安徽省郎溪中学高中物理第五章曲线运动1曲线运动学案新人教版必修2
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曲线运动(2)课题曲线运动(2)课型新授课教学目标l. 知道曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动.2.知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上.重点1.什么是曲线运动.2.物体做曲线运动的方向的确定.3.物体做曲线运动的条件.难点物体做曲线运动的条件.教法及教具自主探究、交流讨论、自主归纳教学过程教学内容个案调整教师主导活动学生主体活动【互动合作探究】探究二、物体做曲线运动的条件一、实验探究迷你小实验:将一小物体(如石子、橡皮等)分别竖直向上和斜向上抛出,观察物体的运动轨迹。
(1)两次抛出后物体的运动轨迹有什么不同?(2)物体受什么力?所做运动类型是什么?(3)所受外力在改变速度效果方面有何不同?(4)为什么两次运动轨迹形状不同?二、理论分析如图5-1-2所示,一质点沿曲线从A向C运动,已知在A、B、C三点时所受外力如图中箭头所示。
1、在图中标出ABC三点时瞬时速度的方向2、分别标出三点合外力与速度的夹角,并通过力的正交分解,比较力在改变速度方面有何不同。
3、若质点运动至B点时,力F B突然反向且保持恒定,质点将如何运动?请画出运动轨迹。
4、若质点运动至点C时,力F C突然与速度保持同向,则之后质点将做何种运动?【说一说】(1)物体做曲线运动的条件是什么?(2)曲线运动中,合外力、速度以及运动轨迹之间满足怎样的关系?【例3】关于曲线运动,下列说法中正确的是()A.物体做曲线运动时,受到的合外力一定不为零思考讨论图5-1-2教学过程B.物体受到的合外力不为零时,一定做曲线运动C.物体做曲线运动时,合外力方向一定与瞬时速度方向不在同一直线上D.物体做曲线运动时,受到的合外力一定是变力【例4】如图5-1-3所示,一个物体在F1、F2、F3、F4四个恒力的作用下,做匀速直线运动。
(1)若只撤去F1,则物体将做运动,加速度大小为m/s2,方向为。
(2)若只撤去F2,它将做运动,加速度大小为 m/s2,方向为。
为x轴的方向,竖直向下的方向为y轴的方向,建立坐标系,并从这一瞬间开始计时.)引导1:在抛出后的运动过程中,小球受力情况如何?引导2:那么,小球在水平方向有加速度吗?它将怎样运动?引导3:我们用函数表示小球的水平坐标随时间变化的规律将如何表示?引导4:在竖直方向小球有加速度吗?若有,是多大?它做什么运动?它在竖直方向有初速度吗?引导5:那根据运动学规律,请大家说出小球在竖直方向的坐标随时间变化的规律.引导6:小球的位置能否用它的坐标(x,y)描述?能否确定小球在任意时刻t的位置?三、抛体的轨迹例题1、讨论物体以速度V水平抛出后的轨迹。
(认真阅读教材p8,独立完成下列问题)四、抛体的速度引导1:利用运动合成的知识,结合图6.4—2,求物体落地速度是多大? 落地速度与什么因素有关?例2、一个物体以l0 m/s的速度从10 m的水平高度抛出,落地时速度与地面的夹角θ是多少(不计空气阻力)?练习、在5 m高的地方以6 m/s的初速度水平抛出一个质量是10 kg的物体,则物体落地的速度是多大? (忽略空气阻力,取g=10m/s2)任务二合作探究(认真阅读教材p2-p3,独立完成下列问题)引导1:由于运动的等时性,那么大家能否根据前面的结论得到物体做平抛运动的时间? 平抛运动的物体在空中运动的时间仅取决于下落的什么?引导2:那么落地的水平距离是多大? 平抛运动的水平位移不仅与初速度有关系,还与物体的下落高度有关.任务三达标提升1.平抛物体的运动可以看成 ( )A.水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动的合成B.水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀速运动的合成C.水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀加速运动的合成D.水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成2.物体做平抛运动时,描述物体在竖直方向的分速度v y(取向下为正)随时间变化的图线是 ( )3.一小球在高0.8m的水平桌面上滚动,离开桌面后着地,着地点与桌。
高中物理第五章《曲线运动》学案新人教版必修25、1 曲线运动学案【学习目标】1、知道什么是曲线运动。
2、知道曲线运动中位移、速度的方向是怎样确定的,理解曲线运动是一种变速运动。
3、结合实例理解物体做曲线运动的条件。
4、经历蜡块速度的研究过程,体会运动合成所用方法。
【重点、难点】重点:1、曲线运动的位移、速度方向。
2、物体做曲线运动的条件。
难点:1、曲线运动物体的速度、合外力和物体运动的轨迹的关系。
2、运动的合成与分解。
【课前预习】1、曲线运动的定义:运动的轨迹是的运动叫做曲线运动。
2、曲线运动速度的方向:质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的方向。
3、曲线运动的性质:曲线运动过程中,速度方向始终在变化,而速度是(矢量、标量),不论速度的大小是否改变,只要速度的方向发生改变,速度矢量就发生了,因此曲线运动是运动。
同时也可以说明物体所具有的合力不为零。
4、曲线运动的条件:当物体所受合力的方向跟物体运动的方向不在时,合力不但可以改变速度的大小,也可以改变速度的方向,物体就做曲线运动。
5、研究质点在平面内的运动时,可以选择平面直角坐标系。
以运动开始时蜡块的位置为原点O,水平向右的方向和竖直向上的方向分别为x 轴和 y 轴的方向。
将玻璃管向右移动的速度设为,蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为,、都不随时间变化,是常量。
从蜡块开始运动的时刻计时到时刻 t运动到P位置:(1)蜡块的位置 P 可以用它的两个坐标 x、y 表示:x= ;y= 。
(2)蜡块在位置P的真实的速度v= ;方向tan= 。
(3)蜡块运动的轨迹方程为。
[探究与生成]【问题1】对曲线运动的理解【教师点拨】对于曲线运动来说,在运动的过程中,物体速度方向始终在变化,所以曲线运动一定是变速运动、在这个过程中、物体速度的大小是否发生变化,并不影响物体是否做曲线运动。
因此,速度大小可能变化,也可能不变,但速度方向一定变化。
例题1、关于曲线运动,下列说法正确的是 ( )A、曲线运动一定是变速运动B、曲线运动速度的方向不断地变化。
高中物理第五章曲线运动 5.1 曲线运动(1)学案新人教版必修25、1 曲线运动(1)【课程标准】会用运动合成与分解的方法分析抛体运动【学习目标】1、通过实例进行观察、分析得出曲线运动的定义与速度特点。
2、通过实例探究、分析、讨论交流,学生得出物体做曲线运动的条件及力与速度方向的关系。
3、通过对蜡块运动的分析、交流得出运动的合成与分解相关特点。
【教学过程】问题1:质点的运动从运动轨迹的形状可分为哪些类型问题2:前面我们是怎样研究一个物体的运动的,研究运动主要研究什么?从何处入手?问题3:在实际生活中,曲线运动是普遍发生的。
观察猜想曲线运动有什么特点?试举出物体做曲线运动的一些实例:如:1、导弹做曲线运动2、汽车做曲线运动等问题4:曲线运动与直线运动有什么区别?曲线运动的速度有何特点?(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(3)圆周运动的小球绳断后沿切线飞出(二)、曲线运动的速度方向1、曲线运动的速度方向: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。
问题:曲线运动的物体的速度变化吗?曲线运动的物体的一定有加速度?2、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。
问题:曲线运动一定受力的作用吗?那么物体在什么条件下才做曲线运动呢?(三)、物体做曲线运动的条件:请同学思考:如果合外力垂直于速度方向,速度的大小会发生改变吗?进而将问题展开,运用力的分解知识,引导学生认识力改变运动状态的两种特殊情况:1、当力与速度共线时,力会改变速度的大小;2、力与速度方向垂直时,力只会改变速度方向、思考、落体小球、单摆小球和平抛小球,为什么同为小球却运动情况不同。
第五章曲线运动5.1 曲线运动★教学目标(一)知识与技能1.知道什么是曲线运动2.知道曲线运动中速度的方向是如何确定的,理解曲线运动是变速运动。
3.结合实例理解物体做曲线运动的条件,对比直线运动和曲线运动条件,加深对牛顿定律的理解。
(二)过程与方法4.通过物体做曲线运动的条件的分析,提高学生能抓住要点对物理现象技术分析的能力(三)情感态度与价值观5.能领略曲线运动的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲.6.有参与科技活动的热情,将物理知识应用于生活和生产实践中★教学重点1.知道什么是曲线运动2.知道曲线运动中速度的方向是如何确定的3.理解物体做曲线运动的条件★教学难点1.理解物体做曲线运动的条件★教学过程一、引入师:同学们,在前面的学习中我们学习了物体的一些运动规律,像匀速直线运动、匀变速直线运动等,并结合牛顿定律从动力学角度深入理解了运动与力的关系。
但大家有没有发现,在前面的学习中我们学习的都是直线运动,而现实生活中更多见到的是曲线运动。
所以从今天开始我们就来研究曲线运动。
师:什么是曲线运动?生:顾名思义,就是运动轨迹是曲线的运动。
师:同学们能不能举几个物体做曲线运动的例子。
生:从微观来讲,电子绕原子核旋转,从天体运动来讲,地球绕太阳运动。
还有就是我们日常生活中见到的掷铅球、铁饼。
跳高跳远等。
师:不错,我这儿也有一些视频,大家一起来看看播放引入视频文件二、曲线运动【定义】:运动轨迹是曲线的运动。
师:下面我们来一起讨论曲线运动的运动规律。
师:曲线运动的位移与路程是什么样的关系?生:位移的大小小于路程。
师:回答得很好!说明大家对标量和矢量的概念已经形成。
师:曲线运动平均速度与平均速率的关系怎样?生:平均速度的大小小于平均速率。
师:瞬时速度与瞬时速率的关系怎样?生:瞬时速度的大小就是瞬时速率。
其实不管对于什么样的运动,瞬时速率的定义就是瞬时速度的大小。
三、曲线运动速度的方向师:物体做曲线运动时速度的方向有什么特点?速度的方向会变化吗?比如汽车在弯道行驶时运动方向变化了吗?生:物体做曲线运动速度的方向一直在变,师:回答得很好!这里要提醒大家的是我们平时所讲的物体的运动方向就是指物体瞬时速度的方向。
曲线运动一、教学目标:1、知道什么是曲线运动;2、知道曲线运动中速度的方向是怎样确定的;3、知道物体做曲线运动的条件。
二、教学重点:1、什么是曲线运动2、物体做曲线运动的方向的确定3、物体做曲线运动的条件三、教学难点:物体做曲线运动的条件四、教学方法:实验、讲解、归纳、推理法五、教学步骤:导入新课:前边几章我们研究了直线运动,下边同学们思考两个问题:1、什么是直线运动?2、物体做直线运动的条件是什么?在实际生活中,普遍发生的是曲线运动,那么什么是曲线运动?本节课我们就来学习这个问题。
新课教学(一)用投影片出示本节课的学习目标1、知道轨迹是曲线的运动,叫做曲线运动。
2、理解曲线运动是一种变速运动。
3、知道物体做曲线运动的条件。
(二)学习目标完成过程1、曲线运动(1)放录像,展示几种物体所做的运动a:导弹所做的运动;汽车转弯时所做的运动;人造卫星绕地球的运动;b:归纳总结得到:物体的运动轨迹是曲线。
(2)提问:上述运动和曲线运动除了轨迹不同外,还有什么区别呢?(3)用CAI课件对比小车在平直的公路上行驶和弯道上行驶的情况。
学生总结得到:曲线运动中速度方向是时刻改变的。
−→−过渡:怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻的速度方向呢?2:曲线运动的速度方向(1)放录像:a: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;b:撑开的带着水的伞绕伞柄旋转,伞面上的水滴沿伞边各点所划圆周的切线方向飞出。
(2)分析总结得到: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:只要速度的大小、方向的一个或两个同时变化,就表示速度矢量发生了变化。
b :由于做曲线运动的物体,速度方向时刻改变,所以曲线运动是变速运动。
−→− 过渡:那么物体在什么条件下才做曲线运动呢?3:物体做曲线运动的条件(1)用CAI 课件模拟实验:一个在水平面上做直线运动的钢珠,如果从旁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。
高中物理第五章曲线运动第1节曲线运动的应用导学案新人教版必修2【课标要求】1、经历蜡块运动的探究过程,体会研究平面运动的方法、2、通过实验归纳做曲线运动的条件,体验学习物理的兴趣、【考纲要求】找出描述曲线运动的方法【学习目标叙写】1、理解运动的合成与分解遵循平行四边形定则。
2、会应用平行四边形定则解决有关位移、速度的合成与分解问题。
【使用说明与学法指导】注:带★C层选做,带★★B、C层选做。
预习案合运动和分运动演示:蜡块在平面内的运动在一端封闭、长约l m的玻璃管内注满清水、水中放一红蜡做的小圆柱体R,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧。
(图甲)将玻璃管倒置并保持竖直不动,你观察到蜡块怎样运动?(图乙)再次将玻璃管上下颠倒,在蜡块上升的同时将玻璃管水平向右匀速移动,观察蜡块的运动。
(图丙)我的疑问:探究案【探究案】运动的合成与分解遵循的规律独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,互不干扰。
等时性:合运动和分运动同时发生、同时进行、同时结束,运动的时间相等。
等效性:合运动产生的效果是各分运动分别产生的效果的总效果,它能替代所有的分运动,即合运动与分运动的等效性。
V0F例题1、已知物体运动的初速度v的方向及受恒力的方向如图所示,则图6-1-1中可能正确的运动轨迹是:V0FV0FV0F常见运动的合成与分解:1、渡河问题:水流速度、船相对水的速度(船在静水中的速度)、船的合速(船对地岸的速度,方向为船的航向)、渡河时间、航程、最短渡河时间、最短航程。
2、风(雨)速理解:风(雨)速(风或雨相对地的速度),人对地的速度,人感觉风(雨)的速度(风或雨相对人的速度)。
V风对地=V风对地+V地对人3、绳子末端速度的分解:(1)沿绳子方向两个绳连接的物体沿绳子方向的速度大小相等。
(2)当绳与物体运动方向有夹角时,沿绳子方向和垂直于绳子方向速度为分速度,物体运动的方向为合速度方向。
例1、船以5m/s垂直河岸的速度渡河,水流的速度为3m/s,若河的宽度为100m,试分析和计算:(1)船能否垂直达到对岸;(2)船需要多少时间才能达到对岸;(3)船登陆的地点离船出发点的距离是多少?(4)设此船仍是这个速率,但是若此船要垂直达到对岸的话,船头需要向上游偏过一个角度q,求sinq、、解:例2、飞机起飞时以V=300km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。
第五章曲线运动
1 曲线运动
学习目标
1.知道曲线运动是一种变速运动,知道曲线运动的位移和瞬时速度的方向,会利用矢量合成分解知识求位移、速度的大小.
2.能在曲线运动轨迹上画出各点的速度方向.
3.经历物体做曲线运动的探究过程,用牛顿第二定律分析曲线运动条件,掌握速度和合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系.
自主探究
1.描述物体运动的物理量、、.矢量合成和分解遵循.
2.曲线运动的定义:.
3.曲线运动速度方向:.
4.合运动与分运动的定义及特点:
定义:
.
特点:
(1)独立性:分运动之间互不相干,它们按各自规律运动,彼此互不影响.
(2)等时性:各个分运动与合运动总是同时发生,同时结束,经历的时间相等.
(3)等效性:各个分运动叠加的效果与合运动相同.
(4)相关性:分运动的性质决定合运动的性质和轨迹.
5.物体做曲线运动的条件:,合力与运动轨迹弯曲情况之间的关系为.
6.曲线运动特点:,是速运动.其速度方向为运动轨迹上该点的方向.
合作探究
一、曲线运动的定义
观看教学课件,总结你看到的这几种运动有什么共同特点?
运动轨迹是的运动叫做曲线运动.
二、曲线运动的位移
质点做曲线运动时的位移矢量
演示:将一粉笔头水平抛出,观察粉笔头的运动轨迹,并思考如何确定粉笔头在一段时间内的位移.试写出粉笔头在任意时刻的位移大小和方向表达式.
大小:l=
方向:
三、曲线运动的速度
速度方向探究:
1.观看教学课件砂轮打磨刀具,水滴从伞边缘甩出,仔细观察演示实验,分析墨滴从陀螺边缘甩出后形成的轨迹,得出曲线运动速度方向.
2.若物体运动的轨迹不是圆周,而是一般的曲线,那么怎样确定做曲线运动的物体经过某一位置时或在某一时刻的速度方向?
3.物体做曲线运动时,速度方向时刻发生变化,所以曲线运动一定是变速运动,对吗?
课堂小结:.
针对训练:
1.如图所示,质点沿曲线运动,先后经过A、B、C、D四点,试在图中画出各点速度方向.
2.教材问题与练习第3题.
3.利用矢量合成、分解法则求质点曲线运动的速度.
v=方向:
四、实例分析
利用运动合成分解知识自己动手处理质点在平面内运动.
演示:红蜡块在平面内的运动.
(1)演示蜡块沿玻璃管匀速上升速度v1.
(2)演示蜡块随玻璃管水平匀速运动速度v2.
(3)演示玻璃管水平匀速运动的同时,蜡块沿玻璃管匀速上升.
明确合运动、分运动及它们之间的关系.
求:蜡块的位置
蜡块的位移
蜡块的速度
蜡块的运动轨迹
【过渡设问】如果蜡块竖直方向上匀速运动、水平方向上随玻璃管一起加速运动,运动轨迹如何变化?
五、物体做曲线运动的条件
1.分组实验探究
在水平面上做直线运动的钢球,受到磁铁的吸引后运动情景会怎样呢?
两人一组,独立设计并完成实验,使小钢球:
(1)加速仍做直线运动;(2)减速仍做直线运动;(3)做曲线运动.
2.探究
(1)物体的初速度不为零,合力为零时做什么运动?
(2)物体初速度为零,合力不为零时,将做什么运动?
(3)物体初速度不为零,合力不为零时,将做什么运动?
①当初速度方向与合力方向在同一直线上(方向相同或相反).
②当初速度方向与合力方向不在同一直线上.
分析归纳总结
物体做曲线运动的条件:
.
六、曲线运动特点研究
【观察分析演示实验】
1.竖直向上或竖直向下抛出的物体的运动情况及受力情况怎样?斜方向或水平抛出的物体的运动情况及受力情况怎样?
2.做曲线运动的物体运动轨迹、速度方向与其所受合力方向三者位置关系如何?
3.做曲线运动的物体运动轨迹的弯曲方向与其所受合力方向有什么关系呢?
小结:曲线运动一定是运动.运动轨迹夹在方向和方向之间,做曲线运动的物体所受合力必指向的一侧.
课堂检测
1.以下说法正确的是( )
A.曲线运动一定是变速运动
B.变速运动一定是曲线运动
C.曲线运动的加速度一定不为零
D.曲线运动轨迹上任一点的切线方向就是质点在这一点的瞬时速度方向
2.物体在光滑水平桌面上受三个水平恒力作用(不共线)处于平衡状态,当把其中一个水平恒力撤去时,物体将( )
A.物体可能做匀加速直线运动
B.物体可能做匀减速直线运动
C.物体有可能做曲线运动
D.物体一定做曲线运动
3.物体做曲线运动时,其加速度( )
A.一定不等于零
B.一定不变
C.一定改变
D.可能不变
4.质点做曲线运动时( )
A.速度的大小一定在时刻变化
B.速度的方向一定在时刻变化
C.它一定做变速运动
D.它可能是速率不变的运动
5.下列叙述正确的是( )
A.物体在变力作用下不可能做曲线运动
B.物体在变力作用下不可能做直线运动
C.物体在变力和恒力作用下都有可能做曲线运动
D.物体在变力和恒力作用下都有可能做直线运动
6.某质点做曲线运动时( )
A.在某一点的速度方向是曲线上该点的切线方向
B.在任意时间内的位移大小总是大于路程
C.在任意时刻质点受到的合力不可能为零
D.速度的方向与合力的方向必不在一直线上
7.关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.曲线运动可以是直线运动
B.曲线运动一定是变速运动
C.曲线运动的速度大小和方向一定都在变化
D.曲线运动的方向是沿着曲线的
8.如图,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时突然使它所受力反向(大小不变),则物体以后的运动情况( )
A.可能沿曲线Ba运动
B.可能沿直线Bb运动
C.可能沿曲线Bc运动
D.可能沿原曲线BA运动
参考答案
自主探究
1.位移速度加速度平行四边形定则
2.运动轨迹为曲线的运动
3.沿曲线在这一点的切线方向
4.合运动指物体的实际运动;分运动指物体运动时将实际运动分解在某一方向上的运动
5.合力方向与速度方向不共线运动轨迹位于合力方向与初速度方向之间,且弯向合力方向一侧
6.速度方向时刻改变变切线
合作探究
一、曲线运动的定义
曲线
二、曲线运动的位移
方向由O指向A
三、曲线运动的速度
1.由于惯性,墨水脱离陀螺时沿边缘切线飞出,切线方向即陀螺在该点的速度方向.
2.某点切线方向即为该点速度方向
3.对
课堂小结:1.曲线运动速度方向沿轨迹切线方向.2.曲线运动是变速运动.
针对训练:
1.
2.
3.θ=arctan
四、实例分析
利用运动合成分解知识自己动手处理质点在平面内运动
蜡块的位置:x=v2t y=v1t
蜡块的位移:L=
蜡块的速度:v=
蜡块的运动轨迹:直线方程为y=x
【过渡设问】轨迹将变为曲线
五、物体做曲线运动的条件
1.分组实验探究
(1)与小球速度共线,在小球前方吸引;
(2)与小球速度共线,在小球后方吸引;
(3)与小球速度不共线,从侧面吸引.
2.探究
(1)匀速直线运动
(2)当力方向不变时做直线运动,当力方向改变时做曲线运动
(3)①直线运动②曲线运动
分析归纳总结:合力方向与速度方向不共线
六、曲线运动特点研究
1.竖直向上或向下抛出的物体做直线运动,受力方向与运动方向共线;斜方向或水平抛出的物体做曲线运动,受力方向与速度方向不共线
2.运动轨迹位于初速度方向和合力方向之间,且弯向合力一侧
3.运动轨迹弯向合力一侧
小结:变速初速度合力轨迹弯曲
课堂检测
1.ACD
2.ABC
3.AD
4.BCD
5.CD
6.ACD
7.B
8.A。