湖南省隆回县万和实验学校高中物理 5.1 曲线运动导学案 新人教版必修2.doc

湖南省隆回县万和实验学校高中物理 5.1 曲线运动导学案 新人教版必修2【学习目标】1.知道什么是曲线运动；2.知道曲线运动中速度的方向，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。【学习重点】曲线运动中的速度方向和物体做曲线运动的条件。【学习难点】理解并掌握物体做曲线运动的条件。【学习过程】【知识回顾】1、什么是直线运动？2、物体做直线运动的条件是什么？【自主学习与合作探究】一、曲线运动的概念【观察】观察课件投影出的曲线运动，知道曲线运动的概念。1、物体的运动路线（轨迹）是 的运动叫曲线运动。2、例举生活中常见的曲线运动。二、曲线运动速度的方向【思考】1、曲线运动和直线运动相比，除运动轨迹不同，还有什么不同？2、 怎样确定曲线运动中任意时刻（或任意位置）的速度方向呢？（1） 知道什么是曲线的切线（2） 观察： 砂轮打磨下来的炽热的微粒沿着什么方向离开砂轮?（3）分析得出：火星由于惯性，以脱离砂轮时的速度飞出，而火星是沿砂轮的 飞出，可知 即为火星飞出时的速度方向。【归纳总结】 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）的速度方向沿曲线在这一点的 。3、 曲线运动的性质曲线运动中质点速度的方向时刻在 ，也就具有了 ，所以曲线运动是 。例1、下列对曲线运动中速度的说法中正确的是 （ ）a质点在某一过程中速度方向总是沿着轨迹曲线的切线方向b质点在某一点的速度方向总是沿着轨迹曲线在这点的切线方向c曲线运动的速度方向一定不断变化 d曲线运动的速度大小一定不断变化【变式练习】1、关于质点的曲线运动，下列说法中正确的是（ ）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曲线运动加速度可能为零 d曲线运动合外力一定不为零4、 物体做曲线运动的条件【演示实验】观察钢球在磁铁吸引下怎样运动？分析得出：当物体所受合力的方向跟它的速度方向 同一直线上时，物体做曲线运动。【归纳总结】f合或 a 跟 v 在同一直线上，物体做直线运动。a 恒定匀变速直线运动； a 变化变加速直线运动2、 f合或 a 跟 v 不在同一直线上，物体做曲线运动。a 恒定匀变速曲线运动； a 变化变加速曲线运动说明：判断直线还是曲线运动关键看a 与v 方向是否在同一直线上；判断匀变速还是变加速关键看a 是否恒定。【合作探究】1、做曲线运动的物体运动轨迹、速度方向与其所受合外力方向三者位置关系如何？2、做曲线运动的物体运动轨迹弯曲方向与其所受合外力方向有什么关系呢？【拓展延伸】怎样判断曲线运动的物体的速率变化情况。当合外力的方向与速度方向成锐角时，物体的速率 ；当合外力的方向与速度方向成钝角时，物体的速率 ；当合外力的方向与速度方向成直角时，物体的速率 。【知识梳理】1、曲线运动是一种轨迹为曲线的运动。2、 曲线运动的特点:轨迹是曲线；运动方向时刻在改变；是变速运动，一定具有加速度，合外力不为零。3、 做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线在该点的切线方向。4、 曲线运动的条件：运动物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直线上。5、做曲线运动的物体所受合外力指向运动轨迹凹的一侧。【巩固拓展训练】1、下列说法正确的是（ ）a.只要速度大小不变，物体的运动就是匀速运动 b.曲线运动的加速度一定不为零c.曲线运动的速度方向,就是它的合力方向 d.曲线运动的速度方向为曲线上该点的切线方向2、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.变速运动不一定是曲线运动c.曲线运动是变加速运动 d.加速度大小及速度大小都不变的运动一定不是曲线运动3、关于曲线运动，下列说法错误的是（ ）a.物体在恒力作用下可能做曲线运动 b.物体在变力作用下一定做曲线运动 c.做曲线运动的物体，其速度大小一定变化 d.做曲线运动的物体，其速度方向与合外力方向不在同一直线上4、关于曲线运动，下列说法中不正确的是（ ）a物体做曲线运动时，受到的合外力一定不为零 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5.做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的是（ ）a.速率 b.速度 c.合外力 d.加速度afffffffffffffdcbfff6.如图所示，汽车在一段弯曲水平路面上匀速行驶，图5-1所示为关于它受到的水平方向的作用力的方向的示意图，可能正确的是（图中f为地面对其的静摩擦力，ff为它行驶时受到的阻力）（ ）7.一物体在一组共点的互不平行的恒力f1、f2、f3作用下处于平衡状态，若撤去f1，物体将可能（ ）a.沿f1方向做匀减速直线运动 b.沿f2方向做匀加速直线运动c.做匀变速曲线运动 d.做匀速直线运动第二课时【学习目标】1知道什么是合运动，什么是分运动，知道合运动和分运动的关系。2知道什么是运动的合成与分解，知道运动合成与分解遵守平行四边形定则。3会用作图法和直角三角形知识解有关位移和速度的合成、分解问题。【学习重点】会用作图法和直角三角形知识解有关位移和速度的合成、分解问题。【学习难点】会运用运动的合成与分解的方法解决具体问题。【学习过程】五、曲线运动的位移【思考】怎样确定曲线运动的位移？物体从o点到p点的位移为s：s= ，tan= 。六、运动的合成与分解（一）合运动与分运动的概念观察演示实验完成下面的问题：红蜡块可看成是同时参与了哪两个运动？红蜡块实际发生的运动是什么？这些运动的时间有什么关系？红蜡块上浮实验中_和_通常叫做分运动。_通常叫做合运动。1合运动： 。2分运动： 。3_叫做合位移，_叫做分位移。_叫做合速度，_叫做分速度，加速度也是矢量，合运动的加速度_。4. _叫做运动的合成；_叫运动的分解。运动的合成与分解互为_，都遵循_。【归纳】合运动与分运动有哪些特点？（二）合运动与分运动的特点 问题：红蜡块上浮中，红蜡块竖直方向的分运动和水平方向跟玻璃管一起移动的分运动是否相互影响？比如：若玻璃管水平移动的速度变化，是否会影响红蜡块竖直上浮的速度？结论：合运动与分运动的特点：_性、_性、_和_性。例3枪管与水平方向的夹角为600，子弹射出枪口时的速度为500m/s，则子弹沿水平方向的分速度的大小为 m/s，沿竖直方向的分速度的大小为 m/s。训练3飞机起飞时以v=100m/s的速度斜向上飞，飞行方向与水平面的夹角为370。求飞机在2s内飞行的高度。（三）合运动的性质与轨迹问题：演示实验中，如果水平加速移动玻璃管，蜡块还能做直线运动吗？为什么？（用作图法和曲线运动的条件两种方法来判断）结论：合运动的性质与合运动的轨迹由分运动的性质决定。合运动的合加速度和合速度在同一条直线上时合运动是直线运动，合运动的合加速度和合速度不在同一条直线上时合运动是曲线运动，（四）运动的合成与分解实例：红蜡块在平面内的运动说一说：红蜡块同时参与了哪两个运动？水平方向：蜡块随着管 运动；竖直方向：蜡块相对管 运动。（1）怎样确定蜡块的位置和位移？x= ，y= ；s= ，tan= 。（2）怎样确定蜡块的运动轨迹？x= ，y= ；y= x，蜡块运动的轨迹是 线。（3）怎样确定蜡块的运动速度？v= ，tan= 。问题探究：蜡块的实际运动速度 （“变化”或“不变”），蜡块做 运动。例4已知蜡块在水平方向的速度为vx=4cm/s，在竖直方向的速度为vy=3cm/s，求蜡块运动的速度。【巩固拓展训练】1、对于两个分运动的合运动，下列说法正确的是（ ）a合运动的速度一定大于两个分运动的速度b合运动的速度一定大于其中一个分运动的速度c合运动的方向就是物体实际运动方向d由两个分速度的大小，就可以确定合速度的大小2、关于运动的合成与分解，下列说法正确的是（ ）a物体的两个分运动是直线运动，则它们的合运动一定是直线运动b若两分运动分别是匀速直线运动和匀加速直线运动，则合运动可能是直线运动c合运动和分运动具有等时性 d速度、加速度和位移的合成都遵循平等四边形定则3初速度为v0的匀变速直线运动，可看作在同一直线上哪两个分运动的合运动？那么竖直上抛运动可看作哪两个分运动的合运动？试分析它的运动规律。4、降落伞在下落一定时间后的运动是匀速的，无风时，某跳伞员着地速度是4m/s，现在由于沿水平方向向东的风的影响，跳伞员着地速度为5m/s，那么：（1）跳伞员着地速度的方向怎样？(2) 风速为多少？5.1 曲线运动第三课时【学习目标】1知道什么是合运动，什么是分运动，知道合运动和分运动的关系。2知道什么是运动的合成与分解，知道运动合成与分解遵守平行四边形定则。3会用作图法和直角三角形知识解有关位移和速度的合成、分解问题。【学习重点】应用运动的合成和分解方法分析解决小船渡河、相对运动和绳（或杆）拉物体实际问题【学习难点】应用运动的合成和分解方法分析解决小船渡河、相对运动和绳（或杆）拉物体实际问题【学习过程】一、小船渡河问题1船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动2三种速度：船相对静水的速度v1(船在静水中的速度)、v2(水流速度)、船的合速度（船对地岸的速度，方向为船的航向）v(船的实际速度)3三种情景(1)过河时间最短：船头正对河岸时，渡河时间最短，t最短 (d为河宽)(2) v2 v1时过河航程最短：合速度不可能垂直于河岸，无法垂直渡河确定方法如下：如图所示，以v2矢量末端为圆心，以v1矢量的大小为半径画弧，从v2矢量的始端向圆弧作切线，则合速度沿此切线方向时航程最短 由图可知：sin ，最短航程：x最短例1.小船要横渡宽度为200米的河，水流速度是v水2m/s，船在静水中的速度是v船4m/s。（1）要使小船渡河时间最短，船应该如何航行？最短时间是多少？（2）要使小船的航程最短，船应该如何航行？最短行程是多少？（3）若v船2m/s。水速v水4m/s，船应该如何航行？最短行程是多少？例2.小船匀速横渡一条河流，当船头垂直对岸方向航行时，在出发10min到达对岸下游的120m处；若船头向上游保持与河岸成角，在出发12.5min后到达正对岸，求：（1）水流速度v1；（2）船在静水中的速度v2；（3）河的宽度d；（4）船头与河岸的夹角 。二、相对运动风（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风对人=v风对地+v地对人v绝对=v相对+v牵连 或 v相对=v绝对-v牵连例3、火车以12m/s的速度向东行驶，雨点的速度为16m/s的速度，方向竖直向下，求：车中的人所观察到雨点的速度，方向如何？三、绳(杆)连物体模型如何分解用绳(或杆)连接物体的速度1.一个速度矢量按矢量运算法则分解为两个速度，若与实际情况不符，则所得分速度毫无物理意义，所以速度分解的一个基本原则就是按实际效果进行分解.2.由于高中研究的绳都是不可伸长的，杆都是不可伸长和压缩的，即绳或杆的长度不会改变，所以解题原则是：把物体的实际速度分解为垂直于绳(或杆)和平行于绳(或杆)的两个分量，根据沿绳(杆)方向的分速度大小相同求解.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4、如图所示，卡车通过定滑轮牵引河中的小船，小船一直沿水面运动.在某一时刻卡车的速度为v，绳ao段与水平面夹角为，不计摩擦和轮的质量，则此时小船的水平速度多大？【错解】将绳的速度按右图所示的方法分解，则v1即为船的水平速度v1vcos 例5、如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的小车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若小车和被吊的物体在同一时刻速度分别为v1和v2，绳子对物体的拉力为，物体所受重力为，则下面说法正确的是（ ）a.物体做匀速运动，且v1=v2 b.物体做加速运动，且v2v1c.物体做加速运动，且 d.物体做匀速运动，且【巩固拓展训练】1、船以5m/s垂直河岸的速度渡河，水流的