第一篇:高中物理 5.1《曲線運(yùn)動(dòng)》教案人教版必修二.doc
第五章 曲線運(yùn)動(dòng) 5.1 曲線運(yùn)動(dòng)
★教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1.知道什么是曲線運(yùn)動(dòng)
2.知道曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是如何確定的,理解曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。
3.結(jié)合實(shí)例理解物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件,對(duì)比直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)條件,加深對(duì)牛頓定律的理解。(二)過(guò)程與方法
4.通過(guò)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件的分析,提高學(xué)生能抓住要點(diǎn)對(duì)物理現(xiàn)象技術(shù)分析的能力(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
5.能領(lǐng)略曲線運(yùn)動(dòng)的奇妙與和諧,發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲. 6.有參與科技活動(dòng)的熱情,將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐中
★教學(xué)重點(diǎn)
1.知道什么是曲線運(yùn)動(dòng)
2.知道曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是如何確定的 3.理解物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件
★教學(xué)難點(diǎn)
1.理解物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件
★教學(xué)過(guò)程
一、引入 師:同學(xué)們,在前面的學(xué)習(xí)中我們學(xué)習(xí)了物體的一些運(yùn)動(dòng)規(guī)律,像勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速
直線運(yùn)動(dòng)等,并結(jié)合牛頓定律從動(dòng)力學(xué)角度深入理解了運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系。但大家有沒(méi)有發(fā)現(xiàn),在前面的學(xué)習(xí)中我們學(xué)習(xí)的都是直線運(yùn)動(dòng),而現(xiàn)實(shí)生活中更多見(jiàn)到的是曲線運(yùn)動(dòng)。所以從今天開(kāi)始我們就來(lái)研究曲線運(yùn)動(dòng)。
師:什么是曲線運(yùn)動(dòng)?
生:顧名思義,就是運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)。師:同學(xué)們能不能舉幾個(gè)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的例子。
生:從微觀來(lái)講,電子繞原子核旋轉(zhuǎn),從天體運(yùn)動(dòng)來(lái)講,地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。還有就是我們?nèi)粘I钪幸?jiàn)到的擲鉛球、鐵餅。跳高跳遠(yuǎn)等。師:不錯(cuò),我這兒也有一些視頻,大家一起來(lái)看看
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二、曲線運(yùn)動(dòng)
【定義】:運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)。
師:下面我們來(lái)一起討論曲線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。師:曲線運(yùn)動(dòng)的位移與路程是什么樣的關(guān)系? 生:位移的大小小于路程。
師:回答得很好!說(shuō)明大家對(duì)標(biāo)量和矢量的概念已經(jīng)形成。師:曲線運(yùn)動(dòng)平均速度與平均速率的關(guān)系怎樣? 生:平均速度的大小小于平均速率。師:瞬時(shí)速度與瞬時(shí)速率的關(guān)系怎樣?
生:瞬時(shí)速度的大小就是瞬時(shí)速率。其實(shí)不管對(duì)于什么樣的運(yùn)動(dòng),瞬時(shí)速率的定義就是瞬時(shí)速度的大小。
三、曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向 師:物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的方向有什么特點(diǎn)?速度的方向會(huì)變化嗎?比如汽車在彎道行駛時(shí)運(yùn)動(dòng)方向變化了嗎? 生:物體做曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向一直在變,師:回答得很好!這里要提醒大家的是我們平時(shí)所講的物體的運(yùn)動(dòng)方向就是指物體瞬時(shí)速度的方向。
【提醒】:我們平時(shí)所講的物體的運(yùn)動(dòng)方向就是指物體瞬時(shí)速度的方向。
師:現(xiàn)在我們知道做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向一直在變,那物體在某一時(shí)刻或某一位置具體的速度方向是怎樣的呢? 演示實(shí)驗(yàn)
如圖所示,水平桌面上擺一條曲線軌道,它是由幾段稍短的軌道組合而成的.鋼球由軌道的一端滾入(通過(guò)壓縮彈簧射人或通過(guò)一個(gè)斜面滾入),在軌道的束縛下鋼球做曲線運(yùn)動(dòng).在軌道的下面放一張白紙,蘸有墨水的鋼球從出口A離開(kāi)軌道后在白紙上留下一條運(yùn)動(dòng)的軌跡,它記錄了鋼球在A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向。拿去一段軌道,鋼球的軌道出口改在田中且同樣的方法可以記錄鋼球在軌道B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向.觀察一下,白紙上的墨跡與軌道(曲線)有什么關(guān)系? 【問(wèn)題】:為什么說(shuō)從A點(diǎn)離開(kāi)軌道后在白紙上留下的軌跡記錄了鋼球在A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向? 【解析】:因?yàn)锳離開(kāi)軌道后不再受軌道束縛,在白紙上做的是直線運(yùn)動(dòng),則物體做直線運(yùn)動(dòng)的方向就是物體離開(kāi)A點(diǎn)的速度方向
【問(wèn)題】:白紙上的墨跡與軌道(曲線)有什么關(guān)系?
【解析】:墨跡與軌道只有一個(gè)交點(diǎn),說(shuō)明了墨跡所在的直線為軌道所在曲線在該點(diǎn)的切線,也就是說(shuō)質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時(shí)刻)的速度的方向是在曲線的這一點(diǎn)的切線方向。
播放演示實(shí)驗(yàn)的動(dòng)畫(huà)演示,加深印象
師:下面我們?cè)賮?lái)觀看一段視頻,請(qǐng)大家用心體會(huì)。
播放曲線運(yùn)動(dòng)方向分析的視頻(2 個(gè))
【牢記】:質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時(shí)刻)的速度的方向沿曲線的該點(diǎn)的切線方向。
從速度的定義理解這個(gè)結(jié)論 師:下面我們從速度的定義來(lái)理解這個(gè)結(jié)論。師:速度的定義式是什么?
v? A B
生:st
師:該公式求解出來(lái)的是平均速度還是瞬時(shí)速度?
生:因?yàn)閷?duì)應(yīng)的是一段時(shí)間,求解出來(lái)的是平均速度。師:平均速度的方向是怎樣的? 生:平均速度的方向與位移的方向相同。
師:很好!如右圖所示質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)在時(shí)間△t內(nèi)從A到B,這段時(shí)間內(nèi)的位移即為割線AB,平均速度的方向就是割線AB的方向。
師:那瞬時(shí)速度是如何求解的呢?
生:數(shù)學(xué)語(yǔ)言講就是瞬時(shí)速度是平均速度的極限值。就是說(shuō)時(shí)間間隔△t取得越短,該時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度變化就越小,該段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)近似成勻速直線運(yùn)動(dòng)的誤差就越小,平均速度代表瞬時(shí)速度的誤差就越小。當(dāng)△t→0時(shí),平均速度的極限值就是瞬時(shí)速度
A B C D 師:如圖:如果△t取得越小,平均速度的方向依次變?yōu)楦罹€AC、AD…的方向(注意已逐
漸逼近A處切線的方向)。當(dāng)△t?0時(shí),割線就成了切線,即平均速度極限值即為A點(diǎn)的瞬時(shí)速度,它的方向便在過(guò)A的切線方向上。
【問(wèn)題】:曲線運(yùn)動(dòng)中,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化了嗎?
【解析】:速度是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的標(biāo)志。速度是矢量,有大小和方向。大小和方向中任何一個(gè)變化了,速度均發(fā)生了變化。物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),速度的方向在不斷變化,所以曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在不斷變化。【問(wèn)題】:那曲線運(yùn)動(dòng)有加速度嗎?
【解析】:因?yàn)榧铀俣缺硎疚矬w變化的快慢,既然速度變化了就一定有加速度。【牢記】:曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),有加速度。
例
1、關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是
()
A.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)
B.曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向不斷地變化。但速度的大小可以不變
C.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向可能不變
D.曲線運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向一定同時(shí)改變 【答案】:A
【解析】:對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō),在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,物體速度方向始終在變化,所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng).在這個(gè)過(guò)程中.物體速度的大小是否發(fā)生變化,并不影響物體是否做曲線運(yùn)動(dòng)。因此,速度大小可能變化,也可能不變,但速度方向一定變化。
例
2、對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)中的速度的方向,下列說(shuō)法正確的是()
A.在曲線運(yùn)動(dòng)中,質(zhì)點(diǎn)在任一位置的速度方向總是與這點(diǎn)的切線方向相同
B.在曲線運(yùn)動(dòng)中,質(zhì)點(diǎn)的速度方向有時(shí)也不一定是沿著軌跡的切線方向
C.旋轉(zhuǎn)雨傘時(shí).傘面上的水滴由內(nèi)向外做螺旋運(yùn)動(dòng),故水滴速度方向不是沿其切線方向的 D.旋轉(zhuǎn)雨傘時(shí),傘面上的水滴由內(nèi)向外做螺旋運(yùn)動(dòng),水滴速度方向總是沿其軌道的切線方向
【答案】:AD 【解析】:本題主要考查物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度方向,解此題只要把握一點(diǎn):不論在任何情況下,曲線運(yùn)動(dòng)速度方向總是與其軌道的切線方向一致的,所以本題應(yīng)該選擇AD
例
3、從A到B,經(jīng)過(guò)時(shí)間為5s,在A點(diǎn)的速度方向與水平方向成300,偏向上。大小是5m/s,在B點(diǎn)的速度大小也是5m/s,但方向與水平方向成300角,偏向下。求這段時(shí)間的加速度。
a?【解析】:根據(jù)公式有速度是不是0呢? VA VB △V vt?vot 這里末速度大小是5m/s,初速度大小也是5m/s,那它的加不是!因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在學(xué)的是矢量,有大小,有方向,兩個(gè)矢量的差不能直接用大小相減。必須用矢量運(yùn)算法則。解法如下:
通過(guò)作圖發(fā)現(xiàn)速度變化量是5m/s,方向向下。所以加速度的大小是5m/s2,方向向下。這條例題再次提醒我們,我們現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是矢量,有大小,有方向,矢量之間的加減不能直接用大小加減,而要用矢量運(yùn)算法則。
四、曲線運(yùn)動(dòng)的條件 師:剛剛我們研究了曲線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,下面我們來(lái)研究物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。師:前面牛頓定律的學(xué)習(xí)中我們知道了物體的運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系。力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的 原因。那物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力有什么特點(diǎn)呢? 演示實(shí)驗(yàn)1:以拋粉筆為例體會(huì)
【體會(huì)】:物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律不是僅僅由合外力決定的,粉筆在空中只受重力,重力方向豎直向下,但物體在空中的運(yùn)動(dòng)不一定是豎直向下的,物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律除了與合外力有關(guān)外還與物體的速度有關(guān)。即物體的運(yùn)動(dòng)由速度與合外力共同決定 豎直上拋過(guò)程:速度向上,合外力向下,向上做減速直線運(yùn)動(dòng) 豎起下拋過(guò)程:速度向下,合外力向下,向下做加速直線運(yùn)動(dòng) 由靜止下落:豎直向下加速直線運(yùn)動(dòng) 其它任意角度拋出:曲線運(yùn)動(dòng)
結(jié)論:合外力與速度同一直線,做直線運(yùn)動(dòng),同向加速,反向減速;合外力與速度不在同一直線,做曲線運(yùn)動(dòng)。演示實(shí)驗(yàn)2:
1、一斜面裝置放在水平桌面上.在斜面頂端放置一鋼球,放開(kāi)手讓鋼球自由滾下,觀察鋼球在桌面上的運(yùn)動(dòng)情況,記住鋼球的運(yùn)動(dòng)軌跡. 【觀察】:鋼球做直線運(yùn)動(dòng),速度逐漸減小.
【解析】:鋼球受豎直向下的重力,豎直向上的支持力,還受到滑動(dòng)摩擦力的作用.摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上,但與運(yùn)動(dòng)方向相反.
2、在剛才實(shí)驗(yàn)中,鋼球的運(yùn)動(dòng)路徑旁邊放一塊磁鐵,重復(fù)剛才的實(shí)驗(yàn)操作,觀察鋼球在桌面上的運(yùn)動(dòng)情況. 【觀察】:鋼球傲曲線運(yùn)動(dòng).
【解析】:鋼球受豎直向下的重力,豎直向上的支持力,與運(yùn)動(dòng)方向相反的滑動(dòng)摩擦力的作用,此外還受到磁鐵的吸引力.引力的方向隨著鋼球的運(yùn)動(dòng)不斷改變,但總是不與運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上.
3、如果小球本來(lái)是靜止的,在它的任何一個(gè)方向放上磁鐵,那小球?qū)⒃鯓舆\(yùn)動(dòng)呢? 【觀察】:鋼球?qū)⒀刂Φ姆较蜃黾铀僦本€運(yùn)動(dòng)。
【解析】:鋼球受豎直向下的重力,豎直向上的支持力,磁鐵的吸引力,開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后還受到方向與運(yùn)動(dòng)方向相反的滑動(dòng)摩擦力的作用
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【牢記】:當(dāng)物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)。且合外力指向曲線彎曲的一側(cè)。
例
4、某物體受到同一平面內(nèi)幾個(gè)力的作用作勻速直線運(yùn)動(dòng),從某時(shí)刻撤去其中一個(gè)力,其它力不變,則該物體(AC)A.一定是勻變速運(yùn)動(dòng) B.一定不是勻變速運(yùn)動(dòng) C.其軌跡可能是曲線 D.其軌跡不可能是直線
例
5、運(yùn)動(dòng)員推鉛球,鉛球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,不計(jì)阻力(A)
A.曲線運(yùn)動(dòng),速度大小和方向均變,是勻變速。B.曲線運(yùn)動(dòng),速度大小不變,方向變化,是非勻變速。C.曲線運(yùn)動(dòng),速度大小方向均變化,是非勻變速。D.若水平拋出,是勻變速,豎直向上拋出則不是。
第二篇:物理:5.1 《曲線運(yùn)動(dòng)》教學(xué)案(必修2).
§5.1 曲線運(yùn)動(dòng)
【教學(xué)目標(biāo)】
1、知道曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向,理解曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)。
2、知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是所受合外力與它的速度方向不在一條直線上。【重點(diǎn)難點(diǎn)】
1、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的方向的判定.2、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.3、理解曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。
4、會(huì)根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件分析具體問(wèn)題。【課前預(yù)習(xí)】
1、叫做曲線運(yùn)動(dòng)。
2、曲線運(yùn)動(dòng)速度方向沿曲線在這一點(diǎn)的 方向。
3、曲線運(yùn)動(dòng)一定是 速運(yùn)動(dòng)。
【問(wèn)題探究】 曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向
(1)在砂輪上磨刀具時(shí),刀具與砂輪接觸處有火星沿砂輪的切線方向飛出;
(2)撐開(kāi)的帶有水的傘繞著傘柄旋轉(zhuǎn),傘面上的水滴沿傘邊各點(diǎn)所劃圓周的切線方向飛出。提出問(wèn)題:曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的,該怎樣確定物體的速度方向呢? 【典型例題】
例題
1、曲線滑梯如圖所示,試標(biāo)出人從滑梯上滑下時(shí)在A、B、C、D各點(diǎn)的速度方向.【跟蹤訓(xùn)練】
1、關(guān)于質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法,正確的是()A、速度大小一定在時(shí)刻變化 B、速度的方向一定在時(shí)刻變化 C、它一定在做變速運(yùn)動(dòng) D、它可能是速率不變的運(yùn)動(dòng)
【問(wèn)題探究】 做曲線運(yùn)動(dòng)速度的條件
給你一磁鐵,如何使小鋼球①加速仍做直線運(yùn)動(dòng),②減速仍做直線運(yùn)動(dòng),③做曲線運(yùn)動(dòng)? 步驟:(1)
(2)
(3)結(jié)論:物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件 例題
2、如圖所示,物體在恒力F作用下沿曲線從A運(yùn)動(dòng)到B,這時(shí)突然使它所受的力 反向而大小不變(即由F變?yōu)椤狥),在此力作用下,物體以后的運(yùn)動(dòng)情況將()A.物體可能沿Ba曲線運(yùn)動(dòng) B.物體可能沿Bb曲線運(yùn)動(dòng) C.物體可能沿Bc曲線運(yùn)動(dòng) D.物體可能沿原曲線由B返回A
【跟蹤訓(xùn)練】
2、如圖所示是標(biāo)槍運(yùn)動(dòng)路線的示意圖,請(qǐng)回答下面問(wèn)題 ①畫(huà)出它在各點(diǎn)的速度方向.②畫(huà)出標(biāo)槍在各點(diǎn)的受力方向(不計(jì)空氣阻力).③說(shuō)明標(biāo)槍的運(yùn)動(dòng)軌跡為什么是曲線.④從作出的圖中可看出,力的方向總是指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè),這是否可作為一條規(guī)律.【鞏固練習(xí)】
1、關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是: A、物體所受合外力是變力;
B、物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動(dòng);
C、物體所受合外力方向與加速度方向不在一直線上; D、物體所受合外力方向與速度方向不在一條直線上。
2、一個(gè)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,突然受到一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向不在同一直線上的恒力作用時(shí),物體運(yùn)動(dòng)為
()A.繼續(xù)做直線運(yùn)動(dòng)
B.一定做曲線運(yùn)動(dòng)
C.可能做直線運(yùn)動(dòng),也可能做曲線運(yùn)動(dòng) D.運(yùn)動(dòng)的形式不能確定
3、豎直下落的雨滴,突然遇到水平方向的一陣風(fēng),則關(guān)于雨滴運(yùn)動(dòng)的軌跡正確的是:()
4、下面情況下物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)軌跡與所受的
合外力F的情況如圖,我們將力F分解得與V共
線的力F1、與V垂直的力F2,討論其中F1、F2的作用。(1)與速度同向的力F1只改變速度的______;
(2)與速度垂直的力F2只改變速度的______(填大小方向)。
第三篇:高中物理必修二第五章曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
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曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)(MYX)
一、曲線運(yùn)動(dòng)
1、所有物體的運(yùn)動(dòng)從軌跡的不同可以分為兩大類:直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)。
2、曲線運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生條件:合外力方向與速度方向不共線(≠0°,≠180°)
性質(zhì):變速運(yùn)動(dòng)
34、曲線運(yùn)動(dòng)一定收到合外力,“拐彎必受力,若合外力方向與速度方向夾角為θ
當(dāng)0°<θ<180°,速度增大;
56、關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成與分解
(1)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)
定義:如果物體同時(shí)參與了幾個(gè)運(yùn)動(dòng),那么物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)就叫做那幾個(gè)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。那幾個(gè)運(yùn)動(dòng)叫做這個(gè)實(shí)際運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng).
特征:① 等時(shí)性;② 獨(dú)立性;③ 等效性;④ 同一性。
(2)運(yùn)動(dòng)的合成與分解的幾種情況:
①兩個(gè)任意角度的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)。
②一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng),當(dāng)二者共線時(shí)軌跡為直線,不共線時(shí)軌跡為曲線。
③兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)合成時(shí),當(dāng)合速度與合加速度共線時(shí),合運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)合速度與合加速度不共線時(shí),合運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng)。
二、小船過(guò)河問(wèn)題
1、渡河時(shí)間最少:無(wú)論船速與水速誰(shuí)大誰(shuí)小,均是船頭與河岸垂直,渡河時(shí)間tmin?d,合速度方向沿v船
v合的方向。
2、位移最小:
①若v船?v水,船頭偏向上游,使得合速度垂直于河岸,船頭偏上上游的角度為cos??v水
v船,最小位移為
lmin?d。
②若v船?v水,則無(wú)論船的航向如何,總是被水沖向下游,則當(dāng)船速與合速度垂直時(shí)渡河位移最小,船頭v水v船d偏向上游的角度為cos??,過(guò)河最小位移為lmin?。?dv水cos?v船
三、拋體運(yùn)動(dòng)
1、平拋運(yùn)動(dòng)定義:將物體以一定的初速度沿水平方向拋出,且物體只在重力作用下(不計(jì)空氣阻力)所做的運(yùn)動(dòng),叫做平拋運(yùn)動(dòng)。平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),加速度為g。
類平拋:物體受恒力作用,且初速度與恒力垂直,物體做類平拋運(yùn)動(dòng)。
2水平方向(x)豎直方向(y)
tanθ?vy
v?
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gtv0
①速度vx?v0vy?gt
合速度:vt?②位移x?v0ty?※
3、重要結(jié)論:
12ygtgt合位移:
x?tan ???2x2v0
xvy
①時(shí)間的三種求法:t???,在空中飛行時(shí)間由高度決定。
v0g
②vt?
v0和h有關(guān)。
③tan??2tan?,末速度偏角為位移偏角正切值的2倍,vt的反向延長(zhǎng)線平分水平位移。
4、斜拋運(yùn)動(dòng)定義:將物體以一定的初速度沿與水平方向成一定角度拋出,且物體只在重力作用下(不計(jì)
空氣阻力)所做的運(yùn)動(dòng),叫做斜拋運(yùn)動(dòng)。它的受力情況與平拋完全相同,即在水平方向上不受力,加速度為0;在豎直方向上只受重力,加速度為g。
速度:vx?v0cos?位移:x?v0cos?t
vy?v0sin??gt
y?v0sin?t?
12gt
2xvsin?v2sin2?
時(shí)間: t?水平射程:x?當(dāng)??45?時(shí),x最大。?2
v0cos?gy
四、圓周運(yùn)動(dòng)
1、基本物理量的描述
2?r
T2?
②角速度大小:ω=△θ/△t單位rad/s勻速圓周運(yùn)動(dòng):??
T
①線速度大小:v=△L/△t單位m/s勻速圓周運(yùn)動(dòng):v?③周期T: 物體運(yùn)動(dòng)一周需要的時(shí)間。單位:s。④頻率f: 物體1秒鐘的時(shí)間內(nèi)沿圓周繞圓心繞過(guò)的圈數(shù)。單位:Hzf?
1T
⑤轉(zhuǎn)速n:物體1分鐘的時(shí)間內(nèi)沿圓周繞圓心繞過(guò)的圈數(shù)。單位:r/s或r/min說(shuō)明:弧度rad;角速度rad/s;轉(zhuǎn)速 r/s,當(dāng)轉(zhuǎn)速為r/s時(shí),f?n3、向心加速度
(1)定義:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,加速度指向圓心。(2)物理意義:線速度方向改變的快慢。
(3)方向:沿半徑方向,指向圓心。
v24?2
2??r?2r(4)大小:a?rT
(5)性質(zhì):勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一個(gè)加速度大小不變、方向時(shí)刻變化的變加速曲線運(yùn)動(dòng)。
4、向心力
(1)定義:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受到的沿著半徑指向圓心的合力,叫做向心力。
v24?2
2?m?r
?m2r(2)大小:F向=mrT
(3)方向:指向圓心。
特點(diǎn):是效果力,不是性質(zhì)力。向心力是做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的沿著半徑指向圓心的力,它可以由某一個(gè)力單獨(dú)承擔(dān),也可以是幾個(gè)力的合力,還可以是物體受到的合外力在沿半徑指向圓心方向上的分量。作用效果只是改變物體速度的方向,而不改變速度的大小。性質(zhì)力:重力、彈力、摩擦力(拉力,壓力,支持力)、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力(安培力,洛倫茲力)效果力:動(dòng)力、阻力、下滑力、向心力(4)性質(zhì):變加速運(yùn)動(dòng)。
(5)勻速圓周運(yùn)動(dòng):周期、頻率、角速度大小不變;向心力,向心加速度、速度大小不變,方向時(shí)刻改變。
五、生活中實(shí)際問(wèn)題
1、火車彎道轉(zhuǎn)彎問(wèn)題
(1)受力分析:當(dāng)外軌比內(nèi)軌高時(shí),鐵軌對(duì)火車的支持力不再是豎直向上,和重力的合力可以提供向心力,可以減輕軌和輪緣的擠壓。最佳情況是向心力恰好由支持力和重力的合力提供,鐵軌的內(nèi)、外軌均不受到側(cè)向擠壓的力。如圖所示火車受到的支持力和重力的合力的水平指向圓心,成為使火車拐彎的向心力,(2)向心力為:F向=mgtan??mg
h
火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的規(guī)定速度為:v0?L(3)討論:當(dāng)火車實(shí)際速度為v時(shí),可有三種可能:
v?v0時(shí),外軌向內(nèi)擠壓輪緣,提供側(cè)壓力。v?v0時(shí),內(nèi)外軌均無(wú)側(cè)壓力,車輪擠壓磨損最小。v?v0,內(nèi)軌向外擠壓輪緣,提供側(cè)壓力。
2、拱形橋
v
2(1)汽車過(guò)拱橋時(shí),牛二定律:mg?N?m
R
結(jié)論: A.汽車對(duì)橋面的壓力小于汽車的重力mg,屬于失重狀態(tài)。
B.汽車行駛的速度越大,汽車對(duì)橋面的壓力越小。當(dāng)速度不斷增大的時(shí)候,壓力會(huì)不斷減小,當(dāng)達(dá)到某一速度v?
度駛過(guò)拱形橋的最高點(diǎn)時(shí),汽車與橋面的相互作用力為零,汽車只受重力,又具有水平方向的速度的,因此過(guò)最高點(diǎn)后汽車將做平拋運(yùn)動(dòng)。
v2
(2)汽車過(guò)凹橋時(shí),牛二定律: mg?N?m
R
結(jié)論:A.汽車對(duì)橋面的壓力大于汽車的重力,屬于超重狀態(tài)。
B.汽車行駛的速度越大,汽車對(duì)橋面的壓力越大。當(dāng)速度不斷增大的時(shí)候,壓力會(huì)不斷增大。
3、航天器中的失重現(xiàn)象
航天器中的人和物隨航天器一起做圓周運(yùn)動(dòng),其向心力也是由重力提供的,此時(shí)重力完全用來(lái)提供向心力,不對(duì)其他物體產(chǎn)生壓力,即里面的人和物出于完全失重狀態(tài)。
4、離心運(yùn)動(dòng)
(1)定義:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,在所受合力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力情況下,就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)叫做離心運(yùn)動(dòng)。(2)本質(zhì):離心現(xiàn)象是物體慣性的表現(xiàn)。
(3)應(yīng)用:洗衣機(jī)甩干桶,火車脫軌,棉花糖制作。(4)F提供?F需要離心;F提供?F需要 向心。
5、臨界問(wèn)題
1.如圖所示細(xì)繩系著的小球或在圓軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)的小球,當(dāng)它們通過(guò)最高點(diǎn)時(shí):(1)v?
v2
(2)v?mg?m,物體恰好通過(guò)軌道最高點(diǎn),繩或軌道與物體間無(wú)作用力。
R
v2
(3)v?mg?N?m,v?N?,繩或軌道對(duì)物體產(chǎn)生向下的作用力。
R
2.在輕桿或管的約束下的圓周運(yùn)動(dòng):桿和管對(duì)物體能產(chǎn)生拉力,也能產(chǎn)生支持力。當(dāng)物體通過(guò)最高點(diǎn)時(shí):(1)當(dāng)v?0時(shí),N?mg,桿中表現(xiàn)為支持力。(物體到達(dá)最高點(diǎn)的速度為0。)
v2(2)當(dāng)0?vmg?N?m,v?N?,桿或軌道產(chǎn)生對(duì)物體向上的支持力。
Rv2
(3)當(dāng)v?mg?m,N=0,桿或軌道對(duì)物體無(wú)作用力。
R
v2
(4)
當(dāng)v?mg?N?m,v?N?,桿或軌道對(duì)物體產(chǎn)生向下的作用力。
R
第四篇:人教版高中物理必修二《曲線運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
(1)知道曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng),它在某點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向在曲線這一點(diǎn)的切線上;
(2)理解物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是所受合外力與初速度不在同一直線上.
2.方法與過(guò)程
(1)類比直線運(yùn)動(dòng)認(rèn)識(shí)曲線運(yùn)動(dòng)、瞬時(shí)速度方向的判斷和曲線運(yùn)動(dòng)的條件;
(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰头治鰵w納的能力.
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生探究物理問(wèn)題的習(xí)慣.
二、教學(xué)重難點(diǎn)
1.曲線運(yùn)動(dòng)中瞬時(shí)速度方向的判斷
2.理解物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件
三、教學(xué)過(guò)程
1.新課導(dǎo)入,引入曲線運(yùn)動(dòng)
教師:在必修一里我們學(xué)習(xí)了直線運(yùn)動(dòng),我們知道物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)他的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線,需要滿足的條件是物體所受的合力與速度的方向在同一條直線上。但在現(xiàn)實(shí)生活中,很多物體做的并非是直線運(yùn)動(dòng),比如玩過(guò)山車的游客的運(yùn)動(dòng)、火車在其軌道上的運(yùn)動(dòng)、風(fēng)中搖曳著的枝條的運(yùn)動(dòng)、人造地球圍繞地球的運(yùn)動(dòng)(圖片)。
問(wèn)題1:在這幾幅圖片中,物體的運(yùn)動(dòng)軌跡有什么特點(diǎn)?
(運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條曲線)
教師:我們把像這樣運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫做曲線運(yùn)動(dòng)。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)復(fù)習(xí)直線運(yùn)動(dòng)引入生活中更為常見(jiàn)的曲線運(yùn)動(dòng),并借助實(shí)例歸納出曲線運(yùn)動(dòng)的概念,幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)曲線運(yùn)動(dòng)。
2.曲線運(yùn)動(dòng)的方向
問(wèn)題2:我們知道物體在做直線運(yùn)動(dòng)時(shí),物體的速度方向始終是保持不變的,那么在做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),物體的速度的方向又有什么特點(diǎn)呢?
(方向時(shí)刻在改變)
問(wèn)題3:那么,我們?cè)撊绾未_定物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)每時(shí)每刻所對(duì)應(yīng)速度的方向呢?
教師:我們來(lái)猜想一下,鋼珠從彎曲的玻璃管中滾落出來(lái),運(yùn)動(dòng)方向會(huì)是下面那一種情況呢?
學(xué)生:猜想
教師:現(xiàn)在咱們從理論上分析一下,鋼珠從彎曲玻璃管中滾落出來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向
當(dāng)B點(diǎn)無(wú)限接近A點(diǎn)時(shí),這條割線變成了曲線在A點(diǎn)的切線,這一過(guò)程中AB段的平均速度變成了A點(diǎn)的瞬時(shí)速度,瞬時(shí)速度的方向沿切線方向。所以鋼珠從彎曲玻璃管中滾落出來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向也應(yīng)該沿試管出口處的切線方向。
下面咱們通過(guò)“鋼珠滾落”的實(shí)驗(yàn)視頻驗(yàn)證咱們的猜想及理論推導(dǎo)是否正確。
學(xué)生:觀看視頻
總結(jié):曲線運(yùn)動(dòng)速度方向沿曲線某一點(diǎn)的'切線方向。
教師:所以在日常生活中我們可以看到這樣的畫(huà)
學(xué)生:砂輪打磨過(guò)程中砂輪邊緣的火星是沿砂輪邊沿的切線方向飛出;下雨天我們撐著傘將傘快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),我們發(fā)現(xiàn)雨滴不再沿著傘的邊沿豎直下落,而是沿著傘邊沿的切線方向飛出去。
教師:(思考)我們知道曲線運(yùn)動(dòng)每時(shí)每刻的速度方向,那曲線運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)還是變速運(yùn)動(dòng)呢?
學(xué)生:變速運(yùn)動(dòng),速度是矢量,曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是不斷在變化的。
畫(huà)一畫(huà):畫(huà)一條物體做曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡,在軌跡上任意取四個(gè)點(diǎn),作出在這四個(gè)點(diǎn)時(shí),物體運(yùn)動(dòng)的方向。
設(shè)計(jì)意圖:類比直線運(yùn)動(dòng)中速度,從實(shí)驗(yàn)猜想、理論推導(dǎo)再到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證以及生活中的實(shí)際應(yīng)用四個(gè)角度出發(fā)組織學(xué)生對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)速度方向的探討,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)速度方向的認(rèn)識(shí),突出本節(jié)的重難點(diǎn)。
3.曲線運(yùn)動(dòng)的條件
思考:物體做曲線運(yùn)動(dòng)需要滿足什么條件呢?
教師我們來(lái)看一個(gè)實(shí)驗(yàn)的視頻,看看鋼球在不同條件下是如何運(yùn)動(dòng)的學(xué)生:(描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)鋼珠在沒(méi)有受到側(cè)面磁鐵的作用時(shí)做直線運(yùn)動(dòng),受到側(cè)面磁鐵作用時(shí),偏離原來(lái)直線的的運(yùn)動(dòng)軌跡,做曲線運(yùn)動(dòng)。
教師:咱們一起分析一下物體的運(yùn)動(dòng)情況
學(xué)生:畫(huà)出鋼球曲線運(yùn)動(dòng)軌跡上任意四點(diǎn)出的速度方向和大致的受力方向
教師:大家觀察每一點(diǎn)處鋼珠的受力方向和速度方向有什么特點(diǎn)?
學(xué)生:受力方向和速度方向都不在同一條直線上。
教師:由此我們可以得出結(jié)論,物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)需要滿足的條件是物體所受合力與速度的方向不在同一條直線上。
教師:大家再觀察各點(diǎn)的受力方向與鋼珠運(yùn)動(dòng)軌跡之間有什么關(guān)系?
學(xué)生:力都指向軌跡彎曲的一側(cè)。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)視屏觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并對(duì)對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)軌跡上任意幾點(diǎn)速度方向及受力方向的分析得出曲線運(yùn)動(dòng)的條件,同時(shí)激發(fā)學(xué)生的興趣,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰头治鰵w納的能力.
4.拓展
為什么 砂輪?
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐強(qiáng)化學(xué)生對(duì)本節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容的理解掌握。
5.課堂小結(jié)直線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)概念軌跡是直線的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)速度方向不變時(shí)刻在變化,沿曲線的切線方向條件物體所受的合力與速度方向在同一條直線上物體所受的合力與速度方向不在同一條直線上
設(shè)計(jì)意圖:新舊知識(shí)聯(lián)系,幫助學(xué)生建構(gòu)新的知識(shí)體系。
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第五篇:物理②必修5.1《曲線運(yùn)動(dòng)》教案
5.1 曲線運(yùn)動(dòng)
【教學(xué)目標(biāo)】
1、知道什么是曲線運(yùn)動(dòng)。
2、知道曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向。3、理解曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)。
4、理解物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是所受合外力方向與速度方向不在一條直線上。【教學(xué)重點(diǎn)】
曲線運(yùn)動(dòng)中的速度方向和物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。
【 教學(xué)難點(diǎn)、理解并掌握物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。【課時(shí)安排】
1課時(shí) 【教學(xué)過(guò)程】
(一)、引入新課:在實(shí)際生活中,飛行的鐵餅,導(dǎo)彈,衛(wèi)星…曲線運(yùn)動(dòng)是普遍發(fā)生的。曲線運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)?物體為什么會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)?本節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)這些。
(二)、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向
1、提問(wèn):曲線運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)有什么區(qū)別?
——運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線。
——速度方向時(shí)刻改變。
2、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向
(1)、在砂輪上磨刀具時(shí),刀具與砂輪接觸處有火星沿砂輪的切線方向飛出;(2)、撐開(kāi)的帶有水的傘繞著傘柄旋轉(zhuǎn),傘面上的水滴沿傘邊各點(diǎn)所劃圓周的切線方向飛出。
總結(jié):曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的,質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時(shí)刻)的速度的方向是在曲線的這一點(diǎn)的切線方向。
(3)、推理:
a:速度是矢量,既有大小,又有方向。
b:只要速度的大小、方向中的一個(gè)或兩個(gè)同時(shí)變化,就表示速度發(fā)生了變化,也就是說(shuō)具有加速度。
C:曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向時(shí)刻在改變,所以曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。過(guò)渡:那么物體在什么條件下才做曲線運(yùn)動(dòng)呢?
(三)、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件
【演示實(shí)驗(yàn)】一個(gè)在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)的鋼珠,如果從旁邊給它施加一個(gè)側(cè)向力,它的運(yùn)動(dòng)方向就會(huì)改變,不斷給鋼珠施加側(cè)向力,或者在鋼珠運(yùn)動(dòng)的路線旁放一塊磁鐵,鋼珠就偏離原來(lái)的方向而做曲線運(yùn)動(dòng)。
歸納得到:當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí),物體就做曲線運(yùn)動(dòng)。
【討論】做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,其加速度的方向跟它的速度方向是否一致?
對(duì)照物體做直線運(yùn)動(dòng)的條件:當(dāng)物體所受的合外力方向跟它的速度方向在同一直線上時(shí),物體做直線運(yùn)動(dòng)。
【看書(shū)】拋出的石子,飛行的人造衛(wèi)星為什么做曲線運(yùn)動(dòng)? 用牛頓第二定律分析物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件:
當(dāng)合力的方向與物體的速度方向在同一直線上時(shí),產(chǎn)生的加速度也在這條直線上,物體就做直線運(yùn)動(dòng)。
如果合力的方向跟速度方向不在同一條直線上,產(chǎn)生的加速度就和速度成一夾角,這時(shí),合力就不但可以改變速度的大小,而且可以改變速度的方向,物體就做曲線運(yùn)動(dòng)。
課堂練習(xí):課本P83練習(xí)一(1)、(4)兩題學(xué)生討論;(2)、(3)兩題課堂練習(xí),并點(diǎn)兩名學(xué)生在黑板上寫(xiě)出結(jié)果。教師評(píng)講。
(四)、鞏固練習(xí)
物體在力F1、F2、F3的共同作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),若突然撤去外力F1,則物體的運(yùn)動(dòng)情況是
【C、D】
A、必沿著F1的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B、必沿著F1的方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
C、不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D、可能做直線運(yùn)動(dòng),也可能做曲線運(yùn)動(dòng)
(五)、課堂小結(jié)
1、運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng)。
2、曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的,質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向是曲線在這一點(diǎn)的切線方向。
3、當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí),物體就做曲線運(yùn)動(dòng)。