6 探究功与物体速度变化的关系 7 动能和动能定理 8 机械能守恒定律 9 实验：验证机械能守恒定律 10 能量守恒定律与能源 第六章曲线运动 1 曲线运动 2 运动的合成与分解 3 探究平抛运动的规律 4 抛体运动的规律 5 圆周运动 6 向心加速度 7 向心力 8 生活中的圆周运动 第七章万有引力与航天 1 行星的运动 2 太阳与行星间的引力 3 万有引力定律 4 万有引力理论的成就 5 宇宙航行 6 经典力学的局限性 高中物理新课标教材·选修1-1 第一章电流 1、电荷库仑定律 2、电场 3、生活中的静电现象 4、电流和电源 5、电流的热效应 第二章磁场 1、指南针与远洋航海 2、电流的磁场 3、磁场对通电导线的作用 4、磁声对运动电荷的作用 5、磁性材料 第三章电磁感应 1、电磁感应现象 2、法拉第电磁感应定律 3、交变电流 4、变压器 5、高压输电 6、自感现象涡流 7、课题研究：电在我家中 第四章电磁波及其应用 1、电磁波的发现 2、电磁光谱 3、电磁波的发射和接收 4、信息化社会 5、课题研究：社会生活中的电磁波 高中物理目录新课标教材?必修1 第一章运动的描述 1 质点参考系和坐标系 2 时间和位移 3 运动快慢的描述──速度 4 实验：用打点计时器测速度 5 速度变化快慢的描述──加速度 第二章匀变速直线运动的研究 1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 4 自由落体运动 5 伽利略对自由落体运动的研究 第三章相互作用 1 重力基本相互作用 2 弹力 3 摩擦力 3 摩擦力 4 力的合成 5 力的分解 第四章牛顿运动定律 1 牛顿第一定律 2 实验：探究加速度与力、质量的关系 3 牛顿第二定律 4 力学单位制 5 牛顿第三定律 6 用牛顿定律解决问题（一） 7 用牛顿定律解决问题（二） 高中物理目录新课标教材?必修2 第五章机械能及其守恒定律 1 追寻守恒量 2 功 3 功率 4 重力势能 5 探究弹性势能的表达式 6 探究功与物体速度变化的关系 7 动能和动能定理 8 机械能守恒定律 9 实验：验证机械能守恒定律 10 能量守恒定律与能源 第六章曲线运动 1 曲线运动 2 运动的合成与分解 3 探究平抛运动的规律 4 抛体运动的规律 5 圆周运动 6 向心加速度 7 向心力 8 生活中的圆周运动 第七章万有引力与航天 1 行星的运动 2 太阳与行星间的引力 3 万有引力定律 4 万有引力理论的成就 5 宇宙航行 6 经典力学的局限性 高中物理目录新课标教材?选修1-1 第一章电流 1、电荷库仑定律 2、电场 3、生活中的静电现象 4、电流和电源 5、电流的热效应 第二章磁场 1、指南针与远洋航海 2、电流的磁场 3、磁场对通电导线的作用 4、磁声对运动电荷的作用 5、磁性材料 第三章电磁感应 1、电磁感应现象 2、法拉第电磁感应定律 3、交变电流 4、变压器 5、高压输电 6、自感现象涡流 7、课题研究：电在我家中 第四章电磁波及其应用 1、电磁波的发现 2、电磁光谱 3、电磁波的发射和接收 4、信息化社会 5、课题研究：社会生活中的电磁波高中物理突破示波器几个重难点的方法
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