第五章 曲线运动.doc

第五章 曲线运动一、对曲线运动的认识 1、从运动学角度 （1）曲线运动的速度方向（为什么是切线方向）s A B 感性认识：砂轮磨刀 雨伞甩落雨滴 理论指导： t0 切线 （2）速度是矢量其变化包括 大小、方向都变化 只是大小变化 只是方向变化 2、从动力学角度曲线运动产生的条件 感性认识：演示实验（钢球受磁铁引力改变运动方向） 理论推导：根据牛顿第二定律，由于 a0 因此 F=ma F一定不为0 F与v共线直线运动 F与v不共线曲线运动二、关于运动的合成和分解 1、新教材用蜡块实验代替小船渡河的实例，引入运动的合成和分解的目的，在于小船渡河问题涉及船头指向与实际运动方向不一定相同，最短渡河时间、最短渡河距离等一系列复杂问题，易喧宾夺主。小船渡河可以作为一个专题单独讨论，教材的章习题中有一道这样的问题。2、本节课通过蜡块实验得出两匀速直线运动的合运动仍为匀速直线运动的结论后，还应该进一步做一个方向上的匀速直线运动和另一方向上的匀加速直线运动合运动为曲线运动，为下一节平抛做准备。3、运动的合成和分解通过实验证明来强调 （1）合运动和分运动的同时性 （2）位移、速度、加速度合成分解用平行四边形定则 （3）渗透运动独立性原理两个运动不互相影响4、两直线运动合成是直线运动还是曲线运动的判断方法最终看合外力的方向与合初速度方向的夹角，如果这两个方向共线，则合运动是直线；如果这两个方向不在一条直线上，则合运动为曲线运动。三、关于平抛运动的教学 1、重点在平抛运动为什么分解为水平匀速和竖直自由落体运动（1）猜想假设（2）实验分析验证平抛竖落仪、平抛演示器、课件、闪光照像（3）结论：平抛运动是水平匀速直线运动和竖直自由落体运动的合运动、分运动与合运动的同时性、互相不影响 2、平抛运动规律：引导学生自己推导水平、竖直方向的速度、位移公式 3、证明平抛运动轨迹是抛物线 因为 ， 4、注意平抛规律的应用习题分三个层次第一层次：会求运动时间（自由落体的高度决定）、瞬时速度（）、水平位移、速度方向（tan=）第二层次：变式训练飞机投弹、子弹打下落靶第三层次：平抛曲线前段缺失求、在斜面上平抛物体、加速前进车厢上下落物体、其它星球上的平抛运动四、关于圆周运动的教学 1、匀速圆周运动v、T是考试的热点、重点，也是后面带电粒子在匀强磁场中做圆周运动要广泛用到的，因此应熟练掌握，建议加一节习题课。 例：1、第一个图形中M、N两点的角速度、线速度、周期的比第二个图形中A、B、C三点的角速度、线速度、周期的比例2、选择题关于匀速圆周运动的物体线速度、角速度、周期关系，下列说法正确的是A、线速度大的角速度一定大 B、线速度大的周期一定小C、角速度大的周期一定大 D、角速度大的周期一定小五、关于圆周运动实例的教学 1、强调正确进行受力分析，做匀速圆周运动的物体合力一定指向圆心，合力称为向心力，向心力不是物体额外受的力。2、在分析实例的过程中，注意提供的向心力与实际需要的向心力之间的供求关系的分析讨论。F向=ma向， F向是提供的向心力 ma向是需要的向心力供求关系：当供等于求时，物体作匀速圆周运动当供大于求时，物体做靠近圆心的运动当供小于求时，物体做远离圆心的运动例：汽车过凸形桥 mg-N= 当mg=时，N=0 若 供小于求，汽车远离圆心脱离桥面，有危险六、关于离心现象教学 1、不要提离心力概念 （1）离心力无意义作为向心力的反作用力往往作用在不同的物体上，求合力作为离心力无意义。 （2）在非惯性转动参考系中才引入惯性离心力，但不叫离心力。 2、完全失去向心力后 以地面为参照物，物体沿切线飞出。以圆盘为参照物，物体沿半径飞出。飞出的原因惯性，不是受什么离心力。 第六章 万有引力定律教学建议一、关于第一节、第二节行星的运动和万有引力定律教学 建议提前让学生阅读教材，了解教学内容第一节：从运动学角度了解行星是怎样运动的？遵从什么规律？（开普勒三定律）第二节：从动力学角度理解行星为什么这样运动？课上重点讲解万有引力定律发展过程 第一步：先推导太阳与行星间引力大小遵从平方反比规律 证明：牛顿第二定律 开普勒第三定律 牛顿第三定律 证明了太阳与行星间引力遵从距离平方反比规律 第二步：推导证明月、地间引力，地球上物体所受重力，太阳与行星间引力是同种性质力都遵从距离平方反比规律。地面上的物体所受的重力遵从平方反比规律 月球与地球之间引力遵从平方反比规律 (R为地球半径，r为地、月间的距离，已知为60倍) 而月球做匀速运周运动的T、r都可测出，可独立计算 T、r可分别代入27.386400s、3.84m得 说明地、月间引力，地球上物体所受重力，与太阳和行星间的引力都遵从平方反比规律，是同种性质力。 第三步：进一步推广到自然界万物间都存在引力 二、关于万有引力定律的应用教学建议 求天体质量、天体密度、天体表面重力加速度 应用万有引力定律的解题思路（一般） 例：求天体质量 （1）它求法 找到一颗环绕该天体的做匀速圆周运动的卫星，知道T、r，求M （2）自求法 已知天体自身R、表面g,求天体质量 三、关于人造卫星教学建议 1、注意r与R的关系 r=R+h 建立卫星绕天体做匀速圆周运动的图景地球仪 2、基本公式 求人造卫星速率v 、T、a 、 、 、 3、同步卫星定周期T=86400s 定轨道赤道平面内 定高度h=36000m会计算同步卫星高度h 4、三种宇宙速度及最小环绕周期、最小发射速度第一宇宙速度：地表附近环绕地球作匀速圆周运动的速度最小发射速度（1）会推导第一宇宙速度 （2）知道第一宇宙速度是发射卫星的最小速度 离地面越高运动的卫星，虽然速率越小，但引力势能变大，因此发射速度越大 知道第二宇宙速度脱离速度，脱离地球到太阳系绕太阳运动的最小发射速度 知道第三宇宙速度逃逸速度，脱离太阳系到宇宙中的最小发射速度 （3）知道卫星绕地球做圆周运动的最小周期T 启发学生推导 （r最小值为R，对应的周期为最小周期）四、本章几种习题的处理（综合题） 1、使放在赤道上的物体不脱离地球而飞起来，地球自转的最小周期T （已知地球表面的重力加速度g,地球半径R） 2、变轨道问题 例：发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3，轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，卫星分别在1、2、3轨道上运行时A.卫星在轨道3上的速率大于轨道1上的速率B.卫星在轨道3上的角速度大于轨道1上的角速度 C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度D. 卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度分析：（1）注意从轨道1轨道2轨道3变轨过程的原理分析 （2）注意应用 在Q点不论轨道1、轨道2卫星再次点所受的