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文档简介
1、新课标人教版课件系列高中物理必修必修第六章曲线运动6.1曲线运动教学目标教学目标v(一)知识与技能(一)知识与技能v1、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。v2、知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力的方向与它的速度方向不在一条直线上。v(二)过程与方法(二)过程与方法v1、体验曲线运动与直线运动的区别。v2、体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化。v(三)情感、态度与价值观(三)情感、态度与价值观vl、能领略曲线运动的奇妙与和谐,增强对科学的好奇心与求知欲。v2、激发参与科技活动的热情,善于将物理知识应用于生活和生产实践中。v教学重点教学重点v1、物体做曲线运动的方向的
2、判定.v2、物体做曲线运动的条件.v教学难点教学难点v1、理解曲线运动是变速运动。v2、会根据物体做曲线运动的条件分析具体问题。v教学方法教学方法v教师启发、引导,实验法、归纳法、讨论、交流学习成果。v教学工具教学工具v计算机、投影仪、CAI课件、小钢球、条形磁铁。6.1 曲线运动曲线运动 直线运动直线运动匀速直线运动匀速直线运动匀变速直线运动匀变速直线运动自由落体运动自由落体运动曲线运动曲线运动 运运 动动 轨轨 迹迹物体运动的轨迹是曲线的运动。物体运动的轨迹是曲线的运动。抛出去的物体做曲线运动抛出去的物体做曲线运动抛出去的物体做曲线运动抛出去的物体做曲线运动抛出去的物体做曲线运动曲线运动实
3、例曲线运动实例投出去的铅球、铁饼、篮球投出去的铅球、铁饼、篮球汽车转弯时所做的运动汽车转弯时所做的运动人造卫星绕地球的运动人造卫星绕地球的运动地球绕太阳的运动地球绕太阳的运动伞面上的水滴沿伞边各点的切线飞出伞面上的水滴沿伞边各点的切线飞出砂轮打磨下来的炽热微粒砂轮打磨下来的炽热微粒飞出去的链球飞出去的链球砂轮打磨下来的炽热颗粒,它们沿着什么砂轮打磨下来的炽热颗粒,它们沿着什么方向运动?方向运动?在砂轮上磨刀具时,刀具与砂轮接触处在砂轮上磨刀具时,刀具与砂轮接触处有火星(炽热颗粒)沿砂轮的切线方向有火星(炽热颗粒)沿砂轮的切线方向飞出。飞出。由于惯性,火星以由于惯性,火星以“被擦落时被擦落时具有
4、的速度具有的速度”作为初速度运动,作为初速度运动,火星沿切线方向飞出也就说明火星沿切线方向飞出也就说明飞出点的速度方向在该点的切飞出点的速度方向在该点的切线方向上。线方向上。A运动员掷链球时,链球飞出的方向?运动员掷链球时,链球飞出的方向?链球沿着脱离点的切线方向飞出。链球沿着脱离点的切线方向飞出。运动员放手的时刻不同,链球飞出的方向如何?运动员放手的时刻不同,链球飞出的方向如何?放手的时刻不同,链球飞出的方向也不同。放手的时刻不同,链球飞出的方向也不同。但都沿着圆周的切线方向。但都沿着圆周的切线方向。变速运动变速运动曲线运动的速度和位移曲线运动的速度和位移位移ABVAVCCVAVCVVCVA
5、V=VAVC曲线运动速度方向的确定曲线运动速度方向的确定在曲线运动中,运动质点在某一点的即时速度的在曲线运动中,运动质点在某一点的即时速度的方向,就是通过这一点的曲线的切线的方向。方向,就是通过这一点的曲线的切线的方向。曲线运动的特点(性质)曲线运动的特点(性质)1.轨迹是曲线轨迹是曲线 2.某点的瞬时速度方向就是该点的某点的瞬时速度方向就是该点的 切线方向切线方向3.3.速度速度方向方向时刻在改变,曲线运动是时刻在改变,曲线运动是 变速变速运动必有加速度运动必有加速度一个在水平面上做直线运动的钢球,从旁边给它一一个在水平面上做直线运动的钢球,从旁边给它一个力,例如在钢球运动路线的旁边放一块磁
6、铁,观个力,例如在钢球运动路线的旁边放一块磁铁,观察钢球的运动。察钢球的运动。2.如何使小钢球做加速直线运动?如何使小钢球做加速直线运动? 施加的力施加的力F的方向与小钢球的速度的方向与小钢球的速度V的方向一致。的方向一致。1.如何使小钢球做匀速直线运动?如何使小钢球做匀速直线运动?小钢球不受力,或者所受合外力为零。小钢球不受力,或者所受合外力为零。vvF3.如何使小钢球做减速直线运动?如何使小钢球做减速直线运动?施加的力施加的力F的方向与小钢球的速度的方向与小钢球的速度V的方向相的方向相反。反。4.如何使小钢球做曲线运动?如何使小钢球做曲线运动? 施加的力施加的力F的方向与小钢球的速度的方向
7、与小钢球的速度V成一定的成一定的角度。角度。vFvF物体做曲线运动的条件物体做曲线运动的条件质点所受质点所受合外力的合外力的方向(方向(加速度方向加速度方向)与它的速)与它的速度方向不在同一条直线上。度方向不在同一条直线上。即:即: 且且F与与V的夹角既不等于的夹角既不等于零也不等于零也不等于180度。度。0, 0 FVVF速率变大速率变大VF速率变小速率变小VFF1F2F2F1VF速率不变速率不变做曲线运动的物体,合外做曲线运动的物体,合外力的方向总是指向曲线弯力的方向总是指向曲线弯曲的内侧。曲的内侧。想一下,想一下,F1与与F2的作用?的作用?F1改变改变V的方向的方向F2改变改变V的大小
8、的大小VF匀变速曲线运动匀变速曲线运动加速度不变的曲线运动,但速度仍然时刻变加速度不变的曲线运动,但速度仍然时刻变化。化。人造卫星人造卫星地球地球VF6.2运动的合成与分解教学目标教学目标 v知识与技能知识与技能v 1在具体情景中,知道合运动、分运动分别是什么,知道其同时性和独立性v 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v 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v过程与方法过程与方法v 1通过对抛体运动的观察和思考,了解一个运动可以与几个不同的运动效果相同,体会等效替代的方法v 2通过观察和思考演示实验,知道运动独立性学习化繁为筒的研究方法v 3掌握用
9、平行四边形定则处理简单的矢量运算问题v情感、态度与价值观情感、态度与价值观v 1通过观察,培养观察能力v 2通过讨论与交流,培养勇于表达的习惯和用科学语言严谨表达的能力v教学重点教学重点v 1明确一个复杂的运动可以等效为两个简单的运动的合成或等效分解为两个简单的运动v 2理解运动合成、分解的意义和方法v教学难点教学难点v 1分运动和合运动的等时性和独立性v 2应用运动的合成和分解方法分析解决实际问题v教学方法教学方法 v探究、讲授、讨论、练习 v教学用具教学用具 v 演示红蜡烛运动的有关装置 复习巩固复习巩固1 1、匀速直线运动的规律是什么、匀速直线运动的规律是什么? ?2 2、匀变速直线运动
10、规律、匀变速直线运动规律是什么是什么?3、曲线运动的速度方向如何?、曲线运动的速度方向如何?4、物体做曲线运动的条件是什么?、物体做曲线运动的条件是什么? 匀速直线运动和匀加速直线运动的规匀速直线运动和匀加速直线运动的规律我们都已经学过,我们能准确的描述出律我们都已经学过,我们能准确的描述出其速度、位移、加速度等。曲线运动的情其速度、位移、加速度等。曲线运动的情况较复杂,那我们怎样来研究较复杂的运况较复杂,那我们怎样来研究较复杂的运动呢?动呢?6.2运动的合成和分解运动的合成和分解学习目标学习目标:1.什么是合运动和分运动什么是合运动和分运动2.什么是运动的合成和分解什么是运动的合成和分解3.
11、分运动和合运动具有等时性分运动和合运动具有等时性4.运动的合成和分解遵循平行四边运动的合成和分解遵循平行四边形法则形法则演示实验演示实验ABDC阅读课本阅读课本35页页演示实验演示实验超连接超连接实验分析实验分析AB实验装置实验1AB实验2ABDC实验分析:实验分析:实验实验1 1:红蜡块红蜡块R R沿玻璃管匀速上升,做直线运沿玻璃管匀速上升,做直线运 动。红蜡块动。红蜡块R R由由A A到到B B,它的位移是,它的位移是ABAB。实验实验2 2:红蜡块在上升的同时,玻璃管水平向红蜡块在上升的同时,玻璃管水平向 右匀速移动,红蜡块实际上是斜向右上右匀速移动,红蜡块实际上是斜向右上 方运动的。红
12、蜡块将沿直线方运动的。红蜡块将沿直线ACAC到达到达C C, 位移是位移是ACAC。红蜡块同时参与了两个运动:红蜡块同时参与了两个运动: 1. 1.在玻璃管中竖直向上的运动(由在玻璃管中竖直向上的运动(由A A到到B B) 2. 2.随玻璃管水平向右的运动(由随玻璃管水平向右的运动(由A A到到D D)结论结论: :红蜡块实际发生的运动是这两个运动合成红蜡块实际发生的运动是这两个运动合成 的结果的结果合运动和分运动合运动和分运动分运动分运动:蜡块沿玻璃管在竖直方向的运动和蜡块沿玻璃管在竖直方向的运动和随管做的水平方向的运动,叫做分运动。随管做的水平方向的运动,叫做分运动。 合运动合运动:蜡块实
13、际发生的运动叫做合运动蜡块实际发生的运动叫做合运动 合位移合位移(速度、加速度)速度、加速度):合运动的位移合运动的位移 ( 速度、加速度速度、加速度 )分位移分位移(速度、加速度)速度、加速度):分运动的位移分运动的位移( 速度、速度、 加速度)加速度)物体运动的物体运动的合成与分解合成与分解物体位移的物体位移的合成与分解合成与分解物体速度的物体速度的合成与分解合成与分解物体加速度物体加速度合成与分解合成与分解所有的合运动是指所有的合运动是指物体的实际的运动。物体的实际的运动。所有的分运动是指所有的分运动是指物体在某一个方向物体在某一个方向上的运动。上的运动。所有的合运动和分运所有的合运动和
14、分运动都是同时发生的。动都是同时发生的。注注意意结论:结论: 运动的合成和分解遵循平运动的合成和分解遵循平等四边形定则。等四边形定则。思考思考1:位移、速度、加速度是标量位移、速度、加速度是标量 还是矢量?还是矢量?思考思考2:如何对位移、速度、加速度如何对位移、速度、加速度 进行合成和分解?进行合成和分解?思考思考3 3:如何对如何对运动进行合成和分解?运动进行合成和分解?讨论讨论: :两个分运动都是匀速直线运动两个分运动都是匀速直线运动,合合运动是什么运动运动是什么运动? 两个分运动都是匀速直线运动,两个分运动都是匀速直线运动,由于分速度矢量是恒定的,合速度由于分速度矢量是恒定的,合速度矢
15、量也是恒定的,所以合运动也应矢量也是恒定的,所以合运动也应该是匀速直线运动。该是匀速直线运动。 如果改变两个分运动的运动情况,如果改变两个分运动的运动情况,则其合运动的情况如何呢?则其合运动的情况如何呢?规律总结规律总结: :1 1、两个匀速直线运动的合运动还是、两个匀速直线运动的合运动还是 匀速直线运动。匀速直线运动。2 2、两个初速度为零的匀加速直线运、两个初速度为零的匀加速直线运 动的合运动还是匀加速直线运动动的合运动还是匀加速直线运动3 3、一个匀速直线运动、一个匀加速、一个匀速直线运动、一个匀加速 直线运动的合运动是曲线运动。直线运动的合运动是曲线运动。 例例1 1:如果在前面的实验
16、中(图:如果在前面的实验中(图5-125-12)玻璃管长)玻璃管长90cm90cm,红蜡块由玻璃管的一端沿管匀速地竖直,红蜡块由玻璃管的一端沿管匀速地竖直向上运动,同时匀速地水平移动玻璃管,当玻向上运动,同时匀速地水平移动玻璃管,当玻璃管水平移动了璃管水平移动了80 cm80 cm时,红蜡块到达玻璃管的时,红蜡块到达玻璃管的另一端。整个运动过程所用的时间为另一端。整个运动过程所用的时间为20s20s,求红,求红蜡块运动的合速度。蜡块运动的合速度。例例2 2:导弹以:导弹以300Km/h300Km/h的速度斜向上的速度斜向上飞行,方向与水平方向成飞行,方向与水平方向成3030度角,度角,求水平方
17、向的分速度求水平方向的分速度V Vx x和竖直方向的和竖直方向的分速度分速度V Vy y的大小的大小。VVxVy例例3:河宽河宽d100m,水流速度,水流速度v1=3m/s,船在静水中的速度是,船在静水中的速度是4m/s.求:(求:(1)欲使船渡河时间最短,船)欲使船渡河时间最短,船应怎样渡河?最短时间是多少?船经应怎样渡河?最短时间是多少?船经过的位移多大?(过的位移多大?(2)欲使船渡河距)欲使船渡河距离最短,船应怎样渡河?渡河时间多离最短,船应怎样渡河?渡河时间多长?长?超链接超链接小结小结: 1.运动的合成与分解实质上是位移、运动的合成与分解实质上是位移、速度、加速度等矢量的合成与分解
18、,符速度、加速度等矢量的合成与分解,符合平行四边形法则。合平行四边形法则。 2. 2.分运动与合运动之间联系的桥梁是分运动与合运动之间联系的桥梁是时间时间t t,它们所用的时间是相等的。,它们所用的时间是相等的。 3. 3.运动的合成与分解一般根据其实际运动的合成与分解一般根据其实际效果来分解和合成。效果来分解和合成。四、练习:四、练习:课本课本P37P37页:(页:(1 1)()(2 2)()(3 3) (4)(4)600V800m/sVX=?VY?VY=5m/sVX=4m/sV=?(1)(2)北岸直接对直接对准目标准目标提前一提前一些射击些射击偏西一些偏西一些(3)直接对直接对准目标准目标
19、0204060 x/cm/s1020304050Y/cm/s103050704cm16cm36cm64cm6.3探究平抛运动的规律教教 学目学目 标标 v知识与技能知识与技能v 1知道平抛运动的特点是初速度方向水平只有竖直方向受重力作用,运动轨迹是抛物线v 2知道平抛运动形成的条件v 3理解平抛运动是匀变速运动其加速度为gv 4会用平抛运动规律解答有关问题v过程与方法过程与方法v 1在知识教学中应同时进行科学研究过程教育,本节课以研究平抛物体运动规律为中心所展开的课堂教学,应突出一条研究物理科学的一般思想方法的主线:v 观察现象初步分析猜测实验研究得出规律重复实验鉴别结论追求统一v2利用已知的
20、直线运动的规律来研究复杂的曲线运动,渗透物理学“化曲为直”“化繁为简”的方法及“等效代换”正交分解”的思想方法v 3在实验教学中,进行控制的思想方法的教育:从实验的设计、装置、操作到数据处理,所有环节都应进行多方面实验思想的教育“实验的精髓在于控制”的思想,在乎抛物体实验中非常突出如装置中斜槽末端应保持水平的控制;木板要竖直放置的控制;操作上强调小球每次都从斜槽同一高度处由静止开始释放的控制;在测量小球位置时对实验误差的控制等v情感、态度与价值观情感、态度与价值观v 1通过重复多次实验,进行共性分析、归纳分类,达到鉴别结论的教育目的,同时还能进行理论联系实际的教育v2在理解平抛物体运动规律是受
21、恒力的匀变速曲线运动时应注意到“力与物体运动的关系”这方面的问题,我国东汉的王充(公元2797年)历尽心血三十年写成论衡一书,全书三十卷八十五篇约三十万字,已有精辟论述以此渗透爱国主义教育和刻苦学习、勤奋工作精神的美德教育 v教学重点教学重点 : 1平抛运动的特点和规律2学习和借鉴本节课的研究方法v教学难点:教学难点: v 平抛运动的规律v教学方法:教学方法:v 探究、讲授、讨论、练习v教具准备:教具准备:v 平抛运动演示仪、平抛竖落仪 一、平抛运动的概念一、平抛运动的概念1、抛体运动:以一定的初速度将物体抛出,抛体运动:以一定的初速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体所做在空气阻力
22、可以忽略的情况下,物体所做的运动叫做抛体运动。的运动叫做抛体运动。2、平抛运动:不考虑空气阻力,物体只在重平抛运动:不考虑空气阻力,物体只在重力作用下以一定的初速度沿水平方向抛出力作用下以一定的初速度沿水平方向抛出所做的运动。所做的运动。3、平抛运动的特点:、平抛运动的特点:(1)初速度方向为水平)初速度方向为水平(2)只受重力作用)只受重力作用(3)运动轨迹是曲线)运动轨迹是曲线 二、平抛运动竖直方向运动规律二、平抛运动竖直方向运动规律演示实验演示实验结论:平抛运动在竖直方向上的分运动结论:平抛运动在竖直方向上的分运动 是自是自由落体运动由落体运动竖直方向:初速度为竖直方向:初速度为0 0,
23、只受重力,只受重力探究思路:1、设法通过实验得到平抛运动的轨迹2、在平抛运动的轨迹上找到每隔相等的时间所达到的位置3、测量两相邻位置间的水平位移,分析这些位移的特点三、平抛运动水平方向运动规律三、平抛运动水平方向运动规律问题问题1、如何获得平抛运动的轨迹、如何获得平抛运动的轨迹1按照以下步骤准备实验装置按照以下步骤准备实验装置 (1)将平抛运动实验器置于桌面,装将平抛运动实验器置于桌面,装好平抛轨道,使轨道的末端处于好平抛轨道,使轨道的末端处于水平位置调节调平螺丝,观察水平位置调节调平螺丝,观察重锤线或气泡水准,使面板处于重锤线或气泡水准,使面板处于竖直平面内,卡好定位板,装置竖直平面内,卡好
24、定位板,装置如图如图633所示所示实验方案实验方案(2)将描迹记录纸衬垫一张复写纸或打字将描迹记录纸衬垫一张复写纸或打字蜡纸,紧贴记录面板用压纸板固定在蜡纸,紧贴记录面板用压纸板固定在面板上,使横坐标面板上,使横坐标x轴在水平方向上,轴在水平方向上,纵坐标纵坐标y轴沿竖直方向向下轴沿竖直方向向下(若用白纸,若用白纸,可事先用铅笔在纸上画出可事先用铅笔在纸上画出x、y坐标轴坐标轴线线),并注意使坐标原点的位置在平抛,并注意使坐标原点的位置在平抛物体物体(钢球钢球)的质心的质心(即球心即球心)离开轨道离开轨道处处(3)把接球挡板拉到最上方一格的位置。把接球挡板拉到最上方一格的位置。2将定位板定在某
25、一位置固定好钢球紧靠将定位板定在某一位置固定好钢球紧靠定位板释放,球沿轨道向下运动,以一定定位板释放,球沿轨道向下运动,以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出的初速度由轨道的平直部分水平抛出3下落的钢球打在向面板倾斜的接球挡板上,下落的钢球打在向面板倾斜的接球挡板上,同时在面板上留下一个印迹点同时在面板上留下一个印迹点4再将接球挡板向下拉一格,重复上述操作再将接球挡板向下拉一格,重复上述操作方法,打出第二个印迹点,如此继续下拉方法,打出第二个印迹点,如此继续下拉接球挡板,直至最低点,即可得到平抛的接球挡板,直至最低点,即可得到平抛的钢球下落时的一系列迹点钢球下落时的一系列迹点5变更定位板的位置
26、,即可改变变更定位板的位置,即可改变钢球平抛的初速度,按上述实验钢球平抛的初速度,按上述实验操作方法,便可打出另一系列迹操作方法,便可打出另一系列迹点点6取下记录纸,将各次实验所记取下记录纸,将各次实验所记录的点分别用平滑曲线连接起来,录的点分别用平滑曲线连接起来,即可得到以不同的初速度做平抛即可得到以不同的初速度做平抛运动的轨迹图线运动的轨迹图线如图如图634所所示示竖直方向有竖直方向有221gth 问题问题2:如何根据从平抛运动轨迹上找到每:如何根据从平抛运动轨迹上找到每隔相等时间所到达的位置?隔相等时间所到达的位置?三、平抛运动水平方向运动规律三、平抛运动水平方向运动规律演示实验演示实验
27、结论:平抛运动在水平方向上的分结论:平抛运动在水平方向上的分 运动是匀速直线运动运动是匀速直线运动水平方向:初速度为水平方向:初速度为v v0 0,不受外力,不受外力小小 结结一、平抛运动的特点:平抛运动的特点: 1、初速度方向为水平、初速度方向为水平 2、只受重力作用、只受重力作用 3、运动轨迹是曲线、运动轨迹是曲线 二、平抛运动的分解二、平抛运动的分解 竖直方向:自由落体运动竖直方向:自由落体运动 水平方向:匀速直线运动水平方向:匀速直线运动 三、运动性质:匀变速曲线运动三、运动性质:匀变速曲线运动课堂训练课堂训练一架飞机水平匀速飞行,从飞机上每隔一架飞机水平匀速飞行,从飞机上每隔1 1秒
28、释放一个秒释放一个铁球,先后释放铁球,先后释放4 4个,若不计空气阻力,则个,若不计空气阻力,则4 4个球个球( ) A A、在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点、在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是等间距的是等间距的B B、在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点、在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点不是等间距的不是等间距的C C、在空中任何时刻总在飞机的正下方排成竖直的直、在空中任何时刻总在飞机的正下方排成竖直的直线,它们的落地点是等间距的线,它们的落地点是等间距的D D、在空中任何时刻总在飞机的正下方排成竖直的直、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
29、落地点是不等间距的线,它们的落地点是不等间距的C问题与练习解答问题与练习解答1、还需要的器材是刻度尺、三角尺实验步骤:、还需要的器材是刻度尺、三角尺实验步骤:(1)调节木板高度,使木板上表面与小球离开水平)调节木板高度,使木板上表面与小球离开水平面时的球心距离为某一确定值面时的球心距离为某一确定值y(2)让小球从斜面上某一位置)让小球从斜面上某一位置A无初速释放无初速释放(3)测量小球在木板上的落点)测量小球在木板上的落点P1与重锤线之间的距与重锤线之间的距离离x1(4)调节木板高度,使木板上表面与小球离开水平)调节木板高度,使木板上表面与小球离开水平桌面时桌面时 的球心距离为某一确定值的球心
30、距离为某一确定值4y(5)让小球从斜面上同一位置)让小球从斜面上同一位置A无初速释放无初速释放(6)测量小组在木板上的落点)测量小组在木板上的落点P2与重锤线之间的距与重锤线之间的距离离x2(7)比较)比较x1、x2,若,若2x1=x2,则说明小球在水平方,则说明小球在水平方向做匀速直线运动向做匀速直线运动2、改变墙与重锤线之间的距离、改变墙与重锤线之间的距离x,测量落点,测量落点与抛出点之间的水平距离与抛出点之间的水平距离y,若,若2x1=x2,有有4y1=y2,则说明小球在水平方向做匀速,则说明小球在水平方向做匀速直线运动。直线运动。6.4抛体运动的规律教教 学目学目 标标 v知识与技能知
31、识与技能v 1理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g v 2掌握抛体运动的位置与速度的关系v过程与方法过程与方法v 1掌握平抛运动的特点,能够运用平抛规律解决有关问题v 2通过例题分析再次体会平抛运动的规律v情感、态度与价值观情感、态度与价值观v 1有参与实验总结规律的热情,从而能更方便地解决实际问题v 2通过实践,巩固自己所学的知识v教学重点教学重点v 分析归纳抛体运动的规律v教学难点教学难点v 应用数学知识分析归纳抛体运动的规律v教学方法教学方法v 探究、讲授、讨论、练习 v教具准备教具准备 v 平抛运动演示仪、自制投影片 一、平抛物体的位置一、平抛物体的位置1、建立坐标系、建立坐标系 以
32、抛出点为坐标原点;水平抛出的方向以抛出点为坐标原点;水平抛出的方向为为x轴的正方向;竖直向下的方向为轴的正方向;竖直向下的方向为y轴正轴正方向方向2 2、小球在水平方向做匀速直线运动,所、小球在水平方向做匀速直线运动,所以小球的水平坐标随时间变化的规律以小球的水平坐标随时间变化的规律是是 x xv v0 0 t t3 3、小球在竖直方向做自由落体运动,所、小球在竖直方向做自由落体运动,所以小球的竖直坐标随时间变化的规律以小球的竖直坐标随时间变化的规律是是 221gty 4 4、小球的合位移的大小、小球的合位移的大小 22yxs2220)21()(gttv合位移的方向合位移的方向002221ta
33、nvgttvgtxy二、平抛运动的轨迹二、平抛运动的轨迹由由tvx0221gty 消去消去t可以得到可以得到2202xvgy 202vga 2axy 令令则则结论:平抛运动的轨迹是抛物线结论:平抛运动的轨迹是抛物线三、平抛物体的速度三、平抛物体的速度水平方向分速度水平方向分速度 vxv0竖直方向分速度竖直方向分速度 vygt合速度的大小合速度的大小合速度的方向合速度的方向22yxvvv220)(gtvxyvvtan0vgt课堂练习课堂练习1、一个物体以、一个物体以l0 m/s的速度从的速度从10 m的水平高度抛出,落地时速度的水平高度抛出,落地时速度与地面的夹角与地面的夹角是多少?是多少?(不
34、计空不计空气阻力气阻力)2、在、在5 m高的地方以高的地方以10m/s的初速度水的初速度水平抛出一个质量是平抛出一个质量是10 kg的物体,求:的物体,求:(1)物体落地的速度)物体落地的速度(2)从抛出点到落地点发生的位移是)从抛出点到落地点发生的位移是多少多少? (忽略空气阻力,取忽略空气阻力,取g=10m/s2)3、一个小球以初速度、一个小球以初速度v0水平抛出,落点水平抛出,落点时速度为时速度为vt,阻力不计,求:,阻力不计,求:(1)小球在空中飞行的时间)小球在空中飞行的时间(2)抛出点离地面的高度)抛出点离地面的高度(3)水平射程)水平射程(4)小球的位移)小球的位移6.5圆周运动
35、教学目标教学目标 v知识与技能知识与技能v 1认识匀速圆周运动的概念,理解线速度的概念,知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度;理解角速度和周期的概念,会用它们的公式进行计算v 2理解线速度、角速度、周期之间的关系:v=r=2rTv 3理解匀速圆周运动是变速运动。v过程与方法过程与方法v 1运用极限法理解线速度的瞬时性掌握运用圆周运动的特点如何去分析有关问题v 2体会有了线速度后为什么还要引入角速度运用数学知识推导角速度的单位v情感、态度与价值观情感、态度与价值观v 1通过极限思想和数学知识的应用,体会学科知识间的联系,建立普遍联系的观点v 2体会应用知识的乐趣激发学习的兴趣v教学重点教学重点
36、v 线速度、角速度、周期的概念及引入的过程,掌握它们之间的联系v教学难点教学难点v 理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性。v教学方法教学方法v探究、讲授、讨论、练习 v教具准备教具准备v 多媒体教学课件;用细线拴住的小球;实物投影仪圆周运动圆周运动一、圆周运动的概念一、圆周运动的概念二、描述圆周运动快慢的的物理量二、描述圆周运动快慢的的物理量三、描述圆周运动各物理量的关系三、描述圆周运动各物理量的关系四、例题解析四、例题解析(1 1)质点在圆周上运动)质点在圆周上运动(2 2)在圆周运动中,常见的)在圆周运动中,常见的最简单的最简单的是是匀速匀速圆周运动圆周运动。质点质点沿圆周运动沿
37、圆周运动,如果,如果在相等的时间里通过在相等的时间里通过的圆弧长度相等的圆弧长度相等,这种运动就叫做匀速圆周,这种运动就叫做匀速圆周运动。运动。一、圆周运动的概念一、圆周运动的概念二、描述圆周运动快慢的的物理量二、描述圆周运动快慢的的物理量1、线速度、线速度2、角速度、角速度质点沿圆周通过的质点沿圆周通过的弧长弧长与所用与所用时间时间的比值的比值大小:大小:lvt定义:定义:方向:方向: 沿质点所在圆弧处的沿质点所在圆弧处的切线方向切线方向单位:单位:/m s半径转过的半径转过的角度角度与所用与所用时间时间的的比值比值大小:大小:t定义:定义:单位:单位:/rad sv弧长与弧度的关系:弧长与
38、弧度的关系:lr 3、周期、频率和转速、周期、频率和转速(1)周期:)周期: 质点转动一周所用的时间质点转动一周所用的时间符号:符号:单位:单位:Ts(2)频率:)频率: 质点在质点在1s内沿圆周转动的圈数内沿圆周转动的圈数符号:符号:单位:单位:fHz1Tf111Hzs(3)转速:)转速: 质点在单位时间内沿圆周转动的圈数质点在单位时间内沿圆周转动的圈数符号:符号:单位:单位:n/min或r sr三、描述圆周运动各物理量的关系三、描述圆周运动各物理量的关系(1)线速度和角速度的关系)线速度和角速度的关系vr理解理解一定时,vr1一定时,vr(2)线速度与周期、频率的关系)线速度与周期、频率的
39、关系2 rvT2 rf(3)角速度与周期、频率的关系)角速度与周期、频率的关系2T2f(4)两个有用的结论)两个有用的结论同一转盘上各点的角速同一转盘上各点的角速度相同度相同同一皮带轮缘上各点的同一皮带轮缘上各点的线速度大小相等线速度大小相等教材完全解读教材完全解读P75考题考题1:质点做匀速圆周运动,则:()质点做匀速圆周运动,则:()A在任何相等的时间内,质点的位移相在任何相等的时间内,质点的位移相等等B在任何相等的时间内,质点通过的路程相等在任何相等的时间内,质点通过的路程相等C在任何相等的时间内,质点运动的平均速度相等在任何相等的时间内,质点运动的平均速度相等D在任何相等的时间内,连接
40、质点和圆心的半径转过的角度都相等在任何相等的时间内,连接质点和圆心的半径转过的角度都相等BD物体做匀速圆周运动:物体做匀速圆周运动:1、线速度大小处处相等,方向时刻在改变、线速度大小处处相等,方向时刻在改变2、角速度不变、角速度不变3、周期、频率、转速均相同、周期、频率、转速均相同教材完全解读教材完全解读P75考题考题4:、 为皮带轮缘acvcva、 、 为皮带轮缘bcdbcd如图所示装置中,三个轮的半径分别为如图所示装置中,三个轮的半径分别为r、2r、4r,b点到圆心的距离为点到圆心的距离为r,求图中,求图中a、b、c、d各点的线速度之比、角速度之比。各点的线速度之比、角速度之比。va vb
41、 vc vd =2 1 2 4 a b c d =2 1 1 1 钟表里的时针、分针、秒针的角钟表里的时针、分针、秒针的角速度之比为速度之比为_若秒针长若秒针长02m,则它的针尖的,则它的针尖的线速度是线速度是_ 1:12:720 /150m s黄冈密卷(黄冈密卷(12)第)第15题题A、B相遇的条件相遇的条件必在必在d点点且且tA=tBA、B速度相等的条件速度相等的条件A球必位于球必位于c点点圆周运动的周期性引起圆周运动的周期性引起的多解问题的多解问题RhRvrx解题思路解题思路22rRx教材完全解读教材完全解读P76考题考题56.6向心加速度教学目标教学目标 v知识与技能v 1理解速度变化
42、量和向心加速度的概念,v 2知道向心加速度和线速度、角速度的关系式v 3能够运用向心加速度公式求解有关问题v 过程与方法v 体会速度变化量的处理特点,体验向心加速度的导出过程,领会推导过程中用到的数学方法,教师启发、引导学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果v情感、与价值观情感、与价值观v 培养学生思维能力和分析问题的能力,培养学生探究问题的热情,乐于学习的品质特别是“做一做”的实施,要通过教师的引导让学生体会成功的喜悦v教学重点教学重点v 理解匀速圆周运动中加速度的产生原因,掌握向心加速度的确定方法和计算公式v教学难点教学难点v 向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的推导与应用v教学方法
43、教学方法v探究、讲授、讨论、练习 v教具准备教具准备v 多媒体辅助教学设备等什么是匀速圆周运动?“匀速”的含义是什么?那么物体所受的外力有何特点?加速度又怎样呢?匀速圆周运动是变加速变加速曲线运动变加速曲线运动运动状态改变一定受到外力一定存在加速度一、向心力一、向心力二、向心加速度二、向心加速度三、例题解析三、例题解析小球受哪些力?合外力有何特点?想一想轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。 OGNF小球受力分析:小球受力分析: ON与G相平衡,所以合力为FOFFFVVVO结论:结论: 物体做匀物体做匀速圆周运动,合外力速圆周运动,合外力指指向圆心向圆心, 且且与速度与速度V V垂直垂直1
44、.1.定义定义:2.2.特点:一一. .向心力方向时刻发生变化(始终指向圆心且v)向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的某一个力,或几个力的合力所提供。向心力是根据力的作用效果来命名的,它不是具有确定性质的某种力。做匀速圆周运动的物体所受到的做匀速圆周运动的物体所受到的指向圆心指向圆心的合外力合外力。向心力的作用:只改变线速度的方向(或产生向心加速度)3.向心力大小:体验向心力的大小猜想:向心力大小可能与有关质量、 半径、 角速度等演示实验:用向心力演示器演示方法:控制变量法结论2nFmr2vmr22()mrTm v2(2)mfr二二. .向心加速度1.1.定义定义:描述线速度方向改变的快慢描述线
45、速度方向改变的快慢2.2.公式公式:合nnFFma2nar2vr22() rTv2(2)fr3.3.意义意义:做匀速圆周运动的物体,加速度做匀速圆周运动的物体,加速度指向圆心指向圆心。这。这个加速度叫向心加速度。个加速度叫向心加速度。4.a4.an n与与r r的关系的关系一定时,nar1一定时,nvar5.5.匀速圆周运动是变加速运动匀速圆周运动是变加速运动向心加速度方向:向心加速度方向:指向圆心指向圆心vv不断改变不断改变aro一定一定v例题例题1小球做小球做圆锥摆圆锥摆时细绳长时细绳长L,与竖直方向成,与竖直方向成角,角,求小球做匀速圆周运动的角速度求小球做匀速圆周运动的角速度。OOmg
46、TF小球受力:小球受力:解:解:LmgtgFF向心小球做圆周运动的半径小球做圆周运动的半径sinLR 由牛顿第二定律:由牛顿第二定律:RmmaF2sin2Lmmgtg即:即:cosLgR例题例题2上海在北纬上海在北纬31,求上海所在处物体绕,求上海所在处物体绕地轴做圆周运动的向心加速度是多大?(设地地轴做圆周运动的向心加速度是多大?(设地球半径球半径R=6400km,COS31=0.86)AORr分析:首先应明确物体做匀速圆周运动;再分析:首先应明确物体做匀速圆周运动;再确定圆周轨迹、圆心及半径。确定圆周轨迹、圆心及半径。解:物体随地球自转的角速度解:物体随地球自转的角速度 =2 /TO圆周半
47、径圆周半径r=R cos31a=r 2 = R cos31(2 /T) 2代入数据可得代入数据可得a=2.910-2m/s2三、巩固训练三、巩固训练 1:向心加速度只改变速度的:向心加速度只改变速度的_,而不,而不改变速度的改变速度的_。2、A、B两球都做匀速圆周运动,两球都做匀速圆周运动,A球质球质量为量为B球的球的3倍,倍,A球在半径球在半径25cm的圆周上的圆周上运动,运动,B球在半径球在半径16cm的圆周上运动,的圆周上运动,A球转速为球转速为30r/min,B球转速为球转速为75r/min,求求A球所受向心力与球所受向心力与B球所受向心力之比。球所受向心力之比。方向大小一、 向心力:
48、 大小: 方向: 沿半径指向圆心。是变力。 特点: F V , 方向不断变化。 来源: 重力、弹力、摩擦力或几个力的合力。或:或:二. 向心加速度: 大小或 方向: 沿半径指向圆心,方向不断变化,是变加速运动。 物理意义: 表示速度方向速度方向变化快慢的物理量。 2nvFmr2nFmr2nvar2nar向心力演示器向心力演示器小球在光滑的水平桌面小球在光滑的水平桌面上运动上运动小球在水平面内运动小球在水平面内运动使转台匀速转动使转台匀速转动人造地球卫星绕地人造地球卫星绕地球运动球运动下列物体做匀速圆周运动时,向心力分别由什么力提下列物体做匀速圆周运动时,向心力分别由什么力提供?供?万有引力万有
49、引力GNTGNfGNFn6.7向心力教学目标教学目标 v知识与技能知识与技能v 1理解向心力的概念及其表达式的确切含义v 2知道向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行计算v 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v过程与方法过程与方法v 1通过用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验来了解向心力的大小与哪些因素有关,并具体“做一做”来理解公式的含义v 2进一步体会力是产生加速度的原因,并通过牛顿第二定律来理解匀速圆周运动、变速圆周运动及一般曲线运动的各自特点v情感、态度与价值观情感、态度与价值观v1在实验中,培养学生动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力 v 2感
50、受成功的快乐体会实验的意义,激发学习物理的兴趣v教学重点教学重点v 1体会牛顿第二定律在向心力上的应用v 2明确向心力的意义、作用、公式及其变形v教学难点教学难点v 1圆锥摆实验及有关物理量的测量v 2如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象v教学方法教学方法 v探究、讲授、讨论、练习 v教具准备教具准备v 多媒体课件、圆锥摆等实验设备水平放置的光滑板NGF1小球受哪些力的作用?2合外力是什么? 使物体做匀速圆周运动的这个力有什么特点呢?vFvFvFFv 1这个力 指向圆心,方向不断变化。2这个力 的作用效果只改变运动物体的速度方向,不改变速度大小。 做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的
51、合力的作用,这个力叫向心力。向心力向心力向心力的大小与哪些物理量有关呢?rvmF22mrF rvmaF ra2rva2rvmF22mrF ra2rva2 一个做匀速圆周运动的物体,当它的角速度为原来的2倍时,它的向心力变为原来的几倍? 211mrF 222mrF124FF 向心加速度只改变速度的_,而不改变速度的_。方向大小 用绳系一个小球,使它在光滑水平桌面上做匀速圆周运动,小球受几个力的作用?有人说,受4个力的作用:重力,桌面的支持力,绳的拉力,向心力。这种分析对么?2、向心力可以是任何性质的力,也可以是几个力的合力。注意:1、向心力是以效果命名的力NGFNGfGTF总结rvmFmrwFv
52、22;4321、供、由物体所受的合力提的方向、作用:改变、方向指向圆心rvarwa22;21、指向圆心、方向向心力向心加速度作业练习五(1) (2) (7)6.8生活中的圆周运动教学目标教学目标 v知识与技能知识与技能1知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速度,它就是圆周运动的物体所受的向心力会在具体问题中分析向心力的来源2能理解运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活中的具体实例3知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动,会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度v过程与方法过程与方法1通过对匀速圆周运动的实例分析,渗透理论联系实际的观点,提高学生分析和解决问题的能力2通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用,渗透特殊性和一般性之间的辩证关系,提高学生的分析能力 3通过对离心现象的实例分析,提高学生综合应用知识解决问题的能力v情感、态度与价值观情感、态度与价值观v 1通过对几个实例的分析,使学生明确具体问题必须具体分析,理解物理与
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