第五章 曲线运动导学案5.1 曲线运动班级: 小组: 姓名: 评价:学习目标:1、知道什么叫曲线运动。
2、明确曲线运动中速度的方向。
3、理解曲线运动是一种变速运动。
4、理解物体做曲线运动的条件,会用来分析具体问题。
学习重点:1、物体做曲线运动速度的方向的判定。
2、物体做曲线运动条件的分析、理解与应用。
学法指导:1、要明确一个数学概念:曲线的切线。
结合实际现象理解曲线运动中速度的方向特点2、要学会从力与运动的关系分析理解做曲线运动的条件。
学习过程:第 1 课 时【课前自学】请同学们在阅读教材的基础上解决以下问题: 1、运动轨迹是_________的运动叫曲线运动。
2、研究物体的运动时,坐标系的选取是很重要的。
我们研究物体做曲线运动时,已无法应用直线坐标系来处理,而应选取____________坐标系。
(P2)3、过曲线上的A 、B 两点作直线,这条直线叫做曲线的________。
设想B 点逐渐向A 点移动,这条割线的位置也就不断变化。
当B 点非常非常接近A 点时,这条割线就叫做曲线在A 点的_________。
(P3)4、质点做曲线运动时,质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的_________方向。
做曲线运动的物体,不同时刻的速度具有___________的方向。
(P3)5、曲线运动中速度的方向在改变,所以曲线运动是_____________运动。
(P3)6、曲线运动可分为___________曲线运动和___________曲线运动。
【课堂探究】7、物体做曲线运动时,速度方向时刻改变。
速度是矢量,它与力、位移等其它矢量一样,可以用它在相互垂直的两个方向的分矢量来表示。
这两个分矢量叫分速度。
v x 、 v y 为它在两坐标轴上的分速度。
由图可知:v x = v y =8、飞机起飞时以v =300km/h 的速度斜向上飞,飞行方向与水平面的夹角成30°角,飞机在水平方向和竖直方向的分速度各是多大?画出速度分解的图示。
xy9、在许多情况下,跳伞员离开飞机后最初一段时间降落伞并不张开,跳伞员做加速运动。
随后降落伞张开,跳伞员做减速运动。
速度降至一定值后便保持不变,跳伞员做匀速运动,直至落地。
如果无风时某跳伞员竖直下落。
着地时速度是5 m/s ,在有风的情况下,风使他以4m/s 的速度沿水平方向向东运动。
他将以多大速度着地?计算并画图说明小结:运动的合成与分解(无论是速度还是位移)遵守平行四边形定则。
【课堂练习】 10、(A 级)在沙漠上,甲壳虫在爬行过程中留下一段清晰的痕迹,如图所示,请标明甲壳虫在依次经过图中A 、B 、C 、D 四点时的速度方向。
11、(A 级)下列说法正确的是( )A 、做曲线运动的物体速度的方向必定变化B 、速度变化的运动必定是曲线运动C 、加速度恒定的运动不可能是曲线运动D 、加速度变化的运动必定是曲线运动 12、(A 级)汽车以恒定的速率绕圆形广场一周用时2min ,每行驶半周,速度方向改变多少度?汽车每行驶10s ,速度方向改变多少度?先作一个圆表示汽车的轨迹,然后作出汽车相隔10s 的两个位置速度矢量的示意图。
13、(A 级)一个质点从平面直角坐标系的原点开始运动并开始计时。
它在t 1时刻到达x 1=2.0m ,y 1=1.5m 的位置,在t 2时刻到达x 2=3.6m ,y 2=4.8m 的位置。
作草图表示质点在0~t 1和0~t 2时间内发生的位移L 1和L 2,然后计算它们的大小及它们与x轴的夹角。
【课堂小结】v=300km/h第 2 课时学习过程【课前自学】请同学们在阅读教材的基础上解决以下问题:1、蜡块运动的数学描述(P5)①建立直角坐标系:以运动开始时蜡烛的位置为,水平向右的方向和竖直向上的方向分别为和的方向。
②蜡块位置随时间变化的方程:x方向的方程,y方向的方程。
③蜡块运动的轨迹方程:④蜡块的速度:v = 。
蜡块的速度方向与x轴的方向的角θ的正切。
2、初速为v0的匀加速直线运动可看为____________________和____________________两种运动的合运动。
3、水平抛出物体的运动可看为________________________和______________________两种运动的合运动。
【课堂探究】4、拿出一枚硬币,水平抛出后在空中(不计空气阻力,合外力就是重力)将做曲线运动问题:硬币做曲线运动物体的速度方向、合力方向及运动轨迹之间的空间关系怎样?(大致画出轨迹、标出一些位置的速度方向及合力方向,你会有所发现)结论:物体做曲线运动的条件是:物体做直线运动的条件是:【课堂练习】5、(A级)关于以下三位同学对曲线运动的理解说法正确吗?你是怎么理解的?同学A:曲线运动一定是变速运动,而变速运动不一定是曲线运动。
同学B:曲线运动是指物体运动的轨迹是曲线的运动,物体作曲线运动时所受到的合外力一定不为零,既可以是恒力,也可以是变力。
同学C:当物体做曲线运动时,物体所受合外力的方向与初速度方向可以成锐角,钝角或直角。
6、(A级)匀速直线运动、匀变速直线运动和曲线运动这三种不同运动的类比7、(A 级)以下关于力与运动的关系的说法中,正确的是( )A 、物体在恒力的作用下,不可能做曲线运动B 、物体在变力的作用下,不可能做曲线运动C 、物体在恒力的作用下,可能做曲线运动D 、物体在变力的作用下,不可能做加速运动 8、(B 级)质量为m 的物体,在F 1、F 2、F 3三个共点力的作用下做匀速直线运动,保持F 1、F 2不变,仅将F 3的方向改变900(大小不变)后,物体可能做( ) A 、加速度大小为m F 3的匀变速直线运动 B 、加速度大小为m F 32的匀变速直线运动 C 、加速度大小为m F 32的匀变速曲线运动 D 、匀速直线运动9、(B 级)一个物体的速度方向如图中v 所示。
从位置A 开始,它受到向前但偏右(观察者沿着物体前进的方向看,下同)的合力。
到达B 时,这个合力突然改成与前进方向相同。
到达C 时,又突然改成向前但偏左的力。
物体最终到达D 。
请大致画出物体由A 至D 的运动轨迹,并标出B 、C 、D 三点及速度的方向。
【课堂小结】F5.2平抛体运动学习目标:1、掌握抛体运动的动力学和运动学规律2、学会用运动的合成与分解知识来解决抛体运动问题学习重点:抛体运动的处理方法和运动规律学法指导:抛体运动是比较复杂的曲线运动,我们仍需要从物体的受力情况来确定其运动情况。
因此我们是采用运动的合成与分解(特别是正交分解)的方法来探究抛体运动的规律,即在一个平面直角坐标系中来研究抛体运动。
第 1课时学习过程【课前自学】请同学们在阅读教材的基础上解决以下问题:一、感知抛体运动1、做抛体运动的物体只受到作用,其、均不变。
(P8)2、生活中常见的抛体运动分为、、、等几种运动。
二、探究平抛运动规律3、平抛运动物体的初速度方向与重力方向。
4、以抛出点为坐标原点,以水平方向为x轴的方向,竖直向下的方向为y轴的方向,建立平面直角坐标系。
那么:①做平抛运动的物体在x轴方向上做运动。
它的加速度为。
在y 轴方向上做运动。
它的加速度为。
②做平抛运动的物体沿x轴方向上运动的速度v x和位移x随时间的变化规律分别为_____________、_____________。
沿y轴方向上运动的速度v y和位移y随时间的变化规律分别_____________、_____________。
5、下列关于平抛运动的说法中,正确的是()A、平抛运动是非匀变速运动B、平抛运动是匀速运动C、平抛运动是匀变速曲线运动D、平抛运动是加速度方向不变、大小变化的曲线运动【课堂探究】6、平抛物体运动的速度①、请你在图1中画出物体运动到P点时的速度v的方向,并根据平②、请写出用v x、v y表示的物体运动到P点的速度v(即合速度)的大小和方向的计算式。
图17、将一个物体以10m/s 的速度从10m 的高度水平抛出,不计空气阻力,取g =10m/s 2。
求:①落地时它的速度大小是多少?②落地时它的速度方向与地面的夹角θ是多少?8、平抛运动的时间、位移问题①、设将一小球以速度v 0从离地高h 处水平抛出,请你求出小球经多长时间着地?并根据计算结果说明,做平抛运动的物体的运动时间由什么条件决定?②、请你用所掌握的知识来解释课本第10页“做一做”中A 、B 两球运动时间的关系。
结论:③、在问题①中,小球落地时的水平位移是多少?做平抛运动的物体的水平位移由什么条件决定?思考:合位移为多大?方向如何?【课堂练习】 9、(A 级)在水平方向匀速飞行的飞机上,相隔1s 先后落下物体A 和B ,在A 落地前,A 物体将( )A 、在B 物体之前 B 、在B 物体之后C 、在B 物体正下方D 、在B 物体前下方10、(B 级)如图2所示,以9.8m/s 的初速度水平抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ=30°的斜面上。
则物体完成这段飞行的时间是(g 取9.8m/s 2)( ) A 、s 33 B 、s 332 C 、s3 D 、2s【课堂小结】图2图2 第 2 课 时【课前自学】1、平抛运动物体的轨迹 ①、请同学们根据平抛运动物体沿x 轴、y 轴两个方向上运动的位移随时间的变化规律,推导出平抛运动的轨迹方程(即包含x 、y 两个变量的关系式)。
②、根据上述推导,你认为平抛物体运动的轨迹是一条怎样的曲线?【课堂探究】2、一般抛体运动(只要求了解方法)①、斜抛运动物体的初速度和重力 。
(填“共线”或“不共线”)斜抛运动 匀变速曲线运动。
(填“是”或“不是”)②、物体抛出的初速度大小为v 0,初速度与水平方向的夹角为θ(射角)。
以抛出点为坐标原点,以水平方向为x 轴的方向,竖直向上的方向为y 轴的方向,建立平面直角坐标系。
那么,在水平方向和竖直方向物体的初速度分别为:v 0x = v 0cos θ,v 0y = v 0sin θ。
则做斜抛运动的物体在x 轴、y 轴方向上分别做什么运动?它的加速度多大?x 轴上做初速度为 的 运动,加速度为 ,速度表达式为v x = ,位移表达式为x = ;y 轴上做初速度为 的 运动,加速度为 ,速度表达式为v y =【课堂练习】3、(A 级)在一次摩托车跨越壕沟的表演中,摩托车从壕沟的一侧以v =40m/s 的速度沿水平方向飞向另一侧,壕沟两侧的高度及宽度如图2所示。
摩托车前后轮的轴距为1.6m ,不计空气阻力。
①摩托车是否能越过壕沟?请计算说明。
(g =10m/s 2)②如果摩托车能越过壕沟,它落地的速度多大?落地速度的方向与地面的夹角是多大(可用这个角的三角函数表示)?(g=10m/s 2)v 图14、(A 级)一条水平放置的水管,横截面积S=2.0cm 2 ,距地面高h=1.8m.水从管口以不变的速度源源不断地沿水平方向射出,水落到地面的位置到管口的水平距离是0.9m ,问:每秒内从管口流出的水有多大体积?设管口横截面上各处水的速度相等。