江西省丰城中学高中物理 第五章 曲线运动导学案 新人教版必修2.doc

第五章 曲线运动第一节 曲线运动(第1课时) .1学习目标：1.知道什么叫曲线运动，能举出一些曲线运动的实例.2.知道曲线运动的方向，理解曲线运动定是变速运动.3.理解物理做曲线运动的条件.学习重点：1.能确定曲线运动的速度方向。 2.描述曲线运动的方法。 3.物体做曲线运动的条件。自主学习（独学、质疑）一曲线运动的概念：问题：什么是曲线运动？列举物体做曲线运动的实例。二、曲线运动中速度的方向：(1) 在砂轮上磨刀具时，刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的 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 方向飞出。 链球运动员运动到最快时突然松手，在脱手处小球如何飞出？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，沿曲线 方向。三、曲线运动的性质：做曲线运动的物体，速度方向_，所以曲线运动一定是 。问题：做曲线运动的物体是否一定具有加速度？是否所受合外力一定不为零？三、物体做曲线运动的条件：问题1：在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在不受外力时将如何运动？问题2：在光滑的水平面上具有某一初速度的小钢球在运动方向的正前方向或正后方向放一条形磁铁将如何运动？ 问题3：在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在运动方向一侧放一条形磁铁时小球将如何运动？根据以上实验及启示，得出做曲线运动的条件是：注：判断物体运动性质、运动轨迹看f与的方向关系。合作探究（对学、群学）主题一：曲线运动的位移和速度1探究曲线运动的位移如图，当物体沿曲线由o运动到a时，如何来描述物体的位移？2探究曲线运动的速度(1)图中曲线为物体做曲线运动的一段轨迹，箭头方向为物体运动方向，作曲线上某点的切线如图中虚线所示，图中该点的速度方向应该向右还是向左？(2)为什么说曲线运动一定是变速运动？曲线运动可以是匀变速运动吗？【探究归纳】1曲线运动的位移(1)定义：初位置到末位置的有向线段。(2)描述：建立平面直角坐标系，用位移在坐标轴方向上的分矢量来表示。2曲线运动的速度(1)方向：沿曲线在这一点的切线方向。(2)性质：速度方向时刻在改变，曲线运动一定是变速运动。【例1】下列说法中正确的是( )a.速度变化的运动必定是曲线运动b.做曲线运动的物体速度方向必定变化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【变式训练1】关于曲线运动，下列说法正确的是( )a.做曲线运动的物体一定具有加速度b.做曲线运动的物体，加速度一定是变化的c.做曲线运动的物体一定受力d.做曲线运动的物体不可能是匀变速运动主题二：物体做曲线运动的条件1.实验：如图所示的装置放在光滑水平桌面上，在斜面顶端放置一小铁球，放开手让小铁球自由滚下，观察小铁球在桌面上的运动情况：(1)小铁球在桌面上的运动轨迹是怎样的？其受力情况又是怎样的？(2)放开手让小铁球自由滚下，若在小铁球的运动路径旁边放一块磁铁，如图，小铁球将如何运动？其受力情况是怎样的？合外力方向和速度方向有何关系？(3)物体做直线运动的条件是什么？物体做曲线运动的条件是什么？2.当物体所受的合外力方向与它的速度方向不在同一条直线上时，物体为什么做曲线运动？【例2】关于力和运动的下列说法中，正确的是( )a.物体在恒力作用下，一定做匀加速直线运动b.物体在变力作用下，不可能做直线运动c.物体在恒力作用下，一定做匀变速运动d.物体在变力作用下，有可能做曲线运动【变式训练2】小球在水平桌面上做匀速直线运动，当它受到如图所示方向的力的作用时，小球运动的方向可能是( )aoa bob coc dod评价提升（评价、完善）：曲线运动中力与速度的关系(1)做曲线运动的物体，其轨迹向合外力所指的一侧弯曲。若已知物体的运动轨迹，则可判断出合外力的大致方向。(2)当物体受到的合外力的方向和速度的方向的夹角为锐角时，物体做曲线运动的速度将增大；当物体受到的合外力的方向和速度的方向垂直时，该力只改变速度的方向，不改变其大小。达标拓展（检测、拓展）1(2012长春高一检测)质点仅在恒力f的作用下，由o点运动到a点的轨迹如图所示，在a点时速度的方向与x轴平行，则恒力f的方向可能沿( )ax轴正方向bx轴负方向 cy轴正方向dy轴负方向2.如图所示，一块橡皮用细线悬挂于o点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度( )a.大小和方向均不变 b.大小不变，方向改变c.大小改变，方向不变 d.大小和方向均改变 3.一物体在平面内运动，已知该运动在水平方向(x方向)的分运动是初速度为0，加速度为2 m/s2的匀加速直线运动，竖直方向(y方向)的分运动是速度为4 m/s的匀速直线运动，(1)求2秒末的速度和位移的大小；(2)该运动是直线运动还是曲线运动？第一节 曲线运动(第2课时)学习目标：1、理解运动的合成与分解；2、应用运动的合成和分解方法分析解决实际问题学习重点：1. 经历蜡块运动的探究过程，体会研究平面运动的方法。 2. 知道合运动、分运动，知道合运动和分运动的三个特性关系自主学习（课前完成，含独学和质疑）一、运动的合成与分解基础知识复习：1、合运动就是 ，而物体的实际运动过程中，又可以看做物体同时参与了几个运动，这几个运动就是物体实际运动的 。2、由分运动求合运动的过程叫做 ；由合运动求分运动的过程叫做 。3、运动的位移、速度、加速度的合成遵循矢量合成法则 定则。运动的分解是 的逆过程，同样遵循 定则。4、分运动和合运动的特点：运动的 ：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。运动的 ：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。 运动的 ：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。二、常见运动的合成与分解：1、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 。（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，物体合速度方向为 。2、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（船对河岸的速度，方向为船的航向）、渡河时间、航程、最短渡河时间、最短航程。合作探究：探究1绳子末端速度的分解-绳拉船模型问题：如图在河面上方20m的岸上有人用长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30。人以恒定的速率v=3m/s拉绳，使小船靠岸，那么5s后小船前进了_m，此时小船的速率为_m/s。并思考小船是匀速靠岸吗？mn例1如图所示，汽车以速度v匀速行驶，当汽车到达图示位置时，绳子与水平方向的夹角是，此时物体m的上升速度大小为多少？（结果用v和表示）对应训练1如图所示，一个长直轻杆ab在墙角沿竖直墙和水平地面滑动，当ab杆和墙的夹角为时，杆的a端沿墙下滑的速度大小为v1，b端沿地面的速度大小为v2，则v1、v2的关系是探究2小船渡河问题一条宽度为l的河，水流速度为vs，已知船在静水中的航速为vc，船过河时，船的实际运动（即相对于河岸的运动）可以看成是随水以速度vs漂流的运动和以vc相对于静水的划行运动的合运动。随水漂流和划行这两个分运动互不干扰而具有等时性。请讨论以下问题：（1）怎样渡河时间最短？ （2）若vsvc，怎样渡河位移最小？ （3）若vsvc，怎样渡河位移最短？例2河宽d=100m，水流速度v1=4m/s，船在静水中的速度是v2=5m/s，求：（1）欲使船渡河的最短时间是多少？船经过的位移是多大？（2）欲使船航行距离最短，船应怎样渡河？渡河时间多长？【拓展】若水流速度为v14 m/s，船在静水中的速度为v22 m/s，则情况又如何？【即时训练2】河宽d=100m，河水速度v1=4m/s，小船在静水中的速度v2=5m/s，求：（1）小船过河的最短时间为多少？（2）若要小船以最短距离过河，开船方向怎样（求出船头与河水速度夹角即可）知识总结（评价提升）：1合运动与分运动的关系(1)独立性：一个物体同时参与两个运动，其中任何一个运动不受其他分运动的干扰，保持其运动性质不变。(2)等时性：各个分运动和合运动总是同时开始、同时结束，经历的时间相等。(3)等效性：各分运动叠加起来与合运动有相同的效果。(4)各分运动与合运动是指同一物体参与的分运动和实际发生的运动，不是几个不同物体发生的不同运动。2运动的合成与分解运动的合成与分解是指位移、速度、加速度的合成与分解。由于位移、速度、加速度都是矢量，其合成、分解遵循平行四边形(或三角形)定则。【练习】(2012厦门高一检测)竖直放置的两端封闭的玻璃管内注满清水，内有一个用红蜡做成的圆柱体恰能在水中匀速上升，在圆柱体匀速上升的同时让玻璃管水平匀速运动。已知圆柱体运动的合速度是v=5 cm/s，=30，如图所示，则玻璃管水平运动的速度是( )a5 cm/s b4.33 cm/s c2.5 cm/s d无法确定达标拓展：1、有一小船正在渡河，在离对岸30m时，其下游40m处有一危险水域假若水流速度为5m/s，为了使小船在到达危险水域之前到达对岸，那么，从现在起，小船相对于静水的最小速度应是_ m/s.2、小河宽为d，河水中各点水流速度与各点到较近河岸边的距离成正比，v水kx，k，x是各点到河岸的距离。小船船头垂直于河岸渡河，小船滑水速度为v0，则下列说法中正确的是（ ）a小船渡河时的轨迹是直线b小船到达距河岸处，船的渡河速度为v0c小船渡河时的轨迹是直线d小船到达距河岸处，船的渡河速度为v03.小船从a码头出发，沿垂直于河岸的方向渡河，若小河宽为d，小船渡河速度v船恒定，河水中各点水流速大小与各点到较近河岸边的距离成正比，v水=kx，x是各点到近岸的距离（xd/2，k为常量），要使小船能够到达距a正对岸为s的b码头则下列说法中正确的是（）a小船渡河的速度v船kd2/4sb小船渡河的速度v船kd2/2sc小船渡河的时间为4s/kdd小船渡河的时间为2s/kd第二节 平抛运动(第1课时) .学习目标：1.知道平抛运动形成的条件和平抛运动的轨迹是抛物线.2. 理解平抛运动是匀变速运动，其加速度恒为g.3.理解平抛运动可以看做水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动，并且这两个分运动并不互相影响.学习重点：1.平抛运动规律。2.合速度和合位移的方向确定及联系。自主学习（独学、质疑）1.平抛运动的定义将物体用一定的初速度沿 方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在 作用下所做的运动，叫做平抛运动.2.平抛运动的性质平抛运动是加速度为重力加速度（g）的_曲线运动，轨迹是抛物线.3.平抛运动的研究方法平抛运动可以分解为水平方向的_运动和竖直方向的_运动两个分运动.4.平抛运动的规律（1）水平方向（2）竖直方向（3）任意时刻的速度v= v与v0的夹角为，tan=（4）任意时刻的总位移s= .方向tan= （注意：区分合位移与合速度方向）（5）运动时间t=_，仅取决于竖直下落高度（6）射程x= =_，取决于竖直下落的高度和初速度【判一判】(1)做平抛运动的物体，速度和加速度都随时间的增加而增大。( )(2)做平抛运动的物体水平方向的速度逐渐增大。( )(3)飘离地面的热气球不属于抛体运动。 ( )(4)平抛运动是曲线运动，平抛物体的重力方向与速度方向时刻垂直。( )合作探究（对学、群学）主题一：平抛运动的条件和运动特点1探究平抛运动的条件(1)如图，用力打一下桌上的小球，使它以一定的水平初速度离开桌面，小球所做的是曲线运动；水平喷出的水流也做曲线运动。分析小球、水流为什么做曲线运动？ (2)水平抛出的小球、水平喷出的水流在不计空气阻力时都做平抛运动，分析并总结物体做平抛运动的条件。2.探究平抛运动的特点实验：用平抛演示仪研究平抛运动(1)如图，轻击弹簧片将b小球水平抛出后， a小球做什么运动？a、b小球落地的时间有何关系？此实验说明了什么？(2)如图，两轨道平行放置，将1、2两个小球从相对斜面的同一位置同时无初速度释放，观察两小球的运动情况是怎样的？此实验说明了什么？【探究归纳】 1平抛运动的条件(1)具有水平方向上的 。(2)只受 作用。2平抛运动的特点(1)水平方向： 运动。(2)竖直方向： 运动。【例1】关于平抛运动，下面的几种说法中正确的是( )a.平抛运动是一种不受任何外力作用的运动b.平抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动c.平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动d.所有只受重力作用的物体都做平抛运动【变式训练1】关于平抛运动，下列说法正确的是( )a.在羽毛球比赛中，水平击出的羽毛球在空中的运动是平抛运动b.所有初速度沿水平方向的运动都是平抛运动c.平抛运动是一种理想化模型d.若做平抛运动，截取运动过程中的任意一段都是平抛运动主题二：平抛运动的速度和位移小球以初速度v0离开桌面做平抛运动，思考讨论以下问题：1根据运动的合成和分解可将小球的平抛运动分解到两个互相垂直的方向上，通过研究这两个方向上的直线运动进而研究平抛运动这种曲线运动，请尝试分析：(1)研究小球的平抛运动时怎样建立坐标系？(2)做平抛运动的小球在这两个坐标轴方向上的受力情况是怎样的？平抛运动的性质是什么？2以抛出时为计时起点，请探究分析t时刻小球的速度大小和方向。3探究平抛运动的小球在任意时刻位移的大小和方向。4如何得到小球的轨迹方程? 由轨迹方程可知平抛运动的轨迹是一条什么曲线?【例2】一架飞机在距地面0.50km的高度以50m/s的速度水平飞行，为了使飞机上的物资落在指定的目标上，飞机应该在与目标的水平距离为多远的位置开始投放物资？（忽略空气作用力，g=10m/s2）【变式训练2】在一次军事演习中，距地面h=180m高处的飞机以v1=200m/s的水平速度投下一颗炸弹，轰炸地面目标p，若不计空气阻力，求：（1）炸弹落地所用的时间；（2）飞机投下炸弹时距目标p的水平距离；（3）若在飞机投下炸弹的同时在地面上q处恰好竖直向上发射了一颗炮弹，并击中炸弹，已知炮弹的发射点与炸弹投掷点的水平距离为s=720m，则发射炮弹的速度为多少【思路点拨】解答本题时应注意把握以下两点：(1)炮弹在水平方向做匀速直线运动；(2)炮弹在竖直方向做自由落体运动。主题三：抛体运动的规律1平抛运动的时间由什么决定？2平抛运动的水平距离由什么决定？3平抛运动的落地速度由什么决定？4.斜抛运动物体的速度随时间变化的规律是什么？【例3】(2012南开高一检测)在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地。若不计空气阻力，则( )a垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定b垒球在空中运动的时间由击球点离地面的高度和初速度决定c垒球在空中运动的水平位移由初速度和垒球的质量决定d垒球在空中运动的水平位移仅由击球点离地面的高度决定【变式训练】斜向上方抛出一物体，在物体运动到最高点时，物体的速度( )a.为零 b.不为零，方向竖直向上c.不为零，方向竖直向下 d.不为零，方向沿水平方向评价提升（评价、完善）：1平抛运动物体飞行的时间由 决定。2平抛运动物体的水平射程由 和 决定。3平抛运动物体的落地速度由初速度v0和 决定。4斜上抛运动可分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的上抛运动；斜下抛运动可分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的下抛运动。抛体运动的规律(1)各种抛体运动的共同点：物体均只受重力作用，加速度均为重力加速度g，且保持不变。(2)不同点：竖直方向上的抛体运动为匀变速直线运动，平抛、斜抛为匀变速曲线运动。(3)研究方法：对平抛运动，通过分解将其转化为直线运动，根据分运动遵循的规律列方程，要注意区分合运动与分运动。达标拓展（检测、拓展）1如图所示，我某集团军在一次空地联合军事演习中，离地面h=1000m高处的飞机以水平对地速度v1=300m/s发射一颗炸弹欲轰炸地面目标h，地面拦截系统同时以一定初速度v2竖直向上发射一颗炮弹拦截，设此时拦截系统与飞机的水平距离为s=500m，不计空气阻力，重力加速度取g，若在炮弹上升过程中拦截成功，则拦截炮弹的初速度v2应为多少？2.作水平飞行的轰炸机，在距地面高度600m时投弹，炸弹离开飞机后运行的轨迹是抛物线，在如图所示的直角坐标系中，炸弹下落的垂直距离y（m）与水平距离x（m）之间的函数关系式是y=-1/4500x2（1）如果不计其他因素，飞机在离目标多远（水平距离）时投弹，才能命中地面目标？（2）飞机和敌机的相对高度是500m，距敌机的水平距离是1500m，此时投弹，能否击中敌机？第二节 平抛运动(第2课时)学习目标：1、平抛运动基本知识的复习2、平抛运动的速度变化和重要推论处理平抛物体的运动时应注意：3、平抛运动的拓展应用学习重点：1.平抛运动的速度变化和重要推论处理平抛物体的运动时应注意：2.平抛运动的拓展应用自主学习（独学、质疑）1、平抛运动： 。平抛运动是 （“匀变速”或“非匀变速”） （“直线”或“曲线”）运动。2、沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系，将平抛运动进行分解，则得到水平方向的运动规律是 ；竖直方向的运动规律是 。3、将一物体从高度h以速度水平向右抛出，以出发点为坐标原点，沿水平向右为x正方向，竖直向下为y正方向，则任一时刻t物体的位置坐标为 ；该段时间t内的位移大小为为 ，与水平方向的夹角为 ；t时刻物体的速度大小为 ，速度方向与水平方向的夹角为 。4、平抛运动落体时间由 决定，水平方向的位移由 决定。5、速度方向的反向延长线与x轴的交点是 。合作探究（对学、群学）平抛运动的分析方法用运动合成和分解方法研究平抛运动，要根据运动的独立性理解平抛运动的两分运动，即水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动其运动规律有两部分：一部分是速度规律，一部分是位移规律对具体的平抛运动，关键是分析出问题中是与位移规律有关还是与速度规律有关。例1如图, 以v010m/s的水平初速度抛出的物体, 飞行一段时间后, 垂直地撞在倾角为30的斜面上, 求物体的飞行时间？(g=10m/s2)【即时训练1】作平抛运动的物体，在落地前的最后1s内，其速度方向由跟竖直方向成600角变为跟竖直方向成450角，求:物体抛出时的速度和高度分别是多少？(g=9.8m/s2)斜面上的平抛运动此类问题的特点是物体的位移与水平方向的夹角即为斜面的倾角。一般要从位移关系入手，根据位移中分运动和合运动的大小和方向（角度）关系进行求解。问题1：求平抛初速度及时间例2-1如图,倾角为的斜面顶端，水平抛出一钢球，落到斜面底端，已知抛出点到落点间斜边长为l，求抛出的初速度及时间？问题2：求平抛末速度及位移大小例2-2如图，从倾角为的斜面上的a点，以初速度v0，沿水平方向抛出一个小球，落在斜面上b点。求：小球落到b点的速度及a、b间的距离bav0问题3：求最大距离例2-3从倾角为的斜面上的a点，以初速度v0，沿水平方向抛出一个小球，落在斜面上b点。从抛出开始经多长时间小球离斜面的距离最大？最大距离是多少？问题4：求时间之比例2-4如图，两个相对的斜面，倾角分别为和。在顶点把两个小球以相同初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上。若不计空气阻力，求a、b两个小球的运动时间之比.评价提升（评价、完善）：用运动合成和分解方法研究平抛运动，要根据运动的独立性理解平抛运动的两分运动，即水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动其运动规律有两部分：一部分是速度规律，一部分是位移规律对具体的平抛运动，关键是分析出问题中是与位移规律有关还是与速度规律有关。斜面上的平抛运动问题的特点是物体的位移与水平方向的夹角即为斜面的倾角。一般要从位移关系入手，根据位移中分运动和合运动的大小和方向（角度）关系进行求解。达标拓展（检测、拓展）1如图所示，ab为斜面，bc为水平面。从a点以水平速度v向右抛出一小球，其落点与a的水平距离为s1；从a点以水平速度2v向右抛出另一小球，其落点与a的水平距离为s2。不计空气阻力，则s1：s2可能为（ ）。a. 1：2b. 1：3c. 1：4d. 1：52如图所示，光滑斜面长为a，宽为b，倾角为，一物块沿斜面左上方顶点p水平射入，而从右下方顶点q离开斜面，求入射初速度3.排球场总长18m，网高2.25 m，如图所示，设对方飞来一球，刚好在3m线正上方被我方运动员后排强攻击回。假设排球被击回的初速度方向是水平的，那么可认为排球被击回时做平抛运动。（g取10m/s2）（1）若击球的高度h2.5m，球击回的水平速度与底线垂直，球既不能触网又不出底线，则球被击回的水平速度在什么范围内？（2）若运动员仍从3m线处起跳，起跳高度h满足一定条件时，会出现无论球的水平初速多大都是触网或越界，试求h满足的条件。第三节 实验：研究平抛运动学习目标：1.描绘平抛运动的轨迹。2.通过平抛运动的轨迹研究平抛运动的特点。3.根据平抛运动的轨迹判断平抛运动为抛物线运动。4.根据平抛运动的轨迹求平抛运动的初速度学习重点：根据平抛运动的轨迹求平抛运动的初速度自主学习（独学、质疑）平抛运动可以看做是两个分运动的合运动：一个是水平方向的匀速直线运动，另一个是竖直方向的自由落体运动。令小球做平抛运动，利用描迹法描出小球的运动轨迹，即小球做平抛运动的曲线，建立坐标系。测出曲线上某一点的坐标x和y，根据重力加速度g的数值，利用公式 求出小球的飞行时间t，再利用公式x=v0t，求出小球的水平分速度即为小球做平抛运动的初速度。 参考案例一：用如图所示装置完成实验实验步骤及数据处理1.安装实验器材。2.检验斜槽的末端是否水平,坐标纸上的竖线是否竖直。3.在坐标纸上建立直角坐标系。4.从一固定位置无初速度释放小球,描点。5.根据描出的小球运动轨迹计算小球的初速度。6.根据实验获得的平抛轨迹判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。参考案例二：利用水平喷出的细水柱显示平抛运动的轨迹1.实验步骤(1)将饮料瓶装上水，瓶口插上两根两端开口的细管，其中一根开口水平，水平端为喷嘴。(2)将饮料瓶倒置固定，让水从喷嘴喷出。(3)将透明胶片竖直放置，在透明胶片上描出水流的轨迹。2.数据处理：在轨迹上选取几个不同的点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y，根据平抛运动的特点代入公式中，求得初速度。参考案例三：用频闪照相法探究平抛运动频闪照相是指每隔一定时间对同一物体进行一次照相,并将其位置呈现在同一张底片上的技术。 先观察频闪照片,分析两个小球在竖直方向上的运动情况：它们在同一时间内下落的高度相同，验证了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动；再测量知平抛小球在相等时间里通过的水平距离相同，从而证明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，且竖直方向的分运动不影响水平方向的分运动。合作探究（对学、群学）参考案例一：用如图所示装置完成实验实验步骤及数据处理1.安装实验器材。2.检验斜槽的末端是否水平,坐标纸上的竖线是否竖直。3.在坐标纸上建立直角坐标系。4.从一固定位置无初速度释放小球,描点。5.根据描出的小球运动轨迹计算小球的初速度。6.根据实验获得的平抛轨迹判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。参考案例二：利用水平喷出的细水柱显示平抛运动的轨迹1.实验步骤(1)将饮料瓶装上水，瓶口插上两根两端开口的细管，其中一根开口水平，水平端为喷嘴。(2)将饮料瓶倒置固定，让水从喷嘴喷出。(3)将透明胶片竖直放置，在透明胶片上描出水流的轨迹。2.数据处理：在轨迹上选取几个不同的点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y，根据平抛运动的特点代入公式中，求得初速度。参考案例三：用频闪照相法探究平抛运动频闪照相是指每隔一定时间对同一物体进行一次照相,并将其位置呈现在同一张底片上的技术。 先观察频闪照片,分析两个小球在竖直方向上的运动情况：它们在同一时间内下落的高度相同，验证了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动；再测量知平抛小球在相等时间里通过的水平距离相同，从而证明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，且竖直方向的分运动不影响水平方向的分运动。评价提升（评价、完善）： (1)做第一个案例实验时要注意：斜槽末端要水平。每次都使小球在斜槽上从同一位置滚下。每次都使小球由静止开始滚下。描点时应记录小球球心的位置。用平滑的曲线连接各点，不能用折线连接各点。2.“参考案例一”的误差来源若实验采用的是“参考案例一”实验，误差主要来源于以下几方面：(1)斜槽末端不严格水平,导致小球的运动不是严格的平抛运动;(2)确定小球的位置时不准确；(3)测量轨迹上各点坐标时不准确；(4)小球从斜槽上滚下的初速度不为0。达标拓展（检测、拓展）1在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有方格的纸记录运动的轨迹，如图，方格的边长l=2.5cm，a、b、c、d是轨迹中的四点，求（1）平抛运动的初速度（2）平抛运动抛出点的位置（g=10m/s2）2在研究小球平抛运动的实验中，某同学只记录了a、b、c三个点而忘了抛出点的位置，今取a为坐标原点，建立了如图所示的坐标系，平抛轨迹上三点的坐标值图中已标出，g=10 m/s2，则：(1)小球由a运动到b所用的时间为_s；(2)小球平抛的初速度为_m/s；(3)小球经过b点时的速度大小为_m/s；(4)小球水平抛出点的坐标为x _cm，y _cm。3.如图是某同学在研究平抛运动实验中作出的一条平抛运动的轨迹曲线，坐标原点为抛出点你如何说明该曲线是一条抛物线？若该曲线的方程是yx2/2，那么平抛物体的初速度是多少？第四节 圆周运动学习目标：1.知道什么是圆周运动，什么是匀速圆周运动。2.理解线速度概念，知道匀速圆周运动线速度的特点。3.理解角速度概念，知道角速度的物理意义和单位。4.掌握匀速圆周运动的角速度、线速度、周期、转速间的关系。学习重点：1.匀速圆周运动的角速度、线速度、周期、转速间的关系。 2.在具体情景中确定线速度、角速度与半径的关系。 3.对匀速圆周运动是变速运动的理解。自主学习（独学、质疑）一课前预习，自主学习（一）、线速度1圆周运动：运动轨迹是_的运动。2匀速圆周运动：在任意相等的时间里通过的_都相等的圆周运动。3.线速度：做圆周运动的物体通过的_与所用时间的比值。4.线速度的方向：总是沿_方向。5.匀速圆周运动的性质：曲线运动中线速度的方向时刻在变，所以是_(a.匀速b.变速)运动。 （二）、线速度与角速度的关系1.线速度与角速度的关系式：_。2.线速度与角速度关系的推导过程：由线速度的定义式_,角速度的定义式= _ ,圆心角与弧长的关系式_,三式联立可得：【判一判】(1)匀速圆周运动中线速度是不变的。( )(2)做匀速圆周运动的物体转过的角度越大，其角速度就越大。( )(3)当半径一定时，线速度与角速度成正比。( )(4)在描述圆周运动快慢的物理量中，线速度、角速度是矢量，周期、频率、转速是标量。( )合作探究（对学、群学）主题一：线速度、匀速圆周运动1.探究线速度直线运动的速度公式是 圆周运动线速度的定义式是 这两个公式中的x和s的物理意义是否相同？若不同，请指出其不同之处。2.探究匀速圆周运动(1)若物体做匀速圆周运动，其线速度大小有何特点？匀速圆周运动的线速度方向有何特点？(2)匀速圆周运动是匀速运动还是变速运动？如何理解匀速圆周运动中的“匀速”？【探究归纳】 1.线速度(1)线速度 s表示圆弧长度。 (2)线速度是矢量，其方向沿圆周上该点的切线方向。(3)线速度描述物体沿圆周运动的快慢。2.匀速圆周运动匀速圆周运动是一种变速运动，是匀速率圆周运动的简称。【例1】关于匀速圆周运动，下列说法正确的是( )a.任意时刻物体相对圆心的位移保持不变b.任意相等时间内物体通过的位移相等c.任意相等时间内物体通过的路程相等d.匀速圆周运动是匀速运动【思路点拨】解答本题时应把握以下三点：(1)位移和路程的区别；(2)速度与速率的区别；(3)匀速运动与匀速率运动的区别。主题二：角速度、周期(频率)和转速1.探究角速度(1)线速度和角速度都可以描述圆周运动的快慢，这两个物理量分别从哪个方面描述圆周运动的快慢？(2)“弧度”是哪个物理量的单位？弧度与我们平时熟知的角度是如何换算的？2.探究周期(频率)和转速周期、频率及转速都是描述匀速圆周运动运动快慢的物理量，它们各有什么含义? 在大小上有何关系？【探究归纳】 1.角速度(1)角速度 表示物体(质点)与圆心连线转过的弧度。(2)角速度是矢量，弧度数= (3)角速度描述物体(质点)与圆心连线扫过角度的快慢。2.周期(频率)和转速当转速的单位是转每秒(r/s)时，转速与频率相同，即n=f，周期、频率和转速三者的关系是【例2】一个走时准确的钟表，时针、分针和秒针都做匀速转动，下列关于它们的说法中正确的是( )a.分针的周期是秒针周期的60倍b.分针的角速度是秒针角速度的60倍c.时针的周期是分针周期的24倍d.时针的角速度是分针角速度的12倍【思路点拨】解答本题应把握以下三点：(1)圆周运动周期的概念。(2)时针、分针和秒针转动一周的时间。(3)周期和角速度的关系。主题三：描述圆周运动快慢的各物理量间的关系1.探究各量间的关系(1)匀速圆周运动中，根据线速度及角速度公式推导线速度、角速度、周期(频率)、转速之间的关系。(2)匀速圆周运动中，根据 能否说明当线速度越大时,周期一定越小? (3)在匀速圆周运动中，根据v=r，试分析这几个量之间的正反比关系是怎样的？2.探究各量间关系的应用利用v=r分析下面两种传动装置(如图)中a、b、c各点的线速度和角速度的变化情况。并总结这两种传动装置的特点。评价提升（评价、完善）：1.描述圆周运动快慢的各物理量间的关系(1)(2)在v=r、 公式中，要看其中两个量的关系，需应用控制变量法。2.传动装置的特点(1)皮带传动：皮带与两轮之间无相对滑动时，两轮边缘的线速度大小相等，且等于皮带的运行速度。(2)同轴传动：两轮固定在一起绕同一转轴转动，两轮的角速度相同。解答传动装置题应把握以下三点：(1)在皮带不打滑的情况下，同一皮带带动的轮子边缘的线速度大小相等。(2)同轴转动的各点(不包括转轴上的点)角速度大小相等。(3)圆周运动中v、间的关系。达标拓展（检测、拓展）1如图为一皮带传动装置，右轮半径为r，a为它边缘上一点，左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若传动过程中皮带不打滑，则( )a.a点和b点的线速度大小相等 b.a点和b点的角速度大小相等c.b点和d点的角速度大小相等 d.a点和c点的线速度大小相等2甲、乙两个物体分别放在南沙群岛和北京，它们随地球一起转动时，下面说法正确的是a甲的线速度大，乙的角速度小b甲的线速度大，乙的角速度大c甲和乙的线速度相等d甲和乙的角速度相等3、细绳的一端固定在天花板上，另一端悬挂质量为m的小球，小球经推动后在水平面上做匀速圆周运动，如图所示，已知绳长l，绳与竖直线的夹角为，试求（1）小球的运动周期；（2）绳对小球的拉力。第五节 向心加速度学习目标：1.知道匀速圆周运动是变速运动，具有向心加速度。2.理解向心加速度的方向。3.会用矢量图表示速度变化量，理解加速度与速度、速度变化量之间的关系。4.知道向心加速度的公式。5.能分析匀速圆周运动的向心加速度。 学习重点：1.向心加速度方向的确定。 2.向心加速度公式的推导与应用。自主学习（独学、质疑）一课前预习，自主学习（一）、做匀速圆周运动的物体的受力情况1.做匀速圆周运动的物体，速度大小_，速度方向_，所以做匀速圆周运动的物体具有加速度，因此一定_。2.做匀速圆周运动的物体所受的合力沿_。（二）、向心加速度1.定义：做匀速圆周运动的物体指向_的加速度。2.大小：an= _ 或an=_。3.方向：沿半径方向指向_，与线速度方向_。【判一判】(1)向心加速度是描述线速度变化多少的物理量。( )(2)匀速圆周运动的线速度大小不变，加速度为零。( )(3)地球表面各处的向心加速度方向都指向地球的球心。( )(4)物体做匀速圆周运动时其加速度不改变线速度的大小。( )合作探究（对学、群学）主题一：向心加速度的方向和大小1.探究匀速圆周运动中向心加速度的方向如图，光滑水平面上一个小球由于细线的牵引，绕水平面上的图钉做匀速圆周运动。 思考并讨论以下问题：(1)小球受几个力的作用？这几个力的合力沿什么方向？(2)小球受到的合力方向和加速度方向有什么关系？做匀速圆周运动的物体的加速度方向有何特点？(3)小球的加速度方向与线速度方向有何关系？这说明了什么？2.探究匀速圆周运动中加速度的大小(1)在探究向心加速度的表达式时，经过t时间，线速度由va变为vb，怎样求速度变化量v？(2)在探究向心加速度的表达式时为什么可以认为圆周的弧长与弦长相等？(3)根据加速度的定义推导匀速圆周运动中加速度的大小。【探究归纳】 1.匀速圆周运动向心加速度的方向做匀速圆周运动的物体的加速度方向时刻指向圆心，向心加速度的方向时刻在改变。2.匀速圆周运动向心加速度的大小不变。 例1.关于做匀速圆周运动物体的向心加速度方向，下列说法正确的是( )a.与线速度方向始终相同b.与线速度方向始终相反c.始终指向圆心d.始终保持不变【思路点拨】解答本题时应把握以下两点：(1)线速度的方向；(2)向心加速度的方向。主题二：向心加速度的表达式及应用1.探究匀速圆周运动中向心加速度的表达式(1)试利用 以及前面学过的匀速圆周运动的公式推导向心加速度的另外几种表达式an=2r, an=42f2r，an=v。(2)请根据 探究分析向心加速度与线速度、角速度、运动半径之间的正比、反比关系。2.探究变速圆周运动的加速度试分析做变速圆周运动的物体，其加速度的方向是否指向圆心?此时处理加速度的方法是什么? 此时的加速度产生什么效果?【探究归纳】 1.向心加速度的表达式2.变速圆周运动的加速度变速圆周运动的加速度可分解为指向圆心的加速度(即向心加速度)和沿切线方向的加速度(即切向加速度)；向心加速度改变线速度的方向，切向加速度改变线速度的大小。例2.如图所示为质点p、q做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的图线，表示质点p的图线是双曲线的一支，表示质点q的图线是过原点的一条直线。由图线可知( )a.质点p的线速度大小不变 b.质点p的角速度大小不变c.质点q的角速度大小不变 d.质点q的线速度大小不变【思路点拨】解答本题应把握以下两点：（第3题）(1)向心加速度的两个表达式 an=2r。(2)三个量中，第三个量必须保证不变才能讨论另外两个量的关系。评价提升（评价、完善）：从公式an=v2/r看，向心加速度an与圆周半径r成反比，而从看an=2r，an与圆周半径成正比，这两个结论是否矛盾？如何理解？达标拓展（检测、拓展）1、关于向心加速度的说法正确的是a、向心加速度越大，物体速率变化越快。b、向心加速度的大小与轨道半径成反比c、向心加速度的方向始终与速度方向垂直d、在匀速圆周运动中向心加速度是恒量。2、如图所示，将一单摆拉到摆线呈水平位置后由静止释放，在ppo点有钉子阻止op部分的细线移动，当单摆运动到此位置受阻时a、摆球的线速度突然增大b、摆球的角速度突然增大c、摆球的向心加速度突然增大pod、摆球的张力突然增大3如图所示的皮带传动装置中，轮a和b同轴，a、b、c分别是三个轮边缘上的质点，且ra=rc=2rb，则三个质点的向心加速度之比aa：ab：ac等于( )a4:2:1 b2:1:2 c1:2:4d4:1:4 第六节 向心力(第1课时)学习目标：1.了解向心力的概念，知道它是根据力的作用效果命名的。2.体验向心力的存在，会分析向心力的来源。3.掌握向心力的表达式，会计算简单情景中的向心力。4.知道向心力大小与哪些因素有关。5.理解变速圆周运动中合外力与向心力的关系。学习重点：:1.向心力的来源。2.向心力的大小和方向自主学习（独学、质疑）（一）、向心力1.定义:做匀速圆周运动的物体受到指向_的力。2.方向:始终指向_，与线速度方向垂直。3.公式:fn= 或fn=_。4.来源(1)向心力是按照力的_命名的,物体受到指向圆心的外力均可称为向心力。(2)匀速圆周运动中向心力可能是物体所受外力的_,也可能是某个力的分力。5.作用：产生_，