曲線運動教案

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第四章

曲線運動

一、本章學問要點：

1、曲線運動中質點的速度沿軌道的切線方向，且必具有加速度。

2、運動的合成和分解。

3、平拋運動。

4、勻速率園周運動，線速度和角速度、周期、園周運動的向心加速度v2

a?R5、園周運動中的向心力

二、說明：v2

1．不要求會推導向心加速度的公式a?R2．有關向心力的計算，只限于向心力是在一條直線上的力合成的狀況。

二、本章內容及高考考查的特點：

本章學問是運動學和動力學學問的綜合運用。首先敘述了曲線運動的特點和條件，然后敘述了討論曲線運動的基本方法—運動的合成和分解；最終討論了曲線運動的兩種重要特別狀況—平拋運動和勻速園周運動。其中平拋運動和勻速圓周運動的描述及向心力、向心加速度的概念是本章的重點。運動的合成和分解是本章的重點。平拋運動的規(guī)律及其討論方法、圓周運動的角速度、線速度、向心加速度及做園周運動的物體力與運動的關系是近年高考的熱點，人造地球衛(wèi)星幾乎每年都有，園周運動常常與電磁場、洛侖茲力等內容結合起來進行考查。這部分學問是高考綜合考察的?？键c，主要以綜合計算題形式消失。

三、課時支配：

第一課時：曲線運動運動的合成和分解

第二課時：平拋運動

第三課時：勻速圓周運動及向心力公式

第四課時：勻速圓周運動的應用

第五課時：豎直面內的圓周運動

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

曲線運動運動的合成和分解

教學目的和要求：

1、了解物體做曲線運動的特點和條件

2、理解運動合成和分解的原理和法則

3、把握運動合成和分解的方法

教學過程：

一、曲線運動的特點：

曲線運動的速度方向就是通過這點的曲線的切線方向，說明曲線運動是變速運動，但變速運動并不肯定是曲線運動，如勻變速直線運動。

二、物體做曲線運動的條件

物體所受合外力方向和速度方向不在同始終線上。

三、勻變速曲線運動和非勻變速曲線運動的區(qū)分

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

四、運動的合成和分解

㈠原理和法則：

1．運動的獨立性原理：

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

2．運動的等時性原理：

若一個物體同時參加幾個運動，合運動和分運動是在同一時間內進行的。

3．運動的等效性原理：

各分運動的規(guī)律疊加起來與合運動的規(guī)律有完全相同的效果。

4．運動合成的法則：

因為s、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運動的合成

1．兩個勻速直線運動的合成

①分運動在一條直線上，如順水行舟、逆水行舟等。

②兩分運動互成角度（只爭論有直角的問題）。

例1：一人以4m/s

6m/s的速度騎行時，感覺風是從東南吹來，則實際風速和風向如何？

解析：風相對人參加了兩個運動：相對自行車向西的運動v1和其實際運動v2，感覺的風是合運動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，坐在汽車里的人觀看到雨滴的速度大小及方向如何？

解析：雨滴參加兩個運動：相對汽車向西的運動和豎直向下的運動，汽車里的人觀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。船頭指向對岸。

②最短位移過河。分v1v2、v1v2兩種狀況。

2．一個勻速直線運動和一個加速直線運動的合成：

①兩分運動在始終線上，如勻加速、勻減速、豎直上拋運動等。

②兩分運動互成角度。如平拋運動，下節(jié)課再講。

3．兩個勻變速直線運動的合運動仍舊是勻變速運動。若v0與a合在同一

直線上，做直線運動；若v0與a合不在同始終線上做曲線運動。這類題目將在

電場和磁場中消失。

㈡運動的分解：

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

例1．汽車拉物體

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：復習平拋運動

平拋運動

教學目的和要求

1．理解平拋運動的特點

2．會用平拋運動的規(guī)律解決有關問題

教學過程

一、平拋運動的規(guī)律

可分解為：①水平方向速度等于初速度的勻速直線運動。=v0,x=v0t②豎

直方向的自由落體運動。vy=gt,y=gt2/2.下落時間t?2y/g（只與下落高度y有關，于其它因素無關）。

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、平拋運動規(guī)律的應用：

例1．美軍戰(zhàn)機在巴格達上空水平勻速飛行，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，這時飛機已經飛出1000m遠。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2．兩質點由空中同一點同時水平拋出，速度分別是v1=3.0m/s向左和v2=4.0m/s向右。求：⑴當兩質點速度相互垂直時它們之間的距離；⑵當兩質點的位移相互垂直時它們之間的距離；

三、下節(jié)課時支配：復習勻速圓周運動及向心力公式

勻速圓周運動及向心力公式

教學目的和要求

1．把握描述勻速圓周運動的物理量

2．能嫻熟應用圓周運動的向心力公式

教學過程

一、描述勻速圓周運動的物理量

1．線速度：

定義：做園周運動的物體通過的弧長與所用時間的比值

sV?t

此式計算出為平均速率，當t?0時的極限為即時速度，方向：切線方向，為矢量，單位m/s，意義為描述質點沿園弧運動的快慢。

2．角速度：

定義：做園周運動的物體，半徑轉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，方向垂直于園周運動的平面，在高中階段不考慮其矢量性當作標量處理，單位：rad/s、意義是描述質點繞園心轉動的快慢。

3．周期和頻率：

T（s）、f（Hz）、T?1、留意轉速為轉/分（頻率）f

4．V、ω、T、f的關系：

對任何園周運動：V=r??即時對應，T=1是在T不變的條件下成立f

在勻速園周運動中：V=r??T?2?f?2?rf