辽宁省丹东宽甸县第一中学高中物理 5.1 曲线运动学案（无答案）新人教版必修2.doc

5.1 曲线运动学习目标: 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质点的概念的理解。3.在具体的情景中知道什么是合运动，什么是分运动，知道其等时性和独立性，并能正确理解合运动与分运动的关系4.知道运动的合成和分解，会用平行四边形定则研究物体的运动。学习重点:运动的合成与分解学习难点: 对合运动的理解 【预习案】（一）预习知识1、描述直线运动用什么坐标系？描述平面内的物体运动应用什么坐标系？2、力的合成与分解遵循什么规律？请猜想一下位移与速度合成时，遵循什么规律？（二）教材导读曲线运动理论探究：阅读课本第3页第1自然段及图5.1-4，用极限思想分析曲线运动的速度方向。说一说1、按轨迹划分，物体运动可分为_运动和_运动2、曲线运动的速度方向：物体做曲线运动时，某一点的速度方向沿_方向。曲线运动的性质1、曲线运动一定是变速运动吗？变速运动一定是曲线运动吗？2、曲线运动所受外力有可能是零吗？为什么？3、曲线运动是_运动,按照物体所受合外力的性质划分，曲线运动可以分为_运动和_运动.前者如_等运动，后者如_运动。曲线运动的条件（实验探究）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？为什么两次运动轨迹形状不同？结论：物体做曲线运动的条件：物体的速度方向与_的方向_.研究质点在平面内的运动1.实验演示：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)（1）将玻璃管倒置并保持竖直不动，你观察到蜡块怎样运动？（2）让竖直、倒置的玻璃管水平匀速运动，此时蜡块怎样运动？（3）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) 一、蜡块的位置选蜡块开始运动的位置为原点，水平向右的方向和竖直向上的方向分别为x轴和y轴的正方向蜡块在t时刻的位置p(x，y)，蜡块在两个方向上做的都是匀速直线运动如何得到点p的两个坐标呢?二、蜡块的速度根据速度的定义，物体在某过程中的速度等于该过程的位移除以发生这段位移所需要的时间，推导蜡块的速度大小和方向。并说明蜡块做是什么运动？三、蜡块的运动轨迹蜡块运动的轨迹，由蜡块运动轨迹的方程确定问题：如何得到蜡块的轨迹方程呢?由蜡块的轨迹方程可知蜡块的运动轨迹是一条什么样的曲线呢? 总结蜡块的运动情况：蜡块沿玻璃管竖直向上的匀速运动和随玻璃管水平的匀速运动叫做蜡块两个分运动，而蜡块实际斜向上的运动叫做蜡块的合运动。这是一个已知分运动分析合运动的问题，分运动和合运动所用的时间是 ，可以先分别求出分运动的位移、速度，再根据矢量合成的 定则求蜡块的合位移、合速度，讨论蜡块的运动轨迹。交流与探究实际生活中哪些物体的运动过程与蜡块相似?2.平面内的运动（即:运动的合成与分解）实例分析（一）小船渡河问题小船渡河是典型的运动的合成与分解问题，小船在有一定流速的水中过河时，实际上参与了两个方向的分运动，即随水流的运动(水冲船的运动)和船相对水的运动(即在静水中的船的运动)，船的实际运动是合运动.(1)如何渡河时间最短（如图1）： 图1(2)几种情况下如何渡河位移最小（如图2），最小位移是多少？若v船v水结论： 图2若v船v水，则不论船的航向如何，总是被水冲向下游，如图3所示.图3注意：(1)船的划行方向与船头指向一致，是分速度方向，而船的航行方向是实际运动的方向，也就是合速度的方向.(2)小船过河的最短时间与水流速度无关.【例1】河水的流速随离河岸距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则( )v1a.船渡河的最短时间是60 sv1b.船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直c.船在河水中航行的轨迹是一条直线d.船在河水中的最大速度是5 m/s（二）绳成一定角度拉物体的问题解这类问题的关键在于找到物体的合运动（即物体的实际运动）【例2】如图所示，在河岸上利用定滑轮拉绳索使小船靠岸，拉绳速度大小为v1，当船头的绳索与水平面夹角为时，船的速度为多少？【达标训练】1、互成角度的两个匀速直线运动合运动，下列说法正确的是 ( ) a、一定是直线运动 b、一定是曲线运动 c、可能是直线，也可能是曲线运动 d、以上都不符2、互成角度的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动，正确说法是( ) a、一定是直线运动 b、一定是曲线运动 c、可能是直线运动，也可能是曲线运动 d、以上都不对3、一人站在匀速运动的自动扶梯上，经时间20s到楼上，若自动扶梯不动，人沿扶梯匀速上楼需要时间30s，当自动扶梯匀速运动的同时，人沿扶梯匀速(相对扶梯的速度不变)上楼，则人到达楼上所需的时间为_s 4、竖直放置两端封闭的玻璃管内注满清水和一个用红蜡做成的圆柱体，玻璃管倒置时圆柱体能匀速上浮，现将玻璃管倒置，在圆柱体匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速运动，已知圆柱体运动的速度是0.05m/s，600，如图所示