高中物理曲線運(yùn)動教案

第一課時曲線運(yùn)動運(yùn)動的合成和分解教學(xué)過程：一、曲線運(yùn)動的特點(diǎn)：曲線運(yùn)動的速度方向就是通過這點(diǎn)的曲線的切線方向，說明曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動，但變速運(yùn)動并不肯定是曲線運(yùn)動，如勻變速直線運(yùn)動。二、物體做曲線運(yùn)動的條件物體所受合外力方向和速度方向不在同始終線上。三、勻變速曲線運(yùn)動和非勻變速曲線運(yùn)動的區(qū)分勻變速曲線運(yùn)動的加速度a恒定（即合外力恒定），如平拋運(yùn)動。非勻變速曲線運(yùn)動的加速度是變更的，即合外力是變更的，如勻速園周運(yùn)動。四、運(yùn)動的合成和分解㈠原理和法則：1．運(yùn)動的獨(dú)立性原理：一個物體同時參加幾種運(yùn)動，那么各分運(yùn)動都可以看作各自獨(dú)立進(jìn)行，它們之間互不干擾和影響，而總的運(yùn)動是這幾個分運(yùn)動的疊加。例如過河。2．運(yùn)動的等時性原理：若一個物體同時參加幾個運(yùn)動，合運(yùn)動和分運(yùn)動是在同一時間內(nèi)進(jìn)行的。3．運(yùn)動的等效性原理：各分運(yùn)動的規(guī)律疊加起來與合運(yùn)動的規(guī)律有完全相同的效果。4．運(yùn)動合成的法則：因?yàn)閟、v、a都是矢量，所以遵守平行四邊形法則。若在同始終線上則同向相加，反向相減。㈡運(yùn)動的合成1．兩個勻速直線運(yùn)動的合成①分運(yùn)動在一條直線上，如順?biāo)兄?、逆水行舟等。②兩分運(yùn)動互成角度（只探討有直角的問題）。αvαv，v2vv1，v1解析：風(fēng)相對人參加了兩個運(yùn)動：相對自行車向西的運(yùn)動v1和其實(shí)際運(yùn)動v2，感覺的風(fēng)是合運(yùn)動v。v2=2m/stgα=1/2例2：汽車以10m/s的速度向東行駛，雨滴以10m/s的速度豎直下落，坐在汽車?yán)锏娜艘暡斓接甑蔚乃俣却笮〖胺较蛉绾危?0m/s10m/s10m/s10m/s10m/s例3．小船過河問題①最短時間過河。船頭指向?qū)Π?。②最短位移過河。分v1>v2、v1<v2兩種狀況。2．一個勻速直線運(yùn)動和一個加速直線運(yùn)動的合成：①兩分運(yùn)動在始終線上，如勻加速、勻減速、豎直上拋運(yùn)動等。②兩分運(yùn)動互成角度。如平拋運(yùn)動，下節(jié)課再講。3．兩個勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動仍舊是勻變速運(yùn)動。若v0與a合在同始終線上，做直線運(yùn)動；若v0與a合不在同始終線上做曲線運(yùn)動。這類題目將在電場和磁場中出現(xiàn)。㈡運(yùn)動的分解：一般是依據(jù)探討對象的實(shí)際運(yùn)動效果分解，要留意的是探討對象的實(shí)際運(yùn)動是合運(yùn)動。例1．汽車?yán)矬w例2．人拉小船其次課時平拋運(yùn)動一、平拋運(yùn)動的規(guī)律可分解為：①水平方向速度等于初速度的勻速直線運(yùn)動。vx=v0,x=v0t②豎直方向的自由落體運(yùn)動。vy=gt,y=gt2/2.下落時間（只與下落高度y有關(guān)，于其它因素?zé)o關(guān)）。任何時刻的速度v及v與v0的夾角θ：任何時刻的總位移：水平射程：二、平拋運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用：例1．美軍戰(zhàn)機(jī)在巴格達(dá)上空水平勻速飛行，飛到某地上空起先每隔2s投下一顆炸彈，起先投第六顆炸彈時，第一顆炸彈剛好落地，這時飛機(jī)已經(jīng)飛出1000m遠(yuǎn)。求第六顆炸彈落地時的速度和它在空中通過的位移。答案：141m/s1118m例2．兩質(zhì)點(diǎn)由空中同一點(diǎn)同時水平拋出，速度分別是v1=3.0m/s向左和v2=4.0m/s向右。求：⑴當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)速度相互垂直時它們之間的距離；⑵當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)的位移相互垂直時它們之間的距離；第三課時勻速圓周運(yùn)動及向心力公式一、描述勻速圓周運(yùn)動的物理量1．線速度：定義：做園周運(yùn)動的物體通過的弧長與所用時間的比值此式計算出為平均速率，當(dāng)t時的極限為即時速度，方向：切線方向，為矢量，單位m/s，意義為描述質(zhì)點(diǎn)沿園弧運(yùn)動的快慢。2．角速度：定義：做園周運(yùn)動的物體，半徑轉(zhuǎn)過的角度跟所用時間的比值：此式為平均角速度t時為即時角速度。為矢量，方向垂直于園周運(yùn)動的平面，在中學(xué)階段不考慮其矢量性當(dāng)作標(biāo)量處理，單位：rad/s、意義是描述質(zhì)點(diǎn)繞園心轉(zhuǎn)動的快慢。3．周期和頻率：T（s）、f（Hz）、、留意轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)/分（頻率）4．V、ω、T、f的關(guān)系：對任何園周運(yùn)動：V=即時對應(yīng)，T=是在T不變的條件下成立在勻速園周運(yùn)動中：V=恒成立，另：加速度：方向，指向園心大小a的大小和方向由向心力確定，與V、ω、r無關(guān)，但可以用力V、ω、r求出，在V相同時，a與r成反比，若ω不變a與r成正比，a描述速度方向變更的快慢，（而切向加速度只變更速度的大?。Ｔ谔幚韴@周運(yùn)動時留意：同一皮帶上線速度V相同，同一軸的皮帶輪上ω相同。例如圖6．向心力：方向：指向園心大?。鹤饔茫寒a(chǎn)生向心加速度，不變更速率，只變更方向，所以不做功。來源：向心力可由某一個力供應(yīng)（如在唱盤上的物體）也可由若干個力的合力供應(yīng)（單擺在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)）甚至可以是一個力的分力（如園錐擺）。向心力不是一種新的性質(zhì)的力，而是依據(jù)效果命名的力，決不能在分析受力時，再分析出一個向心力。7．勻速圓周運(yùn)動：①特點(diǎn)②作勻速圓周運(yùn)動的條件：速度不為零，受到大小不變方向總是與速度方向垂直嚴(yán)半徑指向圓心的合外力的作用，而且合外力等于圓周運(yùn)動物體所須要的向心力二、向心力公式的應(yīng)用例：如圖在光滑的圓錐頂用長為l的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的小球，圓錐體固定在水平面上不動，其軸線沿豎直方向，母線與軸線之間的夾角為300，物體以速率v繞園錐體軸線做水平勻速圓周運(yùn)動。⑴當(dāng)時，求繩對物體的拉力。⑵當(dāng)時，求繩對物體的拉力。300答案：300第四課時勻速圓周運(yùn)動的應(yīng)用教學(xué)過程例1：如圖在繞豎直軸OO’做勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，沿同一半徑方向放著可視為質(zhì)點(diǎn)的A、B兩物體，同時用長為l的細(xì)線將這兩物連接起來，一起隨盤勻速轉(zhuǎn)動。已知A、B兩物體質(zhì)量分別為mA=0.3kg和mB=0.1kg，繩長l=0.1m，A到轉(zhuǎn)軸的距離r=0.2m,A、B兩物體與盤面之間的最大靜摩擦力均為其重力的0.4倍，g取10m/s2。⑴若使A、B兩物體相對于圓盤不發(fā)生相對滑動，求圓盤的角速度。⑵當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速增加到A、B兩物體即將起先滑動時燒斷細(xì)線，則A、B兩物體的運(yùn)動狀況如何？A物體所受摩擦力時多大？答案：BABAωO’O450300CBAQ例2：兩繩AC、BC系一質(zhì)量m=0.1kg的小球，且AC繩長l=2m，兩繩都拉直時與豎直軸夾角分別30450300CBAQ第五課時豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動一、繩子拉物體在最高點(diǎn)重力剛好充當(dāng)向心力，繩子沒有拉力的作用當(dāng)時，能過最高點(diǎn)且繩子有拉力當(dāng)時，不能過最高點(diǎn)且繩子無拉力當(dāng)恰好過最高點(diǎn)時在最低點(diǎn)速度為v二、輕質(zhì)桿當(dāng)在最高點(diǎn)v0=0時認(rèn)為是臨界速度，此時桿受壓力mg，當(dāng)時桿受壓力N隨v的增大而減小到零，當(dāng)時N=0；當(dāng)時桿受拉力且隨v的增大而增