物理必修ⅱ人教新課標(biāo)第五章曲線運動同步教案

1、曲線運動1 曲線運動1 曲線運動的定義： 物體運動軌跡是曲線的運動，稱為“曲線運動”。2 （）曲線運動的條件： 當(dāng)物體所受的合力（加速度）與其速度方向不在同一直線上，物體做曲線運動。做曲線運動的物體受到的合外力方向總是指向曲線的凹側(cè)，已知物體的曲線運動軌跡，可判斷出物體所受合力的大致方向。3 曲線運動的條件： 判斷物體是否做曲線運動，關(guān)鍵是看物體所受合力（或加速度）的方向與速度方向的關(guān)系，若兩方向共線就是直線運動，不共線就是曲線運動。4 （）曲線運動的速度方向 曲線運動中質(zhì)點在某一點的速度方向就是曲線上這一點的切線方向。例1. 如圖所示，物體在恒力F作用下沿曲線從A運動到B，這時突然使它所受的

2、力反向，而大小不變，即由F變?yōu)?F，在此力作用下，物體以后的運動情況將沿 運動. ab圖 2 圖 1 Ø 練習(xí)1. 如圖，一簇未標(biāo)明方向的由點電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點。若帶電粒子在運動中只受電場力作用，請在圖中標(biāo)明帶電粒子在a、b兩點受到的電場力的方向。（粒子所受重力不計）2. 如圖所示，質(zhì)點通過位置P時的速度，加速度及P附近的一段軌跡都在圖上標(biāo)出，其中可能正確的圖是( ) 2 運動的合成與分解【思考】飛機投彈，以飛機為參照物，炸彈怎么運動；以地面為參照物，炸彈怎么運動？1. 合運動和分運動 當(dāng)物體同時參與幾個運動時,其實際

3、運動就叫做這幾個運動的合運動,這幾個運動叫做實際運動的分運動。2. 運動的合成與分解1) 已知分運動(速度v、加速度a、位移s)求合運動(速度v、加速度a、位移s),叫做運 動的合成.2) 已知合運動(速度v、加速度a、位移s)求分運動(速度v、加速度a、位移s),叫做運動的分解.3) 運動的合成與分解遵循平行四邊形定則.3. 合運動與分運動的關(guān)系1) 等時性：合運動和分運動進行的時間相等.2) 獨立性：一個物體同時參與幾個分運動,各分運動獨立進行,各自產(chǎn)生效果.3) 等效性：整體的合運動是各分運動決定的總效果,它替代所有的分運動.3 （）平拋運動1. 平拋運動 將物體以一定的初速度沿水平方向

4、拋出，不計空氣阻力，物體只在重力作用下所做的運動叫做平拋運動。2. 平拋運動條件1 水平初速度2 僅受重力作用3. 平拋運動的研究方法運動的合成與分解平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。0sysyxvv0vysx4. （）平拋運動的規(guī)律1) 基本規(guī)律1 水平方向：勻速直線運動， x=vot ；vx=vo2 豎直方向：自由落體運動， h=gt2 ；vy=gt2) 導(dǎo)出規(guī)律1 平拋物體經(jīng)時間t時的瞬時速度vt水平方向： ； 豎直方向： 合速度： 速度方向與水平方向夾角：tan=vy/vx=gt/vo2 平拋運動的位移水平方向： x=v0t 豎直位移： y=gt2合位移

5、：位移方向與水平方向夾角：tany/x=gt/2vo=tan/23 平拋運動的時間t和水平射程x 平拋運動時間t由高度h決定，與初速度無關(guān)； h=gt2 t= 水平射程x由初速度和高度共同決定。 x=vot=vo4 （）勻速圓周運動1. 勻速圓周運動 1) 勻速圓周運動的定義 做圓周運動的質(zhì)點,如果在相等的時間內(nèi)通過的圓弧長度相等,那么質(zhì)點做勻速圓周運動.2) 勻速圓周運動的特點1 v大小不變,T不變,不變,a向大小不變；v和a向的方向時刻在變2 合外力大小不變,方向始終指向圓心.2. 描述圓周運動的物理量1) 線速度 v1 定義：做圓周運動的質(zhì)點在單位時間內(nèi)運動的弧長叫做線速度2 物理意義：

6、描述質(zhì)點圓周運動的快慢3 方向：圓弧上該點的切線方向，和半徑垂直。4 大?。?單位：2) 角速度 1 定義：做圓周運動的質(zhì)點在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度叫角速度2 物理意義：描述質(zhì)點圓周運動的快慢3 大?。?單位：3) 周期 T1 定義：物體沿圓周運動一周所用的時間2 單位：s4) 頻率f與轉(zhuǎn)速n1 定義：做圓周運動的物體在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，叫做頻率，單位：Hz2 轉(zhuǎn)速：做圓周運動的物體在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，單位：轉(zhuǎn)/秒3 注意：頻率與轉(zhuǎn)速大小相等，單位不同4 周期與頻率的關(guān)系：T=1/f 或 f=1/T5) v、w、T和f之間的關(guān)系1 2 34 T=1/f 5 注意：知道了T、f、三個量中任

7、一個確定，其余兩個也就確定了，但v還和r有關(guān)6) 向心加速度1 物理意義：描述速度方向變化快慢的物理量2 方向：向心加速度的方向時刻在變化，但始終指向圓心3 大?。? 單位：m/s27) 向心力1 定義：產(chǎn)生向心加速度的力。是一種效果力，作用效果是產(chǎn)生向心加速度，只改變線速度的方向，而不改變線速度的大小。2 大?。? 方向：指向圓心4 注意：向心力是按力的作用效果命名的，它并非獨立于重力、彈力、摩擦力、電場力、磁場力以外的另一種力，而是這些力中的一個或幾個的合力3. 尋找向心力v 豎直面內(nèi)圓周運動的模型1) 輕繩模型u 輕繩連接小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運動過最高點：三、 臨界條件:小球在最高點

8、時繩子的拉力剛好等于零,小球的重力充當(dāng)圓周運動所需的向心力,設(shè)v臨是小球能通過最高點的最小速度,有vmvm mg=，v臨四、 能過最高點的條件:vv臨五、 不能通過最高點的條件:v< v臨，實際上物體在到達最高點之前就脫離了圓軌道.六、 類似模型：外圓環(huán)軌道2) 輕桿模型u 輕繩連接小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運動過最高點：1 臨界條件:由于硬桿或管壁的支撐作用,小球能到達最高點的臨界速度v臨0,輕桿或軌道對小球的支持力:N=mg2 當(dāng)最高點的速度v時,桿對小球的彈力為零.3 當(dāng)0<v<時,桿對小球有支持力：Nmg，而且：vN4 當(dāng)v>時,桿對小球有拉力（或管的外壁對小球有

9、豎直向下的壓力）： Fmg，而且：vNvmvmv 水平面內(nèi)做圓周運動的臨界問題 在水平面上做圓周運動的物體，當(dāng)角速度w變化時，物體有遠離或向著圓心運動的趨勢，這時，要根據(jù)物體的受力情況，判斷物體受某個力是否存在以及這個力存在時方向朝哪，特別是一些靜摩擦力，繩子的拉力等mMrO 1.如圖所示，細繩一端系著質(zhì)量為M=的物體，靜止在水平面上，另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量為m=的物體，M的中點與圓孔距離為，并知M和水平面的最大靜摩擦力為2N?，F(xiàn)使此平面繞中心軸轉(zhuǎn)動，問角速度在什么范圍內(nèi)m處于靜止?fàn)顟B(tài)？（取g=10m/s2）隨堂演練1. 從水平勻速速飛行的直升飛機上向外自由釋放一個物體，不計空氣阻力，在物

10、體下落過程中，下列說法正確的是 . （ ） A.從飛機上看，物體靜止 B.從飛機上看，物體始終在飛機的后方C.從地面上看，物體做平拋運動 D.從地面上看，物體做自由落體運動2. 一水平拋出的小球落到一傾角為的斜面上時，其速度方向與斜面垂直，運動軌跡如右圖中虛線所示。小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過的距離之比為A BC D3. 一物體從某高度以初速度v0水平拋出，落地時速度大小為vt，則它的運動時間為( ) A. B. C. D.4. 物體從高處被水平拋后，第3秒末的速度方問與水平方向成45度角，那么平拋運動物體初速度為 m/s，第四秒末的速度大小為 m/s（取g=10 m/s2，設(shè)4s末仍在空中）5. 一水平拋出的小球落到一傾角為的斜面上時，其速度方向與斜面垂直，運動軌跡如圖中虛線所示。小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過的距離之比為 6. 如圖所示，在傾角為的斜面上A點，以初速度v0水平拋出小球，小球落在斜面上B點，不計空氣阻力，求vovyBvA（1）AB間的距離；v（2）小球從A到B運動的時間；（3）求小球何時離開斜面距離最大？7. 從某一高度平拋一物體，當(dāng)拋出2秒后它的速度方向與水平方向成45度角，落地時速度方向與水平方向成60度角求(1)拋出時的速度；4 落地時的速度；5 拋出點距地面的高度；6 水平射程(