第四章 曲線運動

1、課 題高三物理第一輪復(fù)習(xí)教案 第四章 曲線運動 天體運動 第一課時教學(xué)目標(biāo)1明確形成曲線運動的條件（落實到平拋運動和勻速圓周運動）；2理解和運動、分運動，能運用平行四邊形定則處理運動合成與分解問題。3掌握平拋運動的分解方法及運動規(guī)律教學(xué)重點掌握運動的合成與分解教學(xué)難點平拋運動的掌握教學(xué)方法 教 學(xué) 實 施 過 程教學(xué)活動個案補(bǔ)充導(dǎo)入一、曲線運動1曲線運動的條件：質(zhì)點所受合外力的方向（或加速度方向）跟它的速度方向不在同一直線上。物體能否做曲線運動要看力的方向，不是看力的大小。2曲線運動的特點：曲線運動的速度方向一定改變，所以是變速運動。講授新課二、運動的合成與分解(猴爬桿)1從已知的分運動來求合

2、運動，叫做運動的合成，包括位移、速度和加速度的合成，由于它們都是矢量，所以遵循四邊形定則。2求已知運動的分運動，叫運動的分解，解題按實際“效果”分解，或正交分解。3合運動與分運動的特征：運動的合成與分解符合平行四邊形法則。分運動共線時變成了代數(shù)相加減。矢量性v1 va1 ao v2 a2合運動與分運動具有“同時性”同時性每個分運動都是獨立的，不受其他運動的影響?yīng)毩⑿院线\動的性質(zhì)是由分運動決定的相關(guān)性 實際表現(xiàn)出來的運動是合運動 速度、時間、位移、加速度要一 一對應(yīng) 運動的分解要根據(jù)力的作用效果(或正交分解)4兩個互成角度的直線運動的合運動是直線運動還是曲線運動？三、應(yīng)用舉例：1 過河問題例1、

3、一條寬度為L的河流，水流速度為Vs,已知船在靜水中的速度為Vc，那么：（1）怎樣渡河時間最短？（2）若Vc>Vs,怎樣渡河位移最?。浚?）若Vc<Vs,怎樣注河船漂下的距離最短？分析與解：（1）如圖2甲所示，設(shè)船上頭斜向上游與河岸成任意角，這時船速在垂直于河岸方向的速度分量V1=Vcsin,渡河所需時間為：.可以看出：L、Vc一定時，t隨sin增大而減??；當(dāng)=900時，sin=1,所以，當(dāng)船頭與河岸垂直時，渡河時間最短，.(2)如圖2乙所示，渡河的最小位移即河的寬度。為了使渡河位移等于L，必須使船的合速度V的方向與河岸垂直。這是船頭應(yīng)指向河的上游，并與河岸成一定的角度。根據(jù)三角函數(shù)

4、關(guān)系有：VccosVs=0. 所以=arccosVs/Vc,因為0cos1,所以只有在Vc>Vs時，船才有可能垂直于河岸橫渡。VsVcV2圖2甲V1VsVc圖2乙VVsVc圖2丙VABE（3）如果水流速度大于船上在靜水中的航行速度，則不論船的航向如何，總是被水沖向下游。怎樣才能使漂下的距離最短呢？如圖2丙所示，設(shè)船頭Vc與河岸成角，合速度V與河岸成角?？梢钥闯觯航窃酱?，船漂下的距離x越短，那么，在什么條件下角最大呢？以Vs的矢尖為圓心，以Vc為半徑畫圓，當(dāng)V與圓相切時，角最大，根據(jù)cos=Vc/Vs,船頭與河岸的夾角應(yīng)為：=arccosVc/Vs.船漂的最短距離為：.此時渡河的最短位移為

5、：作業(yè)布置教學(xué)反思課 題高三物理第一輪復(fù)習(xí)教案 第四章 曲線運動 天體運動 第二課時教學(xué)目標(biāo)1明確形成曲線運動的條件（落實到平拋運動和勻速圓周運動）；2理解和運動、分運動，能運用平行四邊形定則處理運動合成與分解問題。3掌握平拋運動的分解方法及運動規(guī)律教學(xué)重點掌握運動的合成與分解教學(xué)難點平拋運動的掌握教學(xué)方法 教 學(xué) 實 施 過 程教學(xué)活動個案補(bǔ)充導(dǎo)入2連帶運動問題【例2】如圖所示，汽車甲以速度v1拉汽車乙前進(jìn)，乙的速度為v2，甲、乙都在水平面上運動，求v1v2解析：甲、乙沿繩的速度分別為v1和v2cos，兩者應(yīng)該相等，所以有v1v2=cos1講授新課【例3】 兩根光滑的桿互相垂直地固定在一起。

6、上面分別穿有一個小球。小球a、b間用一細(xì)直棒相連如圖。當(dāng)細(xì)直棒與豎直桿夾角為時，求兩小球?qū)嶋H速度之比vavb解析：a、b沿桿分速度分別為vacos和vbsin vavb= tan13、會根據(jù)運動的合成與分解求解面接觸物體的速度問題。求相互接觸物體的速度關(guān)聯(lián)問題時，首先要明確兩接觸物體的速度，分析彈力的方向，然后將兩物體的速度分別沿彈力的方向和垂直于彈力的方向進(jìn)行分解，令兩物體沿彈力方向的速度相等即可求出。例4、一個半徑為R的半圓柱體沿水平方向向右以速度V0勻速運動。在半圓柱體上擱置一根豎直桿，此桿只能沿豎直方向運動，如圖7所示。當(dāng)桿與半圓柱體接觸點P與柱心的連線與豎直方向的夾角為，求豎直桿運動

7、的速度。ROPV0圖7V1解：設(shè)豎直桿運動的速度為V1，方向豎直向上由于彈力方向沿OP方向，所以V0、V1在OP方向的投影相等，即有 ，解得V1=V0.tg.四、平拋運動當(dāng)物體初速度水平且僅受重力作用時的運動，被稱為平拋運動。其軌跡為拋物線，性質(zhì)為勻變速運動。平拋運動可分解為水平方向的勻速運動和豎直方向的自由落體運動這兩個分運動。廣義地說，當(dāng)物體所受的合外力恒定且與初速度垂直時，做類平拋運動。1、 （合成與分解的角度）平拋運動基本規(guī)律 速度：，合速度 方向 ：tan= 位移x=vot y=合位移大小：s= 方向：tan=時間由y=得t=（由下落的高度y決定）豎直方向自由落體運動，勻變速直線運動

8、的一切規(guī)律在豎直方向上都成立。v0vtv0vyA O BD C一個有用的推論平拋物體任意時刻瞬時時速度方向的反向延長線與初速度延長線的交點到拋出點的距離都等于水平位移的一半。證明：設(shè)時間t內(nèi)物體的水平位移為s，豎直位移為h，則末速度的水平分量vx=v0=s/t，而豎直分量vy=2h/t， ，所以有2、平拋運動是勻變速曲線運動3、平拋中能量守恒注意：兩個分解（位移和速度）和兩個物理量（角度和時間）hHs L v作業(yè)布置教學(xué)反思課 題高三物理第一輪復(fù)習(xí)教案 第四章 曲線運動 天體運動 第三課時教學(xué)目標(biāo)1明確形成曲線運動的條件（落實到平拋運動和勻速圓周運動）；2理解和運動、分運動，能運用平行四邊形定

9、則處理運動合成與分解問題。3掌握平拋運動的分解方法及運動規(guī)律教學(xué)重點掌握運動的合成與分解教學(xué)難點平拋運動的掌握教學(xué)方法 教 學(xué) 實 施 過 程教學(xué)活動個案補(bǔ)充導(dǎo)入四、曲線運動的一般研究方法研究曲線運動的一般方法就是正交分解法。將復(fù)雜的曲線運動分解為兩個互相垂直方向上的直線運動。一般以初速度或合外力的方向為坐標(biāo)軸進(jìn)行分解。講授新課o y/mx/mMv0v13212 4 6 8 10 12 14 16N【例7】 如圖所示，在豎直平面的xoy坐標(biāo)系內(nèi)，oy表示豎直向上方向。該平面內(nèi)存在沿x軸正向的勻強(qiáng)電場。一個帶電小球從坐標(biāo)原點沿oy方向豎直向上拋出，初動能為4J，不計空氣阻力。它達(dá)到的最高點位置如

10、圖中M點所示。求：小球在M點時的動能E1。在圖上標(biāo)出小球落回x軸時的位置N。小球到達(dá)N點時的動能E2。五、綜合例析【例8】如圖所示，為一平拋物體運動的閃光照片示意圖，照片與實際大小相比縮小10倍.對照片中小球位置進(jìn)行測量得：1與4閃光點豎直距離為1.5 cm，4與7閃光點豎直距離為2.5 cm，各閃光點之間水平距離均為0.5 cm.則(1)小球拋出時的速度大小為多少?(2)驗證小球拋出點是否在閃光點1處，若不在，則拋出點距閃光點1的實際水平距離和豎直距離分別為多少?(空氣阻力不計，g10 m/s2)【例9】 柯受良駕駛汽車飛越黃河，汽車從最高點開始到著地為止這一過程的運動可以看作平拋運動。記者

11、從側(cè)面用照相機(jī)通過多次曝光，拍攝到汽車在經(jīng)過最高點以后的三副運動照片如圖2所示，相鄰兩次曝光時間間隔相等，均為t，已知汽車的長度為l，則A 從左邊一幅照片可推算出汽車的水平分速度的大小B從左邊一幅照片可推算出汽車曾經(jīng)到達(dá)的最大高度C 從中間一幅照片可推算出汽車的水平分速度的大小和汽車曾經(jīng)到達(dá)的最大高度D從右邊一幅照片可推算出汽車的水平分速度的大小點評：這是一道很典型的頻閃照片的題，給我們很多分析頻閃照片的啟示：要能看出動態(tài)、要關(guān)注照片比例、要先確定運動的性質(zhì)，以便在其指引下分析，多幅照片要進(jìn)行細(xì)致的比較。六、針對練習(xí)1做平拋運動的物體，每秒的速度增量總是A大小相等，方向相同 B大小不等，方向不

12、同C大小相等，方向不同 D大小不等，方向相同2從傾角為的足夠長的斜面上的A點，先后將同一小球以不同的初速度水平向右拋出第一次初速度為v1，球落到斜面上的瞬時速度方向與斜面夾角為1，第二次初速度為v2，球落到斜面上的瞬時速度方向與斜面夾角為2，若v1v2，則A12 B1=2 C12D無法確定作業(yè)布置教學(xué)反思課 題高三物理第一輪復(fù)習(xí)教案 第四章 曲線運動 天體運動 第四課時教學(xué)目標(biāo)1明確形成曲線運動的條件（落實到平拋運動和勻速圓周運動）；2理解和運動、分運動，能運用平行四邊形定則處理運動合成與分解問題。3掌握平拋運動的分解方法及運動規(guī)律教學(xué)重點掌握運動的合成與分解教學(xué)難點平拋運動的掌握教學(xué)方法 教

13、 學(xué) 實 施 過 程教學(xué)活動個案補(bǔ)充導(dǎo)入4如圖所示，飛機(jī)離地面高度為H500m，水平飛行速度為v1100m/s，追擊一輛速度為v220 m/s同向行駛的汽車，欲使炸彈擊中汽車，飛機(jī)應(yīng)在距離汽車的水平距離多遠(yuǎn)處投彈？(g=10m/s2)講授新課5飛機(jī)以恒定的速度v沿水平方向飛行，高度為2000m。在飛行過程中釋放一枚炸彈，經(jīng)過30s后飛行員聽見炸彈落地的爆炸聲。假設(shè)此爆炸向空間各個方向的傳播速度都為330m/s，炸彈受到的空氣阻力可以忽略，求該飛機(jī)的飛行速度v？6如圖所示，點光源S距墻MN的水平距離為L，現(xiàn)從O處以水平速度v0平拋一小球P，P在墻上形成的影是P'，在球做平拋運動過程中，其

14、影P'的運動速度是多大？7在離地面高為h，離豎直光滑墻的水平距離為s1處，有一小球以v0的速度向墻水平拋出，如圖所示。小球與墻碰撞后落地，不計碰撞過程中的能量損失，也不考慮碰撞的時間，則落地點到墻的距離s2為多少？8如圖所示，光滑斜面長為a，寬為b，傾角為。一物塊沿斜面上方頂點P水平射入，而從右下方頂點Q離開斜面，求物塊入射的初速度為多少？【例5】 已知網(wǎng)高H，半場長L，扣球點高h(yuǎn)，扣球點離網(wǎng)水平距離s、求：水平扣球速度v的取值范圍。解析：假設(shè)運動員用速度vmax扣球時，球剛好不會出界，用速度vmin扣球時，球剛好不觸網(wǎng)，從圖中數(shù)量關(guān)系可得：OA；實際扣球速度應(yīng)在這兩個值之間。例6、如

15、圖8在傾角為的斜面頂端A處以速度V0水平拋出一小球，落在斜面上的某一點B處，設(shè)空氣阻力不計，求（1）小球從A運動到B處所需的時間；（2）從拋出開始計時，經(jīng)過多長時間小球離斜面的距離達(dá)到最大？圖8BAV0V0Vy1分析與解：（1）小球做平拋運動，同時受到斜面體的限制，設(shè)從小球從A運動到B處所需的時間為t,則：水平位移為x=V0t豎直位移為y=數(shù)學(xué)關(guān)系得到: （2）從拋出開始計時，經(jīng)過t1時間小球離斜面的距離達(dá)到最大,當(dāng)小球的速度與斜面平行時，小球離斜面的距離達(dá)到最大。因Vy1=gt1=V0tan,所以。作業(yè)布置教學(xué)反思課 題高三物理第一輪復(fù)習(xí)教案 第四章 曲線運動 天體運動 第五課時教學(xué)目標(biāo)1掌

16、握描述圓周運動的物理量及相關(guān)計算公式；2學(xué)會應(yīng)用牛頓第二定律解決圓周運動問題3掌握分析、解決圓周運動動力學(xué)問題的基本方法和基本技能教學(xué)重點勻速圓周運動教學(xué)難點應(yīng)用牛頓第二定律解決圓周運動的動力學(xué)問題教學(xué)方法 教 學(xué) 實 施 過 程教學(xué)活動個案補(bǔ)充導(dǎo)入一、描述圓周運動物理量：1、線速度（1）大?。簐= (s是t時間內(nèi)通過的弧長)（2）方向：沿圓周的切線方向，時刻變化（3）物理意義：描述質(zhì)點沿圓周運動的快慢講授新課2、角速度：（1）大?。簑= (是t時間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過的圓心角)（2）方向：沿圓周的切線方向，時刻變化（3）物理意義：描述質(zhì)點繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢3、周期T、頻率f：作圓周運動的物體運動一周所用

17、的時間,叫周期；單位時間內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，叫頻率。即周期的倒數(shù)。4、的關(guān)系v=w r=2rf點評：、，若一個量確定，其余兩個量也就確定了，而v還和r有關(guān)。5、向心加速度a：（1）大?。篴 =2 f 2r（2）方向：總指向圓心，時刻變化abcd（3）物理意義：描述線速度方向改變的快慢?！纠?】如圖所示裝置中，三個輪的半徑分別為r、2r、4r，b點到圓心的距離為r，求圖中a、b、c、d各點的線速度之比、角速度之比、加速度之比。點評：凡是直接用皮帶傳動（包括鏈條傳動、摩擦傳動）的兩個輪子，兩輪邊緣上各點的線速度大小相等；凡是同一個輪軸上（各個輪都繞同一根軸同步轉(zhuǎn)動）的各點角速度相等（軸上的點

18、除外）。大齒輪小齒輪車輪小發(fā)電機(jī)摩擦小輪鏈條【例2】如圖所示，一種向自行車車燈供電的小發(fā)電機(jī)的上端有一半徑r0=1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣接觸。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動時，因摩擦而帶動小輪轉(zhuǎn)動，從而為發(fā)電機(jī)提供動力。自行車車輪的半徑R1=35cm，小齒輪的半徑R2=4.0cm，大齒輪的半徑R3=10.0cm。求大齒輪的轉(zhuǎn)速n1和摩擦小輪的轉(zhuǎn)速n2之比。（假定摩擦小輪與自行車輪之間無相對滑動）作業(yè)布置教學(xué)反思課 題高三物理第一輪復(fù)習(xí)教案 第四章 曲線運動 天體運動 第六課時教學(xué)目標(biāo)1掌握描述圓周運動的物理量及相關(guān)計算公式；2學(xué)會應(yīng)用牛頓第二定律解決圓周運動問題3掌握分析、解決圓周運動動力學(xué)問

19、題的基本方法和基本技能教學(xué)重點勻速圓周運動教學(xué)難點應(yīng)用牛頓第二定律解決圓周運動的動力學(xué)問題教學(xué)方法 教 學(xué) 實 施 過 程教學(xué)活動個案補(bǔ)充導(dǎo)入二、牛頓運動定律在圓周運動中的應(yīng)用（圓周運動動力學(xué)問題）1向心力（1）大?。海?）方向：總指向圓心，時刻變化講授新課點評：“向心力”是一種效果力。任何一個力，或者幾個力的合力，或者某一個力的某個分力，只要其效果是使物體做圓周運動的，都可以作為向心力?！跋蛐牧Α辈灰欢ㄊ俏矬w所受合外力。做勻速圓周運動的物體，向心力就是物體所受的合外力，總是指向圓心。做變速圓周運動的物體，向心力只是物體所受合外力在沿著半徑方向上的一個分力，合外力的另一個分力沿著圓周的切線，使

20、速度大小改變。2處理方法：一般地說，當(dāng)做圓周運動物體所受的合力不指向圓心時，可以將它沿半徑方向和切線方向正交分解，其沿半徑方向的分力為向心力，只改變速度的方向，不改變速度的大?。黄溲厍芯€方向的分力為切向力，只改變速度的大小，不改變速度的方向。分別與它們相應(yīng)的向心加速度描述速度方向變化的快慢，切向加速度描述速度大小變化的快慢。做圓周運動物體所受的向心力和向心加速度的關(guān)系同樣遵從牛頓第二定律：Fn=man在列方程時，根據(jù)物體的受力分析，在方程左邊寫出外界給物體提供的合外力，右邊寫出物體需要的向心力（可選用等各種形式）。如果沿半徑方向的合外力大于做圓周運動所需的向心力，物體將做向心運動，半徑將減小；

21、如果沿半徑方向的合外力小于做圓周運動所需的向心力，物體將做離心運動，半徑將增大。如衛(wèi)星沿橢圓軌道運行時，在遠(yuǎn)地點和近地點的情況。3處理圓周運動動力學(xué)問題的一般步驟：（1）確定研究對象，進(jìn)行受力分析；（2）建立坐標(biāo)系，通常選取質(zhì)點所在位置為坐標(biāo)原點，其中一條軸與半徑重合；（3）用牛頓第二定律和平衡條件建立方程求解。4幾個特例（1）圓錐擺圓錐擺是運動軌跡在水平面內(nèi)的一種典型的勻速圓周運動。其特點是由物體所受的重力與彈力的合力充當(dāng)向心力，NGF向心力的方向水平。也可以說是其中彈力的水平分力提供向心力（彈力的豎直分力和重力互為平衡力）?！纠?】 小球在半徑為R的光滑半球內(nèi)做水平面內(nèi)的勻速圓周運動，試分

22、析圖中的（小球與半球球心連線跟豎直方向的夾角）與線速度v、周期T的關(guān)系。（小球的半徑遠(yuǎn)小于R。）GF繩FG作業(yè)布置教學(xué)反思課 題高三物理第一輪復(fù)習(xí)教案 第四章 曲線運動 天體運動 第七課時教學(xué)目標(biāo)1掌握描述圓周運動的物理量及相關(guān)計算公式；2學(xué)會應(yīng)用牛頓第二定律解決圓周運動問題3掌握分析、解決圓周運動動力學(xué)問題的基本方法和基本技能教學(xué)重點勻速圓周運動教學(xué)難點應(yīng)用牛頓第二定律解決圓周運動的動力學(xué)問題教學(xué)方法 教 學(xué) 實 施 過 程教學(xué)活動個案補(bǔ)充導(dǎo)入（2）豎直面內(nèi)圓周運動最高點處的受力特點及分類 這類問題的特點是：由于機(jī)械能守恒，物體做圓周運動的速率時刻在改變，物體在最高點處的速率最小，在最低點處

23、的速率最大。物體在最低點處向心力向上，而重力向下，所以彈力必然向上且大于重力；而在最高點處，向心力向下，重力也向下，所以彈力的方向就不能確定了，要分三種情況進(jìn)行討論。講授新課彈力只可能向下，如繩拉球。這種情況下有即，否則不能通過最高點。彈力只可能向上，如車過橋。在這種情況下有：，否則車將離開橋面，做平拋運動。彈力既可能向上又可能向下，如管內(nèi)轉(zhuǎn)（或桿連球、環(huán)穿珠）。這種情況下，速度大小v可以取任意值。但可以進(jìn)一步討論：當(dāng)時物體受到的彈力必然是向下的；當(dāng)時物體受到的彈力必然是向上的；當(dāng)時物體受到的彈力恰好為零。當(dāng)彈力大小F<mg時，向心力有兩解：mg±F；當(dāng)彈力大小F>mg時

24、，向心力只有一解：F +mg；當(dāng)彈力F=mg時，向心力等于零?！纠?】 如圖所示，桿長為L，球的質(zhì)量為m，桿連球在豎直平面內(nèi)繞軸O自由轉(zhuǎn)動，已知在最高點處，桿對球的彈力大小為F=1mg，求這時小球的瞬時速度大小。點評：本題是桿連球繞軸自由轉(zhuǎn)動，根據(jù)機(jī)械能守恒，還能求出小球在最低點的即時速度。 需要注意的是：若題目中說明小球在桿的帶動下在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，則運動過程中小球的機(jī)械能不再守恒，這兩類題務(wù)必分清。【例5】 如圖所示的裝置是在豎直平面內(nèi)放置光滑的絕緣軌道，處于水平向右的勻強(qiáng)電場中，以帶負(fù)電荷的小球從高h(yuǎn)的A處靜止開始下滑，沿軌道ABC運動后進(jìn)入圓環(huán)內(nèi)作圓周運動。已知小球所受到電場力

25、是其重力的34，圓滑半徑為R，斜面傾角為，sBC=2R。若使小球在圓環(huán)內(nèi)能作完整的圓周運動，h至少為多少？ 【例6】如圖所示，用細(xì)繩一端系著的質(zhì)量為M=0.6kg的物體A靜止在水平轉(zhuǎn)盤上，細(xì)繩另一端通過轉(zhuǎn)盤中心的光滑小孔O吊著質(zhì)量為m=0.3kg的小球B，A的重心到O點的距離為0.2m若A與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為f=2N，為使小球B保持靜止，求轉(zhuǎn)盤繞中心O旋轉(zhuǎn)的角速度的取值范圍（取g=10m/s2）作業(yè)布置教學(xué)反思課 題高三物理第一輪復(fù)習(xí)教案 第四章 曲線運動 天體運動 第八課時教學(xué)目標(biāo)1掌握描述圓周運動的物理量及相關(guān)計算公式；2學(xué)會應(yīng)用牛頓第二定律解決圓周運動問題3掌握分析、解決圓周運動動力

26、學(xué)問題的基本方法和基本技能教學(xué)重點勻速圓周運動教學(xué)難點應(yīng)用牛頓第二定律解決圓周運動的動力學(xué)問題教學(xué)方法 教 學(xué) 實 施 過 程教學(xué)活動個案補(bǔ)充導(dǎo)入【例7】一內(nèi)壁光滑的環(huán)形細(xì)圓管，位于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為R（比細(xì)管的半徑大得多）在圓管中有兩個直徑與細(xì)管內(nèi)徑相同的小球（可視為質(zhì)點）A球的質(zhì)量為m1，B球的質(zhì)量為m2它們沿環(huán)形圓管順時針運動，經(jīng)過最低點時的速度都為v0設(shè)A球運動到最低點時，B球恰好運動到最高點，若要此時兩球作用于圓管的合力為零，那么m1、m2、R與v0應(yīng)滿足的關(guān)系式是_講授新課【例8】如圖所示，位于豎直平面上的1/4圓弧光滑軌道，半徑為R，OB沿豎直方向，上端A距地面高度為H，質(zhì)量

27、為m的小球從A點由靜止釋放，最后落在水平地面上C點處，不計空氣阻力，求：(1)小球運動到軌道上的B點時，對軌道的壓力多大?(2)小球落地點C與B點水平距離s是多少?【例9】如圖所示，滑塊在恒定外力作用下從水平軌道上的A點由靜止出發(fā)到B點時撤去外力，又沿豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道運動，且恰好通過軌道最高點C，滑塊脫離半圓形軌道后又剛好落到原出發(fā)點A，試求滑塊在AB段運動過程中的加速度.四、針對練習(xí)：1如圖所示，長為L的細(xì)線，一端固定在O點，另一端系一個球.把小球拉到與懸點O處于同一水平面的A點，并給小球豎直向下的初速度，使小球繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動。要使小球能夠在豎直平面內(nèi)做圓周運動，在A處

28、小球豎直向下的最小初速度應(yīng)為A. B. C. D. 2由上海飛往美國洛杉磯的飛機(jī)與洛杉磯返航飛往上海的飛機(jī)，若往返飛行時間相同，且飛經(jīng)太平洋上空等高勻速飛行，飛行中兩種情況相比較，飛機(jī)上的乘客對座椅的壓力A.相等B.前者一定稍大于后者C.前者一定稍小于后者D.均可能為零3用一根細(xì)線一端系一小球（可視為質(zhì)點），另一端固定在一光滑錐頂上，如圖（1）所示，設(shè)小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運動的角速度為，線的張力為T，則T隨2變化的圖象是圖（2）中的、 4在質(zhì)量為M的電動機(jī)飛輪上，固定著一個質(zhì)量為m的重物，重物到軸的距離為R，如圖所示，為了使電動機(jī)不從地面上跳起，電動機(jī)飛輪轉(zhuǎn)動的最大角速度不能超過A BC

29、D作業(yè)布置教學(xué)反思課 題高三物理第一輪復(fù)習(xí)教案 第四章 曲線運動 天體運動 第九課時教學(xué)目標(biāo)1掌握萬有引力定律內(nèi)容能夠應(yīng)用萬有引力定律解決天體衛(wèi)星的運動問題2掌握宇宙速度的概念3掌握用萬有引力定律牛頓運動定律解決衛(wèi)星運動問題基本方法基本技能教學(xué)重點萬有引力定律的應(yīng)用教學(xué)難點宇宙速度、人造衛(wèi)星的運動教學(xué)方法 教 學(xué) 實 施 過 程教學(xué)活動個案補(bǔ)充導(dǎo)入一、萬有引力定律：（1687年） 適用于兩個質(zhì)點或均勻球體；r為兩質(zhì)點或球心間的距離；G為萬有引力恒量（1798年由英國物理學(xué)家卡文迪許利用扭秤裝置測出）講授新課二、萬有引力定律的應(yīng)用1解題的相關(guān)知識：（1）在高考試題中，應(yīng)用萬有引力定律解題的知識常

30、集中于兩點：一是天體運動的向心力來源于天體之間的萬有引力，即；二是地球?qū)ξ矬w的萬有引力近似等于物體的重力，即G mg從而得出GMRg。（2）圓周運動的有關(guān)公式：，v=r。由可得： r越大，v越小。由可得： r越大，越小。由可得： r越大T越大。由可得： r越大，a向越小。點評：需要說明的是，萬有引力定律中兩個物體的距離，對于相距很遠(yuǎn)因而可以看作質(zhì)點的物體就是指兩質(zhì)點的距離；對于未特別說明的天體，都可認(rèn)為是均勻球體，則指的是兩個球心的距離。人造衛(wèi)星及天體的運動都近似為勻速圓周運動。2常見題型萬有引力定律的應(yīng)用主要涉及幾個方面：（1）測天體的質(zhì)量及密度：（萬有引力全部提供向心力）由 得又 得【例1

31、】中子星是恒星演化過程的一種可能結(jié)果，它的密度很大?，F(xiàn)有一中子星，觀測到它的自轉(zhuǎn)周期為T=s。問該中子星的最小密度應(yīng)是多少才能維持該星的穩(wěn)定，不致因自轉(zhuǎn)而瓦解。計算時星體可視為均勻球體。(引力常數(shù)G=6.6710m/kg.s)點評：在應(yīng)用萬有引力定律解題時，經(jīng)常需要像本題一樣先假設(shè)某處存在一個物體再分析求解是應(yīng)用萬有引力定律解題慣用的一種方法。作業(yè)布置教學(xué)反思課 題高三物理第一輪復(fù)習(xí)教案 第四章 曲線運動 天體運動 第十課時教學(xué)目標(biāo)1掌握萬有引力定律內(nèi)容能夠應(yīng)用萬有引力定律解決天體衛(wèi)星的運動問題2掌握宇宙速度的概念3掌握用萬有引力定律牛頓運動定律解決衛(wèi)星運動問題基本方法基本技能教學(xué)重點萬有引力

32、定律的應(yīng)用教學(xué)難點宇宙速度、人造衛(wèi)星的運動教學(xué)方法 教 學(xué) 實 施 過 程教學(xué)活動個案補(bǔ)充導(dǎo)入（2）行星表面重力加速度、軌道重力加速度問題：（重力近似等于萬有引力）表面重力加速度：講授新課軌道重力加速度：【例2】一衛(wèi)星繞某行星做勻速圓周運動，已知行星表面的重力加速度為g0，行星的質(zhì)量M與衛(wèi)星的質(zhì)量m之比M/m=81，行星的半徑R0與衛(wèi)星的半徑R之比R0/R3.6，行星與衛(wèi)星之間的距離r與行星的半徑R0之比r/R060。設(shè)衛(wèi)星表面的重力加速度為g，則在衛(wèi)星表面有 經(jīng)過計算得出：衛(wèi)星表面的重力加速度為行星表面的重力加速度的1/3600。上述結(jié)果是否正確？若正確，列式證明；若有錯誤，求出正確結(jié)果。（

33、3）人造衛(wèi)星、宇宙速度：人造衛(wèi)星分類（略）：其中重點了解同步衛(wèi)星宇宙速度：（弄清第一宇宙速度與發(fā)衛(wèi)星發(fā)射速度的區(qū)別）【例3】我國自行研制的“風(fēng)云一號”、“風(fēng)云二號”氣象衛(wèi)星運行的軌道是不同的?！耙惶枴笔菢O地圓形軌道衛(wèi)星。其軌道平面與赤道平面垂直，周期是12h；“二號”是地球同步衛(wèi)星。兩顆衛(wèi)星相比 號離地面較高； 號觀察范圍較大； 號運行速度較大。若某天上午8點“風(fēng)云一號”正好通過某城市的上空，那么下一次它通過該城市上空的時刻將是 ?！纠?】可發(fā)射一顆人造衛(wèi)星，使其圓軌道滿足下列條件（ ）A、與地球表面上某一緯度線（非赤道）是共面的同心圓B、與地球表面上某一經(jīng)度線是共面的同心圓C 、與地球表面上

34、的赤道線是共面同心圓,且衛(wèi)星相對地面是運動的D 、與地球表面上的赤道線是共面同心圓,且衛(wèi)星相對地面是靜止的【例5】偵察衛(wèi)星在通過地球兩極上的圓軌道上運行，它的運行軌道距地面高度為h，要使衛(wèi)星在一天的時間內(nèi)將地面上赤道各處在日照條件的情況下全都拍攝下來，衛(wèi)星在通過赤道上空時，衛(wèi)星上的攝像機(jī)至少應(yīng)拍攝地面上赤道圓周的弧長是多少？設(shè)地球半徑為R，地面處的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)的周期為T?！纠?】在地球（看作質(zhì)量均勻分布的球體）上空有許多同步衛(wèi)星，下面說法中正確的是（ ）A 它們的質(zhì)量可能不同B它們的速度可能不同C它們的向心加速度可能不同D它們離地心的距離可能不同【例7】地球同步衛(wèi)星到地心的距離r可

35、由求出，已知式中a的單位是m，b的單位是s，c的單位是m/s2，則： A a是地球半徑，b是地球自轉(zhuǎn)的周期，C是地球表面處的重力加速度；Ba是地球半徑。b是同步衛(wèi)星繞地心運動的周期，C是同步衛(wèi)星的加速度；Ca是赤道周長，b是地球自轉(zhuǎn)周期，C是同步衛(wèi)星的加速度D a是地球半徑，b是同步衛(wèi)星繞地心運動的周期，C是地球表面處的重力加速度。作業(yè)布置教學(xué)反思課 題高三物理第一輪復(fù)習(xí)教案 第四章 曲線運動 天體運動 第十一課時教學(xué)目標(biāo)1掌握萬有引力定律內(nèi)容能夠應(yīng)用萬有引力定律解決天體衛(wèi)星的運動問題2掌握宇宙速度的概念3掌握用萬有引力定律牛頓運動定律解決衛(wèi)星運動問題基本方法基本技能教學(xué)重點萬有引力定律的應(yīng)用

36、教學(xué)難點宇宙速度、人造衛(wèi)星的運動教學(xué)方法 教 學(xué) 實 施 過 程教學(xué)活動個案補(bǔ)充導(dǎo)入【例8】我國自制新型“長征”運載火箭，將模擬載人航天試驗飛船“神舟三號”送入預(yù)定軌道，飛船繞地球遨游太空t7天后又順利返回地面。飛船在運動過程中進(jìn)行了預(yù)定的空間科學(xué)實驗，獲得圓滿成功。設(shè)飛船軌道離地高度為h，地球半徑為R，地面重力加速度為g.則“神舟三號”飛船繞地球正常運轉(zhuǎn)多少圈?(用給定字母表示)。若h600 km，R6400 km，則圈數(shù)為多少?講授新課（4）雙星問題：【例9】兩個星球組成雙星，它們在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上某點做周期相同的勻速圓周運動?，F(xiàn)測得兩星中心距離為R，其運動周期為T，求兩

37、星的總質(zhì)量。（5）有關(guān)航天問題的分析：【例10】無人飛船“神州二號”曾在離地高度為H3. 4105m的圓軌道上運行了47小時。求在這段時間內(nèi)它繞行地球多少圈？（地球半徑R=6.37106m，重力加速度g9.8m/s2）【例11】2003年10月16日北京時間6時34分，中國首位航天員楊利偉乘坐“神舟”五號飛船在內(nèi)蒙古中部地區(qū)成功著陸，中國首次載人航天飛行任務(wù)獲得圓滿成功。中國由此成為世界上繼俄、美之后第三個有能力將航天員送上太空的國家。據(jù)報道，中國首位航天員楊利偉乘坐的“神舟”五號載人飛船，于北京時間十月十五日九時，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征二號F”型運載火箭發(fā)射升空。此后，飛船按照預(yù)定軌道環(huán)

38、繞地球十四圈，在太空飛行約二十一小時，若其運動可近似認(rèn)為是勻速圓周運動，飛船距地面高度約為340千米，已知萬有引力常量為G=6.67×1011牛·米2/千克2，地球半徑約為6400千米，且地球可視為均勻球體，則試根據(jù)以上條件估算地球的密度。（結(jié)果保留1位有效數(shù)學(xué)）（6）天體問題為背景的信息給予題近兩年，以天體問題為背景的信息給予題在全國各類高考試卷中頻頻出現(xiàn)，不僅考查學(xué)生對知識的掌握，而且考查考生從材料、信息中獲取有用信息以及綜合能力。這類題目一般由兩部分組成：信息給予部分和問題部分。信息給予部分是向?qū)W生提供解題信息，包括文字?jǐn)⑹?、?shù)據(jù)等，內(nèi)容是物理學(xué)研究的概念、定律、規(guī)律

39、等，問題部分是圍繞信息給予部分來展開，考查學(xué)生能否從信息給予部分獲得有用信息，以及能否遷移到回答的問題中來。從題目中提煉有效信息是解決此類問題的關(guān)鍵所在?！纠?2】 地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)角速度為。萬有引力恒量為G，如果規(guī)定物體在離地球無窮遠(yuǎn)處勢能為0，則質(zhì)量為m的物體離地心距離為r時，具有的萬有引力勢能可表示為。國際空間站是迄今世界上最大的航天工程，它是在地球大氣層上空繞地球飛行的一個巨大人造天體，可供宇航員在其上居住和科學(xué)實驗。設(shè)空間站離地面高度為h，如果雜該空間站上直接發(fā)射一顆質(zhì)量為m的小衛(wèi)星，使其能到達(dá)地球同步衛(wèi)星軌道并能在軌道上正常運行，由該衛(wèi)星在離開空間站時必須具有多大的動能？【例13】 1997年8月26日在日本舉行的國際學(xué)術(shù)大會上，德國MaxPlanck學(xué)會的一個研究組宣布了他們的研究成果：銀河系的中心可能存在大黑洞，他們的根據(jù)是用口徑為3.5m的天文望遠(yuǎn)鏡