当前位置:文档之家› 人教版高中物理必修二曲线运动教案

人教版高中物理必修二曲线运动教案

曲线运动曲线运动的速度方向1、曲线运动与直线运动有什么区别?——运动轨迹是曲线。

——速度方向时刻改变。

2、曲线运动的速度方向(1)、在砂轮上磨刀具时,刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线方向飞出;(2)、撑开的带有水的伞绕着伞柄旋转,伞面上的水滴沿伞边各点所划圆周的切线方向飞出。

总结:曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点(或某一时刻)的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向。

(3)、推理:a:速度是矢量,既有大小,又有方向。

b:只要速度的大小、方向中的一个或两个同时变化,就表示速度矢量发生了变化,也就是具有加速度。

C:曲线运动中速度的方向时刻在改变,所以曲线运动是变速运动。

物体做曲线运动的条件【演示实验】(投影仪显示)一个在水平面上做直线运动的钢珠,如果从旁边给它施加一个侧向力,它的运动方向就会改变,不断给钢珠施加侧向力,或者在钢珠运动的路线旁放一块磁铁,钢珠就偏离原来的方向而做曲线运动。

归纳得到:当运动物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动。

做曲线运动的物体,其加速度的方向跟它的速度方向是否一致?对照物体做直线运动的条件:当物体所受的合外力方向跟它的速度方向在同一直线上时,物体做直线运动。

用牛顿第二定律分析物体做曲线运动的条件:当合力的方向与物体的速度方向在同一直线上时,产生的加速度也在这条直线上,物体就做直线运动。

如果合力的方向跟速度方向不在同一条直线上,产生的加速度就和速度成一夹角,这时,合力就不但可以改变速度的大小,而且可以改变速度的方向,物体就做曲线运动。

巩固练习物体在力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去外力F1,则物体的运动情况是A、必沿着F1的方向做匀加速直线运动B、必沿着F1的方向做匀减速直线运动C、不可能做匀速直线运动D、可能做直线运动,也可能做曲线运动【C、D】小结1、运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。

2、曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点的瞬时速度的方向在曲线的这一点的切线方向上。

3、当运动物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动。

运动的合成和分解.①已知分运动求合运动叫运动的合成.②已知合运动求分运动叫运动的分解.两个互相垂直的直线运动合成后可能为直线运动,也可能为曲线运动.对吗?练习:1.关于运动的合成,下列说法中正确的是( )A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大B.两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动C.只要两个分运动是直线运动,那么它们的合运动也一定是直线运动D.两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等2.某人乘小船以一定的速率垂直河岸向对岸划去,当水流匀速时,关于它过河所需要的时间、发生的位移与水速的关系正确的是( )A.水速小、位移小、时间短B.水速大、位移大、时间短C.水速大、位移大、时间不变D.位移、时间与水速无关3.匀减速运动的速度vt=v0-at,可以看成是两个在一条直线上的运动的速度合成,一个是________,另一个是________.4.一只船在静水中的速度为3 m/s,它要横渡一条30 m宽的河,水流速度为4 m/s,下列说法正确的是( )A.这只船不可能垂直于河岸抵达正对岸B.这只船对地的速度一定是5 m/sC.过河时间可能是6 sD.过河时间可能是12 s5.如图所示,汽车以速度v匀速行驶,当汽车到达P点时,绳子与水平方向的夹角为,此时物体M的速度大小为________ (用v、表示).6.小船在静水中速度是v,今小船要渡过一河流,渡河时小船朝对岸垂直划行,若航行至河中心时,水流速度增大,则渡河时间将( )A.增大B.减小C.不变D.不能确定7.某人站在自动扶梯上,经过t1时间由一楼升到二楼,如果自动扶梯不运动,人沿着扶梯从一楼走到二楼的时间为t2,现使自动扶梯正常运动,人也保持原有的速度沿扶梯向上走,则人从一楼到二楼的时间是( )A.t2-t1 B.t1·t2/(t2-t1)C.t1·t2/(t1+t2) D.2/) (2221tt8.有一小船正在渡河,离对岸50 m,已知在下游120 m处有一危险区,假设河水流速为5 m/s,为了使小船不通过危险区到达对岸,那么小船从现在起相对静水的最小速度应是( )A.2.08 m/s B.1.92 m/sC.1.58 m/s D.1.42 m/s1.D 2.C 3.速度为v0的匀速直线运动,初速度为0的匀减速直线运动4.AD 5.vcos6.C 7.C 8.B平抛运动物体的初速度和受力情况决定了物体的运动形式。

1、平抛运动的条件:(1)物体具有水平方向的初速度;(2)运动过程中物体只受重力。

2、平抛运动的分解:(1)平抛运动的竖直分运动是自由落体运动(2)平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。

(课本上有实验证明)飞机每隔1s投下1个铁球,共4个;显示各自的平抛轨迹。

3、平抛运动的规律(1)平抛运动的位移公式明确:以抛出点为坐标原点,沿初速度方向为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向。

从抛出时开始计时,t时刻质点的位置为P(x,y),如图1所示。

x=v0t(1)由于从抛出点开始计时,所以t时刻质点的坐标恰好等于时间t内质点的水平位移和竖直位移,因此(1)(2)两式是平抛运动的位移公式。

①由(1)(2)两式可在xOy平面内描出任一时刻质点的位置,从而得到质点做平抛运动的轨迹。

②求时间t内质点的位移——t时刻质点相对于抛出点的位移的大小位移的方向可用s与x轴正方向的夹角α表示,α满足下述关系③由(1)(2)两式消去t,可得轨迹方程上式为抛物线方程,“抛物线”的名称就是从物理来的。

(2)平抛运动的速度公式t时刻质点的速度vt是由水平速度vx和竖直速度vy合成的。

如图2所示。

Vx=v0 (3) vy=gt (4)vt的方向可用vt与x轴正方向的夹角β来表示,β满足下述关系。

小结1.具有水平速度的物体,只受重力作用时,形成平抛运动。

2.平抛运动可分解为水平匀速运动和自由落体运动。

平抛位移等于水平位移和竖直位移的矢量和;平抛瞬时速度等于水平速度和竖直速度的矢量和。

3.平抛运动是一种匀变速曲线运动。

4.如果物体受到恒定合外力作用,并且合外力跟初速度垂直,形成类似平抛的匀变速曲线运动,只需把公式中的g换成a,其中a=F合/m。

练习:1.决定一个平抛运动总时间的因素是[ ]A.抛出的初速度B.抛出时的竖直高度C抛出时的竖直高度和初速度D.以上均不正确2.做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于[ ]A.物体的高度和重力B.物体的重力和初速度C.物体的高度和初速度D.物体的重力、高度和初速度3.在同一地区的同一高度有两个相同小球,一个沿水平方向抛出的同时,另一个自由落下,若不计空气阻力,则它们在运动过程中[ ]A.加速度不同,相同时刻速度不同B.加速度相同,相同时刻速度相同C.加速度不同,相同时刻速度相同D.加速度相同,相同时刻速度不同1.以16m/s 的速度水平抛出一石子,石子落地时速度方向与抛出时速度方向成37°角,不计空气阻力,那么石子抛出点与落地点的高度差为________,石子落地时速度是________(g =10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8).2.一个物体以初速度v0水平抛出,落地时速度为vt ,那么物体运动的时间是? 匀速圆周运动定义:质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的圆弧长度相同——这种运动就叫匀速圆周运动。

举例:地球和各个行星绕太阳的运动,都认为是匀速圆周运动。

描述匀速圆周运动快慢的物理量(1)线速度a :分析:物体在做匀速圆周运动时,运动的时间t 增大几倍,通过的弧长也增大几倍,所以对于某一匀速圆周运动而言,s 与t 的比值越大,物体运动得越快。

b :线速度1)线速度是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。

2)线速度是矢量,它既有大小,也有方向。

3)线速度的大小ts v = s m v /−−→−−−→−单位表示线速度s t ms −→−−→−−→−−→−时间弧长4)线速度的方向−→−在圆周各点的切线方向上 5)匀速圆周运动的线速度是不变的吗?6)得到:匀速圆周运动是一种非匀速运动,因为线速度的方向在时刻改变。

(2)角速度对某一确定的匀速圆周运动而言,角速度ω是恒定的(3)周期、频率和转速(4)线速度、角速度、周期之间的关系a :既然线速度、角速度、周期都是用来描述匀速圆周运动快慢的物理量,那么他们之间有什么样的关系呢?1)它运动一周所用的时间叫 ,用T 表示。

它在周期T 内转过的弧长为 ,由此可知它的线速度为 。

2)一个周期T 内转过的角度为 ,物体的角速度为 。

d :讨论r v ω=1)当v 一定时,ω与r 成反比2)当ω一定时及v 与r 成正比3)当r 一定时,v 与ω成正比例1:分析下图中,A 、B 两点的线速度有什么关系?−→−分析得到:主动轮通过皮带、链条、齿轮等带动从动轮的过程中,皮带(链条)上各点以及两轮边缘上各点的线速度大小相等。

例2:分析下列情况下,轮上各点的角速度有什么关系?−→−分析得到:同一轮上各点的角速度相同。

三、巩固训练(一)填空1、做匀速圆周运动的物体线速度的 不变, 时刻在变,所以线速度是 (填恒量或变量),所以匀速圆周运动中,匀速的含义是 。

2、对于做匀速圆周运动的物体,哪些物理量是一定的?(二)某电钟上秒针、分针、时针的长度比为d 1:d 2:d 3=1:2:3,求A :秒针、分针、时针尖端的线速度之比B :秒针、分针、时针转动的角速度之比。

⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧====∅==⎩⎨⎧f T T r v T r v f T b t w a s m c b t s v a b a 1;2;;2343::2/::;:121πωωπ、关系:)频率()周期(单位;)角速度(单位:矢量;)线速度(、描述快慢的物理量的弧长在相等的时间通过相等物体在圆周上运动、定义:匀速圆周运动向心加速度、向心力我们已经知道,如果物体不受力,它将作匀速直线运动。

我们还知道,力的作用效果之一是改变物体的运动状态,即改变物体速度的大小或(和)方向。

所以沿着圆周运动的物体一定受力。

那么,作匀速圆周运动的物体体,它所受的力沿着什么方向?实例1:地球绕太阳的运动近似为匀速圆周运动,地球受到什么力的作用?这个力可能沿着什么方向?实例2:光滑的水平桌面上一个小球由于细线的牵引,绕桌面上的图钉作匀速圆周运动。

小球受几个力的作用?这几个力的合力沿着什么方向?通过以上分析1、上述实例中,匀速圆周运动的物体,要受到一个指向圆心方向的力。

2、在前面学习加速度对速度的影响时,我们知道,一个加速度沿着速度方向的分量只改变速度的大小;垂直于速度方向的分量只改变速度的方向。

相关主题