高中物理必修2教案设计：《质点在平面内的运动》
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教学目标
知识与技能
1.理解平抛运动是加速度为g的匀变速运动，其水平方向是匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动.
2.了解斜抛运动及运动的合成与分解的迁移应用.
过程与方法
会用平抛运动的规律解答相关问题，以数学中的抛物线方程及图象为工具建立物理模型，理解抛体运动的规律及处理方法.
情感、态度与价值观
1.体会各学科之间的联系与发展，培养空间想象能力和数学计算能力以及知识方法的应用能力.
2.领略抛体运动的对称与和谐，培养对科学的好奇心和求知欲.
教学重难点
1.知道什么是抛体运动，什么是平抛运动.知道平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g.
2.用运动的分解、合成结合牛顿运动定律研究抛体运动的特点，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.
3.能应用平抛运动的规律交流讨论并解决实际问题.在得出平抛运动规律的基础上进而分析斜抛运动.掌握研究抛体运动的一般方法.
教学过程
一、抛体运动
探究交流:体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼、标枪等（如图所示），都可以看做是抛体运动吗?都可以看成是平抛运动吗?
1.基本知识
（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.
2.思考判断
（1）水平抛出的物体所做的运动就是平抛运动.（×）
（2）平抛运动中要考虑空气阻力的作用.（×）
（3）平抛运动的初速度与重力垂直.（√）
二、平抛运动的速度
1.基本知识
将物体以初速度v0水平抛出，由于物体只受重力作用，t时刻的速度为：
（1）水平方向：vx=v0.
（2）竖直方向：vy=gt.
（4）速度变化特点：由于平抛运动的物体只受重力作用，所以其加速度恒为g，因此在平抛运动中速度的变化量Δv=gΔt，由于g是常量，所以任意两个相等的时间间隔内速度的变化量相等，方向竖直向下，即任意两个相等的时间间隔内速度的变化相同，如图所示.
2.思考判断
（1）平抛运动的物体初速度越大，下落得越快.（×）
（2）做平抛运动的物体下落时，速度与水平方向的夹角θ越来越大.（√）
（3）如果下落时间较长，平抛运动的物体的速度方向变为竖直方向.（×）
3.探究交流
平抛运动中，竖直方向的分速度vy=gt，除该公式外，还有求vy的公式吗?
【提示】 由于竖直分运动是自由落体运动，所以
例：关于平抛物体的运动，以下说法正确的是（）
A.做平抛运动的物体，速度和加速度都随时间的增加而增大
B.做平抛运动的物体仅受到重力的作用，所以加速度保持不变
C.平抛物体的运动是匀变速运动
D.平抛物体的运动是变加速运动
【答案】 BC
三、平抛运动的位移
1.基本知识
将物体以初速度v0水平抛出，经时间t物体的位移为：
2.思考判断
（1）平抛运动合位移的方向与合速度的方向一致.（×）
（2）平抛运动合位移的大小等于物体的路程.（×）
（3）平抛运动中，初速度越大，落地时间越长.（×）
3.探究交流
飞机向某灾区投放救灾物资，要使物资准确落到指定地点，是飞到目标正上方投放，还是提前投放?
【提示】 物资离开飞机前具有与飞机相同的水平方向的速度，当离开飞机后，由于惯性，它们仍然要保持原有的水平向前的运动速度，另外，物资又受到重力作用，于是物资一方面在水平方向向前运动，另一方面向下加速运动，因此，只有提前投放，才能使物资准确落到指定地方.
4.小结：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，恒定不变，故它是匀变速运动.
综上所述，平抛运动的性质为匀变速曲线运动.
例：关于平抛运动，下列说法正确的是（）
A.平抛运动是匀变速运动
B.平抛运动是变加速运动
C.任意两段时间内加速度相同
D.任意两段相等时间内速度变化相同
【答案】 ACD
四、平抛运动的研究方法和规律
【问题导思】
1.如何研究平抛运动比较简单?
2.平抛运动的合速度、合位移怎么求出?
3.试推导平抛运动的轨迹方程.
1.平抛运动的研究方法
（1）由于平抛运动是匀变速曲线运动，速度、位移的方向时刻发生变化，无法直接应用运动学公式，因此研究平抛运动问题时采用运动分解的方法.
（2）平抛运动一般分解为竖直方向上的自由落体运动和水平方向上的匀速直线运动.
2.平抛运动的规律
（1）分运动
五、平抛运动的几个重要推论
【问题导思】
1.平抛运动的飞行时间与初速度有关吗?
2.平抛运动的落地速度决定于哪些因素?
3.平抛运动的速度偏向角与位移偏向角间的关系如何?
1.平抛运动的时间
A.tan φ=sin θ B.tan φ=cos θ
C.tan φ=tan θ D.tan φ=2tan θ
【答案】 D
六、平抛运动的临界问题
例：如图所示，女排比赛时，排球场总长为18 m，设球网高度为2 m，运动员站在网前3 m处正对球网跳起将球水平击出.若击球的高度为2.5 m，为使球既不触网又不越界，求球的速度范围.
2.思考判断
（1）斜抛运动和平抛运动在竖直方向上做的都是自由落体运动.（×）
（2）斜抛运动和平抛运动在水平方向上做的都是匀速直线运动.（√）
（3）斜抛运动和平抛运动的加速度相同.（√）
3.探究交流
对斜上抛运动，有一个最高点，该点的速度是零吗?为什么
【提示】 在斜上抛运动的最高点，竖直分速度为零.水平分速度等于v0cos θ.故该点的速度v=v0cosθ.
