高中物理必修二學歷案

高中物理必修二（人教版）

物理學歷案

克拉塔依市第六中學課程開發(fā)頡._

編著

均理教班室

高中物理必修二

總策劃：羅小榮潘國慶

總主編：吳巍

副總主編：王緒云

主編：吳波

副主編：范銀王江何建忠喻金龍任傳輝

新疆克拉瑪依市第六中學物理教研室

目錄

第五章曲線運動

1.曲線運動

2.平拋運動

3.實驗：研究平拋運動

4.圓周運動

5.向心加速度

6.向心力

7.生活中的圓周運動

第六章萬有引力與航天

1.行星的運動

2.太陽與行星間的引力

3.萬有引力定律

4.萬有引力理論的成就

5.宇宙航行

6.經(jīng)典力學的局限性

第七章機械能守恒定律

1.追尋守恒量--能量

2.功

3.功率

4.重力勢能

5.探究彈性勢能的表達式

6.實驗：探究功與速度變化的關系

7.動能和動能定理

8.機械能守恒定律

9.實驗：驗證機械能守恒定律

10.能量守恒定律與能

課程綱要

【課程概況】

課程名稱人教版必修2課程類型必修課程系列

課程開發(fā)克拉瑪依市六中物理組授課對象高一年級

課程資源教材、網(wǎng)絡、學科資料學習時數(shù)40課時

【課程目標】

通過本課程的學習應使學生在以下幾個方面得到發(fā)展：

一、曲線運動

會用運動合成與分解的方法分析拋體運動。會描述勻速圓周運動.知道向心加速度。能

用牛頓第二定律分析勻速圓周運動的向心力。分析生活和生產(chǎn)中的離心現(xiàn)象。

二、萬有引力與航天

了解萬有引力定律及其發(fā)現(xiàn)過程。會計算人造衛(wèi)星的環(huán)繞速度。知道第二宇宙速度和第

三宇宙速度。初步了解經(jīng)典時空觀和相對論時空觀,知道相對論的建立對人類認識世界的影

響。通過實例，認識經(jīng)典力學的實用范圍和局限性。

三、機械能

了解功是能量變化的量度,理解功和功率。通過實驗,探究恒力做功與物體動能變化的關

系。理解動能和動能定理。理解重力勢能.知道重力勢能的變化與重力做功的關系。理解機

械能守恒定律。能用機械能守恒定律分析生活和生產(chǎn)中的問題。知道能量守恒是最基本、最

普遍的自然規(guī)律之一。

【課程內(nèi)容】

物理必修2共有三個主題，分別是機械能和能源、拋體運動與圓周運動、經(jīng)典力學的成

就與局限性。在第一個主題（即機械能和能源）下，一共有六條內(nèi)容標準。這六條內(nèi)容標準涉

及的知識概念、規(guī)律有:功、功率、動能、動能定理、重力勢能、重力做功、機械能守恒等。

同時也有一些探究性的實驗，比如通過實驗探究恒力做功與物體動能變化的關系。在第二個

主題（即拋體運動與圓周運動）下，分別有這樣一些內(nèi)容:勻速圓周運動、向心加速度以及拋體

運動等。在第三個主題（即經(jīng)典力學的成就與局限性）下,涉及萬有引力定律、環(huán)繞速度、第

二宇宙速度、第三宇宙速度以及相對論、量子論的初步等.在物理必修2中的三個主題中，

每個主題下都涉及物理必修1的運動學和力學內(nèi)容。而且我們還有一些樣例和活動建議,學

習過程中我們要重視物理結論形成的過程,重視學生的體驗,增進科學與生活、社會的聯(lián)系，

培養(yǎng)學生的社會責任感和可持續(xù)發(fā)展觀。通過物理必修1、必修2這兩個模塊的學習，掌握

必要的物理概念、物理規(guī)律，經(jīng)歷一些實驗探究過程，學習一些物理的方法、物理的思想，體

會物理學在社會發(fā)展中的作用，為后續(xù)的選修模塊做準備。

【課程實施】

本書共27課時,建議每課時用2~3節(jié)課完成,當然我們也可根據(jù)課時內(nèi)容和學習過程中

的實際情況進行一定的調(diào)整。新知識的學習一般包括以下四個層級的認識。

第一層級:知識記憶與理解（預學區(qū)?不看不講），每一堂新授課都要安排預習，學生要將

教材與預學案結合起來,帶著問題自主學習，在自主學習中解決部分問題,統(tǒng)一要求所有學生

獨立完成“知識體系梳理”，思考“基礎學習交流”中的問題并可能與同伴結對交流;學歷

案的其他部分內(nèi)容在自主學習環(huán)節(jié)不作統(tǒng)一要求。

第二層級:思維探究與創(chuàng)新（導學區(qū)?不議不講），課堂上主要是通過“重點難點探究”

來作探究,在此過程中體會物理學的思想和方法,獲得知識的過程也是學會與他人合作的過

程，也是學會學習的過程。當然,學生課前如果了解到學生自主學習中存在一些普遍性的問題,

也可以安排在課堂上進行小組交流討論,經(jīng)過小組討論、展示后,學生應作適當?shù)狞c評。

第三層級:技能應用與拓展（固學區(qū)?不練不講），這里一般都設計了兩個層級的要求，要

求所有學生先獨立完成“基礎智能檢測”再講評，學生可根據(jù)實際情況來安排“全新視角拓

展”中練與講的要求。如果學生基礎較好,學生可要求學生先獨立完成再作小組討論,最后學

生進行講評;如果學生基礎較差,學生可進行部分分析、講評。

第四層級:總結評價與反思（思學區(qū)?不思不復），課程學習完成后需要簡單總結,學生可

根據(jù)實際情況讓學生在討論后以小組形式完成“思維導圖構建”，也可學生直接引導學生總

結。在知識總結的過程中也要讓學生進行反思,肯定自己的學習成果,發(fā)現(xiàn)學習過程中存在的

不足之處，探討如何改進。

《固學案》針對本課的知識技能進行知識鞏固、技能提高和思維拓展.它設計三個層次

的訓練，“基礎達標檢測”是全體學生必需的訓練，“基本技能檢測”是學習能力較強的學

生需要完成的，“技能拓展訓練”是針對少數(shù)學習能力很強、在完成各科學習后仍然有余力

的學生設計的訓練,學生可根據(jù)本班學生實際情況提出所要達到的訓練層次。建議條件允許

的情況下學生盡量安排限時訓練，內(nèi)容有所選擇,先做后評,高效完成。

3第五章曲線運動

G----------------------------------------------------------------------------------

章首情景導航

在我們生活的廣闊空間里,物體做著各種各樣的運動,不僅有直線運動,而且有更普遍的

曲線運動。自然界中的日升日落，蜿蜒曲折的江河溪流，游樂場里轉(zhuǎn)動的摩天輪，蕩來蕩去的

秋千,體育賽場上拋出的鉛球鐵餅,這些運動有的簡單,有的比較復雜，但它們表現(xiàn)出一個共

同的特點，就是都做曲線運動，運動的軌跡是彎曲的。特別讓人激動不已的是在精彩的足球比

賽場上，主罰運動員施展神技，凌空一腳，踢出一個漂亮的“香蕉球”，球在空中劃過一條美

麗的弧線,猶如神助一般,越過對方防守人墻,直入球門，令人賞心悅目。

【總課題】第五章曲線運動

【課時】1課時

【設計者】吳波

【學習主題】5.1曲線運動

【課標要求】

2.2.1通過實驗，了解曲線運動，知道物體做曲線運動的條件。

【學習目標】

I.知道曲線運動是一種變速運動。

2.初步認識運動的合成與分解。

3.知道曲線運動的位移和瞬時速度的方向，能在曲線運動的軌跡圖上畫出各點的速度方

向。

4.知道物體做曲線運動的條件,能運用牛頓第二定律分析做曲線運動的條件。

【學習資源與建議】

重點難點:理解曲線運動是變速運動,體會研究曲線運動的方法。

學法建議：“關于曲線運動的速度方向”，學生先提出自己的看法，然后通過看課本，學

生總結出結論。接著通過分析速度的矢量性及加速度的定義,得到曲線運動是變速運動。

“關于物體做曲線運動的條件”，可以按照教材的編排先做演示實驗,學生提問題:物體

做曲線運動的條件是什么?得到結論,再從力和運動的關系角度加以解釋。如果學生基礎

較好,也可以運用邏輯推理的方法,先從理論上分析,然后做實驗加以驗證。

【學習過程】

導入新課:上學期必修1中學習了物體的直線運動，但日常生活中是直線運動普遍

還是曲線運動普遍呢？（學生回答：曲線運動）是直線運動復雜還是曲線運動復雜？（學生

回答：曲線運動），可以放一小段典型曲線運動的視頻,然后開始研究曲線運動。

空已埸\冷知識記憶與理解

第一層級頊學區(qū).不加奇力

如以系統(tǒng)化?系H彩灰化

知識體系梳理

1.曲線運動的概念

物體（或質(zhì)點）運動的軌跡是曲線的運動叫曲線運動。

2.曲線運動的位移

研究曲線運動的位移應建立（填“直線”或“平面直角”）坐標系。物體

從出發(fā)點到所研究位置的有向線段，是矢量。在一般情況下，往往需要用坐標軸的一

來表示位移。

3.曲線運動的速度

（1）曲線運動中，質(zhì)點在某一點的速度,沿曲線在這一點的方向。

（2）速度是矢量,既有大小又有方向，由于速度的方向是時刻④的,因此曲線

運動一定是⑤運動。曲線運動的速度（矢量）通常分解到兩個相互垂直的方向

上，這兩個分矢量叫分速度。

（3）如果速度y的方向與x軸夾角是夕，與y軸夾角是90°-氏則分速度匕=@,

分速度v尸⑦O

4.紅蠟的運動

在用玻璃管和紅蠟塊演示“運動的合成與分解”實驗中，將紅蠟塊沿玻璃管勻速上

升的速度設為匕,玻璃管向右勻速運動的速度設為灰紅蠟塊的速度v=(§)

求合運動的速度(位移、加速度)，遵循的定則是⑨。

5.物體做曲線運動的條件

如圖所示,桌面上沿直線運動的鋼球在磁鐵的吸引力作用下做曲線運動。這說明物

體受力的方向與速度方向?(填“在”或“不在”)同一條直線上時，物體做

曲線運動。

知識問題化?問題層次化

基礎學習交流

1.砂輪打磨下來的熾熱微粒,沿著什么方向飛出？

解答：

2.對于一個圓來說,過某點的切線與割線有什么不同？

解答：

3.若玻璃管中紅蠟塊從底部豎直向上勻速運動，同時玻璃管水平向右做勻加速運動,

則紅蠟塊的實際運動軌跡是直線還是曲線？

解答：

4.做曲線運動的物體,合力總是指向其軌跡彎曲內(nèi)側(cè)還是外側(cè)？

解答：

_A思維搽究與創(chuàng)新

第一層st導學區(qū)?不議不講\

技能東統(tǒng)化化

重點難點探究

主題1：曲線運動中速度的方向

問題：閱讀教材”思考與討論”的內(nèi)容，回答下列問題。

(1)圖甲中，砂輪打磨下來的微粒在離開砂輪前做什么運動?微粒在/點離開砂輪后為什

么沿直線運動?這個直線運動與離開砂輪前的圓周運動有什么關系？

解答：

甲

(2)圖乙中,運動員擲鏈球時,鏈球在運動員的牽引下沿圓周做曲線運動,一旦運動員放

手,鏈球立即飛出。鏈球如果要向運動員正前方場地飛出，則運動員應在什么位置放手?

解答:

7

場地

乙

(3)質(zhì)點在做如圖丙所示的曲線運動時，從4點運動到8點,時間為△￡,位移為Ax,則在

At時間內(nèi)平均速度為片—，方向從1-4即為位移方向。當A/fO時，位移由割

線變?yōu)榍芯€，平均速度即趨于1點瞬時速度，方向變?yōu)榍芯€方向。這說明一般做曲線運動

的質(zhì)點的瞬時速度方向與曲線有什么關系？

解答:

(2)運動員應在鏈球轉(zhuǎn)到位置1時放手,鏈球沿圓周切線方向飛出，能夠落在場地內(nèi),

如圖丁所示。

(3)質(zhì)點瞬時速度方向為曲線切線方向。

知識鏈接:從很短的時間看，一切曲線運動都可以看作直線運動，因此，曲線運動的

瞬時速度與直線運動的瞬時速度的意義在本質(zhì)上是相同的。

主題2:曲線運動的位移和速度

問題：閱讀課本相關內(nèi)容,結合如圖所示的情景,質(zhì)點從坐標原點0沿曲線運動到戶時，

瞬時速度/的方向與x軸夾角為％發(fā)生的位移Z與x軸的夾角為。，通過分析回答下

列問題。

(1)怎樣在坐標系中描述質(zhì)點運動到戶時的位置?

(2)如何求出速度r在x、y方向的分速度？

(3)。與0兩個角度有沒有可能相等?為什么？

解答：⑴質(zhì)點的位置戶可以用它的兩個坐標x、y表示,x=,y=

即以，)o

(2)-為質(zhì)點在尸點的實際運動速度,則質(zhì)點在x、y方向上的分速度分別為

==

Vx,VyO

(3)

知識鏈接:極限是指無限趨近于一個固定的數(shù)值。數(shù)學中，這個概念繞過了用一個數(shù)

除以0的麻煩,而引入了一個過程任意小量。

主題3:運動的合成和分解

問題：如圖甲所示，在豎直放置的長度為/的玻璃管底部放一只彩色小球，球用細線

系著,細線的另一端系在圖釘上，向右以速度r勻速移動長玻璃管,小球從玻璃管底部到

管口。

甲

(1)小球?qū)嶋H的運動軌跡是直線還是曲線？

(2)小球?qū)嶋H的運動位移多大,方向如何？

(3)小球?qū)嶋H的運動速度多大,方向如何？

解答：(1)如圖乙所示,可確定小球?qū)嶋H的運動軌跡是直線。

乙

(2)小球?qū)嶋H的運動位移大小，2L,位移與水平方向夾角為45°。

(3)小球?qū)嶋H的運動速度大小r'W2,速度與水平方向夾角為45°。

知識鏈接:細線水平方向長度增加多少,豎直方向長度就減少多少,故小球水平方向的分

速度與豎直方向的分速度大小必定相等。

主題4:物體做曲線運動的條件

問題：(D物體做直線運動的條件是什么？

(2)當物體所受的合力與它的速度方向不在同一條直線上時,物體為什么做曲線運動？

(3)如圖甲所示,物體運動方向斜向右上方,所受合力斜向右下方,那么物體運動的軌跡

向哪個方向彎曲?物體的速度、運動軌跡及所受的合外力有怎樣的分布特點？

甲

解答：（1）物體做勻速直線運動時,合力廠為零;物體做加速直線運動時,合力廠的方向與

速度y的方向一致;物體做減速直線運動時,合力尸的方向與速度「的方向相反?？梢姰斘矬w

所受的合力的方向與它的速度方向在同一直線上時,物體就做直線運動。

（2）如圖乙所示，當合力尸與速度v的方向之間有一定夾角時,可以把合力b分解為與速

度/平行的力￡和與速度/垂直的力向￡改變速度/的大小，內(nèi)改變速度/的方向，所以物

體做曲線運動。

乙

（3）物體運動的軌跡向合外力的方向彎曲，物體的運動軌跡位于速度與合外力之間。

知識鏈接:物體做曲線運動的條件反映出了力對物體的“束縛”作用，正是在力的約束

下,物體才不停地轉(zhuǎn)彎做曲線運動。

基礎智能檢測

1.物體做曲線運動時，一定變化的物理量是（）o

A.速率B.速度

C.加速度D.合外力

2.在彎道上高速行駛的賽車，突然后輪脫離賽車。關于脫離的后輪的運動情況,下列說法中正

確的是（）o

A.仍然沿著汽車行駛的彎道運動

B.沿著與彎道垂直的方向飛出

C.沿著脫離時后輪前進的方向做直線運動，離開彎道

D.上述情況都有可能

3.機械運動按軌跡分為直線運動和曲線運動,按運動的性質(zhì)又分為勻速和變速運動。下列說

法正確的有（）。

A.勻速運動都是直線運動

B.勻變速運動都是直線運動

C.曲線運動都是變速運動

D.曲線運動不可能是勻變速運動

4.鏈球運動員用鏈子拉著鐵球做速度逐漸增大的曲線運動,在此過程中,運動員的手和鏈球

的運動軌跡都可以近似為圓。關于手和球的位置關系，下面四幅圖中正確的是（）。

球球手,

材料經(jīng)典化?視角多元化

、全新視角拓展

拓展一、曲線運動中合力、速度、運動軌跡之間的關系

1.如圖所示,賽車在一段需轉(zhuǎn)彎的水平路面上勻速率行駛,關于它受到的水平方向的作

用力的示意圖,可能正確的是（圖中下為地面對車的靜摩擦力,F為它行駛時所受的阻

力）（）。

ABCD

【分析】處理此題的關鍵：①曲線運動的條件，即合力方向和速度方向不在同一條直線

上;②合力的方向應該指向軌跡彎曲的一側(cè)。

【解析】汽車行駛中受靜摩擦力和阻力,其中，阻力應該和車的運動方向相反,所以選項

D錯誤;而汽車所受合力的方向應該指向軌跡凹的一側(cè)，故選項A、B均錯誤。

【答案】C

【點評】判斷和畫曲線運動軌跡時應注意的問題如下：

①與運動軌跡相切的方向為速度方向，不是力的方向；

彝物體運動軌跡的彎曲情況,物體所受合外力的方向指向軌跡凹的一側(cè)；

朗［跡曲線夾在合外力與軌跡切線（速度方向）之間；

④當合力方向與物體運動瞬時速度方向的夾角小于90°時,如圖甲所示,物體運動速度

增大;當合力方向與物體運動瞬時速度方向的夾角等于90°時,物體運動速度大小不變；當

合力方向與瞬時速度方向的夾角大于90°時,如圖乙所示,物體運動的速度減小。

拓展二、對合運動與分運動的理解和分析

2.如圖所示，甲圖表示某物體在x軸方向上分速度匕Y的圖象，乙圖表示該物體在y軸方向

上分速度的圖象。求：

4

3

2

1

02468

乙J

(I)t=o時物體的速度。

(2)t=8s時物體的速度。

(3)t=4s時物體的位移。

【分析】由圖象可知,物體在x軸方向上以3m/s的速度做勻速直線運動,在y軸方向上

做初速度為0、加速度為0.5m/s?的勻加速直線運動。

【解析】(1)20時物體的速度：

(2)t-8s時物體的速度：

(3)在4s的時間內(nèi)物體在x軸方向上發(fā)生的位移

物體在y軸方向上發(fā)生的位移。

【答案】(1)3m/s(2)5m/s(3)4m

【點評】物理問題可以用文字說明加以描述，可以用數(shù)學表達式表示，也可用圖象描述,

本題即用圖象表示物體在二維空間運動的運動情況。

總結評價與反思

第四層級

思學區(qū)?不思不復J)

思維圖形化?圖形直觀化

思維導圖構建

位移:平面直角坐標系中，?般將曲線運動的位移分解到工軸方向和？軸方向上

’特點:切邕方向(方向時刻變化)f變速運動

速度X1工軸方向

分解：

ly軸方向

(合力方向與速度方向在一條直線上一?直線運動

分類

I合力方向與速度方向不在一條直線上一》曲線運動

特點：曲線運動偏轉(zhuǎn)方向與物體受到的合力方向一致

曲線運動1(力-加速度-改變速度大小或方向)

固學案

◎基81達標檢刈

1.若已知物體的速度方向和它所受合力的方向，如圖所示,則可能的運動軌跡是（）。

AFBFCFDF

2.下列說法正確的是（）o

A.物體在恒力作用下可能做曲線運動

B.物體在變力作用下不可能做曲線運動

C.做曲線運動的物體,其速度方向與加速度的方向不在同一直線上

D.物體在變力作用下有可能做曲線運動

3.游泳運動員以恒定的速率垂直河岸橫渡，當水速突然增大時,對運動員橫渡所經(jīng)歷的路程、

時間產(chǎn)生的影響為（）。

A.路程增長、時間不變

B.路程增長、時間縮短

C.路程增長、時間增長

D.路程與時間均與水速無關

4.在曲線運動中，如果運動物體的速率保持不變,那么物體的加速度（）。

A.一定不為零

B.大小不變,方向與物體運動的方向一致

C.大小不變,某點的加速度的方向與該點的曲線的切線方向一致

D.大小和方向由物體所受到的合外力決定

5.做曲線運動的物體，在其軌跡上某一點處的加速度的方向（）o

A.為通過該點的曲線的切線方向

B.與物體在這一點時所受的合外力方向垂直

C.與物體在這一點的速度方向一致

D.與物體在這一點的速度方向的夾角一定不為零

6.如圖所示,小鐵球m以初速”在光滑水平面上運動后,受到磁極的側(cè)向作用力而做如圖所

示的曲線運動，且經(jīng)過〃點，從圖可知磁極的位置及極性可能是（）。

A.磁極在A位置,極性一定是N極”必

B.磁極在8位置,極性一定是S極叫頭、....C

C.磁極在C位置,極性一定是N極?B\

D.磁極在8位置,極性無法確定也

7.飛機現(xiàn)已廣泛應用于突發(fā)性災難的救援工作當中。圖示為交通部海上救助飛行隊將一名在

海上身受重傷、生命垂危的漁民接到岸上的情景。為了達到最快速的救援效果，如圖所示，

飛機常常一邊勻速收攏纜繩提升傷員，一邊沿著水平方向勻速飛向岸邊。

（1）從運動合成的觀點來看,在此情景中傷員同時參與了哪兩個運動？

（2）傷員的哪個運動是合運動,哪個運動是分運動？

（3）如果已知飛機勻速飛行的速度為匕勻速收攏纜繩的速度為孫那么傷員的運動軌跡是怎

樣的？（豎直向上為y軸正方向，水平向右為“軸正方向）

o基本技能檢測

8.如圖所示,紅蠟塊能在玻璃管的水中勻速上升,若紅蠟塊在/點勻速上升的同時，使玻璃管

水平向右做勻加速直線運動，則紅蠟塊實際運動的軌跡是圖中的（）。

A.直線PB.曲線0

C.曲線7?D.無法確定

9.質(zhì)點以初速度的從1點開始在光滑水平面上運動，由于受水平斥力的作用，物體的運動軌

跡如圖中的實線所示,6為該軌跡上的一點,虛線是過爾6兩點并與該軌跡相切的切線,虛線

和實線將水平面劃分為5個區(qū)域。對于施力物體位置的判斷,下列說法正確的是（）。

A.施力物體在⑦②③⑤區(qū)域均有可能,■

B.施力物體可能在①②③區(qū)域---?./?

C.施力物體-定在夜域外港’

D.施力物體一定在②區(qū)域A

10.如圖所示,一個劈形物體M各面均光滑,上表面水平,在其水平面上放一光滑小球m,現(xiàn)使

劈形物體從斜面上由靜止開始釋放,則小球在碰到斜面前的運動軌跡是（斜面足夠長）（）。

A.沿斜面向下的直線B.豎直向下的直線

C.無規(guī)則曲線D.拋物線

11.水滴自高處由靜止開始下落,在落地前的過程中遇到水平方向吹來的風,則（）o

A.風速越大,水滴下落的時間越長

B.風速越大,水滴下落的時間越短

C.水滴下落的時間與風速無關

D.水滴落地前的速度是沿風速方向的速度和自由下落速度兩者的合速度

12.如圖所示，塔吊臂上有一個可以沿水平方向運動的小車4小車下裝有吊著物體6的吊鉤。

當小車｛與物體6以相同的水平速度沿吊臂方向勻速運動時?，吊鉤將物體6向上吊起,/!、B

之間的距離以^-2t2(SI)(SI表示國際單位制,式中〃為吊臂離地面的高度)的規(guī)律變化,則

物體8做()。

A.速度大小不變的曲線運動

B.速度逐漸增大的曲線運動

C.加速度的大小和方向均不變的曲線運動

D.加速度的大小和方向均變化的曲線運動

13.在飛機上空投物體時，飛機正在500m的高空以108km/h的速度水平勻速飛行。由于降

落傘的作用,物體離開飛機后很短時間內(nèi)便在空中做勻速運動，降落傘和物體豎直下降的速

度為5m/so求：

(1)物體在空中運動的時間。

(2)物體在下降過程中水平方向移動的距離。

14.南滴豎直下落至地面的速度g耳m/s,一輛汽車以吃4m/s的速度勻速行駛,求車上的人

看到雨滴的速度的大小與方向。

【總課題】第五章曲線運動

【課時】2課時

【設計者】吳波

【學習主題】5.2平拋運動

【課標要求】

2.2.2通過實驗，探究并認識平拋運動的規(guī)律。會用運動合成與分解的方法分析平拋運動。體會將復雜運

動分解為簡單運動的物理思想。能分析生產(chǎn)生活中的拋體運動。

【學習目標】

1.知道什么是拋體運動,知道拋體運動是勻變速曲線運動,知道什么是平拋運動。

2.知道拋體運動的受力特點,會用運動的合成與分解的方法分析平拋運動。

3.理解平拋運動的規(guī)律,知道平拋運動的軌跡是一條拋物線。

4.知道一般拋體運動的分析方法一一運動的合成與分解。

5.學會確定平拋運動的速度。

【學習資源與建議】

重點難點:理解研究平拋運動的方法,感受運動的獨立性，

能夠運用運動的合成與分解解決簡單的平拋運動問題。

學法建議:學生主動解決平拋物體運動規(guī)律這個新問題。學生探究體會未知問題的樂趣，領悟

怎樣將復雜的問題化為簡單的問題，將未知問題化為已知問題。學生應真正理解運動合成與

分解這種方法的意義，理解為什么平拋運動可以分解成水平方向的勻速直線運動和豎直方向

的自由落體運動。

【學習過程】

導入新課:平拋運動是曲線運動的一個重要模型，生活中也比較常見。它是怎樣的一種運

動?它有什么規(guī)律?我們又應當如何來研究它呢?今天我們就來解決這些問題。

工知識記憶與理解

第一層級預學區(qū)?不看不講

知識系緯化?東姚彩象化

＞知識體系梳理

1.拋體運動：以一定的將物體拋出,在空氣阻力可以忽略的情況下,物體只受重力

所做的運動。

2.常見拋體運動形式

(1)平拋運動:初速度方向為。

(2)斜拋運動:初速度方向為斜向上或斜向下。

(3)豎直上拋運動:初速度方向為。

3.拋體運動的性質(zhì)：因物體只受作用，其加速度為，均為勻變速運動。

4.平拋運動

⑴特點:水平方向不受力，做運動;豎直方向受，做初速度為

零、加速度為g的勻加速直線運動。

(2)研究方法:將平拋運動分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。

(3)運動規(guī)律

位移:水平方向的分運動x=vat,豎直方向的分運動

軌跡:從以上兩式中消去t,可得丫=丸它是平拋運動物體在任意時刻的位置坐標X和y

所滿足的方程,我們稱之為平拋運動的軌跡方程。

速度:水平分速度匕=%,豎直分速度V根據(jù)運動的合成規(guī)律可知物體在某個時刻的

速度(即合速度)大小v=。設這個時刻物體的速度與水平方向的夾角為心則有

tan。=o

知識問題化?問題層次化

，基礎學習交流

1.教材“做一做”中山夕兩個小球同時開始運動，它們的受力特點和初狀態(tài)有什么相同

或不同之處？

2.做平拋運動的小球落地前有沒有可能變成直線運動?為什么？

解答：

重點難點探究

主題1:平拋運動概念

問題：閱讀課本相關內(nèi)容,回答下列問題。

(1)用手水平拋出的小鋼球做什么運動?用手水平拋出的紙飛機的運動是平拋運動嗎?根

據(jù)平拋運動的定義,你認為物體在什么情況下才能做平拋運動？

(2)物體做平拋運動時有何特點?根據(jù)平拋運動的軌跡和受力情況,分析平拋運動應屬于

什么性質(zhì)的運動。

主題2:平拋運動的規(guī)律

問題：(1)做平拋運動的物體的位置,即橫、縱坐標由哪些因素確定?

(2)為什么說平拋物體的運動軌跡是一條拋物線？

(3)平拋物體的速度隨時間變化的規(guī)律是什么？

解答：

(1)

⑵

主題3:平拋運動的速度與位移的關系

問題：(1)做平拋運動的物體在任意時刻任意位置處,設其末速度方向與水平方向的夾角

為夕，位移與水平方向的夾角為0。請?zhí)骄縯an。與tan。之間的關系。

（2）平拋物體速度反向延長線有怎樣的特點？

解答：（1）如圖中所示，位移與水平方向的夾角為0,

tan6=______________

末速度方向與水平方向的夾角為。tan0=

所以，tan9=2tan九

（2）如圖乙所示，平拋運動的偏角0即為平拋運動的速度與水平方向的夾角

所以有

tan0-_______________

可見,平拋運動的物體在任意時刻的瞬時速度的反向延長線一定通過此時水平位移的中

技能應用與拓展

第三層圾固學區(qū)?不練不講

檢測智能化?智能數(shù)字化

基礎智能檢測

1.關于做平拋運動的物體,下列說法正確的是（）。

A.速度始終不變

B.加速度始終不變

C.受力始終與運動方向垂直

D.受力始終與運動方向平行

2.如圖所示,某轟炸機在一次對敵作戰(zhàn)中執(zhí)行作戰(zhàn)任務時,在某一高度沿直線勻速飛行,一共

釋放3顆炸彈。若相鄰兩顆炸彈釋放的時間間隔相同，不計空氣阻力，則某一時刻在飛行員看

來這3顆炸彈在空中分布的情形為下圖中的（）。

3.在平坦的壘球運動場上,擊球手揮動球棒將壘球水平擊出，壘球飛行一段時間后落地。若不

計空氣阻力，則（）。

A.壘球落地時瞬時速度的大小僅由初速度決定

B.壘球落地時瞬時速度的方向僅由擊球點離地面的高度決定

C.壘球在空中運動的水平位移僅由初速度決定

D.壘球在空中運動的時間僅由擊球點離地面的高度決定

4.一個物體以速度因水平拋出，落地時速度的大小為23,不計空氣的阻力,重力加速度為g,

則物體在空中飛行的時間為（）。

A.B.C.D.

材料經(jīng)典化?視角多元化

＞全新視角拓展

拓展一、平拋運動規(guī)律的應用

1.做平拋運動的物體，在落地前的最后1s內(nèi)，其速度方向由跟豎直方向成60°角變?yōu)?/p>

跟豎直方向成45°角,求物體拋出時的速度大小和高度。

拓展二、斜面約束下的平拋問題

O—

甲

2.一水平拋出的小球落到一傾角為0的斜面上時，其速度方向與斜面垂直，運動軌跡如

圖甲中虛線所示。小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過的距離之比為（）。

A.tan0B.2tan0C.D.

總結評價與反思

第四層級思學區(qū)?不思不復

思維同?；?圖號直觀化

思維導圖構建

拋

體

運

動

固學案

基HI達標檢測

1.從水平勻速飛行的直升機上向外自由釋放一個物體,不計空氣阻力，在物體下落過程中，下

列說法正確的是（）。

A.從飛機上看,物體靜止

B.從飛機上看,物體始終在飛機的后方

C.從地面上看,物體做平拋運動

D.從地面上看,物體做自由落體運動

2.從離地面〃高處投出/、B、C三個小球，使4球自由下落，夕球以速率丫水平拋出，。球以速

率2P水平拋出，設三個小球落地時間分別為匕、場、。不計空氣阻力，則下列說法正確的是

（）。

A.B.

C.tMtli二tcD.tA=tB=tc

3.如圖所示,在光滑的水平面上有一小球a以初速度的運動，同時刻在它的正上方有一小球b

也以出的初速度水平拋此并落于c點,則（）。

A.小球a先到達c點

B.小球8先到達c點

C.兩球同時到達c點、

D.不能確定

4.平拋運動的物體，下列物理量僅僅由高度決定的是（）。

A.落地時瞬時速度的大小

B.物體運動的位移

C.落地時瞬時速度的方向

D.物體在空中運動的時間

5.物體做平拋運動時，它的速度方向與水平方向的夾角，的正切tan?隨時間t的變化圖

象是圖甲中的（）.

甲

t?0

.....xV

乙

6.一個人水平拋出一小球,球離手時的初速度為%,落地時的速度是匕,空氣阻力忽略不計,

下列圖象正確地表示了速度矢量變化的過程的是()0

7.如圖所示,離地面高方處有甲、乙兩個小球，甲以初速度由水平射出，同時乙以大小相同的

初速度的沿傾角為45°的光滑斜面滑下,若甲、乙同時到達地面,求的的大小。

甲乙

「基本技能驗消

8.如圖所示,在同一豎直平面內(nèi)，小球a、6從高度不同的兩點分別以初速度%和“沿水平方

向拋出，且ha>hb,經(jīng)時間和力,后落到與兩拋出點水平距離相等的P點,若不計空氣阻力，下

列關系式正確的是()。

A.ta>ti,va<Vb

B.ta>tbVa>Vb

C.ta<tbVa^Vb

D.ta<tbVa>Vb

9.水平拋出一小球，f秒末速度方向與水平方向的夾角為火,(￡+△。秒末速度與水平方向的

夾角為外，忽略空氣阻力作用，則小球的初速度是()。

A.gb>.t(cos%-cos02)B.gAt(tan<92-tan氏)

C.gXt/(cos"i-cos%)D.gXt/(tan4-tan/)

10.從某一高度以相同速度相隔1s先后水平拋出甲、乙兩個小球,不計空氣阻力，在乙球拋

出后,兩球在空氣中運動的過程中，下述說法正確的是()?

A.兩球水平方向的距離越來越大

B.兩球豎直高度差越來越大

C.兩球豎直方向的速度差越來越大

D.兩球每秒內(nèi)的速度變化量相同,與其質(zhì)量無關

H

11.如圖所示,在一次空地演習中，離地〃高處的飛機以水平速度必發(fā)射一顆炮彈欲轟炸地面

目標A反應靈敏的地面攔截系統(tǒng)同時以速度吸豎直向上發(fā)射炮彈攔截。設攔截系統(tǒng)與飛機

的水平距離為S,不計空氣阻力。若攔截成功，則小作的關系應滿足()。

A.v\=viB,v\=vi

C.Vi~~VzD.V1—V2

12.從某一高度處水平拋出一物體,它著地時速度是50m/s,方向與水平方向成53°。取g=10

m/s2,cos53°R.6,sin53°R.8,求：

(1)拋出點的高度和水平射程。

(2)拋出后3s末的速度大小。

(3)拋出后3s內(nèi)的位移大小。

13.如圖甲所示，一小球自平臺上水平拋出，恰好落在臨近平臺的一傾角。石3°的光滑斜面

頂端,并沿光滑斜面下滑而不反彈。已知斜面頂端與平臺的高度差8m,重力加速度g取

10m/s2,sin53°=0.8,cos53°R.6,問：

(1)小球水平拋出的初速度外是多少？

(2)斜面頂端與平臺邊緣的水平距離s是多少？

(3)若斜面頂端高〃20.8m,則小球離開平臺后經(jīng)多長時間到達斜面底端？

甲

◎技能桁展加練

14.如圖所示,水平地面上有一個坑,其豎直截面為半圓,ab為沿水平方向的直徑。若在a點

以初速度外沿瑟方向拋出一小球,小球會擊中坑壁上的c點。已知c點與水平地面的距離

為圓半徑的一半,求圓的半徑。

【總課題】第五章曲線運動

【課時】1課時

【設計者】吳波

【學習主題】5.3實驗:研究平拋運動

【課標要求】

2.2.2通過實驗,探究并認識平拋運動的規(guī)律。會用運動合成與分解的方法分析平拋運動。

體會將復雜運動分解為簡單運動的物理思想。能分析生產(chǎn)生活中的拋體運動。

【學習目標】

1.知道做平拋運動的條件及相應控制方法。

2.知道用實驗獲得平拋運動軌跡的方法。

3.知道判斷運動軌跡是不是拋物線的方法。

4.知道測量初速度時需要測量的物理量。

5.會推導平拋運動初速度的表達式,會計算平拋運動的初速度。

【學習資源與建議】

重點難點:通過實驗描繪平拋物體運動的軌跡，研究平拋運動的特點。

學習建議:本節(jié)是一個重要的學生實驗，既是用牛頓運動定律解決問題的方法在曲線運

動中的具體應用，也是運動的合成與分解方法的延續(xù)和應用。由于是學生實驗,為培養(yǎng)學生的

動手動腦能力和科學素養(yǎng)提供了很好的機會,學生應充分重視此節(jié)課。學習中,學生要努力創(chuàng)

造新的、簡易可行的實驗方法,有條件的話可以應用現(xiàn)代科技手段,如數(shù)碼相機的方法。

【學習過程】

導入新課:數(shù)學中學過拋物線，它的基本方程是怎樣的？

水平拋出的物體做平拋運動，它的軌跡是不是拋物線呢?今天我們就通過實驗來探究。

.\&二知識記憶與理解

第一層級,學區(qū)?不.不講

知識系威化?系統(tǒng)形象化

、知識體系梳理

1.平拋運動的特點

(1)做平拋運動的物體只受的作用。

(2)加速度恒為o

2.平拋運動的規(guī)律

平拋運動分解為水平方向和豎直方向的兩個分運動。

(1)豎直方向上：運動。

(2)水平方向上：運動。

3.判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線

(1)圖示是某物體做平拋運動的軌跡,建立直角坐標系xOy,在x軸上作出等距離的幾個

點4、4、4,把線的長度記為/，那么如尸/、OAzd、OAi^l...由4、4向下作垂線,

垂線與拋體軌跡的交點記為M、版、以如果軌跡的確是一條拋物線，那么各點的y坐標與x

坐標間的關系應該具有旦月的形式(a是一個待定的常量)。其中的產(chǎn)/、OAs^l……

這樣做的目的是使度丑為,分嗖H……這樣代入y=ax；可以方便求出a。

(2)用刻度尺測量某點的x、y兩個坐標,代入片af中求出常量a,于是知道了代表這個

軌跡的一個可能的關系式。

(3)測量其他幾個點的x、y坐標，通過這些測量值來判斷這條曲線是否真的是一條拋物

線。

4.計算平拋物體的初速度

在忽略空氣阻力的作用下,拋體在豎直方向上做自由落體運動,則有片盤。于是,測量某

點的下落距離，如眩點的下落距離為可算出下落時間卜=。為了得到初速度”,

還需測量水平距離不,則V0=X3o

知識何思化?問題層次化

)基礎學習交流

1.平拋運動的軌跡與拋出點水平方向的X軸是相交的還是相切的？

解答：

2.以平拋運動拋出點為坐標原點，畫出平拋運動的軌跡后,至少要幾個點的坐標才能求

出初速度？

解答：

重點難點探究

主題1：平拋實驗的目的和原理

問題:閱讀課本相關內(nèi)容,回答下列問題。

(1)研究平拋運動的實驗目的是什么？

(2)研究平拋運動的實驗原理是什么？為什么描繪出平拋物體的運動軌跡就可以求出平

拋物體的初速度？

解答：

主題2:平拋運動軌跡的獲得方法

問題：閱讀課本中本節(jié)參考案例一，回答下列問題。

(1)利用如圖所示的裝置實驗時,怎樣安裝斜槽?斜槽的末端有什么要求?怎樣確定平拋

小球的拋出點比較合理？

(2)實驗時,對每次從斜槽上釋放小球有什么要求?為什么？

(3)本實驗是怎樣描繪平拋物體的運動軌跡的？

主題3:根據(jù)平拋運動的軌跡求平拋運動的初速度

問題：閱讀課本相關內(nèi)容,回答下列問題。

(1)測量初速度時需要測量的物理量有哪些？

(2)如何推導平拋運動初速度的表達式？

(3)若實驗中未記錄初始位置，但取了兩段相等的水平位移,如圖所示,能否求出平拋運

動的初速度呢？

技能應用與拓展

固學區(qū)?不練不講

檢訓智能化?智能數(shù)字化

基礎智能檢測

1.平拋物體的運動規(guī)律可概括為兩條:第一條,水平方向做勻速直線運動;第二條，豎直方向

做自由落體運動。為了研究平拋物體的運動，可做下面的實驗,如圖所示,用小錘打擊彈性金

屬片,4球水平飛出，同時6球被松開。兩球同時落到地面，則這個實驗()。

A.只能說明上述規(guī)律中的第一條

B.只能說明上述規(guī)律中的第二條

C.不能說明上述規(guī)律中的任何一條

D.能同時說明上述兩條規(guī)律

2.數(shù)碼相機大多具有攝像功能,每秒鐘大約拍攝15幀照片?。一同學用它拍攝小球從水平面飛

出后做平拋運動的幾張連續(xù)照片，下列處理正確的是()。

A.只要測出相鄰兩照片上小球的距離,就能判斷平拋運動的特點

B.只要測出相鄰兩照片上小球的水平距離,就能判斷平拋運動在水平方向上的運動特點

C.只要測出相鄰兩照片上小球的豎直距離,就能判斷平拋運動在水平方向上的運動特點

D.只要測出相鄰兩照片上小球的豎直距離,就能判斷平拋運動在豎直方向上的運動特點

3.下列會使“研究平拋運動”的實驗誤差增大的是()。

A.小球與斜槽之間有摩擦

B.安裝斜槽時其末端不水平

C.建立坐標系時，以斜槽末端端口位置為坐標原點

D.根據(jù)曲線計算平拋運動的初速度時,在曲線上取作計算的點離原點。較遠

4.(1)在做“研究平拋運動”實驗時，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中

還需要的是。

A.游標卡尺B.秒表C.坐標紙

D.天平Eo彈簧秤F.重垂線

(2)實驗中,通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡。為了能較準確地描繪運動軌跡,下面列

出了一些操作要求，將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上。

A.通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平

B.每次釋放小球的位置可以不同

C.每次必須由靜止釋放小球

D.記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴格地等距離下降

E.小球運動時不應與木板上的白紙(或方格紙)相接觸

F.將球的位置記錄在紙上后,取下紙,用直尺將點連成折線

(3)作出平拋運動的軌跡后,為算出其初速度，實驗中需測量的數(shù)據(jù)有

①，②，其初速度”的表達式為.

材料經(jīng)典化?視角多元化

、全新視角拓展

拓展一、根據(jù)運動軌跡求平拋運動初速度的方法

1.圖示為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分,圖中方格每邊長為5cm,取g=10m/s2,

求小球在水平方向上的分速度和小球在8點時豎直方向上的分速度。

2.在做“研究平拋運動”的實驗中，為了確定小球在不同時刻在空中所通過的位置，實

驗時采用了如圖所示的裝置。先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平,在一塊平整的木板表面釘上白

紙和復寫紙。將該木板豎直立于水平地面上，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞

到木板并在白紙上留下痕跡/；將木板向遠離槽口的方向平移距離*,再使小球從斜槽上緊靠

擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡6；又將木板再向遠離槽口的方向平移距離方

小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,得到痕跡心若測得木板每次移動距離x=10.00cm,/、

8間距離必=5.02cm,8、C間距離於=14.82cm。請回答以下問題：(gR.8m/sz)

(1)為什么每次都要使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋

放?。

(2)根據(jù)以上直接測量的物理量來求小球初速度的表達式為。(用題中所給

字母表示)。

(3)小球初速度的值為玲=m/s?

總結評價與反思

第四層級