运动学学案-教学设计

第三讲运动学【教学目的】（正文内容均采用宋体11号字，标题加粗）1、会分析计算物体的相对运动2、会计算斜抛运动问题3、掌握一般的圆周运动4、掌握天体运动的相关计算【学习目标】（学生填写，老师不用考虑）1、这节课，我可以掌握的内容是：2、这节课，我有困难掌握的内容可能是：3、我可能有的疑问是：=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③【课堂精讲】（请老师填写）相对运动学法精讲绝对运动、相对运动、牵连运动的速度关系是：绝对速度等于相对速度和牵连速度的矢量和。ACROB（2）例题精讲：如图所示，B是质量为mB、半径为R的光滑半球形碗，放在光滑的水平桌面上．A是质量为mA的细长直杆，被固定的光滑套管C约束在竖直方向，A可自由上下运动．碗和杆的质量关系为：mB＝2mA．初始时，A杆被握住，使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触（如图）．然后从静止开始释放A，A、B便开始运动．设A杆的位置用表示，为碗面的球心O至A杆下端与球面接触点的连线方向和竖直方向之间的夹角。求A与B速度的大小（表示成ACROB（3）通关检测：如图所示，半径为r的圆轮在半径为R的圆柱上滚动，已知轮心O速率为常数V，试求轮O上与固定圆柱接触点P的加速度。斜抛运动（1）学法精讲①分速度②分位移③轨迹方程为在抛出点和落地点在同一水平面上的情况下，飞行时间T，射程R和射高H分别为例题精讲：在倾角为α=30°足够长的斜坡上，以初速度v0发射一炮弹，设v0与斜坡的夹角为β=60°，如图所示，求炮弹落地点离发射点的距离L。3、开普勒三大定律和天体运动（1）学法精讲开普勒三大定律：轨道定律、面积定律、周期定律天体运动的两个基本规律：（2）例题精讲：从地球上看太阳时，对太阳直径的张角。取地球表面上纬度为10的长度l=110km，地球表面处的重力加速度g=10m/s2，地球公转的周期T=365天。试仅用以上数据计算地球和太阳密度之比。假设太阳和地球都是质量均匀分部的球体。（3）通关检测：距离我们为L处有一恒星，其质量为M，观测发现其位置呈周期性摆动，周期为T，摆动范围的最大张角为Δθ．假设该星体的周期性摆动是由于有一颗围绕它作圆周运动的行星引起的．（1）试给出这颗行星的质量所满足的方程．（2）若L=10光年，T=年，Δθ=毫角秒，M=Ms（Ms为太阳质量），则此行星的质量和它运动的轨道半径r各为多少？分别用太阳质量Ms和国际单位AU（平均日地距离，1AU=×109km）作为单位，并保留两位有效数字．【课后巩固】（请老师填写，属于学生课后的练习作业）结合精选练习引导学生自主学习、独立思考，进一步理解知识点之间的衔接，构建完整的知识网络。学生通过巩固性的练习，进一步消化课程内容，从而达到熟练掌握的目的。给出题目考查的知识点难易度、能力层次和答案解析。1、（2022年卓越自主招生）一质量为m的质点以速度v0运动，在t=0时开始受到恒力F0作用，速度大小先减小后增大，其最小值为v1=v0。质点从开始受到恒力作用到速度最小的过程中的位移为（）A．B．C．D．2.赤道上空有一颗同步卫星。求：（1）卫星离地面的高度h和进入轨道的线速度。（2）卫星的向心加速度a。（3）若卫星轨道过高或过低能否同步？为什么？（假设卫星轨道为圆，M地=×1024kg,R赤=6378km，T自转=86400s、）【参考答案】（请老师填写，所有课后习题参考答案附在学案最后面）1.答案：D解析：根据提述，质点做类斜抛运动。由质点最小值为，可知质点初速度方向与恒力F0方向夹角为150°。可把质点的初速度沿力F0方向和垂直力F0方向分解，质点加速度，沿力F0方向的反方向位移。质点速度减小到最小值需要时间，垂直力F0方向位移。质点从开始受到恒力作用到速度最小的过程中的位移，选项D正确。2.解：分析：在万有引力作向心力的情况下，同步卫星绕地球做匀速圆周运动，而且其周期T=86400s为已知。（1）同步卫星的周期与地球自转的周期相同，而T=86400s。故同步卫星的高度为h、地球对卫星的引力作为向心力，即有解得卫星速度（2）向心加速度（3）得从式中