必修二全册教学案.doc

5 1 曲线运动曲线运动 第 第 1 课时 课时 要达成的目标 1 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 教 与 学 过程 本堂课使用的电教手段 一 曲线运动的速度方向 一 曲线运动的速度方向 实例分析 实例分析 汽车在拐弯时的运动 人造地球卫星在轨道上的运行 掷出去的 铅球在空中的运动等 它们的轨迹都是怎样的 1 曲线运动的定义 质点运动的轨迹是 的运动 问题 问题 做曲线运动的物体究竟向什么方向运动 也就是它的速度方向怎样呢 实例分析 下实例分析 下雨天将雨伞旋转 水滴沿伞边的什么方向飞出 火星沿砂轮的 什方向飞出 2 曲线运动的速度方向 在曲线运动中 运动质点在某一点 或某一时刻 的速度方向 就是通过这一点的曲线 方向 例 抛出的石子做曲线运动 试在右图 中画出石子沿这条曲线运动时 在 A B C D 各点的速度方向 由分析可知 做曲线运动的物体的运 动方向时刻在 3 曲线运动的性质 曲线运动的速度方向 无论速度的大小变或不变 运动的 速度总是变化的 故曲线运动是一种 运动 做曲线运动的物体一定具有 合外力一定不为零 注意 曲线运动一定是变速运动 一定具有加速度 但变速运动或具有加速 度的运动不一定是曲线运动 课堂训练课堂训练 l 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 但速度的大小可以不变 C 曲线运动的速度方向可能不变 D 曲线运动的速度大小和方向一定同时改变 2 对曲线运动中的速度的方向 下列说法正确的是 A 在曲线运动中 质点在任一位置的速度方向总是与这点的切线方向相同 B 在曲线运动中 质点的速度方向有时也不一定是沿着轨迹的切线方向 C 旋转雨伞时 伞面上的水滴由内向外做螺旋运动 故水滴速度方向不是 沿其切线方向的 D 旋转雨伞时 伞面上的水滴由内向外做螺旋运动 水滴速度方向总是沿 其轨道的切线方向 二 物体做曲线运动的条件 二 物体做曲线运动的条件 演示 钢珠在磁铁吸引下的运动 注意 一种是让磁铁对钢珠的力的作用和 其运动方向在一条直线上 另一种是不让其在一条直线上 这样才有对比 还有一种是磁铁对静止的钢珠作用时钢珠沿直线运动 实验表明 的关系决定了物体是沿 直线运动还是沿曲线运动 教师个性化教案 学生学习笔记 教师个性化教案 学生学习笔记 1 物体做曲线运动的条件 当运动物体物体做曲线运动的条件 当运动物体 时 时 物体做曲线运动 物体做曲线运动 对照物体做直线运动的条件 当物体所受的合外力方向跟它的速度方向在同 一直线上时 物体做直线运动 结合条件进行实例分析 抛出的石子做曲线运动 人造地球卫星做曲线运动 注意 物体受恒力还是变力作用是判断物体做匀变速运动还是变加速运动的条 件 而不是判断做直线运动或曲线运动的条件 做直线运动的物体加速度可以 变化 作曲线运动的物体加速度可以恒定 2 力决定了给定物体的力决定了给定物体的 关系决定一物体的运动轨迹 关系决定一物体的运动轨迹 3 做曲线运动的物体所受的合外力必指向运动轨迹的做曲线运动的物体所受的合外力必指向运动轨迹的 一方 也就是运方 也就是运 动轨动轨迹必须夹在迹必须夹在 之间之间 交流与讨论交流与讨论 1 飞机扔炸弹 分析为什么炸弹做曲线运动 2 我们骑摩托车或自行车通过弯道时 我们侧身骑 为什么 3 盘山公路路面有何特点 火车铁轨在弯道有何特点 课堂训练课堂训练 3 若已知物体的速度方向和它所受合力的方向 如图 1 所示 可能的运动轨迹 是 4 要使物体做曲线运动 需要对物体施加力作用 迫使它不断改变速度方向 那么 A 此力大小 方向必须改变 B 此力可以是大小 方向都不变的力 C 此力可以是方向不断变化的力 D 此力一定是方向不断变化的力 课后反思 教师写成败得失和改进措施 学生写学习体会和存在的问题 5 1 曲线运动曲线运动 第 第 2 课时 课时 要达成的目标 1 在具体情景中 知道合运动 分运动分别是什么 知道其等时性 等效 性和独立性 2 知道运动的合成与分解 理解运动的合成与分解遵循平行四边形定则 3 会用作图和计算的方法 求解位移和速度的合成与分解问题 教 与 学 过程 本堂课使用的电教手段 知识回顾知识回顾 教师个性化教案 学生学习笔记 1 在曲线运动中 运动质点在某一点的瞬时速度方向 就是通过这一点的 曲线 方向 2 曲线运动的速度方向 无论速度的大小变或不变 运动的 速度总是变化的 故曲线运动是一种 运动 新课探究 新课探究 一 一 对蜡块运动的研究对蜡块运动的研究 阅读教材 P 演示实验 思考 蜡块在玻璃管中向上做 运动 玻璃管向右做 运动 蜡块参与了竖直方向和水平方向的两个 不同的分运动 其运动特点 轨迹 速度 位移 是怎样的呢 1 蜡块的位置 蜡块的位置 建立如图 6 2 2 所示的平面直角坐标系 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 我们设蜡块匀速上升的速度为 vy 玻璃管向右匀速运动的速度为 vx 从 蜡块开始运动的时刻开始计时 我们就可以得到蜡块在 t 时刻的位置 P x y 我们该如何得到点 p 的两个坐标呢 x 1 y 2 2 蜡块的运动轨迹 蜡块的运动轨迹 可知 蜡块相对于黑板的运动轨迹是 即蜡块做的是 运动 3 蜡块的位移 蜡块的位移 4 蜡块的速度 蜡块的速度 结论 蜡块做的是蜡块做的是 运动 运动 5 总结得到什么是分运动和合运动 总结得到什么是分运动和合运动 1 合运动与分运动的定义 2 合运动的 位移 速度 叫做合 位移 速度 分运动的 位移 速度 叫做分 位移 速度 3 合运动与分运动的关系 等效性 独立性 运动的独立性原理 等时性 二 运动的合成和分解 1 2 运动的合成和分解的运算法则 a 两分运动在同一条直线上 同向 反向 b 不在同一直线上 按照 进行合成或分解 三三 运动的性质和轨迹 两直线运动的合运动的性质和轨迹由各分运动的性 质及合初速度与合加速度的方向和大小关系决定 1 两个匀速直线运动的合运动一定是 运动 教师个性化教案 学生学习笔记 2 一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动仍然是 运动 当两者共线时为 运动 不共线时为 运动 两个匀变 速直线运动的合运动一定是 运动 若合初速度方向与合加速度方向 在同一条直线上时 则是 运动 若合初速度方向与合加速度方向不在 一条直线上时 则是 运动 思考与讨论思考与讨论 如果物体在一个方向上的分运动是匀速直 线运动 在与它垂直方向的分运动是匀加 速直线运动 合运动的轨迹是什么样的 课堂训练课堂训练 1 关于运动的合成 下列说法中正确的是 A 合运动的速度一定比每一个分运动的速度大 B 两个匀速直线运动的合运动 一定是匀速直线运动 C 两个分运动是直线运动的合运动 一定是直线运动 D 两个分运动的时间 一定与它们的合运动的时间相等 2 如果两个分运动的速度大小相等 且为定值 则以下说法中正确的是 A 两个分运动夹角为零 合速度最大 B 两个分运动夹角为 90 合速度大小与分速度大小相等 C 合速度大小随分运动的夹角的增大而减小 D 两个分运动夹角大于 120 合速度的大小等于分速度 课后反思课后反思 教师写成败得失和改进措施 学生写学习体会和存在的问题 5 1 曲线运动曲线运动 第 第 3 课时 课时 要达成的目标 1 知道具体运动确定哪个是合运动 分运动 2 知道合 分运动的关系 并能用矢量合成规律解决实际问题 教 与 学 过程 本堂课使用的电教手段 一 如何确定一个具体运动的合运动及分运动 1 合运动 研究对象实际发生的运动 2 合运动在中央 分运动在两边 讨论 有风天气雨滴下落 小船过河 加深对合运动 就是研究对 象实际发生运动的理解 引导分析 雨点斜落向落到地面 此实际运动方向为合速度方向 注意区别 船头方向为分速度方向 而船实际航行方向为合速度方向 二 实例分析 小船渡河问题 小船渡河问题 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 教师个性化教案 学生学习笔记 时间 最短航程 例题例题 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 求 sin 2 绳子末端速度的分解 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 例题例题 2 如图 6 2 1 所示 在河岸上用细绳拉船 使小船靠岸 拉绳的速度为 v 8m s 当拉船头的细绳与水平面的夹角为 300时 船的速度大小为多少 三 课堂训练三 课堂训练 1 小船在静水中的速度是 v 今小船要渡过一河流 渡河时小船朝对岸 垂直划行 若航行至中心时 水流速度突然增大 则渡河时间将 A 增大 B 减小 C 不变 D 无法确定 2 雨滴由静止开始下落 遇到水平方向吹来的风 下列说法中正确的是 A 风速越大 雨滴下落的时间越长 B 雨滴着地时的速度与风速无关 C 雨滴下落时间与风速无关 D 雨滴做直线运动 3 如图九所示 人在岸上用轻绳拉船 若人匀 速行进 则船将做 A 匀速运动 B 匀加速运动 C 变加速运动 D 减速运动 教师个性化教案 学生学习笔记 4 一条河宽 100 米 船在静水中的速度为 4m s 水流速度是 5m s 则 A 该船可能垂直河岸横渡到对岸 B 当船头垂直河岸横渡时 过河所用的时间最短 C 当船头垂直河岸横渡时 船的位移最小是 100 米 D 当船横渡时到对岸时 船对岸的最小位移是 100 米 5 在抗洪抢险中 战士驾驶摩托艇救人 假设江岸是平直的 洪水沿 江向下游流去 水流速度为 v1 摩托艇在静水中的航速为 v2 战士救人 的地点 A 离岸边最近处 O 的距离为 d 如战士想在最短时间内将人送上 岸 则摩托艇登陆的地点离 O 点的距离为 A B 0 C D 2 1 2 2 2 vv dv 2 1 v dv 1 2 v dv 课后反思 教师写成败得失和改进措施 学生写学习体会和存在的问题 5 2 平抛运动平抛运动 第 第 1 课时 课时 要达成的目标 1 理解平抛运动是匀变速同线运动 其加速度为 g 2 掌握平抛运动的平抛规律 3 掌握抛体运动的位置与速度的关系 教 与 学 过程 本堂课使用的电教手段 一 抛体运动 实例分析 粉笔头抛出 观察粉笔头在空中的运动 抛体运动 二 平抛运动 实例分析 粉笔头从桌面边缘水平飞出 观察粉笔头在空中的运动 1 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 物体做平抛运动的条件 只受 作用 初速度不为 且沿 3 平抛运动的特点 平抛运动是一种加速度 为 轨迹为 曲线的 4 平抛运动的处理方法 可以把平抛运动看作为两个分运动的合运动 一个是水 平方向的 一个是竖直方向的 5 平抛物体的运动的规律 以抛出点 O 为坐标原点 水平初速度 v0的方向为 x 轴正方向 竖直向下的方 向为 y 轴正方向 建立直角坐标系如图所示 1 任一时刻 t 的位移 S 水平分位移 x 竖直分位移 y 实际 合 位移 s 的大小 s 方向 tan 教师个性化教案 学生学习笔记 x y 0 v0 x y s vx vy v x y 0 v0 x y s vx vy v x y 0 v0 x y s x y 0 v0 x y s vx vy v 平抛运动相对抛出点的位移 s 的大小和方向都 是时刻改变着的 2 任一时刻 t 的速度 v 水平分速度 vx 竖直分速度 vy 实际 合 速度 v 的大小 v 方向 tan 平抛运动瞬时速度 v 的大小和方向都是时刻改变着的 3 平抛运动的轨迹方程 平抛运动的轨迹是 例例 1 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 是多少 不计空气阻力 例例 2 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 从抛出点到落地点发生的位移是多 大 忽略空气阻力 取 g 10m s2 课堂训练课堂训练 1 从 0 8m 高的地方用玩具手枪水平射出一颗子弹 初速度是 3 5m s 求这颗子弹运动至落地飞行的水平距离 2 一个物体以初速 V0水平抛出 经时间 t 竖直方向速度大小为 V0 则 t 为 A B C D 0 V g 0 2V g 0 2 V g 0 2V g 3 一个物体以速度 V0水平抛出 落地速度为 V 则运动时间为 A B C D 0 VV g 0 VV g 22 0 VV g 22 0 VV g 4 在水平路上骑摩托车的人 遇到 一个壕沟 如图 摩托车的速度至少 要有多大 才能越过这个壕沟 5 飞机在离地面 720m 的高度 以 70m s 的速度水平飞行 为了使飞机上 投下的炸弹落在指定的轰炸目标上 应该在离轰炸目标的水平距离多远的 教师个性化教案 学生学习笔记 地方投弹 不计空气阻力 g 取 课后反思 教师写成败得失和改进措施 学生写学习体会和存在的问题 5 2 平抛运动平抛运动 第 第 2 课时 课时 要达成的目标 掌握平抛运动的特点 能够运用平抛规律解决有关问题 教 与 学 过程 本堂课使用的电教手段 一 回顾平抛运动的规律 二 讨论 l 平抛运动物体的飞行时间由什么量决定 2 平抛运动物体的水平飞行距离由什么量决定 3 平抛运动物体的落地速度由什么量决定 4 相同时间内速度改变量的关系怎样 例题例题 1 证明 推论 1 平抛物体任意时刻瞬时时速度方向的反向 延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半 例题例题 2 证明 推论 2 做平抛物体在任一时刻任一位置处 设其速度方向 与水平方向的夹角为 位移与水平方向夹角为 则 tan 2 tan 教师个性化教案 学生学习笔记 v0 vt vx vy h s s 图 1 课堂课堂训练训练 1 关于平抛运动 下面说法正确的是 A 平抛运动的水平射程只决定于初始位置的高低 而与抛出的速度无关 B 一定是加速度 a g 的匀变速曲线运动 C 平抛运动可以分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动 D 平抛运动的落地时间与初速度的大小无关 而落地时的水平位移与抛出 点的高度有关 E 平抛运动的加速度方向始终与速度方向垂直 F 平抛运动的速度大小可以用 v v0 at 代入 vo g t 数值计算 2 一架飞机水平匀速飞行 从飞机上每隔 l s 释放一个铁球 先后释放 4 个 若不计空气阻力 从地面上观察 4 个小球 A 在空中任何时刻总是捧成抛物线 它们的落地点是等间距的 B 在空中任何时刻总是排成抛物线 它们的落地点是不等间距的 C 在空中任何时刻总在飞机正下方 排成竖直的直线 它们的落地点是等间 距的 D 在空中任何时刻总在飞机的正下方 排成竖直的直线 它们的落地点是不 等间距的 3 如图所示 以 9 8m s 的水平初速度 vo 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 可知物体完成这段飞行的时间是 A S B S C S D 2S 3 3 3 32 3 4 在倾角为 的斜面上 P 点 以水平速度 0向斜面下方抛出一小球 落在 O 点 图 不计空气阻力 试求小球落在 O 点的时间及速度 课后反思 教师写成败得失和改进措施 学生写学习体会和存在的问题 5 2 平抛运动平抛运动 第 第 3 课时 课时 教师个性化教案 学生学习笔记 教师个性化教案 学生学习笔记 教师个性化教案 学生学习笔记 要达成的目标 能运用平抛运动的规律解决问题 教 与 学 过程 本堂课使用的电教手段 一 回顾平抛运动的规律 二 平抛运动的规律的应用 例例 1 在平直轨道上以 的加速度匀加速行驶的火车上 相继下落两个 物体下落的高度都是 2 45m 间隔时间为 1s 两物体落地点的间隔是 2 6m 则当第一个物体下落时火车的速度是多大 g 取 练 1 如图所示 在光滑水平面上有一个小球 a 以初速度运动 同时刻在它正 0 上方有一小球 b 也以初速度水平抛出 并落于 O 点 在 O 点正上方 与 b 0 等高处有一小球 c 也在同一时刻做自由落体运动 则 A 小球 a 先到达 O 点 B 小球 b 先到达 O 点 C 三球同时到达 O 点 D a b c 三球能否同时到达不能确定 例例 2 将一物体以一定的水平抛出 下落过程中的某 1S 内 物体运动方向由 与水平成 300变为与水平成 450 求物体抛出时初速度多大 这 1S 前物体已运动了多长时间 例例 3 光滑斜面倾角为 长为 L 上端一小球沿斜面水平方向以速 度 抛出 如图所示 小球滑到底端时 水平方向位移多大 a b c o V0 V0 教师个性化教案 学生学习笔记 课堂课堂训练 训练 1 飞机以 150m s 的水平速度匀速飞行 某时刻让 A 球下落 相隔 1 秒又让 B 球落下 不计空气阻力 在以后的运动过程中 关于 A B 两球相对位置 的关系 正确的结论是 A A 球在 B 球的前下方 B A 球在 B 球的后下方 C A 球在 B 球的正下方 5m 处 D 以上说法都不对 2 平抛一物体 当抛出 1 秒后 速度方向与水平成 450角 落地时速度与水 平成 600角 求 初速度 落地速度 开始抛出距地面的高度 水平射程 3 从高 H 处的 A 点水平抛出一个物体 其水平射程为 2S 若在 A 点正上方 高 H 的 B 点抛出另一个物体 其水平射程为 S 已知两物体的运动轨迹在同一 竖直平面内 且都从同一竖屏 M 的顶端擦过 如图所示 求屏 M 的高度 h 课后反思 教师写成败得失和改进措施 学生写学习体会和存在的问题 5 2 平抛运动平抛运动 第 第 4 课时 课时 要达成的目标 1 知道斜抛运动的特点是初速度方向斜向上方 只受重力作用 它的运 动轨迹是抛物线 2 知道斜抛运动可以看作是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀减 速直线运动的合成 学会斜抛运动的处理方法 运动的合成与分解 3 通过对斜抛运动的分解 结合运动学的知识 得出斜抛运动的公式 知道什么是斜抛运动的射高 射程 教 与 学 过程 本堂课使用的电教手段 教师个性化教案 学生学习笔记 一 斜抛运动一 斜抛运动 1 定义 定义 2 运动性质 运动性质 物体只受 作用 加速度为 且恒定不变 而初速度方向与加速度方向不在同一直线上 故做 运动 3 运动规律 运动规律 1 问题分析 问题分析 斜抛运动的初速度沿斜上方 在水平方向上有 而 水平方向上的 为零 所以水平方向为 运动 在竖直方向上有向上的速度分量 而加速度为 方向向下 所以竖直方向 上为 运动 即斜抛运动可以看成水平方向上的 运动与 竖直方向上的 运动的合成 2 研究方法和运动规律 研究方法和运动规律 研究斜抛运动的方法 运动的分解与合成 思路和方法 正交分解法 如图 建立直角坐标系 xOy Ox 轴在水平方向 Oy 轴在竖直方向 然后 在水平方向和竖直方向上研究其分运动 把该运动的初速度 v0分解为 v0 x和 v0y 由于在水平方向物体不受力 ax 所以物体在水平方向做 运动 竖直方向只受重力 ay 其方向与 v0y反向 故在竖直方向做 运动 即竖直上抛运动 其运动规律可表示为下列公式 v0 x v0y a ay ax ay v vx vy s x y s 和 v 在某时刻的方向也算出 同学们自己完成 二 斜抛运动的射程和射高二 斜抛运动的射程和射高 射程指 斜抛运动的飞行时间为 由水平方向为匀速直线运动知射程 所以当 45 时 sin2 1 有水平射程最大 为 射高是指竖直方向上为竖直上抛运动 故射高即为竖直上抛的最大高度 教师个性化教案 学生学习笔记 vy vy y v0 x O y xv0 x v0ys v vx v vx 典型例题典型例题 例题例题 1 在水平地面上的迫击炮炮筒与水平方向成 60 角 炮弹从炮口射出 时的速度是 500m s 若忽略空气的阻力 求炮弹的射高和射程 g 10m s2 课后检测课后检测 1 在下列哪种运动中 物体在任何时间内的平均加速度就是物体在任何时刻 的即时加速度 A 匀速直线运动 B 匀速圆周运动 C 自由落体运动 D 斜抛运动 2 做斜上抛运动的物体 A 水平分速度不变 B 加速度不变 C 在相同的高度处有相同的速度 D 经过最高点时 即时速度为零 3 以初速度 v0 抛射角 向斜上方抛出一个物体 由抛出到经过最高点的时 间是 在这段时间内速度的变化量是 速度的变化率 是 经过最高点的速度是 课后反思 教师写成败得失和改进措施 学生写学习体会和存在的问题 5 3 实验 实验 研究平抛运动研究平抛运动 要达成的目标 1 通过实验探究得到平抛运动轨迹 2 会用平抛运动的特点来计算平抛运动的初速度 教 与 学 过程 本堂课使用的电教手段 一 复习旧知复习旧知 1 平抛运动的定义 2 平抛运动的规律 二 实验研究平抛运动二 实验研究平抛运动 问题 1 首先如何设法描绘某物体做平抛运动的轨迹 阅读课本 P14 页的三种方法 我们实验室用的方法一 一 实验目的 原理 1 实验目的 教师个性化教案 学生学习笔记 2 实验原理 二 实验器材 三 实验及探究 1 描述平抛物体运动的轨迹 2 根据实验中得到的平抛运动的轨迹 我们 可以进行研究 1 判断平抛运动的轨迹是不是抛物线 方法一 代数运算法 方法二 图像法 2 计算平抛物体的初速度 问题 2 需要测轨迹中哪些量 可以计算平抛物体的初速度 四 注意事项 三 其他获得平抛运动轨迹的方法三 其他获得平抛运动轨迹的方法 1 喷水法 喷水法 见教材参考案例 水平喷出的细水柱显示平抛运动轨迹 2 频闪照相法 频闪照相法 用数码照相机或数码摄影机记录平抛运动轨迹 典型范例导析典型范例导析 例 1 在 研究平抛物体的运动 实验中 1 在安装斜槽时 如何判断其末端切线是否调整为水平 2 由于需要通过多次释放小球 描点 才能描绘小球的运动轨迹 那么 在进行该步骤时应注意什么 例 2 在 研究平抛物体运动 实验中 某同学在建立直角坐标系时 有 一处失误 设他在安装实验装置和进行其余的操作时准确无误 1 观察如图 5 4 可知 他失误之处是 2 他根据记录建立坐标系 运用教材实验原理测得的平抛初速度值 与其真实值相比 选填 偏大 相等 或 偏小 例 3 在 研究平抛物体运动 的实验中 某同学记录了运动轨迹上 三点 A B C 如图 5 7 所示 以 A 为坐标原点 建立坐标系 各点坐标值已在图中标出 求 教师个性化教案 学生学习笔记 1 小球平抛初速度大小 2 小球做平抛运动的初始位置坐标 针对训练针对训练 在研究平抛物体运动的实验中 用一张印有小方格的纸记录轨迹 小方格的边 长L 1 25 厘米 若小球在平抛运动途中的各个位置如图中的 a b c d 所 示 则小球平抛的初速度的计算式为 v0 用L g 表示 其值 是 取 9 8 米 秒 2 课后反思 教师写成败得失和改进措施 学生写学习体会和存在的问题 5 4 圆周运动圆周运动 第 第 1 课时 课时 要达成的目标 1 理解匀速圆周运动是一种变速运动 2 掌握线速度 角速度 周期 频率 转速几个物理量的含义和它们间的关 系并会进行计算 教 与 学 过程 本堂课使用的电教手段 一 列举一些物体做圆周运动的实例 1 观察钟表内时针 分针 秒针的运动 想一想针尖上的质点在做什么运 动 如何描述他们的运动 2 地球不停地自转 地球上的物体随地球做什么运动 此运动的参考系是 什么 二 交流与讨论 课本第 13 页 思考与讨论 中提出的问题 1 线速度 线速度 1 线速度的物理意义 2 线速度的定义 和直线运动中速度定义的比较 3 线速度的定义式 单位 4 线速度的瞬时性 5 线速度的方向 6 匀速圆周运动的 匀速 同匀速直线运动的 匀速 一样吗 结论 匀速圆周运动是最简单的圆周运动结论 匀速圆周运动是最简单的圆周运动 是是 运动 运动 2 角速度 角速度 问题 1 根据线速度的定义 请你比较手表指针中点和端点线速度的大小 2 同一根指针上不同的点 其线速度大小却不一样 而它们是应该有共同 点的 因此这就需要我们去思考 描述圆周运动的快慢 除了用线速度外 还有没有其他方法 1 角速度的物理意义 2 角速度的定义 教师个性化教案 学生学习笔记 3 角速度的定义式 4 角速度的单位 问题 有人说 匀速圆周运动是线速度不变的运动 也是角速度不变的运动 这两种说法正确吗 为什么 3 周期 频率和转速 周期 频率和转速 匀速圆周运动是一种 运动 周期周期 做匀速圆周运动的物体 叫做周期 符号用 表示 单位是 周期是描述 的物理量 周期 运动慢 周期 运动快 频率频率 叫做频率 符号用 表示 单位是 频率是描述匀速圆周运动 的物理 量 频率 运动慢 频率 运动快 f 1 T 转速 转速 做匀速圆周运动的物体 叫转速 符号用 表示 单位是 4 线速度与角速度的关系 线速度与角速度的关系 1 线速度和角速度的关系 思考与讨论 思考与讨论 半径 10cm 的砂轮 每 0 2s 转一圈 砂轮边缘上某一质点 它做 圆周运动的线速度的大小是多大 砂轮上离转轴不同距离的质点 它们做匀速 圆周运动的线速度是否相同 角速度是否相同 周期是否相同 2 线速度 角速度 周期之间的关系 结论 由 v r 知 当 一定时 与 r 成反比 当 一定时 v 与 r 成正比 当 一定时 v 与 成正比 例例 1 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 匀速圆周运动就是速度不变的运动 D 匀速圆周运动就是角速度不变的运动 例例 2 一个电钟的秒针长 20cm 它的针尖的线速度等于 角速度 等于 针对训练针对训练 1 对于作匀速圆周运动物体 A 线速度大的角速度一定大 B 线速度大的周期一定小 C 角速度大的半径一定小 D 角速度大的周期一定小 2 在匀速圆周运动中 下列物理量中不变的是 A 角速度 B 线速度 C 周期 D 频率 3 一物体在水平面内沿半径 R 20 cm 的圆形轨道做匀速圆周运动 线速度 V 0 2m s 那么 它的角速度为 rad s 它的周期为 4 一个质点做半径为 60cm 的匀速圆周运动 它在 0 2s 的时间内转过了 30 则质点的角速度为 rad s 线速度为 m s 教师个性化教案 学生学习笔记 课后反思 教师写成败得失和改进措施 学生写学习体会和存在的问题 5 4 圆周运动圆周运动 第 第 2 课时 课时 要达成的目标 1 掌握描述匀速圆周运动的物理量的关系 2 知道三种传动中线速度 角速度 周期和半径的关系 教 与 学 过程 本堂课使用的电教手段 一 对一 对匀速圆周运动的理解匀速圆周运动的理解 例例 1 一个物体以角速度 做匀速圆周运动时 下列说法中正确的是 A 轨道半径越大线速度越大 B 轨道半径越大线速度越小 C 轨道半径越大周期越大 D 轨道半径越大周期越小 练 1 质点做匀速圆周运动 则 A 任何相等的时间内 质点的位移都相等 B 任何相等的时间内 质点通过的路程都相等 C 任何相等的时间内 连接质点和圆心的半径转过的角度都相等 D 任何相等的时间内 质点运动的平均速度都相等 二 对几种传动的讨论 二 对几种传动的讨论 1 共轴转动 共轴转动 例例 2 B 是地球赤道上的一点 A 是北纬 45 线上的一点 试求 1 A B 两点随地球自转的角速度 2 A B 两点随地球自转的线速度 3 比较 A B 两点的线速度和角速度 能得出什么结论 练练 2 分析右图中轮上 A B C 点的角速 度有什么关系 2 皮带传动 皮带传动 例例 3 分析下图中 A B 两点的线速度有什么关系 练练 3 如图所示 皮带传送装置 A B 为边缘上两点 教师个性化教案 学生学习笔记 C 为 O1A 中点 皮带不打滑 求 Va vb vc A B c 练练 4 如图 5 3 2 所示装置中 传送带与两个轮之间 轮与轮之间没有相对滑 动 三个轮的半径分别为 r 2r 4r b 点到圆心的距离为 r 求图中 a b c d 各点的线速度之比 角速度之比 例 3 图 3 齿轮传 齿轮传动动 例例 3 如图 靠摩擦传动做匀速转动的大小两轮接触面互不打滑 大轮的半 径是小轮的 2 倍 A B 分别为大 小轮边缘上的点 C 为大轮上一条半径的 中点 则 A 如果两个做匀速圆周运动质点线速度相等 则半径小的角速度大 B 如果两个做匀速圆周运动质点的角速度相等 半径大的线速度大 C 如果两个做匀速圆周运动质点的半径相等 角速度大的线速度大 小结 课堂训练 课堂训练 1 某走时准确的时钟 分针与时针的长度比是 1 2 1 1 分针与时针的角速度之比等于多少 2 分针针尖与时针针尖的线速度之比等于多少 3 分针与时针从第一次重合到第二次重合要经历多长的时间 2 如图所示是自行车的轮盘 飞轮及链条传动部分 若轮盘的半径是 R 10 cm 飞轮半径是 r 5 cm 轮盘每 2 s 转一圈 则链条运动的速度为多大 飞轮的角速度为多大 课后反思 教师写成败得失和改进措施 学生写学习体会和存在的问题 5 4 圆周运动圆周运动 第 第 3 课时 课时 a b c d 图 5 3 2 教师个性化教案 学生学习笔记 教师个性化教案 学生学习笔记 要达成的目标 会综合运用圆周运动 直线运动和平抛运动知识解决问题 教 与 学 过程 本堂课使用的电教手段 一 知识回顾一 知识回顾 1 圆周运动角速度 线速度和周期的关系 2 平抛运动规律 二 新课探究 二 新课探究 一 一 圆周运动与 圆周运动与平抛运动结合的运用 平抛运动结合的运用 例例 1 如图所示 半径为 R 的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动 其正上 方 h 处沿 OB 方向水平抛出一小球 要使球与盘只碰一次 且落点为 B 求 小球的初速度和圆盘转动的角速度 练练 1 如图所示 竖直圆筒内壁光滑 半径为 R 上部侧面 A 处开有小口 在小口 A 的正下方 h 处亦有与 A 大小相同的小口 B 小球从小口 A 沿切线 方向水平射入筒内 使小球紧贴筒内壁运动 要使小球从 B 口处飞出 小 球进入 A 口的最小速率 v0为 A R B R g 2h2g h C R D 2 R 2h gg h 二 二 圆周运动与 圆周运动与直线运动结合的运用 直线运动结合的运用 例例 2 如图所示 直径为 d 的纸筒 以角速度 绕 o 轴转动 一颗 子弹沿直径水平穿过圆纸筒 先后留下 a b 两个弹孔 且 oa ob 间的夹角为 教师个性化教案 学生学习笔记 h r 求子弹的速度为多少 练习练习 2 半径 R 大圆盘以角速度 转动 有人站在盘边 P 点上随盘转动 他 想用枪击中盘中心的目标 O 若子弹的速度为 V0 问枪应向 PO 的哪个方向射 去 与 PO 的夹角为多少 课堂练习 课堂练习 雨伞边缘半径为 r 且高出水平地面为 h 如图所示 若雨伞以角速度 匀速旋转 使雨滴自雨伞边缘水平飞出后在地面上形成一个大圆圈 则此圆 圈的半径 R 为多大 课后反思 教师写成败得失和改进措施 学生写学习体会和存在的问题 5 5 向心加速度向心加速度 要达成的目标 1 理解速度变化量和向心加速度的概念 2 知道向心加速度和线速度 角速度的关系式 3 能够运用向心加速度公式求解有关问题 教 与 学 过程 本堂课使用的电教手段 一 感知加速度的方向一 感知加速度的方向 下面先请同学们看两例 图 6 6 1 和图 6 6 2 并提出问题 教师个性化教案 学生学习笔记 1 图 6 6 1 中的地球受到什么力的作用 这个力可能沿什么方向 2 图 6 6 2 中的小球受到几个力的作用 这几个力的合力沿什么方向 小结 做匀速圆周运动的物体所受的力或合外力指 向 所以物体的加速度也指 向 二 速度变化量二 速度变化量 请同学们阅读教材 速度变化量 部分 同时在练习本上画出物体加速运动和 减速运动时速度变化量 v 的图示 思考并回答问题 速度的变化量 v 是矢量还是标量 1 初速度 v1和末速度 v2在同一直线上 如何表示速度的变化量 v 画出图示 2 交流和讨论交流和讨论 如果初速度 v1和末速度 v2不在同一直线上 如何表示速度的 变化量 v 画出图示 并与上述的图 6 6 3 和图 6 6 4 进行对比 课堂训练课堂训练 1 画出做平抛运动的物体在运动的过程中 连续相等的时间内速度变化量的矢量 图 如图 6 6 5 所示 让同学们交流 讨论 指出哪个图是符合实际的矢量 图 三 向心加速度三 向心加速度 请同学们阅读教材 向心加速度 部分 分析图 6 6 6 并思考以下问题 1 在 A B 两点画速度矢量 vA和 vB时 要注意什么 教师个性化教案 学生学习笔记 2 将 vA的起点移到 B 点时要注意什么 3 如何画出质点由 A 点运动到 B 点时速度的变化量 V 4 v t 表示的意义是什么 5 v 与圆的半径平行吗 在什么条件下 v 与圆的半径平行 得出结论 当得出结论 当 t 很小很小时 很小很小时 v 指向圆心 指向圆心 结论具有一般性结论具有一般性 做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心 这个加速度称做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心 这个加速度称 为为 匀速圆周运动的加速度方向明确了 它的大小与什么因素有关呢 学生阅读教材 做一做 栏目中的内容 边思考 边在练习本上推导向心加 速度的公式 向心加速度的表达式 思考与讨论思考与讨论 来源来源 学学 科科 网网 学生思考并完成课本第 19 页 思考与讨论 栏目中提出的问题 课堂训练课堂训练 2 关于北京和广州随地球自转的向心加速度 下列说法中正确的是 A 它们的方向都沿半径指向地心 B 它们的方向都在平行赤道的平面内指向地轴 C 北京的向心加速度比广州的向心加速度大 D 北京的向心加速度比广州的向心加速度小 3 教材 P19 问题与练习 第 1 3 题 课后反思 教师写成败得失和改进措施 学生写学习体会和存在的问题 5 6 向心力向心力 第 第 1 课课 时 时 要达成的目标 1 理解向心力的概念及其表达式的确切含义 2 知道向心力大小与哪些因素有关 并能用来进行计算 3 知道在变速圆周运动中 可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心 加速度 教 与 学 过程 本堂课使用的电教手段 一 向心力一 向心力 自主阅读自主阅读 请同学们阅读教材 向心力 部分 思考并回答以下问题 1 举出几个物体做圆周运动的实例 说明这些物体为什么不沿直线飞去 2 用牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式 学生认真阅读教材 列举并分析实例 体会向心力的作用效果 并根据牛 顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式 交流与讨论交流与讨论 同学们交流各自的阅读心得并进行相互间的讨论 1 用手抡一个被绳子系着的物体 使它做圆周运动 是因为 拉着 它 一旦绳子断了 小球就会飞出去 2 月球之所以绕地球做圆周运动 是 在 拉 着它 教师个性化教案 学生学习笔记 做圆周运动的物体由于突然不受力了 结果物体沿 圆周运动是变速运动 有加速度 故做圆周运动的物体一定受到力的作用 而做匀速圆周运动的物体具有向心加速度 根据牛顿第二定律 这个加速度 一定是由于它受到了指向 的合力的作用 这个合力叫做 力 其向心力表达式 二 实验 用圆锥摆粗略验证向心力的表达式二 实验 用圆锥摆粗略验证向心力的表达式 实验与探究实验与探究 请同学们阅读教材 实验 部分 思考下面的问题 1 实验器材有哪些 2 简述实验原理 怎样达到验证的目的 3 实验过程中要注意什么 如何保证小球在水平面 内做稳定的圆周运动 测量哪些物理量 记录哪些 数据 4 实验过程中产生误差的原因主要有哪些 交流与讨论交流与讨论 1 实验的过程中 多项测量都是粗略的 存在较大的误差 用两个方法得到 的力并不严格相等 2 通过实验我们还体会到 向心力并不是像重力 弹力 摩擦力那样具有 某种性质的力来命名的 它是效果力 是按力的效果命名的 在圆锥摆实验 中 向心力是小球重力和细线拉力的合力 还可以理解为是细线拉力在水平 面内的一个分力 3 探究向心力 F 与质量 m 角速度 半径 r 之间的定量关系 1 r 不变 研究 F 与 m 关系 2 m 不变 研究 F 与 r 关系 3 m r 不变 研究 F 与 关系 结合上式根据线速度与角速度的关系再推导向心力的另一表达式 r mv F 2 实例分析实例分析 说明以下几个圆周运动的实例中向心力是由哪些力提供的 1 绳的一端拴一小球 手执另一端使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动 2 火星绕太阳运转的向心力是什么力提供的 3 在圆盘上放一个小物块 使小物块随圆盘一起做匀速圆周运动 分析小 物块受几个力 向心力由谁提供 课堂分组实验课堂分组实验 请同学们完成课本 做一做 栏目中的实验 自己感受向心力的大小 三 变速圆周运动和一般曲线运动三 变速圆周运动和一般曲线运动 在刚才 做一做 的实验中 我们可以通过抡绳子来调节沙袋速度的大小 这就给我们带来一个疑问 难道向心力能改变速度的大小吗 为什么 实际上这些现象 我们都可以通过运用牛顿第二定律来解决 希望同学们 课后能进一步地认真总结 细细体会 教师个性化教案 学生学习笔记 图 6 8 1 L m 对于做一般曲线运动的物体 我们可以用怎样的分析方法进行简化处理 请 同学们阅读教材并结合课本图 5 7 4 的提示发表自己的见解 同时再与刚才 研究的变速圆周运动去进行对比 课堂训练课堂训练 1 下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中 正确的是 A 物体除其他的力外还要受到一个向心力 B 物体所受的合外力提供向心力 C 向心力是一个恒力 D 向心力的大小一直在变化 2 用长短不同 材料相同的同样粗细的细绳 各拴着一个质量相同的小球在 光滑水平面上做匀速圆周运动 则两个小球 A 以相同的线速度运动时 长绳易断 B 以相同的角速度运动时 短绳易断 C 以相同的转速运动时 长绳易断 D 无论怎样 都是短绳易断 3 如图 6 8 1 所示 将一质量为 m 的摆球用长为 L 的细绳吊起 上端固定 使摆球在水平面内做匀速圆周运动 细绳就会沿圆锥面旋转 这样就构成了一 个圆锥摆 则关于摆球 A 的受力情况 下列说法中正确的是 A 摆球受重力 拉力和向心力的作用 B 摆球受拉力和向心力的作用 C 摆球受重力和拉力的作用 D 摆球受重力和向心力的作用 课后反思 教师写成败得失和改进措施 学生写学习体会和存在的问题 5 6 向心力向心力 第 第 2 课时 课时 要达成的目标 知道向心力是效果力 会分析具体问题中向心力的来源 教 与 学 过程 本堂课使用的电教手段 一 知识回顾 一 知识回顾 1 向心加速度 2 向心力 二 实例分析 二 实例分析 1 如图 物体随水平圆盘做匀速圆周运动 分析物体向心力 是怎样产生的 2 如图所示是一游乐转筒的模型图 它是一个半径约为 3 m 的直圆筒 可 绕中间的轴转动 里面的乘客背靠圆筒壁站立 当转筒转速达到至少每分钟 30 圈时 乘客脚下的踏板突然脱落 人随筒一起转动而不掉下 来 要保证乘客的安全 乘客与铁筒之间的动摩擦因数至少 多大 g 取 10 m s2 3 如图所示 一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面 圆锥筒固定 不动 有两个质量相等的小球 A 和 B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内 教师个性化教案 学生学习笔记 做匀速圆周运动 则以下说法中正确的是 A A 球的线速度必定大于 B 球的线速度 B A 球的角速度必定小于 B 球的角速度 C A 球的运动周期必定小于 B 球的运动周期 D A 球对筒壁的压力必定大于 B 球对筒壁的压力 4 质量不计的轻质弹性杆 P 的一端插入桌面上小孔中 杆的另一端套有 质量为 m 的小球 今使小球在水平面内做半径为 R 角速度为 的匀速圆周 运动 如图所示 则杆的上端受到球对它的作用力的大小为 A mR 2 B 2 2 2 mgmR C D mg 2 2 2 mgmR 5 如图所示 一小球用细绳悬挂于 O 点 将 其拉离竖直位置一个角度后释放 则小球以 O 点为圆心做圆周运 动 运动中小球所需的向心力是 A 绳的拉力 B 重力和绳拉力的合力 C 重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力 D 绳的拉力和重 力沿绳方向分力的合力 6 如图所示 质量相等的小球 A B 分别固定在轻杆的中点和端点 当杆在 光滑的水平面上绕 O 点匀速转动时 求杆的 OA 段和 AB 段对小球的拉力之比 三 三 课堂训练课堂训练 1 如图所示 A B C 三个物体放在旋转圆台上 最大静摩擦因数均为 已 知 A 的质量为 2 m B C 的质量均为 m A B 离轴的距离均为 r C 离轴的 距离为 2r 则当圆台旋转时 A C 的向心加速度最大 B B 的摩擦力最小 C 当圆台转速增加时 C 比 B 先滑动 D 当圆台转速增加时 B 比 A 先滑动 2 如图所示 一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心 OO 转动 筒内壁粗糙 筒 口半径和筒高分别为 R 和 H 筒内壁 A 点的高度为筒高的一半 内壁上有一质 量为 m 的小物块 求 当筒不转动时 物块静止在筒壁 A 点受到 的摩擦力和支持力的大小 当物块在 A 点随筒做匀速转动 且其受 到的摩擦力为零时 筒转动的 角速度 图 6 8 3 A B 教师个性化教案 学生学习笔记 m R P 3 如图所示是双人花样滑冰运动中男运动员拉着女运动员做圆锥摆运动的精彩 场面 若女运动员做圆锥摆时和竖直方向的夹角约为 女运动员的质量为 m 转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为 r 求 1 男运动员对女运动员的拉力大小 2 两人转动的角速度 课后反思 教师写成败得失和改进措施 学生写学习体会和存在的问题 5 7 生活中的圆周运动生活中的圆周运动 第 第 1 课时 课时 要达成的目标 1 会分析火车转弯 汽车转弯问题中向心力的来源 2 能理解运用匀速圆周运动的规律分析和处理火车转弯 汽车转弯问题 教 与 学 过程 本堂课使用的电教手段 一 一 汽车在水平路面上转弯 汽车在水平路面上转弯 1 向心力来源于 2 汽车与路面的动摩擦因数为 公路某转弯处半径为 R 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 问 若路面水平 汽车转弯不发生侧滑 汽车最大速度应为多少 二 汽车在倾斜路面上转弯 二 汽车在倾斜路面上转弯 1 向心力来源于 2 汽车在倾斜的轨道上转弯 弯道的倾角为 半径为 r 则汽车完全不靠摩 擦力转弯的速率是 设转弯半径水平 三 铁路的弯道三 铁路的弯道 火车转弯是一段圆周运动 需要有力来提供火车做圆周运动的向心力火车转弯是一段圆周运动 需要有力来提供火车做圆周运动的向心力 问题