第六章曲線運(yùn)動(dòng)復(fù)習(xí)教案設(shè)計(jì)

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載第六章曲線運(yùn)動(dòng)（復(fù)習(xí)設(shè)計(jì)）新課標(biāo)要求1、要深刻理解物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件和曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是物體所受合外力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向不在一條直線上，判斷物體是否做曲線運(yùn)動(dòng)只需要找到物體所受的合外力的方向及物體的速度方向即可。曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在某一點(diǎn)（或某一時(shí)刻）的速度方向就是在曲線上的這一點(diǎn)的切線方向，其方向不斷發(fā)生變化，因此曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。2、認(rèn)直把握運(yùn)動(dòng)的合成與分解所遵循的一個(gè)原則，兩個(gè)原理。一個(gè)原則是運(yùn)動(dòng)的和成與分解均遵守平行四邊形定則。這里包括對(duì)l 、v、 a 的合成與分解。兩個(gè)原理是：運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理和運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性

2、原理。運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理是指：物體在任何方向的運(yùn)動(dòng)，都按其自身的規(guī)律來(lái)進(jìn)行，不會(huì)因?yàn)槠渌较虻倪\(yùn)動(dòng)是否存在而受到影響。運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性原理是指：若物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(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，它們之間不存在先后的問(wèn)題。3、物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件以及平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法。物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件有兩個(gè)：其一為物體具有不為零的水平初速度v0。其二為物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受重力的作用。平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法為： 根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)水平方向不受力， 豎直方向只受重力的特點(diǎn)， 將其沿水平 （ x 軸）和豎直（ y 軸）兩個(gè)方向分解，水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，將復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)用合成與分解的方法化為

3、直線運(yùn)動(dòng)的合成，是我們處理曲線運(yùn)動(dòng)的常用方法。4、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是：線速度的大小恒定不變。角速度、周期和頻率恒定不變，向心力和向心加速度的大小也是恒定不變的。處理勻速圓周運(yùn)動(dòng)的基本方法為：運(yùn)用幾何關(guān)系找到圓周運(yùn)動(dòng)的圓心和軌道半徑，根據(jù)受力分析確定向心力的大小，最后利用向心力的適當(dāng)表達(dá)式列方程求解。 復(fù)習(xí)重點(diǎn)平拋運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng) 教學(xué)難點(diǎn)平拋運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用。 教學(xué)方法： 復(fù)習(xí)提問(wèn)、講練結(jié)合。 教學(xué)過(guò)程（一）投影全章知識(shí)脈絡(luò)，構(gòu)建知識(shí)體系本章我們學(xué)習(xí)了物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件以及運(yùn)動(dòng)的合成和分解，并研究了兩種曲線運(yùn)動(dòng)：平拋運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)的合成和分解是研究曲線運(yùn)動(dòng)的基本方法，本

4、章的知識(shí)框圖如下：學(xué)習(xí)必備歡迎下載（二）復(fù)習(xí)思路突破1、物理思維方法本章中， 我們借助運(yùn)動(dòng)的分解與合成方法，研究了曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，達(dá)到了 “曲徑通幽”的效果，貫穿著物理學(xué)上的等效思維方法，值得體會(huì)。等效方法不但能使問(wèn)題化繁為簡(jiǎn)，化難為易， 而且能加深我們對(duì)物理概念和規(guī)律的認(rèn)識(shí)，強(qiáng)化思維，豐富想象，培養(yǎng)我們獨(dú)立獲取知識(shí)的能力。2、基本解題方法（ 1）如何運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解與合成方法來(lái)研究曲線運(yùn)動(dòng)呢？利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解研究曲線運(yùn)動(dòng)的思維流程：在處理實(shí)際問(wèn)題中應(yīng)注意： 只有深刻挖掘曲線運(yùn)動(dòng)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)效果，才能明確曲線運(yùn)動(dòng)應(yīng)分解為哪兩個(gè)方向上的直線運(yùn)動(dòng)。這是分析處理曲線運(yùn)動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)。 進(jìn)行等效合成時(shí)，要

5、尋找兩分運(yùn)動(dòng)時(shí)間的聯(lián)系等時(shí)性。這往往是分析處理曲線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的切人點(diǎn)。（ 2）處理勻速圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的解題思路。所有勻速圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)命題，重點(diǎn)都是對(duì)牛頓第二定律 F=ma 在曲線運(yùn)動(dòng)中具體應(yīng)用的考查。通常的解題思路為：首先分析向心力的來(lái)源，然后確定物體圓周運(yùn)動(dòng)軌道平面、圓學(xué)習(xí)必備歡迎下載心、圓半徑，寫出與向心力所對(duì)應(yīng)的向心加速度表達(dá)式，同時(shí)，力求將題目的待求量如：未知力、未知線速度、未知周期等包含到向心力或向心加速度的表達(dá)式中，最后，依據(jù)F=ma列方程求解。（三）本章要點(diǎn)綜述l 、曲線運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)的合成與分解物體的運(yùn)動(dòng)軌跡不是直線的運(yùn)動(dòng)稱為曲線運(yùn)動(dòng)，曲線運(yùn)動(dòng)的條件可從兩個(gè)角度來(lái)理解：從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度來(lái)

6、理解：物體的加速度方向與速度方向不在同一條直線上；從動(dòng)力學(xué)角度來(lái)理解：物體所受合力的方向與物體的速度方向不在同一條直線上。曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向沿曲線的切線方向，曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)。曲線運(yùn)動(dòng)是一種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，為了簡(jiǎn)化解題過(guò)程引入了運(yùn)動(dòng)的合成和分解。一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)可根據(jù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際效果按正交分解或按平行四邊形定則進(jìn)行分解。合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)是等效替代關(guān)系，它們具有獨(dú)立性和等時(shí)性的特點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)的合成是運(yùn)動(dòng)分解的逆運(yùn)算，同樣遵循平行四邊形定則。2、平拋運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)具有水平初速度且只受重力作用，是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。研究平拋運(yùn)動(dòng)的方法是利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解，將復(fù)雜運(yùn)動(dòng)分解成水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落

7、體運(yùn)動(dòng)。其運(yùn)動(dòng)規(guī)律為：水平方向：ax=0，vx=v0，x=v0t；豎直方向： ay=g，vy=gt，y=gt2/2；合運(yùn)動(dòng)： a=g， vvx2vy2， v 與 v0 的夾角 tangtv0平拋運(yùn)動(dòng)中飛行時(shí)間僅由拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)間的豎直高度決定，即 t2h無(wú)關(guān)。水與 v0g平射程 x=v02h 。g3勻速圓周運(yùn)動(dòng)、描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析。正確理解并掌握勻速圓周運(yùn)動(dòng)、線速度、角速度、周期和頻率、向心加速度、向心力的概念及物理意義，并掌握相關(guān)公式。圓周運(yùn)動(dòng)與其他知識(shí)結(jié)合時(shí)，關(guān)鍵找出向心力，再利用向心力公式Fnm v2r或Fnmr2 列式求解。 向心力可以由某一個(gè)力提供，也可

8、由某一個(gè)力的分力提供，還可以由合外力提供， 在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中， 向心力指向圓心， 其大小不變， 作用是改變線速度的方向，不改變線速度的大??；在變速圓周運(yùn)動(dòng)中，物體所受的合外力不一定指向圓心，各力沿半徑的分量的合力指向圓心，此合力提供向心力，大小、方向均變化；與半徑垂直的各分力的合力改變速度大小，此合力產(chǎn)生切向加速度，在中學(xué)階段不做研究。對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析應(yīng)結(jié)合受力分析，找準(zhǔn)圓心位置，結(jié)合牛頓第二定律和向心學(xué)習(xí)必備歡迎下載力公式列方程求解，要注意繩類的約束條件為v臨gR ，桿類的約束條件為v臨0 。（四）本章專題剖析例 1如圖所示，半徑為R 的水平圓板繞豎直軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)半徑OB 轉(zhuǎn)

9、到某一方向時(shí)，在圓板中心正上方h 處以平行于OB 方向水平拋出一小球，小球拋出時(shí)的速度及圓板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為多大時(shí)，小球與圓板只碰一次，且落點(diǎn)為B?【解析】球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2ht=g球落到 B 點(diǎn)時(shí)水平位移為R，則球拋出時(shí)的速度為R gv=Rt 2h要保證球落到B 點(diǎn)，需在球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi)使圓板轉(zhuǎn)動(dòng)n 圈（ n=1， 2，），則2t=n圓板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為 =n 2=2 ng=n2gt2hh【答案】Rg ； n 2 g2hh例 2如圖所示， 一半徑為 R=2 m 的圓環(huán)，以直徑 A B 為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)， 轉(zhuǎn)動(dòng)周期 T=2 s，環(huán)上有 M、 N 兩點(diǎn)，試求 M、 N 兩點(diǎn)的角速度和線速度 .學(xué)

10、習(xí)必備歡迎下載【解析】 M、N 兩點(diǎn)的角速度 N2= rad/s= M =TN 點(diǎn)的半徑r N=Rsin60° =2 ×33mm=2N 點(diǎn)的線速度vN=r N× N= 3 m/sM 點(diǎn)的半徑rM =Rsin30° =2×1m=1 m2M 點(diǎn)的線速度vM=r m× m=1× m/s= m/s【答案】 rad/s，例 3兩個(gè)質(zhì)量分別是m/s rad/s，3 m/sm1 和 m2 的光滑小球套在光滑水平桿上，用長(zhǎng)為L(zhǎng) 的細(xì)線連接，水平桿隨框架以角速度 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩球在桿上相對(duì)靜止，如圖所示，求兩球離轉(zhuǎn)動(dòng)中心的距離 R1 和 R2

11、及細(xì)線的拉力。解析：繩對(duì) m1 和 m2 的拉力是它們做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)題意R1+R2=L， R2=L R1對(duì) m1： F=m1 2R1對(duì) m2： F=m2 2R2=m2 2（ LR1）所以 m1 2R1=m2 2（ L R1）即得： R1=m2 Lm1m2R2=L R1=學(xué)習(xí)必備歡迎下載m1Lm1m2F=m1 2·m2 Lm1m2= m1m2 2L m1 m2答案：m2L；m1Lm1m22 L； F=m1 m2m1 m2m1m2例 4如圖所示，在質(zhì)量為M 的電動(dòng)機(jī)上，裝有質(zhì)量為m 的偏心輪，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為 ，當(dāng)飛輪重心在轉(zhuǎn)軸正上方時(shí)，電動(dòng)機(jī)對(duì)地面的壓力剛好為零，則飛輪重心

12、離轉(zhuǎn)軸的距離多大 ?在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)對(duì)地面的最大壓力多大?【解析】設(shè)偏心輪的重心距轉(zhuǎn)軸r，偏心輪等效為用一長(zhǎng)為r 的細(xì)桿固定質(zhì)量為m（輪的質(zhì)量）的質(zhì)點(diǎn)，繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)（如圖）。輪的重心在正上方時(shí)，電動(dòng)機(jī)對(duì)地面的壓力剛好為零，則此時(shí)偏心輪對(duì)電動(dòng)機(jī)向上的作用力大小等于電動(dòng)機(jī)的重力。即F=Mg根據(jù)牛頓第三定律，此時(shí)軸對(duì)偏心輪的作用力向下，大小為F=Mg，其向心力為F mg=m 2r由得偏心輪重心到轉(zhuǎn)軸的距離為：r =（M m） g（ m 2）當(dāng)偏心輪的重心轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)對(duì)地面的壓力最大.對(duì)偏心輪有F mg=m 2r對(duì)電動(dòng)機(jī)，設(shè)它所受支持力為F NF N=F Mg由、解得F N=2（ M m）

13、g由牛頓第三定律得，電動(dòng)機(jī)對(duì)地面的最大壓力為2（ M m） g.【答案】（ M m） g（ m 2）； 2（ M m） g學(xué)習(xí)必備歡迎下載【說(shuō)明】本題的簡(jiǎn)單解法是取電動(dòng)機(jī)和偏心輪組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，當(dāng)偏心輪在軸正上方時(shí)，電動(dòng)機(jī)對(duì)地面剛好無(wú)壓力，系統(tǒng)受到的合外力為（Mm）g，其中一部分物體是m 具有豎直向下的加速度（即向心加速度），則（ M m）g=m 2r得 r =（ M m） g（ m 2）當(dāng)偏心輪的重心轉(zhuǎn)至軸的正下方時(shí)，電動(dòng)機(jī)對(duì)地面壓力最大，此時(shí)系統(tǒng)受到的合力為FN（ M m）g，其中一部分物體m 具有豎直向上的加速度（即向心加速度），則F N（ Mm） g=m 2r由解得 F N=2（

14、 M m）g.由牛頓第三定律知電動(dòng)機(jī)對(duì)地面的最大壓力為2（M m）g.（五）課堂練習(xí)1、對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下面說(shuō)法正確的是（）A. 相等的時(shí)間里通過(guò)的路程相等B. 相等的時(shí)間里通過(guò)的弧長(zhǎng)相等D. 相等的時(shí)間里轉(zhuǎn)過(guò)的角度相等2、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下列不變的物理量是（）A. 速度B. 速率C.角速度D. 周期3、關(guān)于角速度和線速度，說(shuō)法正確的是（）A. 半徑一定，角速度與線速度成反比B. 半徑一定，角速度與線速度成正比C.線速度一定，角速度與半徑成正比D. 角速度一定，線速度與半徑成反比4、小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是（）A. 向心加速度與半徑成反比，因?yàn)関2a=rB. 向心加

15、速度與半徑成正比，因?yàn)閍= 2rvC.角速度與半徑成反比，因?yàn)?=rD. 角速度與轉(zhuǎn)速成正比，因?yàn)?=2 n5、下列說(shuō)法正確的是（）A. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻速運(yùn)動(dòng)B. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻變速運(yùn)動(dòng)C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)D. 物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其合力垂直于速度方向，不改變線速度大小6、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的兩物體甲和乙，它們的向心加速度分別為a1 和 a2，且 a1 a2，下學(xué)習(xí)必備歡迎下載列判斷正確的是（）A. 甲的線速度大于乙的線速度B. 甲的角速度比乙的角速度小C.甲的軌道半徑比乙的軌道半徑小D. 甲的速度方向比乙的速度方向變化得快7、小球以直撞在斜面上15 m/s 的水平初速度向一

16、傾角為37°的斜面拋出，飛行一段時(shí)間后，恰好垂2.求：（ 1）小球在空中的飛行時(shí)間；（ 2）拋出點(diǎn)距落球點(diǎn)的高度.（g=10 m/s ）參考答案1、 ABD2、 BCD 解析物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度的大小雖然不變，但它的方向在不斷變化 .選項(xiàng) BCD 正確 .3、 B 解析 由 v r 得 v r ，即 r 一定時(shí) 與 v 成正比 .由 v r 知，線速度一定時(shí)，角速度與半徑成反比.由 v r 知，角速度一定時(shí)，線速度與半徑成正比.4、 D 解析： A、 B、 C 的說(shuō)法不完整，缺少條件，故不正確，只有在v 不變的條件下，才能說(shuō) a 與 r 成反比， 與 r 成反比，在 不變的條件下， a 與 r 成反比 .故 D 正確 .5、 C 解析：勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，速度和加速度方向時(shí)刻在變，故A、B 錯(cuò)， C 對(duì)；物體只有做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其合力才垂直于速度，不改變線速度大小，D 錯(cuò).故 C 選項(xiàng)正確 .6、 D 解析：向心加速度不改變速度大小，只改變速度方向，所以，a1 a2 意味著甲的速度方向比乙的速度方向變化得快.故 D 選項(xiàng)正確 .7、解析 :將球?qū)⒁竭_(dá)落地點(diǎn)時(shí)的速度分解，如圖所示由圖可知 =37° ,=90° -37° =53°gtv0·