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文檔簡介

高一物理必修二導(dǎo)學(xué)案

目錄

第五章曲線運動

§5.1曲線運動導(dǎo)學(xué)案(第一部分認識曲線運動)...........................02

§5.1曲線運動(第二部分、運動的合成和分解)...........................05

§5.2平拋運動導(dǎo)學(xué)案....................................................08

§5.3實驗:研究平拋運動導(dǎo)學(xué)案..........................................13

§5.4圓周運動導(dǎo)學(xué)案....................................................18

§5.5向心加速度導(dǎo)學(xué)案..................................................23

§5.6向心力導(dǎo)學(xué)案.....................................................26

§5.7生活中的圓周運動學(xué)案..............................................30

§5.8曲線運動單元檢測..................................................36

第六章萬有引力與航天

§6.1行星的運動........................................................40

§6.2太陽與行星間的引力導(dǎo)學(xué)案.........................................43

§6.3萬有引力定律導(dǎo)學(xué)案................................................45

§6.4萬有引力理論的成就導(dǎo)學(xué)案.........................................48

§6.5宇宙航行導(dǎo)學(xué)案....................................................52

§6.6萬有引力與航天單元檢測...........................................58

期中測試題.....................................................61

第七章機械能守恒定律

§7.2功導(dǎo)學(xué)案..........................................................65

§7.3功率導(dǎo)學(xué)案........................................................70

§7.4重力勢能導(dǎo)學(xué)案....................................................75

§7.5探究彈性勢能的表達式導(dǎo)學(xué)案.......................................79

§7.6實驗:探究功與速度變化的關(guān)系.....................................82

§7.7動能定理導(dǎo)學(xué)案....................................................86

§7.8機械能守恒定律導(dǎo)學(xué)案.............................................94

§7.9驗證機械能守恒定律實驗導(dǎo)學(xué)案.....................................100

§7.10能量守恒定律與能源導(dǎo)學(xué)案.......................................104

§7.11機械能守恒定律單元檢測..........................................108

期末測試題....................................................112

第五章曲線運動

5.1曲線運動導(dǎo)學(xué)案(第一部分認識曲線運動)

學(xué)習(xí)目標:I.知道曲線運動中速度的方向,理解曲線運動是一種變速運動.

2.知道物體做曲線運動的條件是所受的合外力與它的速度方向不在一條直線上.

學(xué)習(xí)重點:1.物體做曲線運動的方向的確定.2.物體做曲線運動的條件.

學(xué)習(xí)難點:物體作曲線運動的條件。

任務(wù)一自主學(xué)習(xí)

1.運動特點:

曲線運動的速度的方向:曲線運動中速度的方向是在曲線上某點的方向,是時

刻的,因此曲線運動一定是運動,但變速運動不一定是曲線運動。

曲線運動的性質(zhì):做曲線運動的物體所受合力一定,一定具有加速度。

2.物體做曲線運動的條件:

(1)從動力學(xué)角度看,如果物體所受合外力方向跟物體的方向不在同一條直線上,

物體就做曲線運動。

(2)從運動學(xué)角度看,就是加速度方向與方向不在同一條直線上.經(jīng)常研究的曲線

運動有平拋運動和勻速圓周運動。

總結(jié):物體做曲線運動的條件:物體所受的方向(加速度的方向)跟它的方向

不在同一條直線上。

合外力對速度的影響:合外力不僅可以改變速度的,還可以改變速度的。如下

圖,試分析F對v的影響。

任務(wù)二合作探究

討論速度方向與合力方向與運動軌跡三者之間的關(guān)系?

1.如圖所示,物體在恒力F作用下沿曲線從點力運動到點8,這時突然使

它所受的力反向,但大小不變,即由斤變?yōu)橐环苍谠摿Φ淖饔孟?,物體以后

的運動情況,下列說法中正確的是()

A.物體不可能沿曲線8a運動B.物體不可能沿直線劭運動

C.物體不可能沿曲線Be運動D.物體不可能沿原曲線BA返回

2.一物體作速率不變的曲線運動,軌跡如圖所示,物體運動到A、

FB

B、C、D四點時,圖中關(guān)于物體速度方向和受力方向的判斷,哪些點可能是正確的?

總結(jié):物體做曲線運動時一定受到力的作用,并且力的作用指向運動軌跡(凸、凹)的一側(cè)。

任務(wù)三要點深化

不同運動類型的分類分析

軌跡分類條件

勻速直線運動FCr-0

直線運動勻變速直線運動產(chǎn)合為恒力不等于零且與速度共線

非勻變速直線運動E3為變力且與速度共線

勻變速曲線運動廠價片0為恒力與速度不共線

曲線運動

非勻變速曲線運動F命W0為變力與速度不共線

深入討論:1.物體做直線運動時,合力與初速度同向、反向的情況。

2.物體做曲線線運動時,合力與初速度夾角小于90°,大于90°,等于90°的情況。

任務(wù)四達標提升

1.關(guān)于曲線運動速度的方向,下列說法中正確的是()

A.在曲線運動中速度的方向總是沿著曲線并保持不變

B.質(zhì)點做曲線運動時,速度方向是時刻改變的,它在某一點的瞬時速度的方向與這一點運動的

軌跡垂直

C.曲線運動中速度的方向是時刻改變的,質(zhì)點在某一點的瞬時速度的方向沿曲線上的這一點的

切線方向

D.曲線運動中速度的方向是不斷改變的,但速度的大小不變

2.物體做曲線運動的條件為()

A.物體運動的初速度不為零

B.物體所受的合外力為變力

C.物體所受的合外力的方向與速度的方向不在同一條直線上

D.物體所受的合外力的方向與加速度的方向不在同一條直線上

3.若已知物體的速度方向和它所受合力的方向,如圖所示,可能的運動軌跡是()

I

4.關(guān)于曲直運動。下列說法中正確M是

A.變速運動一定是曲線運動B.曲線運動一定是變速運動

C.速率不變的曲線運動是勻速運動D.曲線運動也可以是速度不變的運動

3

E.曲線運動可能是勻變速運動F.變加速運動一定是曲線運動

5.右圖所示的曲線為運動員拋出的鉛球從A點經(jīng)過B點到C點的運動軌跡

(鉛球視為質(zhì)點).A、B、C為曲線上的三點,關(guān)于鉛球在B點的速度方

向,正確的是()

A.為AB的方向B.為BC的方向t

C.為BD的方向D.為BE的方向

6.做曲線運動的物體,在其軌跡上某一點的加速度方向()

A.為通過該點的曲線的切線方向B.與物體在這一點時所受的合外力方向垂直

C.與物體在這一點速度方向一致D.與物體在這一點速度方向的夾角一定不為零

7.一人造地球衛(wèi)星以恒定的速率繞地球表面做圓周運動時,在轉(zhuǎn)過半周的過程中,有關(guān)位移的大

小說法正確的是()

A.位移的大小是圓軌道的直徑B.位移的大小是圓軌道的半徑

C.位移的大小是圓周長的一半D.因為是曲線運動所以位移的大小無法確定

8.如圖所示,小鋼球以初速度V。在光滑水平面上運動,受到磁鐵的側(cè)向作用而沿圖示的曲線運動到

。點,由此可知().A

A.磁鐵在/處,靠近小鋼球的一定是N極

B.磁鐵在8處,靠近小鋼球的一定是S極B\

D

C.磁鐵在C處,靠近小鋼球的一定是N極

D.磁鐵在B處,靠近小鋼球的磁極極性無法確定

9.一個做勻速直線運動的物體,突然受到一個與運動方向不在同一直線上的恒力作用時,物體運

動為()

A.繼續(xù)做直線運動B.一定做曲線運動

C.可能做直線運動,也可能做曲線運動D.運動的形式不能確定

10.自行車場地賽中,當運動員繞圓形賽道運動一周時,下列說法中正確的是()

A.運動員通過的路程為零B.運動員速度的方向一直沒有改變

C.由于起點和終點的速度方向沒有改變,其運動不是曲線運動

D.雖然起點和終點的速度方向沒有改變,其運動還是曲線運動

11.電動自行車繞右圖所示的400m標準跑道運動,車上的車速表指針一直指在36km/h處不動。

則下列說法中正確的是()

A.電動車的速度一直保持不變R

B.電動車沿彎道運動過程中,車一直具有加速度A—

C.電動車繞跑道一周需40s,此40s內(nèi)電動車的平均速度等于0__________

D.電動車在彎道上運動時,合外力方向不可能沿切線方向

§5.1曲線運動導(dǎo)學(xué)案(第二部分、運動的合成和分解)

學(xué)習(xí)目標:1.知道物體的運動軌跡是不是直線,需要建立平面直角坐標系進行研究.

2.初步認識運動的合成與分解遵循平行四邊形定則.

4

3.初步分析運動的合成與分解問題.

任務(wù)一自主學(xué)習(xí)

1.蠟塊運動分析

蠟塊任一時刻的位置的描述

蠟塊運動的軌跡__________________________

蠟塊的位移________________________________

水平位移:________________豎直位移:合位移:

蠟塊的速度

水平速度:_________________豎直速度:合速度:

2.運動的合成與分解

已知分運動求合運動稱為運動的;已知合運動求分運動稱為運動的,兩者互為逆運

算.在對物體的實際運動進行分析時,可以根據(jù)分解,也可以采用正交分解.

3.遵循的法則

運動的合成與分解是指描述運動的各物理量,即、、的合成與分

解,由于它們都是矢量,故遵循.

任務(wù)二合作探究

(觀察蠟塊的運動方向和軌跡;思考蠟塊運動的性質(zhì)和和運動與分運動之間的關(guān)系)

演示實驗:

一個一端封閉、長約1m的玻璃管內(nèi)注滿清水,水中放一個紅蠟做的小圓柱體R,將開口用橡皮塞

塞緊。(圖甲)

1、將玻璃管倒置(圖乙),旁邊放一刻度尺,可以看到蠟塊大致怎么運動的?

2、再次將玻璃管顛倒,在蠟塊上升的同時將管子貼著黑板水平向右勻速運動。觀察蠟塊大致怎么運

動的?

引導(dǎo):實驗發(fā)現(xiàn):實驗中蠟塊同時參與了兩個運動(分運動),

八八

一方面沿著管子_____________(一個分運動);原下?;:%C

??/?,

:?X?:

一方面隨著管子___________(另一個分運動)。辭,

蠟塊實際的運動是合運動

空^五菱

蠟塊任一時刻的位置UA

(沿水平和豎直方向建立直角坐標系,以起點為

原點,如圖所示。)

引導(dǎo)h設(shè)蠟塊豎直向上的]/速度為Vy

蠟塊水平向右的速度為Vx,

則蠟塊任一時刻的位置坐標是什

人安的血

么?______________________________________。

5

引導(dǎo)2:那t時間內(nèi)物體的位移如何計算呢?。

蠟塊運動的軌跡:

引導(dǎo)3:蠟塊的軌跡是什么樣的?那蠟塊運動過程中任一時刻的位置坐標x、y之間存在怎樣關(guān)系呢?

蠟塊的速度

引導(dǎo)4:蠟塊的運動軌跡我們已經(jīng)知道了,那蠟塊做的是勻速直線運動還是變速直線運動呢?

交流討論2、紅蠟塊能在玻璃管的水中勻速上升,若紅蠟塊在A點勻速上升的同時,使玻璃管水平向

右做勻加速直線運動,你能粗略畫出紅蠟塊實際運動的軌跡嗎?

總結(jié):合運動與分運動的關(guān)系?

(1)性:合運動與分運動經(jīng)歷的時間,即合運動與分運動同時開始,同時結(jié)束.

(2)性:物體在任何一個方向的運動,都按其本身規(guī)律進行,不會因為其他方向的運動是

否存在而受影響.(如河水流速變化不影響渡河時間)

(3)性: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.

實例分析

例題1:飛機起飛時以300km/h的速度斜向上飛,飛行方向與水平方面的夾角30°。求水平方向的分

速度Vx和豎直方向的分速度Vy?

例題2

(1)小船以最短時間渡河:設(shè)小船在靜水中的航速為m,求小船渡河_____________.

的最短時間?M%Zvi

結(jié)論:最短渡河時間與水流速度_________。

(2)小船垂直渡河:當船在靜水中的速度V1大于水流速度V2時,小船可以垂直渡河,渡河的最小

位移s等于河寬d。要使小船垂直渡河,船頭應(yīng)指向河流的上游,使船的_g

合速度V與河岸垂直,如圖所示。試求渡河所用的時間?

V2

6A

任務(wù)三達標提升

1.互成角度的兩個勻速直線運動合運動,下列說法正確的是()

A.一定是直線運動B.一定是曲線運動

C.可能是直線,也可能是曲線運動D.以上都不對

2.互成角度的一個勻速直線運動和一個勻變速直線運動的合運動,正確說法是

()

A.一定是直線運動B.一定是曲線運動

C.可能是直線運動,也可能是曲線運動D.以上都不對

3.豎直放置兩端封閉的玻璃管內(nèi)注滿清水和一個用紅蠟做成的圓柱體,玻璃管倒

置時圓柱體能勻速上浮,現(xiàn)將玻璃管倒置,在圓柱體勻速上浮的同時.,使玻璃管水平勻速運動,已知

圓柱體運動的速度是0.05m/s,9=60°,如圖所示,則玻璃水平運動的速度是多大?

4.如圖所示,民族運動會上有一個騎射項目,運動員騎在奔馳的馬背上沿著跑道AB運動拉弓放箭

射向他左側(cè)的固定目標.假設(shè)運動員騎馬奔馳的

速度為W,運動員靜止時射出的箭速度為V2,跑

道離固定目標的最近距離。A=d.要想命中目標

且射出的箭在空中飛行時間最短,則()

A.運動員應(yīng)該瞄準靶心放箭B.運動員應(yīng)該在距離A點為五d的地方提前放箭

V2

C.箭射到靶的最短時間為4D.箭射到靶的最短時間為-jd

V2《V;-V:

5.質(zhì)量M=2kg的物體在光滑的平面上運動,其分速度Vx和Vy隨時間變化的圖線如圖所示,求:

(1)物體的初速度;(2)物體受的合力;(3)t=8s時物體的速度;(4)t=4s時物體的位移大小;

7

§5.2平拋運動導(dǎo)學(xué)案

【學(xué)習(xí)目標】1.知道什么是拋體運動。

2.理解平拋運動是兩個直線運動的合成。

3.掌握平拋運動的規(guī)律、,并能用來解決簡單的問題。

【學(xué)習(xí)重點】1.平拋運動的研究方法一一可以用兩個簡單的直線運動來等效替代。

2..平拋運動的規(guī)律。

【學(xué)習(xí)難點】平拋運動的規(guī)律及用規(guī)律解決簡單的問題。

【學(xué)案導(dǎo)學(xué)】

任務(wù)一知識復(fù)習(xí)

1.勻變速直線運動的運動學(xué)基本公式:

速度時間公式:______________________

位移時間公式:_______________________

速度位移公式:_______________________

2.自由落體運動定義、受力特征、基本公式:

任務(wù)二、自主學(xué)習(xí)

(-)拋體運動

1.定義:以一定的將物體拋出,在空氣阻力可以忽略的情況下,物體所做的運動。

2.特點:物體只受作用,其加速度,所以拋體運動是運動。

3.分類:(1)初速度沿水平方向的,叫做

(2)初速度方向豎直向上,叫做

(3)初速度方向是斜向上或斜向下方,叫做

(二)平拋運動的研究

1.平拋運動的特點

初速度沿方向,只受力作用,軌跡為線

2.平拋物體運動條件:(1)沿,(2)只受作用.

3.平拋運動的研究方法(化曲為直一一運動的合成與分解)

水平方向和豎直方向分別做什么運動?

由于物體受到的重力是豎直方向,它在水平方向的分力是,所以物體在水平方向的加速

度是那么物體在水平方向做運動;重力在豎直方向的分力為,

所以加速度為,那么物體在豎直方向做運動

平拋運動就是水平方向的運動和豎直方向的運動合成。

訓(xùn)練題:關(guān)于平拋運動的描述正確的是()

8

A.平拋運動的速度在時刻變化B.平拋運動的加速度在時刻變化

C.平拋運動是勻變速運動D.平拋運動的速度不可能豎直向下

(三)平拋運動的求解方法

1、拋體的位置

物體在任一時刻的位置坐標的求解。

以拋出點為坐標原點,水平方向為x軸(正方向和初速度V。的方向相同),豎直方向為y

軸,正方向向下,則物體在任意時刻t的位置坐標為

X=

■:

.y=

2、拋體的位移

位移的大小s=______________

合位移s的方向與水平方向夾角(位移偏角)為

tan0=_______

3、拋體的速度

水平分速度為Vx=______豎直分速度為埼片

t秒末的合速度vt

合速度%的方向與水平方向的夾角(速度偏角)tan6=

速度偏角與位移偏角的關(guān)系:___________________________________

例題1.一個物體以10m/s的速度從10m的水平高度拋出,落地時速度與地面的夾角9是多少(不

計空氣阻力)?

例題2.平拋運動的軌跡:推導(dǎo)以速度V。水平拋出的物體的運動軌跡方程,并根據(jù)方程畫出軌跡。

回顧初中數(shù)學(xué)知識:一般拋物線方程y=ax2+bx+c軌跡如何?

思考與討論:

用"7、V。、〃分別表示平拋運動物體的質(zhì)量、初速度和拋出點離水平地面的高度。

A.物體在空中運動的時間為與有關(guān)

B.在空中運動的水平位移為與有關(guān)

9

C.落地時瞬時速度的大小為與有關(guān)

D.速度變化量:與有關(guān)

(四)斜拋運動

斜拋運動與平拋運動相比較有何異同

1.共同點2,不同點

怎樣研究斜拋運動?

斜拋運動

:知識類比

mg

平拋運動斜拋運動

水平方向:.運動水平方向:初速度為.的.運動

豎直方向;運動豎直方向:初速度為.的.運動

任務(wù)三要點深化

1.投彈模型:

如圖所示一架飛機水平地勻速飛行,飛機上每隔1s釋放一顆炸彈,先后共釋放4個,若不計空

氣阻力,則落地前4顆炸彈在空中的排列情況是()^

A.在空中任何時刻總是排成拋物線,.它們的落地點是等荷

B.在空中任何時刻總是由£成拋物線,它們的落地點是不等間距的V,

C.在空中任何時刻總在飛機下方排成豎直的直線,它們的落地點是等間距的

D.在空中任何時刻總在飛機下方排成豎直的直線,它們的落地點是不等間距的Nv

2.速度偏角的應(yīng)用:翦的第4b

如右圖所示,以10m/s的水平速度拋出的物體,飛行一段時間

后垂直撞在傾角為0=30。的斜面上,空氣阻力不計,求:°丁、、、、

(1)物體飛行的時間(2)物體撞在斜面上的速度多大?'、、/

3.位移偏角的應(yīng)用:

如右圖所示,在傾角為37°的斜坡上,從A點水平拋出一個物體,物體

落在斜坡的B點,測得AB兩點間的距離是75m,求物體拋出時速度的

大小,并求落到B點時的速度大小。

1037°

任務(wù)四達標提升

1.關(guān)于平拋物體的運動,以下說法正確的是()

A.做平拋運動的物體,速度和加速度都隨時間的增加而增大

B.平拋物體的運動是變加速運動

C.做平拋運動的物體僅受到重力的作用,所以加速度保持不變

D.做平拋運動的物體水平方向的速度逐漸增大

2.將一個物體以速度v水平拋出,當物體的速度變到與水平速度的夾角為45°的過程中所經(jīng)歷的時

間為()

VV1vy/2v

A.-B.----C.—D.------

g2ggg

3.將一個物體以速度v水平拋出,當物體的豎直位移是水平位移的兩倍時,所經(jīng)歷的時間為()

vv2v4v

A.—B.C.—D.—

g2ggg

4.在高處以初速度v0水平拋出一石子,當它的速度方向由水平變化到與水平成0角的過程中,石子

的水平位移大小是:

說sin0u;cos0

A.gB.gc.gD.g

5.如圖所示,為豎直屏幕,從O點一小球以某一速度水平拋出打在Z

點正下方8點,N點與。點在同一水平高度,在小球拋出后的運動過程中,

若加豎直向下的平行光,則小球的影子在水平地面上的運動是運動;B,

若加水平向左方向的平行光,則小球的影子在上的運動是運N

動。

6、從高為20m的樓頂邊緣水平拋出一個小鐵球,測出小鐵球落地點距離樓底邊緣40m,求小鐵球拋

出時的初速度大小。(不考慮空氣阻力,g=10m/s2)

7、一架戰(zhàn)斗機以360Km/h水平勻速飛行,飛行高度為500m。若戰(zhàn)斗機要投彈擊中地面目標,它應(yīng)

距目標水平距離為多遠時投彈?(不考慮空氣阻力,g=10m/s2)

8.小球以某一初速度V水平拋出,某一時刻速度與水平方向的夾角為30°,再經(jīng)1s后物體的速度與

水平方向成60°角,求物體的初速度

9、從1.8m的高處水平拋出一小球,球落地時的速度與水平地面的夾角為45°,求拋出時的初速度和

水平位移。(g取lOm/s?)

11

10.在一次“飛車過黃河”的表演中,汽車在空中飛經(jīng)最高點后在對岸著地。已知汽車從最高點至著

地點經(jīng)歷時間約0.8秒,兩點間的水平距離約為30米,忽略空氣阻力,則汽車在最高點時的速度約

為m/s,最高點與著地點間的高度差約為mo(g=10m/s2)

11.距離地面3000m上空的飛機,以lOOm/s的水平速度勻速直線飛行,在飛機上每隔2s落下一個重

物。當?shù)谖鍌€重物離開飛機時,第二和第三個重物之間的水平距離是一;豎直方向的距離

是o

12.所示,一同學(xué)在玩闖關(guān)類的游戲,他站在平臺的邊緣,想在2s內(nèi)____圣

7777777Z1

水平跳離平臺后落在支撐物P上,人與尸的水平距離為3m,人跳離平d匚口

臺的最大速度為6m/s,則支撐物距離人的豎直高度可能為()

A.1mB.9mC.17mD.20m

13.小球a從A點水平拋出,初速度為vo,同時小球b從B點自由下落,.

ALB

A、B兩點位于同一高度,相距L,那么,小球a與b經(jīng)時間t=________

在空中相遇,相遇點在B點下方h=處。(不計空氣阻力,A、B7°、、、

兩點距地足夠高)、、?

任務(wù)五綜合提高“

14、如圖所示,三個小球從同一高處的。點分別以水平初速度環(huán)、藝、"3拋出,落在水平面上的位置

分別是4、8、C,0’是。在水平面上的射影點,且O'A:AB:

SC=1:3:5.若不計空氣阻力,則下列說法正確關(guān)系是()

A.v,:v2:吟=1:3:5B.三個小球下落的時間相同

C.三個小球落地的加速度相同D.三個小球落地的速度相同

15.如圖所示,在坡度一定的斜面頂點以大小相同的初速v同時水平向

左與水平向右拋出兩個小球A和B,兩側(cè)斜坡的傾角分別為37°和

53°,小球均落在坡面上,若不計空氣阻力,則A和B兩小球的運動

時間之比為

A.3:4B.4:3C.9:16D.16:9

16.沿水平直路向右行駛的車內(nèi)懸一小球,懸線與豎直線之間夾一大小恒定的

角9,如圖所示,已知小球在水平底板上的投影為O點,小球距O點的距離

為h.,若燒斷懸線,則小球在底板上的落點P應(yīng)在O點的側(cè);P點與

O點的距離為o

17、在光滑的水平面內(nèi),一質(zhì)量機=1kg的質(zhì)點以速度均=10m/s沿x軸正方

向運動,經(jīng)過原點后受一沿y軸正方向的恒力尸=5N作用,直線。/與x軸成

a=37°,如圖所示曲線為質(zhì)點的軌跡圖(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°

=0.8),求:(1)如果質(zhì)點的運動軌跡與直線。1相交于尸點,質(zhì)點從。點到P

點所經(jīng)歷的時間以及尸點的坐標;(2)質(zhì)點經(jīng)過P點的速度大小.

(3)若題中v坐標平面在光滑水平面內(nèi),(1)、(2)兩問的答案又如何呢?

12

§5.3實驗:研究平拋運動導(dǎo)學(xué)案

【學(xué)習(xí)目標】

1、知道常見的幾種獲取平拋運動軌跡的方法;

2、掌握判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線方法;

3、會根據(jù)平拋運動的軌跡計算平拋物體的初速度;

【學(xué)習(xí)重難點】:由實驗理論分析探究平拋運動軌跡、初速度。

任務(wù)一知識回顧

1、平拋運動的定義:;

2^條件::

3、特點:;

任務(wù)二自學(xué)導(dǎo)航

一、常見的幾種獲取平拋運動軌跡的方法:自主學(xué)習(xí)課本14頁參考案例

二、實驗原理

平拋運動可以看作是兩個分運動的和運動;一個水平方向的,其速度等

于平拋物體運動的—另一個是豎直方向的,通過實驗確定作平拋

運動的小球運動時的若干不同位置,然后描出運動軌跡,測出曲線上任一點的坐標,利用公式

和就可求出小球的水平分速度,即平拋物體的速度

Vo=.

三、實驗器材:斜槽軌道、小球、木板、白

紙、圖釘、鉛垂線、直尺、三角板、鉛筆等.

四、實驗?zāi)康模好璩銎綊佭\動的軌跡,建立

水平、豎直的直角坐標系,通過研究水平和豎

直兩個方向的位移時間關(guān)系,獲得各分運動的

確切情況。

13

五、實驗步驟

1.安裝斜槽軌道,使其末端保持水平;

檢查斜槽末端部分是否水平的方法o

2.固定木板上的坐標紙,使木板保持豎直狀態(tài),小球的運動軌跡與板面平行,坐標紙方格橫線呈水平

方向;

檢驗坐標紙是否豎直的方法:。

3.建立直角坐標系xoy:以小球做平拋運動的起點0為坐標原點,從坐標原點0畫出豎直向下的y軸

和水平向右的x軸。

確定坐標原點o的方法是:__________________________________________________________

4.讓小球由斜槽的某一固定位置自由滾下,由0點開始做平拋運動。先用眼睛粗略地估計小球在某

一x值處(如x=lcm或2cm等)的y值,然后用鉛筆尖指著這個位置,讓小球從原釋放處開始滾下,

看是否與鉛筆尖相碰,如此重復(fù)數(shù)次,較準確地確定小球通過的這個位置,并在坐標紙上記下這一點。

5.依次改變x值,用與(4)同樣的方法確定小球通過其他各點的位置。

6.取下坐標紙,用刻度尺過0點畫出y軸和z軸[當?shù)?3)步未進行時],將(4)(5)中所描出的各點用

平滑曲線連接起來,這就畫出了小球做平拋運動的軌跡曲線(所畫曲線可不通過個別偏差大的點,但

必須保持曲線平滑,不允許出現(xiàn)凹陷處)。

六、實驗過程注意事項:

(1)固定斜槽時,必須注意使通過斜槽末端點的切線,以使小球離開斜槽

后做平拋運動。

(2)木板必須處在豎直面內(nèi),與小球運動軌跡所在的豎直平面,使小球的

運動靠近圖紙但不接觸。

(3)在斜槽上設(shè)定位卡板,使小球每次都從定位卡板所確定的,以保證重

復(fù)實驗時,小球做平拋運動的初速度相等。

(4)應(yīng)在斜槽上適當?shù)母叨忍庒尫判∏颍剐∏蚰芤赃m當?shù)乃剿俣葤伋?,其運動軌跡由圖板左上角

到右下角。這樣可以充分利用坐標紙,減小測量誤差。

(5)由平拋運動方程求小球平拋的初速度時,應(yīng)在平拋軌跡上選取離坐標原點0較遠的點的坐標數(shù)

據(jù)來進行計算,這樣既便于測量又減小了誤差。

七、數(shù)據(jù)處理(難點探究)

思考1、如何判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線;

2、如何計算平拋物體的初速度?

14

八、誤差分析

(1)安裝斜槽時,其末端切線不水平,造成小球并非做平拋運動,測量的數(shù)據(jù)不準確。

(2)建立直角坐標系時,誤以斜槽末端端口位置為坐標原點(實際上應(yīng)以末端端口上的小球球心位

置為坐標原點)。

(3)小球每次從槽上開始滾下的位置不相同,使得平拋初速度不相同。

任務(wù)三達標提升

1.有關(guān)“研究平拋物體運動”的實驗中,小球在斜槽水平出口處的位置如圖「工…U

所示,所謂末端的切線的起點0,即坐標水平軸的原點應(yīng)該是()(

A.A點B.B點C.C點D.D點.二....:

2.在做“研究平拋運動”的實驗中時,除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外,下列器材中還需

要的是()

A.游標卡尺B,秒表C.坐標紙D.天平E.彈簧測力計F.重垂線

3.安裝實驗裝置的過程中,斜槽裝置末端的切線必須是水平的,這樣做的目的是()

A.保證小球運動的軌跡是一條拋物線B.保證小球飛出時的速度不太大,也不太小

C.保證小球飛出時,初速度水平I).保證小球在空中運動的時間都相等

4.在“研究平拋物體運動”的實驗中,如果小球每次從斜槽滾下的初始位置不同,則下列說法錯誤

的是()

A.小球平拋的初速度不同B.小球每次做不同的拋物線運動

C.小球在空中運動的時間每次均不同D.小球通過相同的水平位移所用時間均不同

5、下列哪些因素會使“研究平拋運動的規(guī)律”實驗誤差增大()

A、小球與斜槽之間有摩擦B、安裝斜槽時其末端不水平

C、建立坐標系時,以斜槽末端位置為坐標原點

D、根據(jù)曲線計算平拋運動的初速度時,在曲線上取作計算的點離原點O較遠

6、一個學(xué)生在“研究平拋物體運動”的實驗中描出了如圖所示的幾個實驗

點,其中偏差較大的實驗點B產(chǎn)生的原因可能是()

A.小球滾下的高度較其它各次高

B.小球滾下的高度較其它各次低

C.小球在運動中遇到其它各次沒有遇到的阻礙

D.小球開始滾下時,實驗者已給它一個初速度

15

7、如圖所示,在研究平拋運動時,小球沿軌道滑下,離開軌

道末端(末端水平)時,撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)S,被電磁鐵吸

住的小球B同時自由下落,改變整個裝置的高度H做同樣的實

驗,發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時落地,該實驗現(xiàn)

象說明了A球離開軌道后()

A.水平方向的分運動是勻速直線運動B.水平方向的分運動是勻加速直線運動

C.豎直方向的分運動是自由落體運動D.豎直方向的分運動是勻速直線運動

8、在做“研究平拋運動”的實驗時,讓小球多次沿同一軌道運動,通過描點法畫小球做平拋運動的

軌跡,為了能較準確地描繪運動軌跡,下面列出了一些操作要求,將你認為正確的選項前面的字母填

在橫線上_____o

A.通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平B.每次釋放小球的位置可以不同

C.每次必須由靜止釋放小球D.記錄小球位置用的木條(或凹槽)每次必須嚴格地等距離下降

E.小球運動時不應(yīng)與木板上的白紙(或方格紙)相接觸

F.將球的位置記錄在紙上后,取下紙,用直尺將點連成折線

9.某研究性學(xué)習(xí)小組在做“探究平拋物體運動規(guī)律”的實驗時,通過描點法畫出小球平拋運動的軌跡,

A.小球釋放的初始位置越高越好B.每次小球要從同一高度由靜止釋放

C.實驗前要用重垂線檢查坐標紙上的豎線是否豎直D.小球的平拋運動要靠近木板但不接觸

任務(wù)四綜合提高

10.在“研究平拋物體運動”的實驗中,某同學(xué)記錄了運動軌跡上三

點A、B、C,如圖所示,以A為坐標原點,建立坐標系,各點坐標值已

在圖中標出.求:(1)小球平拋初速度大小;

(2)小球做平拋運動的初始位置坐標.

16

12、試根據(jù)平拋運動原理設(shè)計測量彈射器彈丸出射初速度的實驗方法,提

供的實驗器材:彈射器(含彈丸,見示意圖);鐵架臺(帶有夾具);米尺。

(1)畫出實驗示意圖;

(2)在安裝彈射器時應(yīng)注意:___________________________________

(3)實驗中需要測量的量(并在示意圖中用字母標出)。

(4)由于彈射器每次射出的彈丸初速度不可能完全相等,在實驗中采取的方法是:

(5)計算公式:___________________________

13、在做“研究平拋物體的運動”的實驗中,為了確定小球在不同時刻所通過的位置,實驗時用如下

圖所示的裝置,先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平,在一塊平木板表面釘上復(fù)寫紙和白紙,并將該木板豎

直立于槽口附近處.使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A;

將木板向遠離槽口平移距離x,再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞在木板上得到痕跡

B;又將木板再向遠離槽口平移距離x,小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,再得到痕跡C.若測

2

得木板每次移動距離x=10.00cm,A、B間距離y】=4.78cm,B、C間距離y2=14.58cm.(g取9.80m/s)

(1)根據(jù)以上直接測量的物理量得小球初速度為v產(chǎn)(用題中所給字母表示).

(2)小球初速度的測量值為m/s.(保留兩位有效數(shù)字).

17

§5.4圓周運動導(dǎo)學(xué)案

【學(xué)習(xí)目標】

1、知道什么是圓周運動,什么是勻速圓周運動

2、理解什么是線速度、角速度和周期

3、理解線速度、角速度和周期之間的關(guān)系

4.能在具體的情境中確定線速度和角速度與半徑的關(guān)系

【學(xué)習(xí)難點】

對勻速圓周運動是變速運動的理解

四、學(xué)習(xí)過程:

任務(wù)一:認識圓周運動

閱讀課本16頁回答問題:

1.這些實例有什么共同的特點?什么是圓周運動,你能舉出生活中的一些例子嗎?

2.你觀察過自行車嗎?自行車行進時,有哪些部件繞軸做圓周運動?圓心在哪兒?

我們是如何描述直線運動快慢的?那么我們又如何描述圓周運動的快慢呢?

任務(wù)二:線速度、角速度、轉(zhuǎn)速、周期

閱讀課本16—17頁,回答下列問題:

1、線速度

(1)定義:_______________________________________________________________

(2)物理意義:_______________________

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