高一物理第五章 曲線運(yùn)動(dòng)第一,二節(jié) 教案

1、第五章 曲線運(yùn)動(dòng) 第一節(jié) 曲線運(yùn)動(dòng)一. 教學(xué)內(nèi)容：第五章 第一節(jié) 曲線運(yùn)動(dòng)二. 知識(shí)要點(diǎn)： 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)。知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是所受的合外力與它的速度方向不在一條直線上。2. 在具體情景中，知道合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)分別是什么，知道其同時(shí)性和獨(dú)立性。知道運(yùn)動(dòng)的合成與分解，理解運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵循平行四邊形定則。會(huì)用作圖和計(jì)算的方法，求解位移和速度的合成與分解問題。三. 重難點(diǎn)解析：1. 曲線運(yùn)動(dòng)（1）運(yùn)動(dòng)軌跡是直線的運(yùn)動(dòng)叫做直線運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫做曲線運(yùn)動(dòng)。（2）描述曲線運(yùn)動(dòng)的重要物理量速度 曲線運(yùn)動(dòng)中質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻的（或在某一點(diǎn)的）速度方向

2、就是質(zhì)點(diǎn)從該時(shí)刻（或該點(diǎn)）脫離曲線后自由運(yùn)動(dòng)的方向，也就是曲線上這一點(diǎn)的切線方向。（3）怎樣理解瞬時(shí)速度的方向：由平均速度的定義知，則曲線運(yùn)動(dòng)的平均速度應(yīng)為時(shí)間t內(nèi)位移與時(shí)間的比值，如圖所示。隨時(shí)間取值減小，由圖可知時(shí)間t內(nèi)位移的方向逐漸向A點(diǎn)的切線方向靠近，當(dāng)時(shí)間趨向無限短時(shí)，位移方向即為A點(diǎn)的切線方向，故極短時(shí)間內(nèi)的平均速度的方向即為A點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向，即A點(diǎn)的切線方向。（3）曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)。（4）物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是：物體所受合外力方向跟它的速度方向不在一條直線上。（5）幾種不同運(yùn)動(dòng)規(guī)律的比較（6）如何判斷物體是做直線運(yùn)動(dòng)還是做曲線運(yùn)動(dòng)呢?判斷

3、時(shí)應(yīng)緊扣物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件進(jìn)行分析 明確物體的初速度方向； 分析合力的方向； 分析兩個(gè)方向的關(guān)系從而做出判斷。（7）曲線運(yùn)動(dòng)的條件和特點(diǎn)2. 質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解是解決復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的一種基本方法。它的目的在于把一些復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)簡化為比較簡單的直線運(yùn)動(dòng)，這樣就可以應(yīng)用已經(jīng)掌握的有關(guān)直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來研究一些復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)。已知分運(yùn)動(dòng)的情況求合運(yùn)動(dòng)的情況叫做運(yùn)動(dòng)的合成，已知合運(yùn)動(dòng)的情況求分運(yùn)動(dòng)叫做運(yùn)動(dòng)的分解。 一個(gè)物體同時(shí)參與兩種運(yùn)動(dòng)時(shí)，這兩種運(yùn)動(dòng)是分運(yùn)動(dòng)，而物體相對地面的實(shí)際運(yùn)動(dòng)就是合運(yùn)動(dòng)。實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向就是合運(yùn)動(dòng)的方向。 （1）合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)間的特征 運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性：一個(gè)物體同時(shí)參與兩個(gè)

4、（或多個(gè)）運(yùn)動(dòng)，其中的任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)并不會(huì)受其他分運(yùn)動(dòng)的干擾，而保持其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不變，這就是運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理。雖然各分運(yùn)動(dòng)互不干擾，但是它們共同決定合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡。 運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性：各個(gè)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)總是同時(shí)開始，同時(shí)結(jié)束，經(jīng)歷時(shí)間相等。（不同時(shí)的運(yùn)動(dòng)不能合成）。 運(yùn)動(dòng)的等效性：各分運(yùn)動(dòng)疊加起來與合運(yùn)動(dòng)有相同的效果。 運(yùn)動(dòng)的“統(tǒng)一”性：各分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)，是指同一物體參與的分運(yùn)動(dòng)和實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)。不是幾個(gè)不同物體發(fā)生的不同運(yùn)動(dòng)。（2）運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法運(yùn)動(dòng)的合成與分解包括位移、速度和加速度的合成與分解，這些描述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量都是矢量，對它們進(jìn)行合成與分解時(shí)都要運(yùn)用平行四邊形定則進(jìn)行。如果各分運(yùn)

5、動(dòng)都在同一直線上，我們可以選取沿該直線的某一方向作為正方向，與正方向相同的矢量取正值，與正方向相反的矢量取負(fù)值，這時(shí)就可以把矢量運(yùn)算簡化為代數(shù)運(yùn)算。例如第二章里勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式v1=v0+at和s=v0t+at2等都屬于這種情況。如果各分運(yùn)動(dòng)互成角度，那就要作平行四邊形運(yùn)用作圖法、解直角三角形等方法。（3）兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)合成的分類兩個(gè)同一直線上的分運(yùn)動(dòng)的合成 兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)在同一直線上，無論方向是同向的還是反向的，無論是勻速的還是變速的，其合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)。 兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)vl、v2同向時(shí)，v合=vl+v2；當(dāng)vl、v2反向時(shí)，v合=v1v2；當(dāng)vl、v2互成角度

6、時(shí)，v合由平行四邊形定則求解。 兩個(gè)初速度均為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，并且合運(yùn)動(dòng)的初速度為零，a合由平行四邊形定則求解。 一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和另一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)的加速度即為分運(yùn)動(dòng)的加速度。 兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，其性質(zhì)由合加速度的方向與合出速度的方向決定，當(dāng)合加速度方向與合速度的方向在一條直線上時(shí)，合運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)合加速度的方向與合初速度的方向不在一條直線時(shí)，合運(yùn)動(dòng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。 豎直上拋運(yùn)動(dòng)可以看作是由豎直向上的勻速運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)合成的。兩個(gè)相互垂直的分運(yùn)動(dòng)的合成如果兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且互成角度為9

7、0º，其分位移為s1、s2，分速度為v1、v2，則其合位移s和合速度v可以運(yùn)用解直角三角形的方法求得，如圖所示。合位移大小和方向?yàn)椋簊=，tan=。合速度大小和方向?yàn)椋簐=，tan= （4）對實(shí)際運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分解的方法 第一，分析對實(shí)際運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生影響的因素有哪些，從而明確實(shí)際運(yùn)動(dòng)同時(shí)參與哪幾個(gè)運(yùn)動(dòng)。例如渡船渡河時(shí)，影響渡船運(yùn)動(dòng)的主要因素有兩個(gè)：一是船本身的劃動(dòng)，二是隨水的漂流。因此，渡船的運(yùn)動(dòng)可以看成船本身的劃動(dòng)及隨水漂流運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。第二，要明確各個(gè)分運(yùn)動(dòng)各自獨(dú)立，互不影響，其位移、速度、加速度各自遵循自己的規(guī)律。如渡船本身的劃速、位移，由船本身的動(dòng)力決定，與水流速度無關(guān)。水流速度影響的

8、是船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)而不是船本身的劃動(dòng)。第三，要明確各個(gè)分運(yùn)動(dòng)是同時(shí)進(jìn)行的。合運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度與各個(gè)分運(yùn)動(dòng)的位移（速度、加速度）在同一時(shí)間（同一時(shí)刻）滿足平行四邊形定則。那么，已知其中幾個(gè)量可求另外幾個(gè)量。如小船渡河問題如圖所示，船過河時(shí)，船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)（即相對于河岸的運(yùn)動(dòng)）可以看成是隨水以速度v1漂流的運(yùn)動(dòng)和以v2相對于靜水的劃行運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。隨水漂流和劃行這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)互不干擾各自獨(dú)立而具有等時(shí)性。（1）最短時(shí)間：根據(jù)等時(shí)性可用船對水分運(yùn)動(dòng)時(shí)間代表渡河時(shí)間，由于河寬一定，只有當(dāng)船對水速度v2垂直河岸時(shí)，垂直河寬的分速度最大，所以必有如圖所示。但此時(shí)實(shí)際位移s不是最短，s>d。（2）船頭

9、偏向上游一定角度時(shí)，船通過的實(shí)際位移最短。當(dāng)，若要位移最短，則船應(yīng)到達(dá)正對岸，應(yīng)使合運(yùn)動(dòng)的速度方向垂直河岸。如圖所示。合速度v=v2 sin<v2，所以此時(shí)合位移最短為河寬d，而渡河時(shí)間為：t=dv=，并且要求角度合適（一定）cos=vlv2。當(dāng)時(shí)，無論船的航向如何，合速度均不可能垂直于河岸。船不可能到達(dá)正對岸B點(diǎn)，無論如何均會(huì)沖向下游。根據(jù)v1、v2和v之間滿足平行四邊形定則，其中v1確定，v2大小確定，方向可調(diào)，畫出v2所有可能方向，從中選擇v與河岸夾角最大的方向，即為最短位移。如圖所示，先作OA表示水流速度v1，然后，以A為圓心，以v2的大小為半徑作圓，過O作圓的切線OC與圓相切于

10、C，連接AC，再過O作AC的平行線OB，過C作OA的平行線交于B，則OB表示船對水的速度v2和船的航向，從圖不難看出，船沿OCD行駛到對岸的位移最短。此時(shí)v2與河岸的夾角滿足cos=v2v1。即船的航向與河岸上游方向夾角時(shí)，渡河位移最短，船的實(shí)際位移為：s=船渡河所需時(shí)間為： t=。 點(diǎn)評：（5）運(yùn)動(dòng)合成和分解的平行四邊形法或三角形法如下圖（a）所示，人在船上勻速走動(dòng)而船又在水中勻速航行。在某段時(shí)間內(nèi)，如果船不動(dòng)，人對岸的位移為AB；如果人不動(dòng)，由于船航行造成人對岸的位移為AC。當(dāng)兩位移同時(shí)存在時(shí)，在岸上的觀察者所看到的人的合位移就是用平行四邊形法則求出的AB。平行四邊形法則還可用更簡單的辦法

11、來代替：如下圖（b），從A出發(fā)，把表示人對岸的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的位移AB、BD首尾相接地畫出，則從A指向D的有向線段同樣表示了人對岸的合運(yùn)動(dòng)的位移。這種方法叫運(yùn)動(dòng)合成的三角形法。若人的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)位移用s1、s2來表示，合運(yùn)動(dòng)位移用s表示，則：s=s1+s2。速度和加速度的合成也可以按平行四邊形法或三角形法表示，即v=v1+v2，a=al+a2【典型例題】例1 精彩的F1賽事相信你不會(huì)陌生吧!車王舒馬赫在2005年以8000萬美元的年收入高居全世界所有運(yùn)動(dòng)員榜首。在觀眾感覺精彩與刺激的同時(shí)，車手們卻時(shí)刻處在緊張與危險(xiǎn)之中。這位車王在一個(gè)彎道上突然高速行駛的賽車后輪脫落，從而不得不遺憾地退出了比賽。關(guān)于

12、脫落的后輪的運(yùn)動(dòng)情況，以下說法正確的是（ ）A. 仍然沿著汽車行駛的彎道運(yùn)動(dòng)B. 沿著與彎道垂直的方向飛出C. 沿著脫離時(shí)，輪子前進(jìn)的方向做直線運(yùn)動(dòng)，離開彎道D. 上述情況都有可能解析：賽車沿彎道行駛，任一時(shí)刻賽車上任何一點(diǎn)的速度方向，是賽車運(yùn)動(dòng)的曲線軌跡上對應(yīng)點(diǎn)的切線方向。被甩出的后輪的速度方向就是甩出點(diǎn)軌跡的切線方向，車輪被甩出后，不再受到車身的約束，只受到與速度相反的阻力作用（重力和地面對車輪的支持力相平衡）。車輪做直線運(yùn)動(dòng)。故車輪不可能沿車行駛的彎道運(yùn)動(dòng)，也不可能沿垂直于彎道的方向運(yùn)動(dòng)。故選項(xiàng)C正確。答案：C例2 在光滑水平面上有一質(zhì)量為2kg的物體，受幾個(gè)共點(diǎn)力作用做勻速直線運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)

13、突然將與速度反方向的2N力水平旋轉(zhuǎn)90º，則關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)情況的敘述正確的是（ ）A. 物體做速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng)B. 物體做加速度為在m/s2的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C. 物體做速度越來越大的曲線運(yùn)動(dòng)D. 物體做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，其速度越來越大解析：物體原來所受外力為零，當(dāng)將與速度反方向的2N力水平旋轉(zhuǎn)90º后其受力相當(dāng)于如圖所示，其中，是Fx、Fy的合力，即F=2N，且大小、方向都不變，是恒力，那么物體的加速度為m/s2=m/s2恒定。又因?yàn)镕與v夾角<90º，所以物體做速度越來越大、加速度恒為m/s2的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故正確答案是B、C兩項(xiàng)。答案：B、C例3

14、你以相對于靜水不變的速度垂直渡河，當(dāng)你游到河中間時(shí)，水流速度突增，則你實(shí)際所用時(shí)間比預(yù)定時(shí)間（ ） A. 增大 B. 不變 C. 減少 D. 無法確定解析：你實(shí)際上參與了兩種運(yùn)動(dòng)一種是垂直河岸的以恒定速度來渡河。另一種是隨水以水流速度向下漂移而渡河時(shí)間只由河寬與垂直河岸的速度共同來決定，水流速度不影響渡河時(shí)間，它只影響你登陸地點(diǎn)答案：B例4 玻璃生產(chǎn)線上，寬9m的成型玻璃板以2ms的速度連續(xù)不斷地向前行進(jìn)。在切割工序處，金剛石刀的走刀速度是l0m/s。為了使割下的玻璃板都成規(guī)定尺寸的矩形，金剛石刀的切割軌道應(yīng)如何控制？切割一次的時(shí)間有多長?解析：要使割下的玻璃板成規(guī)定尺寸的矩形，金剛石刀在沿玻

15、璃運(yùn)動(dòng)的方向和玻璃板保持相對靜止。如圖所示，即v1=2m/s，所以cos=軌道方向與玻璃板運(yùn)動(dòng)方向成t=s 答案：s 例5 如圖所示，在河岸上利用定滑輪拉繩索使小船靠岸，拉繩速度大小為v1當(dāng)船頭的繩索與水平面夾角為時(shí)。船的速度多大?解析一：我們所研究的運(yùn)動(dòng)合成問題。都是同一物體同時(shí)參與的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合成問題，而物體相對于給定參考系（一般為地面）的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是合運(yùn)動(dòng)。實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向就是合運(yùn)動(dòng)的方向。本例中。船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是水平運(yùn)動(dòng)，它產(chǎn)生的實(shí)際效果可以O(shè)點(diǎn)為例說明：一是O點(diǎn)沿繩的收縮方向的運(yùn)動(dòng)。二是D點(diǎn)繞A點(diǎn)沿順時(shí)針方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以，船的實(shí)際速度?？煞纸鉃榇乩K方向的速度v1和垂直于繩的速度v2，如

16、圖所示。由圖可知：v=解析二：設(shè)小船在很短的一段時(shí)間t內(nèi)由O運(yùn)動(dòng)到B，OB即為小船的位移s，取AB=AC，則繩子的位移大小s1=OC，當(dāng)t零時(shí)，零，而ABC為等腰三角形，所以ACB趨近于90º，OCB可近似看成直角三角形，所以sl=scos當(dāng)t為零時(shí)，v1=s1/t，v=s/t， v1=vcos，故v=第二節(jié) 平拋運(yùn)動(dòng)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1、知道只受重力作用，以一定的初速度水平拋出的運(yùn)動(dòng)，是平拋運(yùn)動(dòng)了解平拋運(yùn)動(dòng)的定義及特點(diǎn)，它是本節(jié)的基礎(chǔ)內(nèi)容2、復(fù)習(xí)曲線運(yùn)動(dòng)的條件，理解平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，使學(xué)生理解勻變速運(yùn)動(dòng)不一定是直線運(yùn)動(dòng)，還可以是曲線運(yùn)動(dòng)3、掌握研究平拋運(yùn)動(dòng)的方法，在學(xué)生已有的

17、直線運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)合成的知識(shí)基礎(chǔ)上，將平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平的勻速運(yùn)動(dòng)，豎直的自由落體運(yùn)動(dòng)利用勻速運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，由合成的知識(shí)得出乎拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，運(yùn)動(dòng)軌跡能力目標(biāo)訓(xùn)練邏輯推理能力，分析綜合能力，以及培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣；通過課堂討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)精神教學(xué)建議教材分析教材開門見山，給出平拋物體運(yùn)動(dòng)的定義，通過演示實(shí)驗(yàn)和頻閃照片引出平拋物體運(yùn)動(dòng)的處理方法，接著討論平拋物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，最后通過例題加以鞏固落實(shí)，同時(shí)又附有思考和討論及課外小實(shí)驗(yàn)，比較便于學(xué)生的理解和掌握教法建議以及教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)教法建議平拋的規(guī)律是本章的重點(diǎn)知識(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)按路徑分為直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)

18、平拋物體運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)的一個(gè)重要模型，同時(shí)也是同學(xué)們首次研究曲線運(yùn)動(dòng)要結(jié)合教學(xué)課件和演示實(shí)驗(yàn)，通過同學(xué)的討論達(dá)到教學(xué)目的引導(dǎo)同學(xué)利用運(yùn)動(dòng)會(huì)成與分解的知識(shí)將平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平的勻速運(yùn)動(dòng)，豎直的自由落體運(yùn)動(dòng)，利用勻速運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，由合成的知識(shí)得出平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律這是研究曲線運(yùn)動(dòng)的基本方法，化曲為直，化繁為簡掌握位移和速度公式，軌跡方程培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力教學(xué)重點(diǎn)，難點(diǎn)：教學(xué)重要的是教給學(xué)生方法，培養(yǎng)能力平拋的教學(xué)重點(diǎn)是利用運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法將平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平的勻速運(yùn)動(dòng)，豎直的自由落體運(yùn)動(dòng)再利用合成知識(shí)求平拋運(yùn)動(dòng)的位移及速度這也是難點(diǎn) 一、平拋運(yùn)動(dòng)引入：粉筆頭從桌面邊緣水平飛出，觀察粉筆頭在

19、空中的運(yùn)動(dòng)定義：物體以一定的初速度沿水平方向拋出，物體只受重力的作用，這樣的運(yùn)動(dòng)叫平拋運(yùn)動(dòng)學(xué)生舉例；可看作平拋運(yùn)動(dòng)的生活事例二、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：（一）介紹水平豎落儀演示：兩小球同時(shí)從同高處落下，一小球自由落體，一小球平拋，它們總是同時(shí)落地（二）引導(dǎo)學(xué)生分析：兩小球同時(shí)從同一高處落下，任何時(shí)刻總在同一高度，說明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)（三）引導(dǎo)分析水平方向：不受力，初速度 ，做勻速直線運(yùn)動(dòng)（四）引導(dǎo)分析平拋運(yùn)動(dòng)及兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的閃光照片，進(jìn)一步說明：平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)（五）引導(dǎo)同學(xué)推導(dǎo)規(guī)律：建立直角坐標(biāo)系，以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，初速度方向?yàn)?軸正向

20、，豎直方向向下為 軸正向?qū)W生導(dǎo)出1、平拋物體在 時(shí)刻的瞬時(shí)速度：水平方向： 豎直方向： 平拋物體在 時(shí)刻的的速度大?。?平拋物體在 時(shí)刻的速度方向：與水平方向的夾角為 ，則： 2、平拋物體在 時(shí)刻的位移：水平方向： 豎直方向： 平拋物體的位移大?。?平拋物體的位移方向：與水平方向的夾角為 ，則： 3、消去時(shí)間，平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡： 是拋物線（六）討論：l）平拋運(yùn)動(dòng)物體的飛行時(shí)間由什么量決定？2）平拋運(yùn)動(dòng)物體的水平飛行距離由什么量決定？3）平拋運(yùn)動(dòng)物體的落地速度由什么量決定？典型例題關(guān)于飛機(jī)轟炸例1 飛機(jī)在離地面720m的高度，以70ms的速度水平飛行，為了使飛機(jī)上投下的炸彈落在指定的轟炸目標(biāo)上

21、，應(yīng)該在離轟炸目標(biāo)的水平距離多遠(yuǎn)的地方投彈？不計(jì)空氣阻力g取 解：設(shè)水平距離為x子彈飛行的時(shí)間： 水平距離 關(guān)于變速運(yùn)動(dòng)火車上的平拋運(yùn)動(dòng)例2 在平直軌道上以 的加速度勻加速行駛的火車上，相繼下落兩個(gè)物體下落的高度都是間隔時(shí)間為1s兩物體落地點(diǎn)的間隔是，則當(dāng)?shù)谝粋€(gè)物體下落時(shí)火車的速度是多大？（g取 ）分析：如圖所示、第一個(gè)物體下落以 的速度作平拋運(yùn)動(dòng)，水平位移 ，火車加速到下落第二個(gè)物體時(shí)，已行駛距離 第二個(gè)物體以 的速度作平拋運(yùn)動(dòng)水平位移 兩物體落地點(diǎn)的間隔是解：由位置關(guān)系得    物體平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間    由以上三式可得點(diǎn)評：解本題

22、時(shí)，作出各物體運(yùn)動(dòng)情況的草圖對幫助分析題意十分重要先后作平拋運(yùn)動(dòng)的物體因下落高度相同，所以運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，但下落的時(shí)間不同于火車加速度運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，不要混淆三、斜拋物體觀察斜拋運(yùn)動(dòng)，研究斜拋運(yùn)動(dòng)。學(xué)生通過觀察斜拋運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)過程，總結(jié)斜拋的規(guī)律，斜拋運(yùn)動(dòng)也可以沿水平方向分解為勻速直線運(yùn)動(dòng)和沿豎直方向分解為豎直上拋或者豎直下拋運(yùn)動(dòng)。 學(xué)生討論總結(jié)分運(yùn)動(dòng)的初速度：分位移：得出位移關(guān)系式：第三節(jié) 實(shí)驗(yàn)：研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)1基本測量工具和測量數(shù)據(jù)（1）基本測量工具及其使用本實(shí)驗(yàn)僅需用毫米刻度尺測小球水平位移x和豎直位移y。（2）測量數(shù)據(jù)的有效數(shù)字因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中取用的g值通常有3位有效數(shù)字，測量長度若以米為單位

23、，有效數(shù)字的末位應(yīng)在毫米位，即有4位有效數(shù)字。2實(shí)驗(yàn)條例與點(diǎn)撥實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）學(xué)習(xí)描繪曲線運(yùn)動(dòng)軌跡的方法（2）測定平拋小球的初速度，鞏固對平拋運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)器材J2135-1型碰撞實(shí)驗(yàn)器（斜槽軌道）金屬小球白紙有孔卡片平木板鉛筆圖釘4枚刻度尺豎直固定木板的支架小鉛錘圖1點(diǎn)撥：小鉛錘僅用作校準(zhǔn)平木板是否豎直和在木板上作豎直線，不同于碰撞實(shí)驗(yàn)中的作用。實(shí)驗(yàn)原理運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：水平方向x=v0t，豎直方向y=gt2/2，兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)合成可得軌跡方程y=gx2/2v02；可得初速v0=x。實(shí)驗(yàn)步驟（1）用圖釘把白紙釘在豎直的木板上，如圖1。 點(diǎn)撥：如果木板不鉛直將影響球的飛行，可能相撞或摩擦，因此

24、要用鉛錘線校準(zhǔn)。（2）在緊靠木板的左上角固定斜槽。 點(diǎn)撥：固定斜槽時(shí)要使其末端切線水平，確保小球飛出作平拋運(yùn)動(dòng)，可將小球置于平軌部分，若球隨遇平衡即可。（3）確定小球飛出時(shí)的初始位置即坐標(biāo)原點(diǎn)O，并過O用鉛錘線描出y軸豎直方向。圖2點(diǎn)撥：坐標(biāo)原點(diǎn)（即小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)）是球在槽口時(shí)其球心在豎直紙板上的水平投影點(diǎn)O，如圖2所示，即O點(diǎn)在水平槽口端點(diǎn)正上方r處。（4）把事先做好的帶孔的卡片用手按在豎直木板上，調(diào)節(jié)卡片位置，使槽上滾下的小球正好從卡片孔穿過，用鉛筆記下小球穿過孔時(shí)的位置，如圖1所示。點(diǎn)撥：小球每次應(yīng)在相同的適當(dāng)高度從斜槽上滾下，在斜軌上釋放小球不宜用手指，而要用斜槽上的球夾或擋板（

25、如尺子），這樣做重復(fù)性好，能確保每次的初速相同。（5）取下白紙，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)再畫一條水平向右的x軸，（與v0方向相同）（6）根據(jù)記下的小球穿過孔的一系列點(diǎn)的位置，畫出平滑曲線即為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。（7）在曲線上（軌跡上）選取距O點(diǎn)遠(yuǎn)些的點(diǎn)測出它們的坐標(biāo)（x，y），填入表中來計(jì)算球的初速度，最后取平均值。點(diǎn)撥：計(jì)算初速度不取用由卡片描的點(diǎn)，而重新在畫出的x軸上由O起取出幾個(gè)等距離的點(diǎn)，再由軌跡曲線測量出各點(diǎn)所對應(yīng)的下降高度，看這些高度的比值是否近似等于1：4：9：這樣做，一是驗(yàn)證了平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，二是減少計(jì)算的麻煩和減小結(jié)果的誤差。實(shí)驗(yàn)記錄g=_米/秒2次 數(shù)物 理 量 1 2 3 4 5

26、6 7 測x坐標(biāo)（米） 測y坐標(biāo)（米） 算飛行時(shí)間t=（秒）算初速度v0= x（米/秒） 點(diǎn)撥（1）：小球從同一高度滑下而算出的初速度不同，引起誤差的原因可能是：圖3重做實(shí)驗(yàn)時(shí)豎直木板位置發(fā)生改變，使描出原點(diǎn)O發(fā)生變化。重做次數(shù)太少，描繪的點(diǎn)子太稀，軌跡不平滑，使所選坐標(biāo)點(diǎn)發(fā)生偏差?？ㄆ目滋螅看蚊椟c(diǎn)坐標(biāo)發(fā)生偏差。用直尺測x，y有誤差。槽口末端未保持水平，使算出v0偏小。實(shí)驗(yàn)中易混的是：y-x軌跡圖象與豎直方向的位移時(shí)間圖象y-t，如圖3所示。易錯(cuò)的是：小球拋出的初始位置即y-x坐標(biāo)系的原點(diǎn)O的定位。易忘的是：小球每次在相同的高度滾下，板子不能移動(dòng)，忘記初始位置。圖4點(diǎn)撥（2）：某同學(xué)做研

27、究平拋物體的運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，只用鉛筆準(zhǔn)確地描出小球經(jīng)過空間三點(diǎn)A、B、C的位置，但忘記初始位置O，如圖4，他取下圖紙先過A作平行紙邊緣的x軸，再過A作y軸垂直，測出圖中幾個(gè)數(shù)據(jù)，則根據(jù)圖中數(shù)據(jù)仍可求出小球的初速度和小球初始位置（g取10米/秒2）根據(jù)y=gT2根據(jù)x=v0T求出v0=1米/秒根據(jù)（vAy+vByvBy-vAy=gT得vAy=1米/秒根據(jù)y=vAy2/（2g）得x0=v0T=0.1米，即v0=1米/秒 O點(diǎn)（-0.1米，-0.05米）。實(shí)驗(yàn)結(jié)論平拋實(shí)驗(yàn)中小球作平拋運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線，其平拋初速度 第四節(jié) 圓周運(yùn)動(dòng)本講要點(diǎn)：1認(rèn)識(shí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念，理解線速度的概念，知道它就是物體做勻速圓

28、周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度；理解角速度和周期的概念，會(huì)用它們的公式進(jìn)行計(jì)算； 2理解線速度、角速度、周期之間的關(guān)系：v=r=2rT； 3理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)； 4運(yùn)用極限法理解線速度的瞬時(shí)性掌握運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)如何去分析有關(guān)問題。同步課堂：一、線速度1線速度是物體做圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。2表達(dá)式：v=l/t注意：當(dāng)選取的時(shí)間t很小很小時(shí)(趨近零)弧長l就等于物體在t時(shí)刻的位移，定義式中的v，就是直線運(yùn)動(dòng)中學(xué)過的瞬時(shí)速度了。3線速度是矢量，它既有大小，也有方向； 4線速度的單位：國際單位 m/s5線速度的物理意義：描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量 6.勻速圓周運(yùn)動(dòng):物體沿著圓周運(yùn)動(dòng)，并且線速度的大小處處相等

29、，這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。注意：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種非勻速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)榫€速度的方向在時(shí)刻改變。“勻逮圓周運(yùn)動(dòng)”中的“勻速”指的是速度的大小不變，即速率不變：而“勻速直線運(yùn)動(dòng)”的“勻速”指的速度不變是大小方向都不變，二者并不相同。二、角速度：1定義：在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中連接運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑轉(zhuǎn)過的角度跟所用時(shí)間t的比值，就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的角速度2。表達(dá)式：/t3物理意義：描述物體轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的物理量4單位： rads注意：對某一確定的勻速圓周運(yùn)動(dòng)而言，角速度是恒定的，故勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度不變的變速運(yùn)動(dòng)。三、周期T、頻率f和轉(zhuǎn)速n1、物體做園周運(yùn)動(dòng)一周所需的時(shí)間叫周期T；單位時(shí)間內(nèi)完成圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù)，叫頻率

30、f；單位時(shí)間內(nèi)完成圓周運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)叫轉(zhuǎn)速n。2、周期和頻率的關(guān)系：T=1/f3、周期和頻率的物理意義：描述物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量 四、線速度、角速度、周期之間的關(guān)系v=r=2rT =2T注意：1）當(dāng)v一定時(shí)，與r成反比 2）當(dāng)一定時(shí)，v與r成正比 3）當(dāng)r一定時(shí)，v與成正比二、重點(diǎn)難點(diǎn):勻速圓周運(yùn)動(dòng)的理解：1勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，速度大小雖然不變，速度的方向卻是時(shí)刻在改變的，它在某一點(diǎn)的即時(shí)速度的方向就在這一點(diǎn)的圓周切線上。既然勻速圓周運(yùn)動(dòng)的方向在時(shí)刻改變，因此它跟一般的曲線運(yùn)動(dòng)一樣，是一種變速運(yùn)動(dòng)，“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”一詞中的“勻速”，僅是速率不變的意

31、思。2關(guān)于公式線速度和角速度均可用來表示圓周運(yùn)動(dòng)的快慢程度。n、w、r中有一個(gè)不變時(shí)，其他兩個(gè)變量的變化關(guān)系：A.當(dāng)r一定時(shí)，則n µ w。如轉(zhuǎn)動(dòng)飛輪邊緣質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)飛輪轉(zhuǎn)速n增大時(shí)，角速度w2pn也增大，故線速度nwr也相應(yīng)，反之亦然。B.當(dāng)w一定時(shí)，則n µ r。如地球自轉(zhuǎn)時(shí)，不同緯度的地面質(zhì)點(diǎn)做做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不同，但地面各質(zhì)點(diǎn)隨地球自轉(zhuǎn)的角速度w均相等，則線速度大小不相等。質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)所在圓的半徑越大，線速度也越大。反之亦然。C.當(dāng)n一定時(shí)，則。如皮帶傳動(dòng)裝置中，兩輪邊緣質(zhì)點(diǎn)線速度大小相同，則大輪的角速度小，而小輪的角速度大。典型例題：例題、如圖為一皮帶傳動(dòng)裝置

32、，大輪與小輪固定在同一根軸上，小輪與另一中等大小的輪子間用皮帶相連，它們的半徑之比是123.A、B、C分別為輪子邊緣上的三點(diǎn)，那么三點(diǎn)線速度之比vAvBvC= ;角速度之比ABC= ;轉(zhuǎn)動(dòng)周期之比TATBTC= 解析：本題討論皮帶傳送裝置線速度、角速度和周期之間的關(guān)系問題。因此首先要抓住傳動(dòng)裝置的特點(diǎn):同軸傳動(dòng)的是角速度相等，皮帶傳動(dòng)是兩輪邊緣的線速度大小相等，再利用v=r找關(guān)系。由圖可知，A、B兩點(diǎn)線速度相等，A、C兩點(diǎn)角速度相等.又v=r,可得=,所以vAvBvC=113;又可得=,有ABC=212;因T=,則TATBTC=121.答案：113；212；121點(diǎn)評：在分析傳動(dòng)裝置的各物理量

33、之間的關(guān)系時(shí)，要首先明確什么量是相等的，什么量是不等的。通常情況下，同軸的各點(diǎn)角速度、轉(zhuǎn)速n、周期T相等，而線速度v=r與半徑成正比。在認(rèn)為皮帶不打滑的情況下，傳動(dòng)皮帶與和皮帶連接的輪子的邊緣的各點(diǎn)的線速度大小相等，而角速度=v/r與半徑r成反比。齒輪嚙合裝置同樣邊緣的各點(diǎn)的線速度大小相等。第五節(jié) 向心加速度本講要點(diǎn)：1理解速度變化量和向心加速度的概念，體會(huì)速度變化量的處理特點(diǎn)，體驗(yàn)向心加速度的導(dǎo)出過程，領(lǐng)會(huì)推導(dǎo)過程中用到的數(shù)學(xué)方法； 2知道向心加速度和線速度、角速度的關(guān)系式； 3能夠運(yùn)用向心加速度公式求解有關(guān)問題。同步課堂：一、速度變化量1、速度變化量是矢量，既有大小，又有方向。2、速度變化

34、量的運(yùn)算法則：當(dāng)初末速度不在一條直線上時(shí)，則v的運(yùn)算滿足平行四邊形法則。二、向心加速度1、定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，加速度指向圓心的加速度。 2、表達(dá)式：an= v2/r=2r=42r/T23方向;總是指向圓心，時(shí)刻在變化。向心加速度只改變速度的方向，不改變速度的大小注意：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度大小不變，方向時(shí)刻在變化的非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。二、重點(diǎn)難點(diǎn):1 向心加速度的推導(dǎo)：研究加速度要依據(jù)加速度的概念。加速度是速度的改變跟發(fā)生這一改變所用時(shí)間的比值，所以要從確定速度的變化量來著手。我們可以先把有關(guān)速度矢量和畫成圖（2）所示，圖中、分別表示做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體在A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度。把和的始端畫在

35、一起，把它們的終端以虛線相連，作出如圖（2）所示的平行四邊形，這個(gè)平行四邊形可理解為將速度和速度的變化量合成得到。它也能用圖（3）所示的三角形法則來表示，同樣可以看成與合成得到。這就是說從變到，發(fā)生了的變化，從而求出速度矢量的改變量。在求出的基礎(chǔ)上，就得出當(dāng)時(shí)，的方向是沿半徑指向圓心的，所以加速度的方向也是時(shí)刻沿半徑指向圓心的，這里特別要注意，向心加速度只改變速度的方向，不改變速度的大小。在推導(dǎo)向心加速度公式時(shí)，要明確只有當(dāng)時(shí)，弦AB的長度才等于弧AB長度，才表示線速度的大小，從而得出。認(rèn)真體味物理的極限思想。2. 向心加速度的理解向心加速度是矢量，既有大小，又有方向，而加速度的方向始終指向圓

36、心，故勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度是變化的（加速度大小不變），則勻速圓周運(yùn)動(dòng)不僅是變速運(yùn)動(dòng)，而且是變加速運(yùn)動(dòng)。在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度就是物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)際加速度，而在一般的非勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，它只是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的加速度的一個(gè)分加速度，另一個(gè)分加速度為切向加速度，如圖所示.可見物體做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度不一定指向圓心，只有勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度才一定指向圓心；但向心加速度方向始終沿著半徑指向圓心.圓周運(yùn)動(dòng)的切向加速度是描述圓周運(yùn)動(dòng)的線速度的大小改變快慢的，向心加速度是描述線速度的方向改變快慢的。典型例題：例題1、如圖，直桿OB繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)桿上A點(diǎn)速度為V1時(shí)，桿上另一點(diǎn)B的速度為V2，當(dāng)B點(diǎn)速度大小增

37、加V時(shí)，則A點(diǎn)速度增加（ ）A、 B、 C、 D、解析：本題考察對速度變化量的理解，首先要明確初、末速度（包括大小和方向），和速度變化量的物理意義，并且抓住A、B兩點(diǎn)角速度相同這一點(diǎn)切入。A、B兩點(diǎn)相同，由v1:v2=OA:OB (v1+v)：(v2+v)=OA:OB可得。答案C點(diǎn)評：速度變化量既有大小，又有方向，是矢量。因此對初末速度的分析也要注意大小和方向。而本題根據(jù)桿上各點(diǎn)角速度相同入手，巧妙運(yùn)用比例關(guān)系，使問題得到解決。例題2、下列關(guān)于向心加速度的說法中，正確的是 （ ） A向心加速度的方向始終與速度的方向垂直 B向心加速度的方向保持不變 C在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度是恒定的 D在勻

38、速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度的大小不斷變化解析： 向心加速度的方向始終沿半徑指向圓心，而圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向始終沿圓周上該點(diǎn)的切線方向，故向心加速度的方向始終與速度的方向垂直，故A正確；在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度的大小不變，但方向時(shí)刻改變，則BCD均錯(cuò)誤。答案：A第六節(jié) 向心力新課標(biāo)要求（一）知識(shí)與技能1、理解向心力的概念。2、知道向心力大小與哪些因素有關(guān)。理解公式的確切含義，并能用來進(jìn)行計(jì)算。3、知道在變速圓周運(yùn)動(dòng)中，可用上述公式求質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的向心力和向心加速度。（二）過程與方法通過用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式的實(shí)驗(yàn)來了解向心力的大小與哪些因素有關(guān)，并理解公式的含義。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀

39、1、 在實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)動(dòng)手的習(xí)慣并提高分析問題、解決問題的能力。2、 感受成功的快樂，體會(huì)實(shí)驗(yàn)的意義，激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣。教學(xué)重點(diǎn)明確向心力的意義、作用、公式及其變形。教學(xué)難點(diǎn)如何運(yùn)用向心力、向心加速度的知識(shí)解釋有關(guān)現(xiàn)象。教學(xué)過程（一）引入新課教師活動(dòng)：前面兩節(jié)課，我們學(xué)習(xí)、研究了圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，知道了如何描述圓周運(yùn)動(dòng)。這節(jié)課我們再來學(xué)習(xí)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征向心力。（二）進(jìn)行新課1、向心力教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材 “向心力”部分，思考并回答以下問題：1、舉出幾個(gè)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例，說明這些物體為什么不沿直線飛去。 2、用牛頓第二定律推導(dǎo)出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力表達(dá)式。學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真

40、閱讀教材，列舉并分析實(shí)例，體會(huì)向心力的作用效果，并根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力表達(dá)式。學(xué)生代表發(fā)表自己的見解。教師活動(dòng)：傾聽學(xué)生回答，幫助學(xué)生分析實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生解決疑難，回答學(xué)生可能提出的問題。 投影向心力表達(dá)式：或點(diǎn)評：激發(fā)學(xué)生的思維，充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。通過學(xué)生發(fā)表見解，培養(yǎng)學(xué)生語言表達(dá)能力和分析問題的能力。2、實(shí)驗(yàn)：用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材 “實(shí)驗(yàn)”部分，引導(dǎo)學(xué)生思考下面的問題：1、實(shí)驗(yàn)器材有哪些？2、簡述實(shí)驗(yàn)原理（怎樣達(dá)到驗(yàn)證的目的）3、實(shí)驗(yàn)過程中要注意什么？測量那些物理量（記錄哪些數(shù)據(jù)）？4、實(shí)驗(yàn)過程中差生誤差的原因主要有哪些？學(xué)生活動(dòng)

41、：認(rèn)真閱讀教材，思考問題，學(xué)生代表發(fā)言。教師活動(dòng)：聽取學(xué)生見解，點(diǎn)評、總結(jié)。教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并記錄學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題。學(xué)生活動(dòng)：分成小組，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，獨(dú)立驗(yàn)證。點(diǎn)評：讓學(xué)生親歷實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的過程，體驗(yàn)成功的樂趣。培養(yǎng)動(dòng)手能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神。教師活動(dòng)：聽取學(xué)生匯報(bào)驗(yàn)證的結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的可靠性作出評估。師生互動(dòng)，得出結(jié)論：1、實(shí)驗(yàn)的過程中，多項(xiàng)測量都是粗略的，存在較大的誤差，用兩個(gè)方法得到的力并不嚴(yán)格相等。2、通過實(shí)驗(yàn)我們還體會(huì)到，向心力并不是像重力、彈力、摩擦力那樣具有某種性質(zhì)的力來命名的。它是效果力，是按力的效果命名的。在圓錐擺實(shí)驗(yàn)中，向心力是小球重力和細(xì)線拉力

42、的合力，還可以理解為是細(xì)線拉力在水平面內(nèi)的一個(gè)分力。教師活動(dòng)：實(shí)例分析：說明以下幾個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例中向心力是由哪些力提供的？1、繩的一端拴一小球，手執(zhí)另一端使小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。2、月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的向心力是什么力提供的？3、在圓盤上放一個(gè)小物塊，使小物塊隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，分析小物塊受幾個(gè)力？向心力由誰提供？學(xué)生活動(dòng)：思考并回答問題：1、小球受重力、支持力、繩的拉力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由于豎直方向小球不運(yùn)動(dòng)，故重力、支持力合力為零，那么水平方向上的勻速圓周運(yùn)動(dòng)效果由水平面上的繩的拉力效果來提供.2、月球和地球間的引力提供月球運(yùn)轉(zhuǎn)的向心力3、小物塊受重力、支持力和靜摩擦力，靜摩

43、擦力提供向心力點(diǎn)評：通過實(shí)例分析，達(dá)到鞏固所學(xué)知識(shí)的目的。教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生兩人一組，完成課本54頁“做一做”欄目中的實(shí)驗(yàn)，自己感受向心力的大小。學(xué)生活動(dòng)：按照“做一做”欄目中的實(shí)驗(yàn)介紹，獨(dú)立操作，在實(shí)驗(yàn)中獲得體驗(yàn)。點(diǎn)評：通過實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，同時(shí)激發(fā)學(xué)習(xí)物理學(xué)的興趣。3、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)教師活動(dòng)：向心力能改變速度的大小嗎？為什么？學(xué)生活動(dòng)：思考并發(fā)表見解。教師活動(dòng)：聽取學(xué)生代表的發(fā)言，點(diǎn)評。教生活動(dòng)：設(shè)疑：我們在“做一做”的實(shí)驗(yàn)中，通過掄繩子來調(diào)節(jié)沙袋速度的大小，不就說明向心力可以改變速度的大小嗎？這該怎樣解釋呢？學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真閱讀課本，思考并討論問題，學(xué)生代表發(fā)表見解。教

44、師活動(dòng)：聽取學(xué)生見解，點(diǎn)評、總結(jié)。點(diǎn)評：培養(yǎng)學(xué)生閱讀教材并從中獲取信息的能力，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的主動(dòng)求知的意識(shí)。教師活動(dòng)：對于做一般曲線運(yùn)動(dòng)的物體，我們可以用怎樣的分析方法進(jìn)行簡化處理？學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材并結(jié)合圖6.74的提示發(fā)表自己的見解。點(diǎn)評：對學(xué)生注重物理學(xué)方法的教育。（四）實(shí)例探究例1如圖所示，在光滑的水平面上釘兩個(gè)釘子A和B，相距20 cm.用一根長1 m的細(xì)繩，一端系一個(gè)質(zhì)量為0.5 kg的小球，另一端固定在釘子AA、B在一直線上，然后使小球以2 m/s的速率開始在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).若繩子能承受的最大拉力為4 N，那么從開始到繩斷所經(jīng)歷的時(shí)間是多少? 【解析】 球每轉(zhuǎn)

45、半圈，繩子就碰到不作為圓心的另一顆釘子，然后再以這顆釘子為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的半徑就減少0.2 m，但速度大小不變（因?yàn)槔K對球的拉力只改變球的速度方向）.根據(jù)Fmv2r知，繩每一次碰釘子后，繩的拉力（向心力）都要增大，當(dāng)繩的拉力增大到Fmax4 N時(shí)，球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為rmin，則有Fmaxmv2rminrminmv2Fmax×224）m0.5 m.繩第二次碰釘子后半徑減為0.6 m，第三次碰釘子后半徑減為0.4 m.所以繩子在第三次碰到釘子后被拉斷，在這之前球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：tt1t2t3lv（l0.2）v（l0.4）v（3l0.6）·v（3×10.6

46、）×3.142 s3.768 s【答案】 3.768 s【說明】 需注意繩碰釘子的瞬間，繩的拉力和速度方向仍然垂直，球的速度大小不變，而繩的拉力隨半徑的突然減小而突然增大.例2如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤的中心有個(gè)豎直小圓筒，質(zhì)量為m的物體A放在轉(zhuǎn)盤上，A到豎直筒中心的距離為r.物體A通過輕繩、無摩擦的滑輪與物體B相連，B與AA與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力是正壓力的倍，則轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度在什么范圍內(nèi)，物體A才能隨盤轉(zhuǎn)動(dòng).【解析】 由于A在圓盤上隨盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以它所受的合外力必然指向圓心，而其中重力、支持力平衡，繩的拉力指向圓心，所以A所受的摩擦力的方向一定沿著半徑或指向圓心，或背離圓心.當(dāng)A

47、將要沿盤向外滑時(shí)，A所受的最大靜摩擦力指向圓心，AFFm m12r由于B靜止，故Fmg由于最大靜摩擦力是壓力的倍，即Fm FNmg由、解得1；當(dāng)A將要沿盤向圓心滑時(shí)，A所受的最大靜摩擦力沿半徑向外，這時(shí)向心力為：FFm m22r由、得2.要使A隨盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，其角速度應(yīng)滿足【答案】 【說明】 根據(jù)向心力公式解題的關(guān)鍵是分析做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的受力情況；明確哪些力提供了它需要的向心力.教學(xué)體會(huì)思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開了思維方法和實(shí)踐活動(dòng)，物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。向心加速度的深入理解

48、注意：向心加速度是勻速圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)加速度而不是平均加速度；在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，加速度不是恒定的，這里的向心加速度是指某時(shí)刻或某一位置的瞬時(shí)加速度，它等于包含該時(shí)刻（或該位置）在內(nèi)的一小段時(shí)間內(nèi)的平均加速度的極限值，即an=lim，公式an=中的速度v應(yīng)為瞬時(shí)速度值.向心加速度不一定是物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)際加速度；在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度就是物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)際加速度，而在一般的非勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，它只是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的加速度的一個(gè)分加速度，另一個(gè)分加速度為切向加速度，如圖所示.可見物體做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度不一定指向圓心，只有勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度才一定指向圓心；但向心加速度方向始終沿著半徑指向圓心.

49、圓周運(yùn)動(dòng)的切向加速度是描述圓周運(yùn)動(dòng)的線速度的大小改變快慢的，向心加速度是描述線速度的方向改變快慢的.所有做曲線運(yùn)動(dòng)的物體都需要向心力，其向心力Fn=m，其中R為物體所在曲線處的曲率半徑，對應(yīng)的向心加速度an=.質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)和剛體的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)是兩個(gè)不同的物理模型；我們不能說質(zhì)點(diǎn)在轉(zhuǎn)動(dòng)，也不能說剛體做圓周運(yùn)動(dòng)，注意剛體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其上各點(diǎn)均做圓周運(yùn)動(dòng)，它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑可以不相等，但各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的角速度相等。一個(gè)常見的錯(cuò)誤是：在確定了做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體受到的各力（重力、彈力、摩擦力等）后，認(rèn)為物體還受到一個(gè)大小等于m的向心力.例如，長為L的輕繩拴著一個(gè)小球做圓錐擺運(yùn)動(dòng)（如圖所示）在分析小球受力時(shí)，有

50、些同學(xué)除確認(rèn)小球受豎直向下的重力mg和繩子的拉力FT外，還錯(cuò)誤地認(rèn)為小球受到一個(gè)在水平面內(nèi)指向圓心的向心力.其錯(cuò)誤在于忘掉了向心力是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體受到的合外力.實(shí)際上，小球只受到重力和拉力，這兩個(gè)力的合力F=mgtan就稱為向心力.試想，如果把向心力當(dāng)做一個(gè)額外的力，認(rèn)為小球受三個(gè)力，顯然歪曲了物體的受力情況（相當(dāng)于把物體受到的每個(gè)力算了兩遍），是完全錯(cuò)誤的.第七節(jié) 生活中的圓周運(yùn)動(dòng)本講要點(diǎn)：1、知道如果一個(gè)力或幾個(gè)力的合力的效果是使物體產(chǎn)生向心加速度，它就是圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的向心力會(huì)在具體問題中分析向心力的來源 2、能理解運(yùn)用勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律分析和處理生產(chǎn)和生活中的具體實(shí)例。 3、知

51、道向心力和向心加速度的公式也適用于變速圓周運(yùn)動(dòng)，會(huì)求變速圓周運(yùn)動(dòng)中物體在特殊點(diǎn)的向心力和向心加速度通過對離心現(xiàn)象的實(shí)例分析，提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力。 4、通過對幾個(gè)實(shí)例的分析，明確具體問題必須具體分析，理解物理與生活的聯(lián)系，學(xué)會(huì)用合理、科學(xué)的方法處理問題。同步課堂：一、火車轉(zhuǎn)彎外軌略高于內(nèi)軌，使得火車所受重力和支持力的合外力F和提供向心力。（1）當(dāng)v時(shí)，內(nèi)外軌均不受側(cè)向擠壓的力（2）當(dāng)v時(shí)，外軌受到側(cè)向擠壓的力（3）當(dāng)v時(shí)，內(nèi)軌受到側(cè)向擠壓的力二、拱形橋若汽車在拱橋上以速度v前進(jìn)，橋面的圓弧半徑為R，求汽車過橋的最高點(diǎn)時(shí)對橋面的壓力？a選汽車為研究對象b對汽車進(jìn)行受力分析：受到重力

52、和橋?qū)嚨闹С至上述兩個(gè)力的合力提供向心力、且向心力方向向下d建立關(guān)系式： e又因支持力與壓力是一對作用力與反作用力，所以 且說明：上述過程中汽車做的不是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，我們?nèi)允褂昧藙蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的公式，原因是向心力和向心加速度的公式對于變速圓周運(yùn)動(dòng)同樣適用。三、航天器中的失重現(xiàn)象（1）、航天器中的宇航員的向心力由引力和支持力的合力提供，方向豎直向下（2）、宇航員具有豎直向下的加速度，對座椅的壓力小于重力，處于失重狀態(tài)注意：應(yīng)該準(zhǔn)確地理解失重和超重的概念，并不是重力消失了，而是與它接觸物體的拉力或壓力小于或大于重力的現(xiàn)象。四、離心運(yùn)動(dòng)1、物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件:合外力合外力突然消失，或不足以提供所

53、需的向心力。2、離心運(yùn)動(dòng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力合外力突然消失或者不足以提供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)。二、重點(diǎn)難點(diǎn):1、應(yīng)用向心力公式解題的一般步驟：（1）明確研究對象：解題時(shí)要明確所研究的是哪一個(gè)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體。（2）確定物體做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道平面，并找出圓心和半徑。（3）確定研究對象在某個(gè)位置所處的狀態(tài)，分析物體的受力情況，判斷哪些力提供向心力.這是解題的關(guān)鍵。（4）根據(jù)向心力公式列方程求解。2、關(guān)于豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件：在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是最高點(diǎn)的受力情況的分析若沿法線方向的合外力滿足 時(shí)，則物體能通過

54、最高點(diǎn)，即能在豎直平面作圓周運(yùn)動(dòng)細(xì)繩和輕桿作用下的豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)是常見的，在細(xì)繩作用下或固定軌道內(nèi)側(cè)，小球在最高點(diǎn)的最小合外力是mg所以，最高點(diǎn)的速度至少為 而細(xì)桿作用下固定軌道外側(cè)，既可提供拉力，也可提供支持力，在最高點(diǎn)合外力可以為零，所以通過最高點(diǎn)的速度需大于零 3、關(guān)于離心運(yùn)動(dòng)問題的分析（1）做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，當(dāng)合外力消失時(shí)，它就以這一時(shí)刻的線速度沿切線方向飛去；（2）做離心運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)是做半徑越來越大的運(yùn)動(dòng)或沿切線方向飛去的運(yùn)動(dòng)，它不是沿半徑方向飛去；（3）做離心運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)不存在的謂的“離心力”作用，因?yàn)闆]有任何物體提供這種力；（4）離心運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征是逐漸遠(yuǎn)離圓心運(yùn)動(dòng)，動(dòng)力學(xué)特征是合外力突然消失或不足以提供所需的向心力。典型例題：例題1、一輛質(zhì)量 t的小轎車，駛過半徑 m的一段圓弧形橋面，重力加速度 求：（1）若橋面為凹形，汽車以20 ms的速度通過橋面最低點(diǎn)時(shí)，對橋面壓力是多大？（2）若橋面為凸形，汽車以10 ms的速度通過橋面最高點(diǎn)時(shí)，對橋面壓力是多大？（3）汽車以多大速度通過凸形橋面頂點(diǎn)時(shí)，對橋面剛好沒有壓力？解析：首先要確定汽車在何位置時(shí)對