第五章__曲線運(yùn)動導(dǎo)學(xué)案

1、第五章曲線運(yùn)動導(dǎo)學(xué)案5.1 曲線運(yùn)動學(xué)習(xí)目標(biāo):1、知道什么叫曲線運(yùn)動。2、明確曲線運(yùn)動中速度的方向。3、理解曲線運(yùn)動是一種變速運(yùn)動。4、理解物體做曲線運(yùn)動的條件,會用來分析具體問題。學(xué)習(xí)重點(diǎn):1、物體做曲線運(yùn)動速度的方向的判定。2、物體做曲線運(yùn)動條件的分析、理解與應(yīng)用。學(xué)習(xí)難點(diǎn):1、理解曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動。2、會根據(jù)物體做曲線運(yùn)動的條件分析具體問題。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(shí)際現(xiàn)象理解曲線運(yùn)動中速度的方向特點(diǎn)2、要學(xué)會從力與運(yùn)動的關(guān)系分析理解做曲線運(yùn)動的條件。知識鏈接:1、變速運(yùn)動的特點(diǎn):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

2、運(yùn)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的方向。3、力和速度矢量的運(yùn)算。教具:磁鐵、小鋼球、彎軌道、硬幣、飛鏢、多媒體軟件學(xué)習(xí)過程:第一課時一、獨(dú)立自學(xué):1、運(yùn)動軌跡是的運(yùn)動叫曲線運(yùn)動。2、做曲線運(yùn)動的物體,不同時刻的速度具有的方向。3、研究物體的運(yùn)動時,坐標(biāo)系的選取是很重要的。我們研究物體做曲線運(yùn)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(diǎn)作直線,這條直線叫做曲線的。設(shè)想B點(diǎn)逐漸向A點(diǎn)移動,這條割線的位置也就不斷變化。當(dāng)B點(diǎn)非常非常接近A點(diǎn)時,這條割線就叫做曲線在A點(diǎn)的。5、質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動時,質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度,沿曲線在這一點(diǎn)的方向。6、曲線

3、運(yùn)動中速度的方向在改變,所以曲線運(yùn)動是運(yùn)動。7、曲線運(yùn)動可分為曲線運(yùn)動和曲線運(yùn)動。二、合作交流、質(zhì)疑解難1、物體做曲線運(yùn)動時,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 =練:在許多情況下,跳傘員離開飛機(jī)后最初一段時間降落傘并不張開,跳傘員做加速運(yùn)動。隨后落傘張開,跳傘員做減速運(yùn)動。速度降至一定值后便保持不變,跳傘員做勻速運(yùn)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 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(yùn)動。他

4、將以多大速度著地?計(jì)算并畫圖說明小結(jié):運(yùn)動的合成與分解遵守平行四邊形定則。三、反饋檢測、拓展提高1 殼蟲在依次經(jīng)過圖中A、B、C、D四點(diǎn)時的速度方向。2、完成課本P7頁第1題3、完成課本P7頁第4題4、下列說法正確的是(A、做曲線運(yùn)動的物體速度的方向必定變化B、速度變化的運(yùn)動必定是曲線運(yùn)動C、加速度恒定的運(yùn)動不可能是曲線運(yùn)動D、加速度變化的運(yùn)動必定是曲線運(yùn)第二課時學(xué)習(xí)過程一、獨(dú)立自學(xué)1、蠟塊運(yùn)動的數(shù)學(xué)描述建立直角坐標(biāo)系:以運(yùn)動開始時蠟燭的位置為 ,水平向右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(yùn)動的軌跡方程:蠟塊的速度:V = .蠟

5、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(yùn)動可看為和兩種運(yùn)動的合運(yùn)動。3、水平拋出物體的運(yùn)動可看為和兩種運(yùn)動的合運(yùn)動。二、合作交流,釋疑解難1、拿出一枚硬幣,水平拋出后在空中(不計(jì)空氣阻力,合外力就是重力將做曲線運(yùn)動問題:硬幣做曲線運(yùn)動物體的速度方向、合力方向及運(yùn)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)結(jié)論:物體做曲線運(yùn)動的條件是:物體做直線運(yùn)動的條件是:三、反饋檢測,拓展提高:1、關(guān)于以下三位同學(xué)對曲線運(yùn)動的理解說法正確嗎?你是怎么理解的?同學(xué)A:曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動,而變速運(yùn)動不一定是曲線運(yùn)動。同學(xué)B:曲線運(yùn)動是指物體

6、運(yùn)動的軌跡是曲線的運(yùn)動,物體作曲線運(yùn)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(yùn)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。2、勻速直線運(yùn)動、勻變速直線運(yùn)動和曲線運(yùn)動這三種不同運(yùn)動的類比 3、以下關(guān)于力與運(yùn)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(yùn)動B、物體在變力的作用下,不可能做曲線運(yùn)動C、物體在恒力的作用下,可能做曲線運(yùn)動D、物體在變力的作用下,不可能做加速運(yùn)動4、質(zhì)量為m的物體,在F1、F2、F3三個共點(diǎn)力的作用下做勻速直線運(yùn)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

7、小為F3/m的勻變速直線運(yùn)動B、加速度大小為2F3/m的勻變速直線運(yùn)動C、加速度大小為2F3/m的勻變速曲線運(yùn)動D、勻速直線運(yùn)動5、完成課本P7頁第5題四、課堂小結(jié) 感悟:5.2平拋體運(yùn)動班級:姓名:學(xué)習(xí)目標(biāo)1、掌握拋體運(yùn)動的動力學(xué)和運(yùn)動學(xué)規(guī)律2、學(xué)會用運(yùn)動的合成與分解知識來解決拋體運(yùn)動問題學(xué)習(xí)重點(diǎn):拋體運(yùn)動的處理方法和運(yùn)動規(guī)律學(xué)習(xí)難點(diǎn):拋體運(yùn)動的處理方法和運(yùn)動規(guī)律學(xué)法指導(dǎo):拋體運(yùn)動是比較復(fù)雜的曲線運(yùn)動,我們?nèi)孕枰獜奈矬w的受力情況來確定其運(yùn)動情況。因此我們是采用運(yùn)動的合成與分解(特別是正交分解的方法來探究拋體運(yùn)動的規(guī)律,即在一個平面直角坐標(biāo)系中來研究拋體運(yùn)動。知識鏈接:力與運(yùn)動的關(guān)系(牛頓第二

8、定律及其矢量性,正交分解法教具:小球、平拋運(yùn)動儀、多媒體軟件第一課時學(xué)習(xí)過程一、獨(dú)立自學(xué)(一感知拋體運(yùn)動1、做拋體運(yùn)動的物體只受到作用,其、均不變。2、生活中常見的拋體運(yùn)動分為、等幾種運(yùn)動。(二探究平拋運(yùn)動規(guī)律1、平拋運(yùn)動物體的初速度方向與重力方向。2、以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),以水平方向?yàn)閤軸的方向,豎直向下的方向?yàn)閥軸的方向,建立平面直角坐標(biāo)系。那么:做平拋運(yùn)動的物體在x軸方向上做運(yùn)動。它的加速度為。在y 軸方向上做 運(yùn)動。它的加速度為 。做平拋運(yùn)動的物體沿x 軸方向上運(yùn)動的速度v x 和位移x 隨時間的變化規(guī)律分別為 、 。沿y 軸方向上運(yùn)動的速度v y 和位移y 隨時間的變化規(guī)律分別為 、

9、。 思考1、下列關(guān)于平拋運(yùn)動的說法中,正確的是( A 、平拋運(yùn)動是非勻變速運(yùn)動 B 、平拋運(yùn)動是勻速運(yùn)動 C 、平拋運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動D 、平拋運(yùn)動是加速度方向不變、大小變化的曲線運(yùn)動 二、合作交流,釋疑解難1、平拋物體運(yùn)動的速度 請你在圖1中畫出物體運(yùn)動到P 點(diǎn)時的速度v 的方向,并根據(jù)平行四邊形定則,畫出速度v 與兩個分速度v x 、v y 所構(gòu)成的平行四邊形。請寫出用v x 、v y 表示的物體運(yùn)動到P 點(diǎn)的速度v (即合速度的大小和方向的計(jì)算式。思考2、將一個物體以10m/s 的速度從10m 的高度水平拋出,不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s 2。求:落地時它的速度大小是多少?圖1落地時

10、它的速度方向與地面的夾角是多少?2、平拋運(yùn)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(jì)算結(jié)果說明,做平拋運(yùn)動的物體的運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)動問題方法歸納總結(jié)三、反饋檢測,拓展提高1、在水平方向飛行的飛機(jī)上,相隔1s 先后落下物體A 和B ,在A 落地前,A 物體將( A 、在B 物體之前 B 、在B 物體之后C 、在B 物體正下方D 、

11、在B 物體前下方2、如圖3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/s 2( A 、s 33 B 、s 3 32 C 、s 3 D 、2s四、課堂小結(jié)五、我的問題和感悟:圖3第 二 課 時 一、合作交流,釋疑解難1、平拋運(yùn)動物體的軌跡 請同學(xué)們根據(jù)平拋運(yùn)動物體沿x 軸、y 軸兩個方向上運(yùn)動的位移隨時間的變化規(guī)律,推導(dǎo)出平拋運(yùn)動的軌跡方程(即包含x 、y 兩個變量的關(guān)系式。圖1根據(jù)上述推導(dǎo),你認(rèn)為平拋物體運(yùn)動的軌跡是一條怎樣的曲線?2、一般拋體運(yùn)動(可只介紹方法1、斜拋運(yùn)動物體的初速度和重力。(填“共線

12、”或“不共線” 斜拋運(yùn)動 勻變速曲線運(yùn)動。(填“是”或“不是”2、物體拋出的初速度大小為v 0,初速度與水平方向的夾角為(射角。以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),以水平方向?yàn)閤 軸的方向,豎直向上的方向?yàn)閥 軸的方向,建立平面直角坐標(biāo)系。那么,在水平方向和豎直方向物體的初速度分別為:v 0x =v 0cos ,v 0y =v 0sin 。做斜拋運(yùn)動的物體在x 軸、y 二、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(jì)空氣阻力。摩托車是否能越過壕溝?請計(jì)算說明。 vv x

13、是多大(可用這個角的三角函數(shù)表示?2、一條水平放置的水管,橫截面積S=2.0cm2 ,距地面高h(yuǎn)=1.8m.水從管口以不變的速度源源不斷地沿水平方向射出,水落到地面的位置到管口的水平距離是0.9m,問:每秒內(nèi)從管口流出的水有多大體積?設(shè)管口橫截面上各處水的速度相等。g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力。3、某卡車在限速60km/h的公路上與路旁的障礙物相撞,處理事故的警察在泥地中發(fā)現(xiàn)了一個小的金屬物體,可以判斷:其為事故車頂松脫的零件被拋出而陷在泥巴地中,警察測出這個零件在事故發(fā)生時的原位置與現(xiàn)落點(diǎn)的水平距離為13.3m,車頂距離地的豎直高度為2.45m,請你根據(jù)這些數(shù)據(jù)判定該車是否超速?三、課堂小

14、結(jié)四、我的問題和感悟:5.3 實(shí)驗(yàn):研究平拋運(yùn)動(兩課時班級:姓名:學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道平拋運(yùn)動的條件及相應(yīng)控制方法,知道用實(shí)驗(yàn)獲得平拋運(yùn)動軌跡的方法。2、知道判斷運(yùn)動軌跡是否是拋物線的方法。3、會推導(dǎo)平拋初速度的表達(dá)式,能依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算平拋運(yùn)動的初速度。學(xué)習(xí)重點(diǎn):1、判斷平拋運(yùn)動的軌跡是不是拋物線2、利用平拋運(yùn)動的軌跡計(jì)算平拋運(yùn)動的初速度學(xué)習(xí)難點(diǎn):利用平拋運(yùn)動的軌跡計(jì)算平拋運(yùn)動的初速度學(xué)習(xí)方法:平拋運(yùn)動是拋體運(yùn)動中一種典型,在通過實(shí)驗(yàn)得到平拋運(yùn)動的軌跡后,應(yīng)結(jié)合數(shù)學(xué)二次函數(shù)中各變量的關(guān)系來分析其軌跡的特征,并應(yīng)用運(yùn)動的分解求出平拋運(yùn)動物體的初速度。知識鏈接:平拋運(yùn)動的規(guī)律,運(yùn)動的分解,自由落體

15、運(yùn)動規(guī)律。教具:平拋運(yùn)動儀、小球、復(fù)寫紙、多媒體軟件學(xué)習(xí)過程:一、獨(dú)立自學(xué)1、平拋運(yùn)動軌跡的判斷思考1、該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中利用坐標(biāo)紙得到平拋運(yùn)動軌跡如圖1(O為拋出點(diǎn),為了判斷該軌跡是否為拋物線,他對圖象作了如下的處理:1在坐標(biāo)軸上取一點(diǎn)A1并測得M1坐標(biāo)為(0.1m,0.2m,請你根據(jù)該同學(xué)的方法依次作出點(diǎn)A2、A3、A4,找到軌跡上對應(yīng)的M2、M3、M4并寫出它們對應(yīng)的坐標(biāo)值為:M2( 0.2 m, 、M3(0.3m, 、M4(0.4m, 2請你幫該同學(xué)判斷:這條軌跡是不是拋物線?A1x 20 802、計(jì)算平拋物體運(yùn)動的初速度(重點(diǎn)思考2、圖2是一同學(xué)在實(shí)驗(yàn)后在白紙上作出的軌跡圖(以拋出點(diǎn)為坐

16、標(biāo)原點(diǎn)和所得數(shù)據(jù)。試求出該運(yùn)動物體的初速度。 圖2小結(jié)方法:取三點(diǎn),使相鄰兩點(diǎn)的水平距離x 相等,則相鄰點(diǎn)間歷時相等,設(shè)歷時為t由豎直方向相鄰兩點(diǎn)間的距離之差y=gt 2,求出t 由x=V 0t ,可求出V 0 二、合作交流,釋疑解難1、實(shí)驗(yàn)探究:某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用圖3裝置研究平拋運(yùn)動。為了得到清晰的運(yùn)動軌跡,該同學(xué)進(jìn)行如下的操作:檢查平拋導(dǎo)軌,要求導(dǎo)軌末端與重錘線 (該同學(xué)將小球放在導(dǎo)軌末端水平部分,將其向兩邊各輕輕拔動一次,看其是否有明顯的運(yùn)動傾向,這樣做的目的是 。 利用重垂線調(diào)整平板豎直。確定坐標(biāo)原點(diǎn),把小球放在導(dǎo)軌末端處,用鉛筆記下小球此時球心所在平板上的水平投影點(diǎn)O ,O 即為原點(diǎn)。

17、利用重垂線畫出過坐標(biāo)原點(diǎn)的豎直線,作為 軸,同時作出x 軸。使球從導(dǎo)軌某一高處由靜止落下,打在接球槽上,記下小球通過的位置。將接球槽逐次下降,使球從 由靜止落下,(以保證每次拋出的底板平板 接球槽 導(dǎo)軌重錘 圖3相同,軌跡重合。重復(fù)上述操作,即在白紙上描得一系列平拋球運(yùn)動點(diǎn)跡。(取4-6點(diǎn)即可取下白紙,以O(shè) 點(diǎn)為原點(diǎn)畫出水平線用平滑曲線將記下的各點(diǎn)連接便可畫出平拋球的運(yùn)動軌跡。2、請將你實(shí)驗(yàn)中所得軌跡圖及有關(guān)數(shù)據(jù)記錄在下面,并進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)分析。 3、如圖4為一小球做平拋運(yùn)動閃光照片的一部分,圖中背景格的邊長均為5cm ,如果取g=10m/s 2,那么: (1閃光頻率是 Hz 。(2小球運(yùn)動的水

18、平分速度的大小是 m/s 。三、反饋檢測,拓展提高1、我們利用斜面小槽來研究平拋運(yùn)動,下列做法可減小實(shí)驗(yàn)誤差的是( A 、使用密度較大、體積較小的鋼球 B 、盡量減小球與導(dǎo)軌間的摩擦C 、實(shí)驗(yàn)時,讓小球每次從同一高度由靜止開始滾下D 、導(dǎo)軌末端的切線保持水平圖 20 40 圖510302、某同學(xué)在做平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)時得到了如圖5所示的物體運(yùn)動軌跡,a 、b 、c 三點(diǎn)的位置在運(yùn)動軌跡上已標(biāo)出,則:(1小球平拋的初速度為 m/s 。(g 取10m/s 23、課后練習(xí)1、2四、課堂小結(jié)五、我的問題和感悟:5.4 圓周運(yùn)動班級: 姓名:學(xué)習(xí)目標(biāo):1、知道什么是圓周運(yùn)動,什么是勻速圓周運(yùn)動2、知道線速度

19、的物理意義、定義式、矢量性,知道勻速圓周運(yùn)動線速度的特點(diǎn)。3、知道角速度的物理意義、定義式及單位,了解轉(zhuǎn)速和周期的意義。4、掌握角速度和線速度的關(guān)系,掌握角速度與轉(zhuǎn)速、周期的關(guān)系。學(xué)習(xí)重點(diǎn):1、線速度、角速度的概念以及它們之間的聯(lián)系。2、理解勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動,熟悉各物理量之間的關(guān)系并能應(yīng)用解決一般問題學(xué)習(xí)難點(diǎn):勻速圓周運(yùn)動各物理量之間的關(guān)系及應(yīng)用學(xué)習(xí)方法:1.本節(jié)內(nèi)容介紹了描述圓周運(yùn)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(qiáng)對概念的理解,并能結(jié)合實(shí)例對線速度、角速度之間的關(guān)系進(jìn)行實(shí)際的分析運(yùn)用。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(diǎn)的角速度相等,

20、同一皮帶上各點(diǎn)的線速度相等。知識鏈接:圓周運(yùn)動的一般知識及對速度的理解教具:單車、傳動輪、多媒體軟件第一課時學(xué)習(xí)過程:一、獨(dú)立自學(xué)請同學(xué)們在閱讀教材的基礎(chǔ)上解決以下問題:(一感知圓周運(yùn)動1、叫圓周運(yùn)動。物體做圓周運(yùn)動時,若相等的時間內(nèi)通過的弧長相等,則這種運(yùn)動叫做。2、圓周運(yùn)動變速運(yùn)動。(填“是”或“不是”(二線速度:是反映物體沿圓周運(yùn)動快慢的物理量。物體做圓周運(yùn)動時通過的弧長與所用時的比值叫做。其定義式為。線速度的單位為。線速度的方向。若物體沿著圓周運(yùn)動,并且線速度的大小處處相等,這種運(yùn)動叫做。(三角速度:是反映物體繞圓心轉(zhuǎn)動快慢的物理量。物體做圓周運(yùn)動時半徑所轉(zhuǎn)過的角度與所用時的比值叫做。

21、其定義式為。角速度的單位為。(四轉(zhuǎn)速、周期:物體做圓周運(yùn)動時單位時間內(nèi)所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)叫做。物體做圓周運(yùn)動時轉(zhuǎn)過一周所用的時間叫做。(五知道線速度、角速度、轉(zhuǎn)速、周期之間的關(guān)系:思考1:某走時準(zhǔn)確的時針,分針與時針的長度之比為2:1,則分針與時針的角速度之比為。分針針尖與時針針尖的線速度之比為。思考2、時針、分針和秒針轉(zhuǎn)動時,下列正確說法是:(思考3:地球可以看做一個半徑為6.4103 Km的球體,北京的緯度約為400,位于赤道和北京的兩個物體,隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動時的角速度各為多少?線速度各為多少?二、合作交流,釋疑解難1、討論:勻速圓周運(yùn)動有哪些特點(diǎn)?思考4、以下說法正確的是:(A、做勻速

22、圓周運(yùn)動的物體,其線速度始終保持不變B、做勻速圓周運(yùn)動的物體,其角速度始終保持不變C、做勻速圓周運(yùn)動的物體,其速率始終保持不變D、勻速圓周運(yùn)動是一種變速運(yùn)動。三、反饋檢測、拓展提高1、2003年10月15日,我國成功地發(fā)射了“神州五號”載人宇宙飛船,將我國的第一位宇航員楊利偉成功地送入太空,飛船在軌道半徑為6700km的軌道上繞行14圈,歷時21小時后成功返回地球,“神州五號”在此圓軌道上的運(yùn)行速度大小為,周期為。(發(fā)射時間:2003年10月15日9時整;返回時間:2003年10月16日6時28分四、課堂小結(jié)五、我的問題和感悟:第二課時學(xué)習(xí)過程:問題1、線速度、角速度、轉(zhuǎn)速、周期之間有什么關(guān)系

23、?思考1、關(guān)于物體做圓周運(yùn)動時某一點(diǎn)的角速度和線速度,下列說法正確的是: (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問題2、勻速圓周運(yùn)動有哪些特點(diǎn)?思考2、兩質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動時,關(guān)于線速度、角速度和周期的關(guān)系說法正確的是(問題3、傳動輪問題思考3、如圖所示,A 、B 兩點(diǎn)分別位于大、小輪的邊緣上,C 點(diǎn)位于大輪半徑的中點(diǎn),大輪的半徑是小輪的2倍,它們之間靠摩擦傳動,接觸面上沒有滑動。請?jiān)谠撗b置上的A 、B 、C 三個點(diǎn)中選定兩個點(diǎn),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

24、,V 與r 成正比 、r 相等,V 與成正比思考4、如右圖所示O 1軸上有兩個轉(zhuǎn)動輪,大輪半徑為 2 r ,小輪的半徑為 r , 輪O 2的半徑為 r ,對于輪緣上的A 、B 、CA :B :C = , V A :V B :V C = 。二、反饋檢測、拓展提高1、兩個小球固定在一根長為L 的桿的兩端,桿繞O 點(diǎn)逆時針旋轉(zhuǎn),如下圖所示,當(dāng)小球A 的速度為v 1時,小球B 的速度為v 2。則小球B 到轉(zhuǎn)軸O 的距離是( A .211v v Lv +B .2 12v v Lv + C .121(v v v L + D .221(v v v L + 2、自行車勻速行駛中,車輪繞軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速為120r/

25、min ,車輪的直徑為0.70m .求自行車行駛速度的大小?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(diǎn),且R A =R C =2R B ,則三質(zhì)點(diǎn)的線速度大小之比V A : V B :V C 為多大?4、P19面“問題與練習(xí)” NO :5四、課堂小結(jié)五、我的問題和感悟:5.5 向心加速度班級:姓名:學(xué)習(xí)目標(biāo):1、知道勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動,具有指向圓心的加速度向心加速度2、會用矢量圖表示速度變化量與速度之間的關(guān)系,了解加速度與速度、速度變化量的區(qū)別3、會應(yīng)用所學(xué)知識推導(dǎo)向心加速度的表達(dá)式,能根據(jù)具體問題情景選擇合適的向心加速度表達(dá)式進(jìn)行分析和計(jì)算。初

26、步體會圓周運(yùn)動中運(yùn)動與力的關(guān)系。學(xué)習(xí)重點(diǎn):1、向心加速度表達(dá)式的推導(dǎo)和理解2、向心加速度的大小和方向的分析計(jì)算學(xué)習(xí)難點(diǎn):1、向心加速度表達(dá)式的推導(dǎo)和理解2、向心加速度的大小和方向的分析計(jì)算學(xué)習(xí)方法:1、運(yùn)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(yùn)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,極限思想教具:多媒體軟件學(xué)習(xí)過程一、獨(dú)立自學(xué)請同學(xué)們在閱讀教材的基礎(chǔ)上解決以下問題(一知識準(zhǔn)備:1、在高處某點(diǎn)O以v0水平拋

27、出一石子,不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2,試求拋出后經(jīng)過t=1s,石子速度變化量v 可知:v與a方向相同,大小v= at(二感知與思考事例一:月球繞地球做(近似勻速圓周運(yùn)動,月球受到什么力作用?此力可能沿什么方向?事例二:光滑桌面上一小球用細(xì)線拴住后繞桌面上固定的圖釘做勻速圓周運(yùn)動,小球受到幾個力的作用?這幾個力的合力是誰?沿什么方向?我的感悟:做勻速圓周運(yùn)動的物體所受合力總指向_ ,加速度指向_ (時刻變化,此加速度叫_二、合作交流,釋疑解難做一做:某物體在半徑為r的圓周上以線速度v(角速度做勻速圓周運(yùn)動,請根據(jù)加速度定義式a=v/t,結(jié)合相關(guān)的知識(矢量差法、三角形相似規(guī)律、極限思想等嘗試

28、推導(dǎo)出向心加速度a n的表達(dá)式:結(jié)論:(說一說:從公式a n =v 2/r 看,向心加速度a n 與圓周半徑r 成反比,而從看a n =2r ,a n 與圓周半徑成正比,這兩個結(jié)論是否矛盾?如何理解?思考題:1、如圖為質(zhì)點(diǎn)P 、Q 做勻速圓周運(yùn)動時向心加速度a n 隨半徑變化的圖象,表示質(zhì)點(diǎn)P 的圖象是雙曲線,表示Q 可知:A .質(zhì)點(diǎn)P 的線速度大小不變B .質(zhì)點(diǎn)P 的角速度大小不變C .質(zhì)點(diǎn)Q 的角速度隨半徑變化D .質(zhì)點(diǎn)Q 的線速度大小不變?nèi)⒎答仚z測,拓展提高1、甲、乙兩物體都在做勻速圓周運(yùn)動,以下各種情況下哪個物體的向心加速度比較大?A .它們的線速度大小相等,乙的半徑小B .它們的周

29、期相等,甲的半徑大C .它們的角速度相等,乙的線速度小D .它們的線速度大小相等,在相同時間內(nèi)甲與圓心的連線掃過的角度比乙的大2、關(guān)于物體做勻速圓周運(yùn)動,其向心加速度的說法正確的是( A .與線速度方向始終相同B .與線速度方向始終相反a O3、A、B兩個快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動,在相同的時間內(nèi),它們通過的路程之比是4:3,運(yùn)動方向改變的角度之比是3:2,它們的向心加速度之比是多少?4、一轎車以30m/s的速率沿半徑為60m的圓弧公路行駛,當(dāng)轎車從A處運(yùn)動到B處時,轎車和圓心的連線轉(zhuǎn)過的角度為90,求:(1此過程中轎車的位移大小;(2此過程中轎車通過的路程;(3轎車運(yùn)動的向心加速度的大小。四

30、、課堂小結(jié)五、我的問題和感悟:班級:姓名:學(xué)習(xí)目標(biāo):1、了解向心力概念,體驗(yàn)向心力的存在,會分析向心力的來源。2、掌握向心力的表達(dá)式,從牛頓第二定律角度理解向心力表達(dá)式,計(jì)算向心力。3、初步了解“用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式”的原理4、會測量、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)論學(xué)習(xí)重點(diǎn):1、向心力來源的分析計(jì)算2、變速圓周運(yùn)動中力和運(yùn)動的關(guān)系學(xué)習(xí)難點(diǎn):1、向心力來源的分析計(jì)算2、變速圓周運(yùn)動中力和運(yùn)動的關(guān)系學(xué)習(xí)方法:1、根據(jù)牛頓第二定律和向心加速度表達(dá)式得到向心力的表達(dá)式,定義向心力概念,討論向心力性質(zhì)和特點(diǎn)。2、對推出的向心力表達(dá)式用圓錐擺實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證,最后分析變速圓周運(yùn)動和一般曲線運(yùn)動中的物體的受

31、力情況和處理辦法。知識鏈接:運(yùn)動與力的關(guān)系,物體的受力分析,向心加速度的計(jì)算。教具:圓錐擺、向心力演示器、多媒體軟件第一課時學(xué)習(xí)過程一、獨(dú)立自學(xué)請同學(xué)們在閱讀教材的基礎(chǔ)上解決以下問題(一理論推導(dǎo)-向心力的表達(dá)式1、根據(jù)向心加速度和牛頓第二定律寫出向心力的表達(dá)式例1、地球的質(zhì)量為6.01024kg,地球與太陽的距離為1.51011m。地球繞太陽的運(yùn)動可以看作勻速圓周運(yùn)動。(地球繞太陽運(yùn)動的周期為一年求地球繞太陽運(yùn)動的向心加速度有多大?方向如何?太陽對地球的引力有多大?方向如何?思考:如果太陽與地球之間的引力突然消失,地球?qū)厥裁捶较蝻w出?小結(jié):(二實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證-圓錐擺實(shí)驗(yàn)仔細(xì)閱讀課本P20實(shí)驗(yàn),并

32、做一做(其中小鋼球可用小石頭或小鐵鎖替代 分析小球的受力,并求出合力(畫在右圖上例2:若某人測得小球的質(zhì)量為m=0.1kg,小球作圓周運(yùn)動的半徑為r=0.4m,懸掛高度h=0.4m,小球在t=60s時間內(nèi)轉(zhuǎn)了n=48圈。(g=10m/s2求小球的合力小球的向心加速度小球的心向力 二、合作交流,釋疑解難把一個小球放在玻璃漏斗中,晃動漏斗,可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。小球的向心力是由什么力提供的?請畫出受力分析圖,并求向心力的大小。我的感悟:做勻速圓周運(yùn)動的物體所受合力總指向_ ,加速度指向_ (方向時刻變化,此加速度叫_此力由效果命名叫_三、反饋檢測,拓展提高1、細(xì)繩一

33、端系一個物體,使物體繞另一端在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動,下列說法正確的是(A.線速度一定時,線長容易斷B.向心加速度一定時,線短容易斷C.角速度一定時,線短容易斷D.周期一定時,線長容易斷四、課堂小結(jié)五、我的問題和感悟:第二課時一、合作交流,釋疑解難問題1、變速圓周運(yùn)動和一般曲線運(yùn)動Array把一個沙袋系在繩子的一端,用手拉住繩子的另一端,掄動繩子使沙袋在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動。沙袋將在豎直平面內(nèi)做變速圓周運(yùn)動。如圖:試分析小球的受力,小球的合力會通過圓心嗎?小結(jié):做勻速圓周運(yùn)動的物體,所受的合力的方向一定指向_ 做變速圓周運(yùn)動的物體,所受的合力的方向不一定指向_ 練習(xí):1、一輛汽車在水平公路

34、上轉(zhuǎn)彎,沿曲線由M 向N 行駛,速度逐漸減小。如圖甲、乙、丙、丁分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎 時所受合力F 的四種方向,你認(rèn)為正確的是哪個?問題2、摩擦力提供向心力的討論一個圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動,角速度是4rad/s 。盤面上距圓盤中心0.10m 的位置要一個質(zhì)量為0.10kg 的小物體能夠隨圓盤一起運(yùn)動,如圖 MMM甲乙丙丁 關(guān)于小物體的向心力,甲、乙兩人有不同意見:甲認(rèn)為該向心力等于圓盤對小物體的靜摩擦力,指向圓心;乙認(rèn)為小物體有向前運(yùn)動的趨勢,靜摩擦力方向和相對運(yùn)動趨勢方向相反,即向后,而不是和運(yùn)動方向垂直,因此向心力不可能是靜摩擦力。你的意見是什么?說明理由。(說一說:物體做圓周運(yùn)動時,根據(jù)公

35、式rv mF n 2=和r m F n 2=,當(dāng)半徑比較大的時候,向心力比較大還是比較小? 事例:如圖細(xì)繩的一端固定于O 點(diǎn),另一端系一個小球,小球從一定高度擺下。經(jīng)驗(yàn)告訴我們,當(dāng)細(xì)繩與釘子相碰時,如果釘子的位置越靠近小球,繩就越容易斷。請你通過下面的計(jì)算對這一經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行論證。已知:繩長L=0.8m ,質(zhì)量m=0.1kg 的小球從某一高度擺下后到達(dá)最低點(diǎn)A 的速度為v=4m/s 。小球到達(dá)最低點(diǎn)時對細(xì)繩的拉力有多大?若在O 點(diǎn)的正下方0.4 m 的B 處釘一個釘子,求細(xì)繩與釘子相碰時,小球?qū)?xì)繩的拉力?(g=10m/s 2二、反饋檢測,拓展提高 1、如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上,緊靠著一個物

36、體隨圓筒一起運(yùn)動,物體所受的向心力是由下列哪個力提供:( 2、一輕桿一端固定一質(zhì)量為m 的小球,以另一端O為圓心,使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R 的圓周運(yùn)動,以下說法正確的是:( A 小球過最高點(diǎn)時,桿所受的彈力可以為零B 小球過最高點(diǎn)時最小速度可以為零C 小球過最高點(diǎn)時,桿對球的作用力可以與球所受重力方向相反,此時重力一定大于桿對球的作用力D 小球過最高點(diǎn)時,桿對球的作用力一定與小球所受重力方向相反 定在圓盤中央光滑的小孔,物體A與轉(zhuǎn)盤的動摩擦因數(shù)為,為使A在離盤的中心距離為R處與盤相對靜止,則轉(zhuǎn)盤的取值范圍為多少?(提示:A物體所受靜摩擦力方向與物體相對圓盤的運(yùn)動趨勢方向相反;最大靜摩擦力等于滑動摩擦力四、課堂小結(jié)五、我的問題和感悟:5.7 生活中的圓周運(yùn)動班級:姓名:學(xué)習(xí)目標(biāo):1、能定性分析火車轉(zhuǎn)彎處外軌比內(nèi)軌高的原因。2、學(xué)會應(yīng)用所學(xué)知識分析處理汽車過拱橋最高點(diǎn)和凹形橋最低點(diǎn)的問題。3、知道航天器中的失重現(xiàn)象的本質(zhì)。知道離心運(yùn)動及其產(chǎn)生的條件,了解離心運(yùn)動的應(yīng)用與防止。4、進(jìn)一步體會應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律處理圓周運(yùn)動問題的基本思路和方法。學(xué)習(xí)重點(diǎn):生活中的各類圓周運(yùn)動向心力來源分析學(xué)