曲線運(yùn)動(dòng)教案

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第四章

曲線運(yùn)動(dòng)

一、本章學(xué)問要點(diǎn)：

1、曲線運(yùn)動(dòng)中質(zhì)點(diǎn)的速度沿軌道的切線方向，且必具有加速度。

2、運(yùn)動(dòng)的合成和分解。

3、平拋運(yùn)動(dòng)。

4、勻速率園周運(yùn)動(dòng)，線速度和角速度、周期、園周運(yùn)動(dòng)的向心加速度v2

a?R5、園周運(yùn)動(dòng)中的向心力

二、說明：v2

1．不要求會(huì)推導(dǎo)向心加速度的公式a?R2．有關(guān)向心力的計(jì)算，只限于向心力是在一條直線上的力合成的狀況。

二、本章內(nèi)容及高考考查的特點(diǎn)：

本章學(xué)問是運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)學(xué)問的綜合運(yùn)用。首先敘述了曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和條件，然后敘述了討論曲線運(yùn)動(dòng)的基本方法—運(yùn)動(dòng)的合成和分解；最終討論了曲線運(yùn)動(dòng)的兩種重要特別狀況—平拋運(yùn)動(dòng)和勻速園周運(yùn)動(dòng)。其中平拋運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)的描述及向心力、向心加速度的概念是本章的重點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)的合成和分解是本章的重點(diǎn)。平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其討論方法、圓周運(yùn)動(dòng)的角速度、線速度、向心加速度及做園周運(yùn)動(dòng)的物體力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系是近年高考的熱點(diǎn)，人造地球衛(wèi)星幾乎每年都有，園周運(yùn)動(dòng)常常與電磁場(chǎng)、洛侖茲力等內(nèi)容結(jié)合起來進(jìn)行考查。這部分學(xué)問是高考綜合考察的常考點(diǎn)，主要以綜合計(jì)算題形式消失。

三、課時(shí)支配：

第一課時(shí)：曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成和分解

第二課時(shí)：平拋運(yùn)動(dòng)

第三課時(shí)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)及向心力公式

第四課時(shí)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用

第五課時(shí)：豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)

第六課時(shí)：?jiǎn)卧獧z測(cè)

第七課時(shí)：?jiǎn)卧獧z測(cè)講評(píng)

第八課時(shí)：?jiǎn)卧獧z測(cè)講評(píng)

第一課時(shí)

曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成和分解

教學(xué)目的和要求：

1、了解物體做曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和條件

2、理解運(yùn)動(dòng)合成和分解的原理和法則

3、把握運(yùn)動(dòng)合成和分解的方法

教學(xué)過程：

一、曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：

曲線運(yùn)動(dòng)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(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，但變速運(yùn)動(dòng)并不肯定是曲線運(yùn)動(dòng)，如勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

二、物體做曲線運(yùn)動(dòng)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(dòng)和非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的區(qū)分

勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的加速度a恒定（即合外力恒定），如平拋運(yùn)動(dòng)。非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的加速度是變化的，即合外力是變化的，如勻速園周運(yùn)動(dòng)。

四、運(yùn)動(dòng)的合成和分解

㈠原理和法則：

1．運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理：

一個(gè)物體同時(shí)參加幾種運(yùn)動(dòng)，那么各分運(yùn)動(dòng)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(dòng)是這幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)的疊加。例如過河。

2．運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性原理：

若一個(gè)物體同時(shí)參加幾個(gè)運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)是在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的。

3．運(yùn)動(dòng)的等效性原理：

各分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律疊加起來與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有完全相同的效果。

4．運(yùn)動(dòng)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(dòng)的合成

1．兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合成

①分運(yùn)動(dòng)在一條直線上，如順?biāo)兄?、逆水行舟等?/p>

②兩分運(yùn)動(dòng)互成角度（只爭(zhēng)論有直角的問題）。

例1：一人以4m/s

6m/s的速度騎行時(shí)，感覺風(fēng)是從東南吹來，則實(shí)際風(fēng)速和風(fēng)向如何？

解析：風(fēng)相對(duì)人參加了兩個(gè)運(yùn)動(dòng)：相對(duì)自行車向西的運(yùn)動(dòng)v1和其實(shí)際運(yùn)動(dòng)v2，感覺的風(fēng)是合運(yùn)動(dòng)v。

v2=2m/s

tgα=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)锏娜擞^看到雨滴的速度大小及方向如何？

解析：雨滴參加兩個(gè)運(yùn)動(dòng)：相對(duì)汽車向西的運(yùn)動(dòng)和豎直向下的運(yùn)動(dòng)，汽車?yán)锏娜擞^看到的速度是合速度。

方向：下偏西450

例3．小船過河問題

①最短時(shí)間過河。船頭指向?qū)Π丁?/p>

②最短位移過河。分v1v2、v1v2兩種狀況。

2．一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)加速直線運(yùn)動(dòng)的合成：

①兩分運(yùn)動(dòng)在始終線上，如勻加速、勻減速、豎直上拋運(yùn)動(dòng)等。

②兩分運(yùn)動(dòng)互成角度。如平拋運(yùn)動(dòng)，下節(jié)課再講。

3．兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍舊是勻變速運(yùn)動(dòng)。若v0與a合在同一

直線上，做直線運(yùn)動(dòng)；若v0與a合不在同始終線上做曲線運(yùn)動(dòng)。這類題目將在

電場(chǎng)和磁場(chǎng)中消失。

㈡運(yùn)動(dòng)的分解：

一般是依據(jù)討論對(duì)象的實(shí)際運(yùn)動(dòng)效果分解，要留意的是討論對(duì)象的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是合運(yùn)動(dòng)。

例1．汽車?yán)矬w

例2．人拉小船

例3．反射光線在屏幕上光斑的速度

五、下節(jié)課時(shí)支配：復(fù)習(xí)平拋運(yùn)動(dòng)

平拋運(yùn)動(dòng)

教學(xué)目的和要求

1．理解平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

2．會(huì)用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決有關(guān)問題

教學(xué)過程

一、平拋運(yùn)動(dòng)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(dòng)。=v0,x=v0t②豎

直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。vy=gt,y=gt2/2.下落時(shí)間t?2y/g（只與下落高度y有關(guān)，于其它因素?zé)o關(guān)）。

任何時(shí)刻的速度v及v與v0的夾角θ：

v?v0?(gt)2??tg-1(gt/v0)2

1任何時(shí)刻的總位移：s?x2?y2?(v0t)2?(gt2)22

水平射程：x?v0t?v02hg

二、平拋運(yùn)動(dòng)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，飛到某地上空開頭每隔2s投下一顆炸彈，開頭投第六顆炸彈時(shí)，第一顆炸彈剛好落地，這時(shí)飛機(jī)已經(jīng)飛出1000m遠(yuǎn)。求第六顆炸彈落地時(shí)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(shí)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(shí)它們之間的距離；⑵當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)的位移相互垂直時(shí)它們之間的距離；

三、下節(jié)課時(shí)支配：復(fù)習(xí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)及向心力公式

勻速圓周運(yùn)動(dòng)及向心力公式

教學(xué)目的和要求

1．把握描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量

2．能嫻熟應(yīng)用圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式

教學(xué)過程

一、描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量

1．線速度：

定義：做園周運(yùn)動(dòng)的物體通過的弧長(zhǎng)與所用時(shí)間的比值

sV?t

此式計(jì)算出為平均速率，當(dāng)t?0時(shí)的極限為即時(shí)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(dòng)的快慢。

2．角速度：

定義：做園周運(yùn)動(dòng)的物體，半徑轉(zhuǎn)過的角度跟所用時(shí)間的比值：

???t

此式為平均角速度t?0時(shí)為即時(shí)角速度。?為矢量，方向垂直于園周運(yùn)動(dòng)的平面，在高中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(dòng)的快慢。

3．周期和頻率：

T（s）、f（Hz）、T?1、留意轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)/分（頻率）f

4．V、ω、T、f的關(guān)系：

對(duì)任何園周運(yùn)動(dòng)：V=r??即時(shí)對(duì)應(yīng)，T=1是在T不變的條件下成立f

在勻速園周運(yùn)動(dòng)中：V=r??T?2?f?2?rf