人教版高中物理必修二导学案全套

同学们，欢迎进入高中物理必修二的学习旅程。本册教材将带领我们探索曲线运动的奥秘，领略万有引力的伟大，追寻机械能守恒的和谐。这份导学案旨在成为你们学习路上的良伴，帮助你们梳理知识脉络，深化概念理解，提升解决问题的能力。请务必结合教材，积极思考，动手实践，真正做到学有所获。第一章曲线运动第一节曲线运动学习目标1.理解曲线运动的位移特点，知道曲线运动是变速运动。2.掌握物体做曲线运动的条件。3.初步体会运动的合成与分解在研究曲线运动中的意义。课前预习1.回忆直线运动中，位移和速度的方向关系。物体做直线运动的条件是什么？2.观察生活中的曲线运动实例（如抛出的篮球、转动的电风扇叶片上的点），思考这些运动的轨迹有何共同特点？其速度方向是否改变？课堂探究探究点一：曲线运动的位移与速度*如何准确描述曲线运动中物体的位移？（提示：平面坐标系）*曲线运动的速度方向如何确定？请结合实例说明。*为什么说曲线运动一定是变速运动？这里的“变速”指的是什么？探究点二：物体做曲线运动的条件*演示实验（或回忆）：钢球在磁铁作用下的运动轨迹变化。*结合力和运动的关系（牛顿第一定律、第二定律），分析物体做曲线运动时，所受合外力的方向与速度方向存在怎样的关系？*总结：物体做曲线运动的条件是。知识梳理与总结1.曲线运动的轨迹是。2.曲线运动的速度方向：。3.曲线运动的性质：运动（填“匀速”或“变速”）。4.物体做曲线运动的条件：。典例精析例1：关于曲线运动，下列说法正确的是（）A.曲线运动的速度大小一定变化B.曲线运动的速度方向一定变化C.曲线运动的加速度一定变化D.做曲线运动的物体所受合力一定为零巩固练习1.下列哪些运动是曲线运动？简述理由。（1）自由落体运动（2）平抛运动（3）汽车在平直公路上匀速行驶（4）绕地球匀速飞行的人造卫星2.一个物体在恒力作用下，其运动轨迹可能是直线，也可能是曲线，为什么？第二节运动的合成与分解学习目标1.理解合运动与分运动的概念及它们之间的关系（独立性、等时性、等效性）。2.掌握运动的合成与分解的基本方法（平行四边形定则或三角形定则）。3.会用运动的合成与分解分析一些简单的实际问题，如小船渡河问题。课前预习1.什么是矢量？矢量运算遵循什么法则？2.如何理解“等效替代”的思想？课堂探究探究点一：合运动与分运动*观察蜡块在玻璃管中的运动（或模拟实验）：蜡块同时参与了哪两个方向的运动？我们实际看到的蜡块的运动是哪个运动？*定义：物体实际发生的运动叫运动；参与的几个运动叫运动。*合运动与分运动的关系：*独立性：各分运动进行，互不影响。*等时性：合运动与各分运动经历的时间。*等效性：合运动的效果与各分运动共同产生的效果。探究点二：运动的合成与分解的方法*位移的合成与分解：已知分位移，如何求合位移？已知合位移和一个分位移，如何求另一个分位移？*速度的合成与分解：类比位移的合成与分解，速度的合成与分解遵循什么法则？加速度呢？*思考：运动的合成与分解，其实质是对描述运动的哪些物理量进行合成与分解？这些物理量有什么共同特点？探究点三：小船渡河模型*问题：小船在静水中的速度为v船，水流速度为v水。*怎样渡河时间最短？最短时间是多少？此时船的实际航向如何？*若v船>v水，怎样渡河位移最小？此时船头应指向什么方向？*若v船<v水，渡河的最小位移是多少？知识梳理与总结1.运动的合成与分解是指对运动的、、等矢量进行合成与分解。2.遵循的法则：。3.合运动与分运动具有性、性、性。典例精析例2：雨滴在下落过程中，由于受空气阻力，最终做匀速直线运动。若有风时，雨滴除了竖直向下的运动外，还会随风一起水平运动。则有风时，雨滴的实际运动轨迹是怎样的？其落地速度与无风时相比，大小如何变化？巩固练习1.一个物体同时参与了两个方向的运动，其速度分别为v1=3m/s（向东），v2=4m/s（向北）。则该物体的合速度大小为多少？方向如何？2.小船在静水中速度为4m/s，水流速度为3m/s，河宽为100m。（1）求小船渡河的最短时间。（2）若要使小船垂直河岸渡河，船头应指向何方？渡河时间为多少？第三节平抛运动学习目标1.知道平抛运动的定义及条件。2.理解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。3.掌握平抛运动的位移公式和速度公式，并能用来解决相关问题。4.了解平抛运动的轨迹是抛物线。课前预习1.什么是匀速直线运动？其位移公式和速度公式是什么？2.什么是自由落体运动？其位移公式和速度公式是什么？3.平抛运动与我们之前学的直线运动有何不同？课堂探究探究点一：平抛运动的特点*定义：将物体以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。*条件：①初速度v0≠0，且方向；②只受力（不计空气阻力）。*平抛运动的加速度：大小a=，方向。探究点二：平抛运动的分解*理论分析：平抛物体在水平方向和竖直方向分别受到什么力？根据牛顿第二定律，水平方向和竖直方向的加速度各是多少？*结论：平抛运动可以分解为：*水平方向：由于不受力（或合力为零），且有初速度，所以做运动。*竖直方向：初速度为零，只受重力，所以做运动。*实验验证：通过闪光照相或轨迹描绘，分析平抛小球在水平和竖直方向的位移变化规律，验证上述结论。探究点三：平抛运动的规律*以抛出点为坐标原点，水平初速度v0方向为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立直角坐标系。*位移规律：*水平方向位移：x=*竖直方向位移：y=*合位移大小：s=*合位移方向：tanθ=(θ为合位移与x轴夹角)*速度规律：*水平方向速度：vx=*竖直方向速度：vy=*合速度大小：v=*合速度方向：tanα=(α为合速度与x轴夹角)*轨迹方程：由x和y的表达式消去时间t，得到y与x的关系，即平抛运动的轨迹方程。它是一条什么曲线？探究点四：平抛运动的几个重要推论（选讲）*推论1：平抛运动某一时刻的速度方向与水平方向夹角的正切值是该时刻位移方向与水平方向夹角正切值的2倍。（tanα=2tanθ）*推论2：平抛运动某一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点。知识梳理与总结1.平抛运动条件：。2.运动分解：水平方向，竖直方向。3.规律：*水平位移：x=v0t*竖直位移：y=(1/2)gt²*水平速度：vx=v0*竖直速度：vy=gt4.轨迹：线。典例精析例3：将一小球从距地面h高处，以初速度v0水平抛出，不计空气阻力。求：（1）小球在空中运动的时间；（2）小球落地点与抛出点的水平距离；（3）小球落地时的速度大小和方向。巩固练习1.关于平抛运动，下列说法正确的是（）A.平抛运动是匀变速运动B.平抛运动的飞行时间由初速度决定C.平抛运动的水平位移由初速度决定D.平抛运动的落地速度方向一定是竖直向下的2.从同一高度以不同的初速度水平抛出两个质量不同的石子，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.初速度大的石子先落地B.质量大的石子先落地C.两个石子同时落地D.无法判断哪个石子先落地第四节实验：研究平抛运动学习目标1.学会用实验方法描出平抛运动的轨迹。2.能根据平抛运动轨迹求出物体的初速度。3.体验科学探究的过程，培养实验操作和数据处理能力。实验原理1.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。2.在竖直方向，小球做自由落体运动，其下落的高度y与时间t的关系为y=(1/2)gt²。测出某点的y，可求出小球运动到该点的时间t。3.在水平方向，小球做匀速直线运动，其水平位移x与时间t的关系为x=v0t。测出x和对应的t，即可求出初速度v0=x/t。实验器材斜槽轨道、小球、木板及竖直固定支架、坐标纸、图钉、重垂线、铅笔、刻度尺、游标卡尺（可选）。实验步骤1.安装调整斜槽：将斜槽固定在实验桌上，使斜槽末端切线。检查方法：将小球放在斜槽末端水平部分，小球应能。2.固定坐标纸：将木板竖直固定，使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近。用图钉将坐标纸固定在木板上，在坐标纸上记下斜槽末端O点的位置（坐标原点），利用重垂线画出过O点的竖直线作为y轴。3.描点法画出运动轨迹：*让小球从斜槽的（填“同一”或“不同”）位置由静止释放，使其做平抛运动。*当小球运动时，用铅笔在木板的坐标纸上记下小球经过的若干个位置（如A、B、C、D…）。每次释放小球时，都要确保。*取下坐标纸，将记下的一系列点用平滑曲线连接起来，就得到小球做平抛运动的轨迹。4.数据处理与分析：*在轨迹上选取几个不同的点（离O点稍远些），分别测出它们的坐标（x，y）。*根据y=(1/2)gt²，计算出小球运动到每个点的时间t=。*根据x=v0t，计算出小球的初速度v0=x/t，并取平均值作为测量结果。注意事项1.斜槽末端必须，以保证小球离开斜槽后做平抛运动。2.小球每次必须从斜槽的位置由静止释放，以保证每次平抛的初速度相同。3.坐标纸要固定好，木板要，确保小球运动轨迹在纸面上。4.描点时，视线要，准确确定小球的位置。5.计算初速度时，所取的点离O点不宜太近，以减小误差。误差分析1.斜槽末端不水平，导致小球初速度方向不是水平，带来误差。2.小球每次释放位置不完全相同，导致初速度不一致。3.描点不准确，或轨迹连线不光滑。4.测量x、y时的读数误差。实验拓展与思考1.除了用描点法，还有哪些方法可以记录小球的运动轨迹？（如：频闪照相法）2.如果没有斜槽，如何利用其他器材（如玩具枪发射弹丸、水流）来完成平抛运动的实验？第五节圆周运动学习目标1.理解线速度、角速度、周期、频率、转速等描述圆周运动快慢的物理量，掌握它们之间的关系。2.理解匀速圆周运动的概念，知道匀速圆周运动是变速运动。3.掌握向心加速度的概念，理解其方向总是指向圆心，会用公式a=v²/r和a=ω²r进行计算。课前预习1.什么是曲线运动？曲线运动中物体速度的方向如何确定？2.生活中有哪些圆周运动的实例？这些运动有什么共同特点？课堂探究探究点一：描述圆周运动的快慢*线速度（v）：*定义：物体通过的与通过这段弧长所用的比值。*公式：v=。*单位：（m/s）。*方向：沿圆周的方向。*物理意义：描述物体沿圆周运动的快慢。*角速度（ω）：*定义：连接物体与圆心的半径转过的与所用的比值。*公式：ω=。*单位：（rad/s）。*物理意义：描述物体绕圆心快慢。*周期（T）、频率（f）、转速（n）：*周期（T）：物体沿圆周运动的时间。单位：（s）。*频率（f）：单位时间内完成圆周运动的。单位：（Hz），1Hz=1s⁻¹。*转速（n）：单位时间内转过的。单位：转每秒（r/s）或转每分（r/min）。*各物理量之间的关系：*线速度与周期的关系：v=。*角速度与周期的关系：ω=。*线速度与角速度的关系：v=。*周期与频率的关系：T=。探究点二：匀速圆周运动*定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。*思考：匀速圆周运动是匀速运动吗？为什么？它是一种什么性质的运动？探究点三：向心加速度*思考：匀速圆周运动的速度方向时刻改变，所以它一定是运动（填“变速”或“匀速”），一定具有。*定义：做匀速圆周运动的物体，加速度指向，这个加速度叫做向心加速度。*方向：始终指向，与线速度方向（填“相同”、“相反”或“垂直”）。*大小公式推导（结