曲線運(yùn)動教材分析_第1頁
曲線運(yùn)動教材分析_第2頁
曲線運(yùn)動教材分析_第3頁
曲線運(yùn)動教材分析_第4頁
曲線運(yùn)動教材分析_第5頁
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文檔簡介

曲線運(yùn)動教材分析第1頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月一、本章的地位與作用本章《曲線運(yùn)動》是共同必修模塊的第五章,它不僅要討論曲線運(yùn)動的規(guī)律,同時要用牛頓運(yùn)動定律對有關(guān)曲線運(yùn)動進(jìn)行分析。因此說,本章實際上是運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)在曲線運(yùn)動上的具體應(yīng)用,是學(xué)生所學(xué)必修一知識的進(jìn)一步拓展和延伸。同時本章曲線運(yùn)動的相關(guān)基礎(chǔ)知識也是下一章《萬有引力與航天》,高二學(xué)生學(xué)習(xí)帶電粒子在電場中的類平拋運(yùn)動、帶電粒子在磁場中的勻速圓周運(yùn)動知識的基礎(chǔ)。這些都是高考要考察的重點(diǎn)內(nèi)容,所以本章也是高中階段比較重要的一章。第2頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月二.新課標(biāo)要求第3頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月第4頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月三.新課標(biāo)的特點(diǎn)沒有過分強(qiáng)調(diào)概念的嚴(yán)密性。而是強(qiáng)調(diào)理解和運(yùn)用。全部內(nèi)容可用幾個關(guān)健詞概括,(會用、會描述、能用、關(guān)注、注意和知道)。各部分內(nèi)容交待的清楚,相當(dāng)于舊綱中的A、B、C。強(qiáng)調(diào)體驗、探究、解決實際問題。第5頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月四.課時安排(人教版-曲線運(yùn)動)章節(jié)內(nèi)容課時安排的建議1曲線運(yùn)動(運(yùn)動的合成與分解)32平拋運(yùn)動13實驗:研究平拋運(yùn)動24圓周運(yùn)動15向心力加速度16向心力17生活中的圓周運(yùn)動3復(fù)習(xí)測試3(約五周完成)第6頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月1.教學(xué)目標(biāo)2.教學(xué)建議3.教學(xué)中的重難點(diǎn)知識第7頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)曲線運(yùn)動1教學(xué)目標(biāo)(1)知道什么叫曲線運(yùn)動;(2)知道曲線運(yùn)動是一種變速運(yùn)動,知道曲線運(yùn)動中瞬時速度的方向,能在曲線的軌跡圖上畫出各點(diǎn)的速度方向;(3)知道物體做曲線運(yùn)動的條件。能運(yùn)用牛頓第二定律分析曲線運(yùn)動的條件,掌握速度與合外力方向與曲線彎曲情況之間的關(guān)系;(4)通過實驗歸納做曲線運(yùn)動的條件,體驗學(xué)習(xí)物理的興趣。

第8頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月教學(xué)建議

這一節(jié)是整章教學(xué)的知識基礎(chǔ),學(xué)生以前學(xué)習(xí)的是直線運(yùn)動,曲線運(yùn)動與直線運(yùn)動的一個顯著區(qū)別是速度的方向在變化,要研究曲線運(yùn)動,首先必須解決曲線運(yùn)動速度方向的確定問題,并認(rèn)識曲線運(yùn)動的性質(zhì)和物體做曲線運(yùn)動的條件。教科書的敘述順序是通過觀察和實驗,知道確定速度方向的方法,得出曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動的結(jié)論,理解物體做曲線運(yùn)動的條件。第9頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月(一)曲線運(yùn)動1.曲線運(yùn)動:運(yùn)動軌跡是曲線的運(yùn)動.2.做曲線運(yùn)動的物體,不同時刻的速度具有不同的方向.3.曲線運(yùn)動中,質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度的方向,沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向.第10頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月4、曲線運(yùn)動的特點(diǎn)從動力學(xué)角度看:物體所受的合力方向跟它的速度方向不在同一條直線上。根據(jù)牛頓第二定律,加速度方向跟速度方向也不在同一條直線上。

注:曲線運(yùn)動既然是變速運(yùn)動,就一定有加速度,就一定受到外力的作用。第11頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月(二)物體做曲線運(yùn)動的條件

1.做曲線運(yùn)動的條件當(dāng)物體所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時,物體做曲線運(yùn)動.2.對做曲線運(yùn)動的條件的理解(力與運(yùn)動關(guān)系角度理解)曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動,凡物體做變速運(yùn)動必有加速度,而加速度是由于力的作用產(chǎn)生的,因而,做曲線運(yùn)動的物體在任何時刻所受合外力皆不為零,不受力的物體不可能做曲線運(yùn)動.當(dāng)物體受到的合外力的方向與運(yùn)動方向在一條直線上時,運(yùn)動方向(速度方向)只能沿該直線(或正或反),其運(yùn)動依然是直線運(yùn)動.當(dāng)物體受到合外力的方向跟物體的速度方向不在一條直線上,而是成一定角度時,合外力產(chǎn)生的加速度方向跟速度方向也成一定角度.一般情況下,這時的加速度不僅反映了速度大小的變化,還包含了速度方向的改變.第12頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月3.F、a、v

三者關(guān)系辨析F、v共線直線運(yùn)動F恒定F變化勻變速直線運(yùn)動變加速直線運(yùn)動F、v不共線曲線運(yùn)動F恒定F變化勻變速曲線運(yùn)動變加速曲線運(yùn)動第13頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月4.勻變速運(yùn)動與非勻變速運(yùn)動的區(qū)別(1)勻變速運(yùn)動:加速度為定值(大小、方向均不變),可以是直線運(yùn)動,也可以是曲線運(yùn)動,故物體受合外力是恒力,必做勻變速運(yùn)動.(2)非勻變速運(yùn)動:加速度是改變的(大小改變或方向改變,或大小、方向均改變),可以是直線運(yùn)動,也可以是曲線運(yùn)動,如物體所受合外力是變力,它做非勻變速運(yùn)動.第14頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月實驗感知(視頻)砂輪打磨旋轉(zhuǎn)體放些墨水雨天行駛中的車輪。。。汽車轉(zhuǎn)彎、立交橋、過山車第15頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)曲線運(yùn)動2運(yùn)動的合成與分解教學(xué)目標(biāo)

(1)知道物體的運(yùn)動軌跡不是直線時,需要建立平面直角坐標(biāo)系進(jìn)行研究;

(2)經(jīng)歷蠟塊運(yùn)動位置、軌跡的研究過程,體會其中所用的數(shù)學(xué)方法;

(3)經(jīng)歷蠟塊速度的研究過程,體會運(yùn)動合成所用的方法;(4)初步認(rèn)識運(yùn)動的合成與分解遵循平行四邊形定則;(5)能夠定性分析運(yùn)動的合成與分解問題;(6)能夠用圖示方法表示合速度與分速度。第16頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月教學(xué)建議在完成研究蠟塊位置、軌跡和速度問題后,可以讓學(xué)生體會這種方法,并把它與力的合成與分解進(jìn)行對比。對基礎(chǔ)比較好的學(xué)生,也可以明確提出這里所用的方法就是運(yùn)動合成與分解的方法。

第17頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月(一)在直角坐標(biāo)系中研究蠟塊的運(yùn)動(播放視頻)1.建立直角坐標(biāo)系2.蠟塊的位置3.蠟塊的速度4.蠟塊的運(yùn)動軌跡幫助學(xué)生理解合運(yùn)動與分運(yùn)動

第18頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月(二)運(yùn)動的合成與分解

(分6個層次進(jìn)行)1.合運(yùn)動與分運(yùn)動合運(yùn)動就是物體的實際運(yùn)動.一個運(yùn)動又可以看作物體同時參與了幾個運(yùn)動,這幾個運(yùn)動就是物體實際運(yùn)動的分運(yùn)動,物體的實際運(yùn)動(合運(yùn)動)的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度,而分運(yùn)動的位移、速度、加速度就是它的分位移、分速度、分加速度.

第19頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月2.運(yùn)動的合成與分解

包括位移、速度、加速度的合成與分解,它們與力的合成與分解一樣都遵守平行四邊形定則:由已知的分運(yùn)動求跟它們等效的合運(yùn)動叫做運(yùn)動的合成,則已知合運(yùn)動求跟它等效的分運(yùn)動叫做運(yùn)動的分解.研究運(yùn)動的合成和分解,目的在于把一些復(fù)雜的運(yùn)動簡化為幾個比較簡單的直線運(yùn)動,這樣就可應(yīng)用已經(jīng)掌握的有關(guān)直線運(yùn)動的規(guī)律,來確定一些復(fù)雜的曲線運(yùn)動.

第20頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月3.合運(yùn)動和分運(yùn)動的關(guān)系

(1)等時性:合運(yùn)動與分運(yùn)動經(jīng)歷的時間相等.例如,小船過河時,一方面小船隨水流向下游運(yùn)動;另一方面,小船相對水向?qū)Π秳澬?當(dāng)小船在下游某處到達(dá)對岸時,這兩個分運(yùn)動也同時結(jié)束.(2)獨(dú)立性:一個物體同時參與幾個分運(yùn)動,各分運(yùn)動獨(dú)立進(jìn)行,不受其他分運(yùn)動的影響.例如,小船過河時,如果水流速度變大,只影響小船向下游的分運(yùn)動,不影響小船的過河時間,即不影響向?qū)Π秳澬械乃俣?(3)等效性:各分運(yùn)動的規(guī)律疊加起來與合運(yùn)動規(guī)律有完全相同的效果.

第21頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月4.運(yùn)動的合成與分解的運(yùn)算法則運(yùn)動的合成與分解是指描述運(yùn)動的各物理量,即位移、速度、加速度的合成與分解,由于它們都是矢量,所以都遵循平行四邊形定則.★運(yùn)動合成與分解不但要遵守平行四邊形法則,還要遵守幾何限制。建議互動第22頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月5.互成角度的兩個分運(yùn)動的合運(yùn)動的幾種可能情況(建議設(shè)計互動環(huán)節(jié))(1)兩個勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動仍然是勻速直線運(yùn)動.(2)一個勻速直線運(yùn)動與一個勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動.(3)兩個初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是勻加速直線運(yùn)動.合運(yùn)動的方向,即兩個加速度合成的方向.(4)兩個初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動可能是勻變速直線運(yùn)動,也可能是勻變速曲線運(yùn)動.當(dāng)兩個分運(yùn)動的初速度的合速度方向,與兩分運(yùn)動的合加速度方向在同一直線上時,合運(yùn)動為勻變速直線運(yùn)動,否則,是勻變速曲線運(yùn)動第23頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月.6.運(yùn)動的分解是運(yùn)動合成的逆過程

分解原則:根據(jù)運(yùn)動的實際效果分解或正交分解.(建議講拉船模型,旋轉(zhuǎn)和收繩效果)

第24頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月關(guān)于船過河問題的討論船速為v1水速為v2注意:需要船速大于水速1)最短時間2)最小位移ddd渡河時間:第25頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月B、v船<v水d過河時間最短;t=d/v船d虛線所示即為最短路徑第26頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月例:如圖所示,用船A拖著車B前進(jìn),若船勻速前進(jìn),速度為vA,當(dāng)OA繩與水平方向夾角為θ時,求:(1)車B運(yùn)動的速度vB多大?(2)車B是否做勻速運(yùn)動?第27頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)平拋運(yùn)動教學(xué)目標(biāo)(1)知道什么是拋體運(yùn)動,知道拋體運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動,知道什么是平拋運(yùn)動;

(2)知道拋體運(yùn)動的受力特點(diǎn),會用運(yùn)動的合成與分解的方法分析平拋運(yùn)動;

(3)理解平拋運(yùn)動的規(guī)律,知道平拋運(yùn)動的軌跡是一條拋物線;(4)知道分析一般拋體運(yùn)動的方法──運(yùn)動的合成與分解;(5)會確定平拋運(yùn)動的速度。第28頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月教學(xué)建議拋體運(yùn)動是上位概念,平拋運(yùn)動是下位概念,建立了拋體運(yùn)動概念后,平拋運(yùn)動概念并不需要從大量例子中歸納、抽象,只需說明平拋運(yùn)動特點(diǎn)、條件即可。第29頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月

(一)平拋運(yùn)動1.拋體運(yùn)動:以一定的初速度將物體拋出,在空氣阻力可以忽略的情況下,物體所做的運(yùn)動.2.平拋運(yùn)動:以一定的初速度將物體水平拋出,在空氣阻力可以忽略的情況下,只在重力作用下的運(yùn)動

3.可以看出,要做拋體運(yùn)動需具備兩個條件:①具有一定初速度(v≠0);②僅受重力.第30頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月4.平拋運(yùn)動的運(yùn)動性質(zhì)勻變速曲線運(yùn)動二、平拋運(yùn)動的規(guī)律第31頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月1.拋體的位移例1.一物體從O點(diǎn)以初速度v0水平拋出,不計空氣阻力,經(jīng)過ts后運(yùn)動到A點(diǎn)(1)確定ts時物體的位置(2)確定物體運(yùn)動的軌跡方程(即y與x之間的關(guān)系式)(3)求ts內(nèi)的位移0yxαAxysV0解:(1)建立如圖所示坐標(biāo)系物體做平拋運(yùn)動水平方向:X=v0t

豎直方向:(2)

①②兩式消去時間t,得到軌跡方程

(3)②第32頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月2.拋體的速度例1.一物體從O點(diǎn)以初速度v0水平拋出,不計空氣阻,運(yùn)經(jīng)過ts運(yùn)動到A點(diǎn)(3)求此時A的速度VA?

0yxAvvyβV0vx參考答案第33頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月總結(jié):平拋運(yùn)動分解直線運(yùn)動(直線運(yùn)動)(曲線運(yùn)動)(曲線運(yùn)動)合成拋體運(yùn)動利用直線運(yùn)動規(guī)律求解分位移、分速度第34頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月平拋運(yùn)動的規(guī)律第35頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月平拋運(yùn)動的幾個有用的推論

(1)平拋運(yùn)動的落地時間:(2)平拋物體由拋出至某位置運(yùn)動時間:(3)落地水平位移:(4)平拋運(yùn)動在某時刻速度方向的反向延長線與水平位移的交點(diǎn)坐標(biāo):(5)平拋運(yùn)動的速度偏角與位移偏角的關(guān)系:(6)任意相等時間間隔內(nèi)速度變化量:(7)連續(xù)相等時間間隔內(nèi),豎直方向上位移差:第36頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月第37頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)實驗:研究平拋運(yùn)動教學(xué)目標(biāo)(1)知道平拋運(yùn)動的條件及相應(yīng)控制方法;(2)知道用實驗獲得平拋運(yùn)動軌跡的方法;(3)知道判斷運(yùn)動軌跡是否是拋物線的方法;(4)知道測量初速度時需要測量的物理量;(5)會推導(dǎo)平拋初速度的表達(dá)式,會計算平拋運(yùn)動的初速度。

第38頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月教學(xué)建議

教科書提供了三個參考方案,研究平拋運(yùn)動,教學(xué)中各學(xué)校要根據(jù)自己的實際,選用其中一個參考方案進(jìn)行實驗。有條件的學(xué)校,可將參考方案1與3結(jié)合起來,參考方案1要求學(xué)生動手做,參考方案3教師可事先拍好照片或錄像,在學(xué)生完成實驗后展示,并讓學(xué)生比較兩者的聯(lián)系與區(qū)別。

第39頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月分組實驗教材中的參考案例一第40頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月[一、實驗?zāi)康腯1.用實驗方法描出平拋物體的運(yùn)動軌跡。

2.從實驗軌跡求平拋物體的初速度。[二、實驗器材]斜槽,鐵架臺,木板,白紙,小球,圖釘,鉛筆,有孔的卡片,刻度尺,重錘線。第41頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月[三、實驗原理]用描跡法

平拋物體的運(yùn)動可以看作是兩個分運(yùn)動的合運(yùn)動:一是水平方向的勻速直線運(yùn)動,另一個是豎直方向的自由落體運(yùn)動。令小球做平拋運(yùn)動,利用描跡法描出小球的運(yùn)動軌跡,即小球做平拋運(yùn)動的曲線,建立坐標(biāo)系。

測出曲線上的某一點(diǎn)的坐標(biāo)x和y,根據(jù)重力加速度g的數(shù)值、利用公式求出小球飛行時間t,再利用公式,求出小球的水平分速度,即為小球做平拋運(yùn)動的初速度。第42頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月[四、實驗步驟]1、安裝調(diào)整斜槽:用圖釘把白紙釘在豎直板上,在木板的左上角固定斜槽,可用平衡法調(diào)整斜槽,即將小球輕放在斜槽平直部分的末端處,能使小球在平直軌道上的任意位置靜止,就表明水平已調(diào)好。第43頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月2、調(diào)整木板:用懸掛在槽口的重錘線把木板調(diào)整到豎直方向、并使木板平面與小球下落的豎直面平行。然后把重錘線方向記錄到釘在木板的白紙上,固定木板,使在重復(fù)實驗的過程中,木板與斜槽的相對位置保持不變。3、確定坐標(biāo)原點(diǎn)O:把小球放在槽口處,用鉛筆記下球在槽口時球心在白紙上的水平投影點(diǎn)O,O即為坐標(biāo)原點(diǎn)。第44頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月4.描繪運(yùn)動軌跡:在木板的平面上用手按住卡片,使卡片上有孔的一面保持水平,調(diào)整卡片的位置,使從槽上滾下的小球正好穿過卡片的孔,而不擦碰孔的邊緣。

用鉛筆在卡片缺口處的白紙上點(diǎn)個黑點(diǎn),這就在白紙上記下了小球穿過孔時球心所對應(yīng)的位置。

保證小球每次從斜槽上的同一位置由靜止開始滑下,用同樣的方法,可找出小球平拋軌跡上的一系列位置。第45頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月5、計算初速度:取下白紙,以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸,用平滑的曲線把這些位置連接起來即得小球做平拋運(yùn)動的軌跡。xy

用公式x=v0t和y=gt2/2計算出小球的初速度v0,最后計算出v0的平均值,并將有關(guān)數(shù)據(jù)記入表格內(nèi)。

在曲線上選取A、B、C、D、E、F六個不同的點(diǎn),用刻度尺和三角板測出它們的坐標(biāo)x和y。第46頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月五.注意事項有:⑴斜槽末端的切線必須水平。⑵方木板必須處在豎直面內(nèi)且與小球運(yùn)動軌跡所在的豎直平面平行,并使小球的運(yùn)動靠近圖板但不接觸。

⑶坐標(biāo)原點(diǎn)(小球做平拋運(yùn)動的起點(diǎn))不是槽口的端點(diǎn),應(yīng)是小球在糟口時球的球心在木板上的水平投影點(diǎn)。⑷如果是用白紙,則應(yīng)以小球在糟口時球的球心在木板上的水平投影點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),在斜槽末端懸掛重錘線,先以重錘線方向確定y軸方向,再用直角三角板畫出水平線作為x軸,建立直角坐標(biāo)系。⑸每次小球應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑。對斜槽是否光滑無要求。⑹要在平拋軌道上選取距O點(diǎn)遠(yuǎn)些的點(diǎn)來計算球的初速度,這樣可使結(jié)果的誤差較小。第47頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月實驗感知(視頻)噴水實驗頻閃照片飛機(jī)丟炸彈第48頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月例:如圖所示,研究物體平拋運(yùn)動的實驗中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,取其中的一部分.圖中每一小方格的邊長為5cm,g取10m/s2,則可分析小球水平初速度為

m/s;小球經(jīng)B點(diǎn)時豎直方向分速度大小為

m/s.

A

BC第49頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié).圓周運(yùn)動教學(xué)目標(biāo)(1)知道什么是圓周運(yùn)動,什么是勻速圓周運(yùn)動;(2)知道線速度的物理意義、定義式、矢量性,知道勻速圓周運(yùn)動線速度的特點(diǎn);(3)知道角速度的物理意義、定義式及單位,了解轉(zhuǎn)速和周期的意義;(4)掌握線速度和角速度的關(guān)系,掌握角速度與轉(zhuǎn)速、周期的關(guān)系;

(5)能在具體的情景中確定線速度和角速度與半徑的關(guān)系。

第50頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月教學(xué)建議

本節(jié)內(nèi)容概念多,需要說明的問題也比較多,可以與描述直線運(yùn)動的概念進(jìn)行比較,教科書雖然只給出了線速度和角速度的定義式,建議教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步推導(dǎo)勻速圓周運(yùn)動情景下角速度、線速度與周期的關(guān)系。建議教師整理好教學(xué)目標(biāo),明確需要講清的概念、關(guān)系和說明的問題,便于教學(xué)時有清晰的結(jié)構(gòu)。第51頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月一、勻速圓周運(yùn)動

1.圓周運(yùn)動:物體的運(yùn)動軌跡是圓周的運(yùn)動。2.勻速圓周運(yùn)動:質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動,如果在相等的時間里通過的圓弧長度相同——這種運(yùn)動就叫勻速圓周運(yùn)動。

第52頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月二、描述勻速圓周運(yùn)動快慢的物理量(一)線速度1.定義:等于做圓周運(yùn)動的物體通過的弧長Δl與所需時間Δt的比值2.公式:3.意義:描述做圓周運(yùn)動的物體的運(yùn)動快慢.4.方向:物體在某一時刻或某一位置的線速度方向就是圓弧上該點(diǎn)的切線方向.5.討論:勻速圓周運(yùn)動的線速度是不變的嗎?第53頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月

運(yùn)動物體與圓心相連的半徑轉(zhuǎn)過的角度Δθ和所用時間Δt的比值。

(1)公式:ω=Δθ/Δt(2)單位:弧度/秒(rad/s)OAB(二)勻速圓周運(yùn)動的角速度第54頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月

(3)意義:表示勻速圓周運(yùn)動快慢的物理量。

(4)注意:①對某一確定的勻速圓周運(yùn)動而言角速度

是恒定的。

②線速度與角速度的關(guān)系:

補(bǔ)充:弧長與弧度的關(guān)系——第55頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月abb、齒輪傳動-線速度相等c、皮帶傳動-線速度相等a、同一轉(zhuǎn)盤上各點(diǎn)的角速度相同第56頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月3、周期、頻率和轉(zhuǎn)速(1)周期T:做勻速圓周運(yùn)動的物體一周所用的時間(單位:秒)。(2)頻率f:做勻速圓周運(yùn)動時間內(nèi)沿圓周運(yùn)動的周數(shù)(單位:赫或HZ)。第57頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月(3)轉(zhuǎn)速n:物體單位時間轉(zhuǎn)過的圈數(shù).(單位:r/s或r/min)。4、數(shù)量關(guān)系:周期和頻率:周期、頻率和角速度:第58頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月周期、頻率和線速度:線速度和角速度:轉(zhuǎn)速和角速度:線速度、角速度越大,周期越小,頻率、轉(zhuǎn)速越高,運(yùn)動得越快。勻速圓周運(yùn)動角速度、周期和頻率是不變的,線速度的大小不變、方向時刻改變。第59頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月典型例子例1機(jī)械表的時針和分針做圓周運(yùn)動A.分針的角速度是時針角速度的12倍B.分針的角速度是時針角速度的60倍C.如果分針的長度是時針長度的1.5倍,則分針端點(diǎn)的線速度是時針端點(diǎn)線速度的18倍D.秒針的角速度是分針的60倍第60頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)向心加速度教學(xué)目標(biāo)(1)知道勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動,具有指向圓心的加速度──向心加速度;(2)知道向心加速度的表達(dá)式,能根據(jù)問題情景選擇合適的向心加速度的表達(dá)式并會用來進(jìn)行簡單的計算;(3)會用矢量圖表示速度變化量與速度之間的關(guān)系,理解加速度與速度、速度變化量的區(qū)別;(4)體會勻速圓周運(yùn)動向心加速度方向的分析方法;

(5)知道變速圓周運(yùn)動的向心加速度的方向和加速度的公式。

第61頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月教學(xué)建議教材中直接給出向心加速度的兩種表達(dá)式。

它是運(yùn)用牛頓第二定律,“從力推知加速度”的思路。這種敘述的好處是降低了教學(xué)的難度,用“迂回”的方法避開難點(diǎn),使所有學(xué)生可以掌握向心加速的大小和方向。

第62頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月

1.向心加速度:向心加速度是由向心力產(chǎn)生的加速度,向心加速度是矢量。

2.向心加速度的方向:指向圓心。

3.向心加速度的大?。篴=v2/r=w2r

由a=v2/r

知,做勻速圓周運(yùn)動的物體,其線速度大小一定時,向心加速度與半徑成反比;由a=w2r

知,做勻速圓周運(yùn)動的物體,角速度一定時,向心加速度與半徑成正比。向心加速度的方向時刻改變,是個變量。第63頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月用矢量圖表示速度變化量(1)作法:

從同一點(diǎn)作出物體在一段時間的始末兩個速度矢量V1和V2,從初速度矢量Vl的末端作一個矢量△V至末速度矢量V2的末端,所作的矢量△V就等于速度的變化量.

(2)直線運(yùn)動中的速度變化量:V1V2△V圖4甲圖4乙V1V2△V

第64頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月(3)曲線運(yùn)動中的速度變化量:

AV1BV2V2V1△V第65頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月

用畫矢量圖的方法來找出勻速圓周運(yùn)動的加速度方向

設(shè)質(zhì)點(diǎn)沿半徑為r的圓做勻速圓周運(yùn)動,某時刻位于A點(diǎn),速度為VA,經(jīng)過時間△t后位于B點(diǎn),速度為VB。.第66頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月探究向心加速度的大小的表達(dá)式組成的矢量三角形相似.用ν表示νA和νB的大小,表示弦AB的長度,則有第67頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月第六節(jié).向心力

教學(xué)目標(biāo)(1)了解向心力概念,知道向心力是根據(jù)力的效果命名的;(2)體驗向心力的存在,會分析向心力的來源;(3)掌握向心力的表達(dá)式,計算簡單情景中的向心力;(4)從牛頓第二定律角度理解向心力表達(dá)式;(5)初步了解“用圓錐擺粗略驗證向心力的表達(dá)式”的原理;

(6)會測量、分析實驗數(shù)據(jù),獲得實驗結(jié)論。第68頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月教學(xué)建議

首先根據(jù)牛頓第二定律和向心加速度表達(dá)式得到向心力的表達(dá)式,定義向心力概念,討論向心力性質(zhì)和特點(diǎn)。對推出的向心力表達(dá)式用圓錐擺實驗來驗證,最后分析變速圓周運(yùn)動和一般的曲線運(yùn)動中的物體的受力情況和處理辦法。第69頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月(一)向心力

1.定義:

做勻速圓周運(yùn)動的物體所受到的指向圓心的合外力,叫向心力。2.特點(diǎn):方向始終與V垂直,指向圓心。3.作用效果:產(chǎn)生向心加速度,只改變V的方向,不改變V的大小。4.向心力大?。篎=ma是變力即:F=mrω2或:F=mv2r第70頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月

5.向心力的來源:

注意:受力分析時,不能多出一個向心力。

是一種效果力,它可以是某一個力(重力、彈力、摩擦力)或幾個力的合力,也可以是某個力的分力。即向心力就是物體受到的合外力。第71頁,課件共79頁,創(chuàng)作于2023年2月(二)變速圓周運(yùn)動和一般曲線運(yùn)動

主要從牛二律的角度分析

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