曲線運(yùn)動教案

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第四章

曲線運(yùn)動

一、本章學(xué)問要點(diǎn)：

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

2、運(yùn)動的合成和分解。

3、平拋運(yùn)動。

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

a?R5、園周運(yùn)動中的向心力

二、說明：v2

1．不要求會推導(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)動學(xué)和動力學(xué)學(xué)問的綜合運(yùn)用。首先敘述了曲線運(yùn)動的特點(diǎn)和條件，然后敘述了討論曲線運(yùn)動的基本方法—運(yùn)動的合成和分解；最終討論了曲線運(yùn)動的兩種重要特別狀況—平拋運(yùn)動和勻速園周運(yùn)動。其中平拋運(yùn)動和勻速圓周運(yùn)動的描述及向心力、向心加速度的概念是本章的重點(diǎn)。運(yùn)動的合成和分解是本章的重點(diǎn)。平拋運(yùn)動的規(guī)律及其討論方法、圓周運(yùn)動的角速度、線速度、向心加速度及做園周運(yùn)動的物體力與運(yùn)動的關(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)動常常與電磁場、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、課時支配：

第一課時：曲線運(yùn)動運(yùn)動的合成和分解

第二課時：平拋運(yùn)動

第三課時：勻速圓周運(yùn)動及向心力公式

第四課時：勻速圓周運(yùn)動的應(yīng)用

第五課時：豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動

第六課時：單元檢測

第七課時：單元檢測講評

第八課時：單元檢測講評

第一課時

曲線運(yùn)動運(yùn)動的合成和分解

教學(xué)目的和要求：

1、了解物體做曲線運(yùn)動的特點(diǎn)和條件

2、理解運(yùn)動合成和分解的原理和法則

3、把握運(yùn)動合成和分解的方法

教學(xué)過程：

一、曲線運(yùn)動的特點(diǎn)：

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

二、物體做曲線運(yùn)動的條件

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)動和非勻變速曲線運(yùn)動的區(qū)分

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

四、運(yùn)動的合成和分解

㈠原理和法則：

1．運(yùn)動的獨(dú)立性原理：

一個物體同時參加幾種運(yùn)動，那么各分運(yùn)動都可以看作各自獨(dú)立進(jìn)行，它們之間互不干擾和影響，而總的運(yùn)動是這幾個分運(yùn)動的疊加。例如過河。

2．運(yùn)動的等時性原理：

若一個物體同時參加幾個運(yùn)動，合運(yùn)動和分運(yùn)動是在同一時間內(nèi)進(jìn)行的。

3．運(yùn)動的等效性原理：

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

4．運(yùn)動合成的法則：

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)動的合成

1．兩個勻速直線運(yùn)動的合成

①分運(yùn)動在一條直線上，如順?biāo)兄?、逆水行舟等?/p>

②兩分運(yùn)動互成角度（只爭論有直角的問題）。

例1：一人以4m/s

6m/s的速度騎行時，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)相對人參加了兩個運(yùn)動：相對自行車向西的運(yùn)動v1和其實(shí)際運(yùn)動v2，感覺的風(fēng)是合運(yùn)動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：雨滴參加兩個運(yùn)動：相對汽車向西的運(yùn)動和豎直向下的運(yùn)動，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。

2．一個勻速直線運(yùn)動和一個加速直線運(yùn)動的合成：

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

②兩分運(yùn)動互成角度。如平拋運(yùn)動，下節(jié)課再講。

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

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

電場和磁場中消失。

㈡運(yùn)動的分解：

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

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)課時支配：復(fù)習(xí)平拋運(yùn)動

平拋運(yùn)動

教學(xué)目的和要求

1．理解平拋運(yùn)動的特點(diǎn)

2．會用平拋運(yùn)動的規(guī)律解決有關(guān)問題

教學(xué)過程

一、平拋運(yùn)動的規(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。=v0,x=v0t②豎

直方向的自由落體運(yùn)動。vy=gt,y=gt2/2.下落時間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，第一顆炸彈剛好落地，這時飛機(jī)已經(jīng)飛出1000m遠(yuǎn)。求第六顆炸彈落地時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)速度相互垂直時它們之間的距離；⑵當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)的位移相互垂直時它們之間的距離；

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

勻速圓周運(yùn)動及向心力公式

教學(xué)目的和要求

1．把握描述勻速圓周運(yùn)動的物理量

2．能嫻熟應(yīng)用圓周運(yùn)動的向心力公式

教學(xué)過程

一、描述勻速圓周運(yùn)動的物理量

1．線速度：

定義：做園周運(yùn)動的物體通過的弧長與所用時間的比值

sV?t

此式計(jì)算出為平均速率，當(dāng)t?0時的極限為即時速度，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)動的快慢。

2．角速度：

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

???t

此式為平均角速度t?0時為即時角速度。?為矢量，方向垂直于園周運(yùn)動的平面，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：

對任何園周運(yùn)動：V=r??即時對應(yīng)，T=1是在T不變的條件下成立f

在勻速園周運(yùn)動中：V=r??T?2?f?2?rf