曲線運動導(dǎo)學(xué)案

1、學(xué)校：漳縣第二中學(xué) 年級：高 一級 科目：物理 主備人：趙娟娟 審核人： 班級：高 班 組名： 姓名5.1 曲線運動【課標(biāo)要求及本節(jié)目標(biāo)】1、知道什么叫曲線運動。2、明確曲線運動中位移及速度的方向。3、理解曲線運動是一種變速運動。4、理解物體做曲線運動的條件，會用來分析具體問題?！窘虒W(xué)方法和學(xué)法指導(dǎo)】1、要明確一個數(shù)學(xué)概念：曲線的切線。結(jié)合實際現(xiàn)象理解曲線運動中速度的方向特點2、要學(xué)會從力與運動的關(guān)系分析理解做曲線運動的條件。知識鏈接：1、變速運動的特點：速度矢量發(fā)生變化，即速度大小變化、速度方向變化、速度大小和方向同時變化。2、力與運動的關(guān)系：物體的加速度由合力決定，加速度的方向即為速度變化

2、的方向。3、力和速度矢量的運算?！緦W(xué)習(xí)過程】 第 一 課 時一、獨立自學(xué)：1、運動軌跡是 的運動叫曲線運動。2、做曲線運動的物體，不同時刻的速度具有 的方向。3、我們研究物體做曲線運動時，已無法應(yīng)用直線坐標(biāo)系來處理，而應(yīng)選取 坐標(biāo)系。4、過曲線上的A、B兩點作直線，這條直線叫做曲線的 。設(shè)想B點逐漸向A點移動，這條割線的位置也就不斷變化。當(dāng)B點非常非常接近A點時，這條割線就叫做曲線在A點的 。5、質(zhì)點做曲線運動時，質(zhì)點在某一點的速度，沿曲線在這一點的 方向。6、曲線運動中速度的方向在改變，所以曲線運動是 運動。二、交流展示物體做曲線運動時，位移方向時刻改變，我們怎樣表示位移呢？（見課本圖5.1

3、-1）三、精講點撥、互動探究 物體做曲線運動時，(瞬時)速度方向時刻改變。速度是矢量，它與力、位移等其它矢量一樣，可以用它在相互垂直的兩個方向的分矢量來表示。這兩個分矢量叫分速度 Vx 、 Vy為它在兩坐標(biāo)軸上的分速度。由圖可知：Vx = Vy = 例、飛機起飛時以V=300km的速度斜向上飛，飛行方向與水平面的夾角成30角，飛機在水平方向和豎直方向的分速度各是多大？畫出速度分解的圖示。練、在許多情況下，跳傘員離開飛機后最初一段時間降落傘并不張開，跳傘員做加速運動。隨后落傘張開，跳傘員做減速運動。速度降至一定值后便保持不變，跳傘員做勻速運動，直至落地。如果無風(fēng)時某跳傘員豎直下落。著地時速度是5

4、 m/s，在有風(fēng)的情況下，風(fēng)使他以4m/s的速度沿水平方向向東運動。他將以多大速度著地？計算并畫圖說明4、 檢測評價、反饋點評1、在沙漠上，甲殼蟲在爬行過程中留下一段清晰的痕跡，如圖所示，請標(biāo)明甲殼蟲在依次經(jīng)過圖中ABCDA、B、C、D四點時的速度方向。2、完成課本P7頁第1題與第4題3、下列說法正確的是（ ）A、做曲線運動的物體速度的方向必定變化 B、速度變化的運動必定是曲線運動C、加速度恒定的運動不可能是曲線運動 D、加速度變化的運動必定是曲線運動五、課后反思、總結(jié)提升第 二 課 時一、自學(xué)質(zhì)疑與交流展示補充修訂： 1、蠟塊運動的數(shù)學(xué)描述建立直角坐標(biāo)系:以運動開始時蠟燭的位置為 ,水平向右

5、的方向和豎直向上的方向分別為 和 的方向.蠟塊位置隨時間變化的方程:X方向的方程 .Y方向的方程 .蠟塊運動的軌跡方程: 蠟塊的速度:V = . 蠟塊的速度方向與X軸的方向的角的正切 。 2、初速為V0的勻加速直線運動可看為 和 兩種運動的合運動。 3、水平拋出物體的運動可看為 和 兩種運動的合運動。二、合作探究，釋疑解難 拿出一枚硬幣，水平拋出后在空中（不計空氣阻力，合外力就是重力）將做曲線運動問題：硬幣做曲線運動物體的速度方向、合力方向及運動軌跡之間的空間關(guān)系怎樣？（大致畫出軌跡、標(biāo)出一些位置的速度方向及合力方向，你會有所發(fā)現(xiàn)） 三、精講點撥、互動探究1、物體做曲線運動的條件是： 物體做直

6、線運動的條件是：2、關(guān)于以下三位同學(xué)對曲線運動的理解說法正確嗎？你是怎么理解的？同學(xué)A：曲線運動一定是變速運動，而變速運動不一定是曲線運動。同學(xué)B：曲線運動是指物體運動的軌跡是曲線的運動，物體作曲線運動時所受到的合外力一定不為零，既可以是恒力，也可以是變力。同學(xué)C：當(dāng)物體做曲線運動時，物體所受合外力的方向與初速度方向可以成銳角，鈍角或直角。3、勻速直線運動、勻變速直線運動和曲線運動這三種不同運動的類比 比較項目運動名稱合力F加速度a速度v合力F(a)方 與v方向勻速直線運動勻變速直線運動曲線運動3、以下關(guān)于力與運動的關(guān)系的說法中，正確的是（ ）A、物體在恒力的作用下，不可能做曲線運動 B、物體

7、在變力的作用下，不可能做曲線運動C、物體在恒力的作用下，可能做曲線運動 D、物體在變力的作用下，不可能做加速運動4、質(zhì)量為m的物體，在F1、F2、F3三個共點力的作用下做勻速直線運動，保持F1、F2不變，僅將F3的方向改變900（大小不變）后，物體可能做（ ）A、加速度大小為F3/m的勻變速直線運動 B、加速度大小為F3/m的勻變速直線運動 C、加速度大小為F3/m的勻變速曲線運動 D、勻速直線運動5、完成課本P7頁第5題四、課堂小結(jié)曲線運動軌跡是 F(a)與v方向 共線 曲線運動速度大小可變，可不變變變是 運動 速度方向沿 方向，時刻 曲線運動a恒定a變化特點2條件五、課后反思、總結(jié)提升 5

8、.2平拋運動 【課標(biāo)要求及本節(jié)目標(biāo)】1知道什么是拋體運動。2、理解平拋運動是兩個直線運動的合成。3掌握平拋運動的速度規(guī)律，并能用來解決簡單的問題?！窘虒W(xué)方法和學(xué)法指導(dǎo)】 拋體運動是比較復(fù)雜的曲線運動，我們?nèi)孕枰獜奈矬w的受力情況來確定其運動情況。因此我們是采用運動的合成與分解（特別是正交分解）的方法來探究拋體運動的規(guī)律，即在一個平面直角坐標(biāo)系中來研究拋體運動。知識鏈接：力與運動的關(guān)系（牛頓第二定律及其矢量性），正交分解法?！緦W(xué)習(xí)過程】補充修訂： 1、舊知復(fù)習(xí)（1）勻變速直線運動的運動學(xué)基本公式速度公式： 位移公式： 導(dǎo)出公式： （2）物體做曲線運動的條件 二、新知學(xué)習(xí)1、自學(xué)質(zhì)疑（1）拋體運動的

9、基本知識1.定義：以一定的 將物體拋出，在空氣阻力可以忽略的情況下，物體所做的運動。2.特點：物體只受 作用，其加速度是 ，所以拋體運動是 運動。3. 分類：（1）初速度沿水平方向的，叫做 （2）初速度沿豎直方向的，叫做 （3）初速度方向是斜向上或斜向下方，叫做 2、交流展示1、平拋運動的特點初速度沿 方向，只受 力作用，軌跡為 線2、平拋運動的研究方法 （化曲為直運動的合成與分解）水平方向和豎直方向分別做什么運動？由于物體受到的重力是豎直方向，它在水平方向的分力是 ，所以物體在水平方向的加速度是 ，那么物體在水平方向做 運動；重力在豎直方向的分力為 ，所以加速度為 ，那么物體在豎直方向做 運

10、動平拋運動就是水平方向的 運動和豎直方向的 運動的合成。 當(dāng)堂檢測1.關(guān)于平拋運動的描述正確的是 （ ）A平拋運動的速度在時刻變化 B. 平拋運動的加速度在時刻變化C. 平拋運動是勻變速運動D. 平拋運動的速度不可能豎直向下3、精講點撥、互動探究平拋運動的求解方法拋體的速度（提示，平拋運動在水平方向是什么運動？豎直方向是什么運動？）水平分速度為Vx= 豎直分速度為Vy= t秒末的合速度 V的方向 典例分析：見P9例題1（略）當(dāng)堂檢測2.如圖所示，以9.8m/s的初速度水平拋出的物體，飛行一段時間后，垂直地撞在傾角=30的斜面上。則物體完成這段飛行的時間是(g取9.8m/s2)（ ）30v0A、

11、 B、 C、 D、2s4、 互動探究平拋運動的時間、位移問題設(shè)將一小球以速度v0從離地高h(yuǎn)處水平拋出，請你求出小球經(jīng)多長時間著地？并根據(jù)計算結(jié)果說明，做平拋運動的物體的運動時間由什么條件決定？請你用所掌握的知識來解釋課本第10頁“做一做”中A、B兩球運動時間的關(guān)系。結(jié)論：在問題中，小球落地時的水平位移是多少？做平拋運動的物體的水平位移由什么條件決定？思考1：合位移為多大？方向如何？小結(jié)：求解平拋運動問題方法歸納總結(jié)課外練習(xí)：p12問題與練習(xí)1課外思考：能否用vv0gt求A點的速度?4、 課堂小結(jié)5、 課后反思 補充修訂： 平拋運動的軌跡【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、掌握平拋運動的位移規(guī)律，并能用來解決簡單的

12、問題。2、能用數(shù)學(xué)知識推出平拋運動的軌跡方程，知道平拋運動的軌跡是一拋物線【教學(xué)方法和學(xué)法指導(dǎo)】平拋運動的研究方法可以用兩個簡單的直線運動來等效替代?！緦W(xué)習(xí)過程】（一）復(fù)習(xí)平拋運動在水平方向是什么運動？在豎直方向是什么運動？平拋運動的速度為，方向是回答上節(jié)課外思考：能否用vv0gt求A點的速度?不能，因為vv0gt的適用條件是勻變速直線運動，而平拋運動時曲線運動（二）、平拋運動位移的求解方法【交流展示】1、拋體的位置物體在任一時刻的位置坐標(biāo)的求解。以拋出點為坐標(biāo)原點，水平方向為x軸（正方向和初速度v0的方向相同），豎直方向為y軸，正方向向下，則物體在任意時刻t的位置坐標(biāo)為X= Y= 2、拋體的

13、位移位移的大小X= 合位移X的方向與水平方向夾角為 3、一般拋體運動（可只介紹方法）1、斜拋運動物體的初速度和重力 。（填“共線”或“不共線”）斜拋運動 勻變速曲線運動。（填“是”或“不是”）2、物體拋出的初速度大小為v0，初速度與水平方向的夾角為（射角）。以拋出點為坐標(biāo)原點，以水平方向為x軸的方向，豎直向上的方向為y軸的方向，建立平直角坐標(biāo)系。那么，在水平方向和豎直方向物體的初速度分別為：v0x=v0cos，v0y=v0sin。v0xv0yv0xy思考：做斜拋運動的物體在x軸、y軸方向上分別做什么運動？它的加速度多大？【精講點撥、互動探究】 推導(dǎo)以速度v0水平拋出的物體的運動軌跡方程，并根據(jù)

14、方程畫出軌跡。 當(dāng)堂檢測1、一架戰(zhàn)斗機以360Km/h水平勻速飛行，飛行高度為500m。若戰(zhàn)斗機要投彈擊中地面目標(biāo)，它應(yīng)距目標(biāo)水平距離為多遠(yuǎn)時投彈？（不考慮空氣阻力，g=10m/s2）2、從高為20m的樓頂邊緣水平拋出一個小鐵球，測出小鐵球落地點距離樓底邊緣40m，求小鐵球拋出時的初速度大小 。（不考慮空氣阻力，g=10m/s2） 課外練習(xí)：p12問題與練習(xí)2、3反饋檢測，拓展提高1、在一次摩托車跨越壕溝的表演中，摩托車從壕溝的一側(cè)以v=40m/s的速度沿水平方向飛向另一側(cè)，壕溝兩側(cè)的高度及寬度如圖2所示。摩托車前后輪的軸距為1.6m，不計空氣阻力。摩托車是否能越過壕溝？請計算說明。如果摩托車

15、能越過壕溝，它落地的速度多大？落地速度的方向與地面的夾角是多大（可用這個角的三角函數(shù)表示）？2.0m20m3.5mv圖2【課后反思、總結(jié)提升】5.4圓周運動;描述圓周運動的物理量【學(xué)習(xí)目標(biāo)】2.在分析傳動裝置時，要抓住相等的物理量進(jìn)行過渡分析：如同一轉(zhuǎn)盤上各點的角速度相等，同一皮帶上各點的線速度相等。1、了解勻速圓周圓周運動的特征2、理解線速度、角速度的概念，知道是描述勻速圓周運動的物理量，會用相應(yīng)的公式計算【教學(xué)方法與學(xué)法指導(dǎo)】 本節(jié)內(nèi)容介紹了描述圓周運動的幾個物理量及它們之間的關(guān)系，應(yīng)在自學(xué)的基礎(chǔ)上加強對概念的理解，并能結(jié)合實例對線速度、角速度之間的關(guān)系進(jìn)行實際的分析運用。2在分析傳動裝置

16、時，要抓住相等的物理量進(jìn)行過渡分析：如同一轉(zhuǎn)盤上各點的角速度相等，同一皮帶上各點的線速度相等?！緦W(xué)習(xí)過程】1、 自學(xué)質(zhì)疑什么是線速度，什么是角速度，什么樣的圓周運動時勻速圓周運補充修訂： 動？線速度和角速度是什么關(guān)系?2、 交流展示（1）線速度1)定義： （比值定義法)(這里是弧長，而直線運動中是位移) 2)大?。簐= L /t (L 是弧長非位移)3)單位： 注意：當(dāng)選取的時間t很小很小時(趨近零)弧長L就等于物體在t時刻的位移，定義式中的v，就是直線運動中學(xué)過的瞬時速度了4)方向: （二）勻速圓周運動 質(zhì)點沿圓周運動，如果在 ，故線速度的大小處處相等，這種運動就叫做“勻速圓周運動”亦稱“勻

17、速率圓周運動”。注意： “勻速圓周運動”中的“勻速”指的是速度的大小不變，即速率不變，但速度方向隨時發(fā)生變化：而“勻速直線運動”的“勻速”指的速度不變是大小方向都不變，二者并不相同結(jié)論：勻速圓周運動是一種變速運動（三）角速度(1)定義： (2)物理意義：描述質(zhì)點轉(zhuǎn)過的圓心角的快慢，是描述物體圓周運動快慢的物理量(3)定義式： （4）單位： 3、 精講點撥： 1）交流展示中需要注意的問題 2）線速度與角速度的關(guān)系 V=r （推導(dǎo)略）4、互動探究：1、勻速圓周運動的角速度變嗎？線速度變嗎？2、在一些機器內(nèi)部，有一些相互嚙合的大小齒輪，當(dāng)機器轉(zhuǎn)動時，有人說小齒輪比大齒輪轉(zhuǎn)的快，也有人說它們的速度大小

18、是一樣的。為什么會有不同的說法？你怎么看？典例分析：P19課后習(xí)題2（略）【課后反思、總結(jié)提升】 圓周運動：描述圓周運動快慢的其它方法【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、了解物體做圓周運動的特征。知道角速度與線速度是描述物體做勻速圓周運動的物理量2、 理解線速度、角速度、周期之間的關(guān)系。3、會用相應(yīng)的公式進(jìn)行簡單的計算【學(xué)習(xí)過程】 1、自學(xué)質(zhì)疑與交流展示描述圓周運動快慢的其它方法 （一）周期： 叫做周期。單位： 符號： 鐘表指針周期各是多少？地球自傳周期、公轉(zhuǎn)周期？（二）頻率： （1）定義： 。單位： ,符號： （2）與周期的關(guān)系： （3）物理意義： （三）轉(zhuǎn)速： 。符號： 單位：2、精講點撥互動探究1、 線速度

19、、角速度、轉(zhuǎn)速、周期之間有什么關(guān)系？ 線速度： v=2rT 角速度： =2T 思考1、關(guān)于物體做圓周運動時某一點的角速度和線速度，下列說法正確的是：（ ）質(zhì)點做勻速圓周運動時，下列說法正確的是（ ）A 線速度越大，周期一定越小 B角速度越大，周期一定越小 C轉(zhuǎn)速越大，周期一定越小 D圓周半徑越小，周期一定越小思考2、兩質(zhì)點做勻速圓周運動時，關(guān)于線速度、角速度和周期的關(guān)系說法正確的是（ ）A線速度大的角速度一定大 B角速度大的周期一定小 C周期小的線速度一定大 D周期大的線速度一定小2、傳動輪問題思考3、如圖所示，A、B兩點分別位于大、小輪的邊緣上，C點位于大輪半徑的中點，大輪的半徑是小輪的2倍

20、，它們之間靠摩擦傳動，接觸面上沒有滑動。請在該裝置上的A、B、C三個點中選定兩個點，說明公式V=r的以下三種變量關(guān)系：、V相等，與r成反比、相等，V與r成正比、r相等，V與成正比思考4、如右圖所示O1軸上有兩個轉(zhuǎn)動輪，大輪半徑為 2 r，小輪的半徑為 r，輪O2的半徑為 r，對于輪緣上的A、B、C三點，則：A：B：C ，VA：VB：VC 。AO2r12rBCO1r22、自行車勻速行駛中，車輪繞軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速為120r/min，車輪的直徑為0.70m求自行車行駛速度的大??？3、如圖所示的皮帶傳動裝置中，輪A和B同軸，A、B、C分別是三個輪邊緣的質(zhì)點，且RA=RC=2RB，則三質(zhì)點的線速度大小之比V

21、A：VB：VC為多大？4、P19“問題與練習(xí)” 第五題四、課堂反思總結(jié)提升 5.5 向心加速度補充修訂： 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、 理解勻速圓周運動中產(chǎn)生加速度的原因2、 掌握向心加速度的確定方法和計算公式【教學(xué)方法與學(xué)法指導(dǎo)】1、 運用牛頓第二定律，“從力推知加速度”的思路，掌握向心加速度的大小和方向；2、 利用在矢量狀態(tài)下速度變化量與加速度之間的聯(lián)系，從“速度的變化量”入手，結(jié)合“極限思想”（時間極短）推導(dǎo)出“向心加速度的大小的表達(dá)式”。知識鏈接：運動與力的關(guān)系（牛頓第二定律、加速度的定義式及其矢量性），極限思想【學(xué)習(xí)過程】 1、自學(xué)質(zhì)疑:(1)復(fù)習(xí)加速度的有關(guān)知識，對自己不清楚的提前弄懂（2）

22、勻速圓周運動是變速曲線運動，那么物體所受的外力有何特點？加速度又怎樣呢？2、交流展示（1）沿著圓周運動的物體是否一定受力？為什么?如果物體不受力 物體一定做 運動做圓周運動的物體,物體速度的方向 改變（填一定或不一定） 物體 有加速度（填一定或不一定）物體合力一定 （填為0或不為0）那么做勻速圓周運動的物體所受合外力方向有何特點？2、a：地球受到什么力的作用? 這個力可能沿什么方向? b：小球受到幾個力的作用?這幾個力的合力沿什么方向? 精講點撥、互動探究上圖中對小球受力分析有FN與G相抵消，所以合力為F F的方向與速度V垂直結(jié)論：做勻速圓運動的小球，合外力指向圓心一、勻速圓周運動的加速度 1

23、、定義：做勻速圓周運動的物體加速度指向圓心，這個加速度稱為向心加速度。 2、符號：an3、方向：始終指向圓心4、物理意義：描述速度方向變化的快慢（因為勻速圓周運動的速度大小不變）說明：勻速圓周運動加速度的大小不變，方向時刻改變，所以勻速圓周運動不是勻變速運動，是變加速運動合作探究：向心加速度的大表達(dá)式參考課本P21 ，探究加速度大小的表達(dá)式an= 、an=2 r【達(dá)標(biāo)檢測】1、關(guān)于向心加速度的物理意義，下列說法正確的是（ ）A、它描述的時線速度方向變化的快慢 B、它描述的時線速度大小變化的快慢C、它描述的時角速度變化的快慢 D、勻速圓周運動的向心加速度是恒定不變的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在勻速圓周運動中，向心加速度是恒定的D在勻速圓周運動中，向心加速度的大小不斷變化3、甲、乙兩物體都在做勻速圓周運動，下列四種情況哪個物體的向心加速度比較大?A