第五章曲线运动全章教案(2)
2023最新-曲线运动教案(优秀9篇)

曲线运动教案(优秀9篇)作为一名默默奉献的教育工作者,通常会被要求编写教案,编写教案有利于我们准确把握教材的重点与难点,进而选择恰当的教学方法。
那么写教案需要注意哪些问题呢?它山之石可以攻玉,以下内容是为您带来的9篇《曲线运动教案》,希望能够满足亲的需求。
曲线运动教案篇一一。
教学内容:第一节曲线运动第二节运动的合成与分解要点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的方向与它的速度方向不在一条直线上。
3、在一个具体问题中知道什么是合运动,什么是分运动;知道合运动和分运动是同时发生的,并且互相不影响。
4、知道什么是运动的合成,什么是运动的分解,理解运动合成和分解遵循平行四边形定则。
5、会用作图法和直角三角形知识解决有关位移和速度的合成、分解问题。
重点、难点解析一、曲线运动1、曲线运动的速度(1)曲线运动的方向是时刻改变的。
(2)质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是在曲线上这一点的切线方向。
(3)曲线运动一定是变速运动。
,则曲线运动的平均速度应为时间t内位移与时间的比值,如下图所示1201731390 随时间取值减小,由下图可知时间t内位移的方向逐渐向A点的切线方向靠近,当时间趋向无限短时,位移方向即为A点的切线方向,故极短时间内的平均速度的方向即为A点的瞬时速度方向,即A点的切线方向。
style=#39;width:108pt;2、物体做曲线运动的条件运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。
3、曲线运动中速度方向与加速度方向的关系做曲线运动的物体,它的加速度的方向跟它的速度方向也不在同一直线上。
(2)速度(3)加速度(2)将船渡河的运动沿平行于河岸和垂直于河岸方向正交分解如图所示,则为轮船实际上沿河岸方向的运动速度,为轮船垂直于河岸方向的运动速度。
当时:①要使船垂直横渡,则应使=0,此时渡河位移即实际航程最小,等于河宽d。
②要使船渡河时间最短,则应使最大,即当。
高中物理必修二第五章,《曲线运动》,全章教学设计(教案),汇总

高中物理必修二第五章《曲线运动》全章教学设计汇总一、《曲线运动》第一课时教学设计二、《曲线运动》第二课时教学设计三、《平抛运动》第一课时教学设计四、《平抛运动》第二课时教学设计五、《实验:研究平抛运动》教学设计六、《圆周运动》第一课时教学设计七、《圆周运动》第二课时教学设计八、《向心加速度》第一课时教学设计九、《向心加速度》第二课时教学设计十、《向心力》第一课时教学设计十一、《向心力》第二课时教学设计十二、《生活中的圆周运动》第一课时教学设计十三、《生活中的圆周运动》第二课时教学设计一、高中物理必修二第五章第一节《曲线运动》第一课时教学设计.什么是曲线运动.物体做曲线运动的条件.、曲线运动一定是变速运动吗?变速运动一定是曲线运动___等运动,后者如.质点在某一过程中速度方向总是沿着轨迹曲线的切线方向.曲线运动的速度方向一定不断变化、由于曲线的切线方向在不断地变化,所以做曲线方向在不断地变化,曲线运动一定是成)二、高中物理必修二第五章第一节《曲线运动》第二课时教学设计种变速运动..什么是曲线运动..物体做曲线运动的方向的确定..物体做曲线运动的条件.所受外力在改变速度效果方面有何不同?5-1-2图5-1-2三点时瞬时速度的方向分别标出三点合外力与速度的夹角,并通过力的正交分解,比较力在改变速度方面有何不同。
质点将做何种运动?力方向一定与瞬时速度方向不在m/s,方向为。
运动,加速度大小为运动,加速度大小为三、高中物理必修二第五章第二节《平抛运动》第一课时教学设计授课、理解平抛运动是两个直线运动的合成。
容物体做曲线运动的条件是什么?问:图片上的足球、垒球、链球、水平细管流出的水做什么运空气阻力可以忽略不计,这作用的运动叫做动的性质了吗?课外作业四、高中物理必修二第五章第二节《平抛运动》第二课时教学设计课型教、抛体的位移考讨论动,而平抛运五、高中物理必修二第五章第三节《实验:研究平抛运动》教学设计)调节斜槽末端水平,使小球飞出时的速度计算平抛运动物体的初速、图(甲)是研究平)说明判断槽口切线是否水平的方法;六、高中物理必修二第五章第四节《圆周运动》第一课时教学设计教法及教具依据学习目标,研读课本物体在转动一考:匀速圆周运动中线速度是怎么变化的?:时针的周期是60 s倍,针端点的线速度分针是时探究二、匀速圆周运动的传动装置中各物理量间的关系的各点七、高中物理必修二第五章第四节《圆周运动》第二课时教学设计资料,解决存在问题。
第5章5.1曲线运动教案

第1节曲线运动教学目标:1、知道什么是曲线运动。
2、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。
3、理解物体做曲线运动的条件。
能用牛顿第二定律分析曲线运动的条件,掌握速度与合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。
教学重点:1、物体作曲线运动速度方向的确定。
2、物体做曲线运动的条件。
教学难点:1、理解曲线运动是变速运动。
2、用牛顿第二定律分析物体做曲线运动的条件,能用曲线运动相关知识解决实际的问题。
教学方法:讲练,例举、归纳教学过程:(一)导入新课在开始新课之前,先做一个简单的小实验。
我手上是一块糖,现在我将糖向上抛出,请大家仔细观察糖在上升过程中的运动轨迹是怎样的,作的是什么运动。
实验:竖直向上将糖抛出“糖的运动轨迹是怎样的呢?”“可以看到,糖的运动轨迹是直线的。
现在我再来抛一次糖,谁接住了,这块糖就归谁了。
但是不能光忙着接糖,要注意观察糖的运动轨迹发生了怎样的变化。
”实验:斜抛出糖果“它的运动轨迹是怎样的呢?还是直线吗?”“可以看到糖的运动轨迹已经不再是直线了,糖在空中划过了一道优美的曲线。
咱们原来研究的运动它的运动轨迹都是直线的,这种运动轨迹可是没有研究过的,今天咱们就来研究这种不同于直线运动的运动形式——曲线运动。
”(二)新课教学1、曲线运动的定义既然要研究曲线运动,我们首先就要知道,什么是曲线运动。
按照直线运动的定义,运动轨迹是直线的运动叫直线运动。
推此及彼,运动轨迹为曲线的运动我们就叫它曲线运动。
谁能举出生活中的曲线运动的例子?2、曲线运动的速度方向每当认识一个新的事物的时候,我们都会想办法来描述它。
谁来说一下,我们是用什么物理量来描述直线运动的?直线运动可以用这些物理量来描述,曲线运动一样可以用这些物理量来描述。
曲线运动的位移和直线运动一样,也是由初始点指向末点。
曲线运动的加速度比较难理解,咱们将在以后进行研究。
现在我们首先来研究一下物体作曲线运动的速度。
速度和位移一样,是一个矢量。
人教版必修二第五章《曲线运动》单元教案2

第五章曲线运动单元复习教案新课标要求1、要深刻理解物体做曲线运动的条件和曲线运动的特点。
物体做曲线运动的条件是物体所受合外力的方向与物体的运动方向不在一条直线上,判断物体是否做曲线运动只需要找到物体所受的合外力的方向及物体的速度方向即可。
曲线运动的特点是曲线运动是变速运动,做曲线运动的物体在某一点(或某一时刻)的速度方向就是在曲线上的这一点的切线方向,其方向不断发生变化,因此曲线运动是变速运动。
2、认直把握运动的合成与分解所遵循的一个原则,两个原理。
一个原则是运动的和成与分解均遵守平行四边形定则。
这里包括对l 、v、a 的合成与分解。
两个原理是:运动的独立性原理和运动的等时性原理。
运动的独立性原理是指:物体在任何方向的运动,都按其自身的规律来进行,不会因为其他方向的运动是否存在而受到影响。
运动的等时性原理是指:若物体同时参与几个分运动,合运动和分运动是在同一时间内进行的,它们之间不存在先后的问题。
3、物体做平抛运动的条件以及平抛运动的处理方法。
物体做平抛运动的条件有两个:其一为物体具有不为零的水平初速度V0。
其二为物体在运动过程中只受重力的作用。
平抛运动的处理方法为:根据平抛运动水平方向不受力,竖直方向只受重力的特点,将其沿水平(x轴)和竖直(y 轴)两个方向分解,水平方向为匀速直线运动,竖直方向为自由落体运动,将复杂的曲线运动用合成与分解的方法化为直线运动的合成,是我们处理曲线运动的常用方法。
4、匀速圆周运动的特点是:线速度的大小恒定不变。
角速度、周期和频率恒定不变,向心力和向心加速度的大小也是恒定不变的。
处理匀速圆周运动的基本方法为:运用几何关系找到圆周运动的圆心和轨道半径,根据受力分析确定向心力的大小,最后利用向心力的适当表达式列方程求解。
复习重点平抛运动和匀速圆周运动教学难点平抛运动和匀速圆周运动的应用。
教学方法:复习提问、讲练结合。
教学过程(一)投影全章知识脉络,构建知识体系本章我们学习了物体做曲线运动的条件以及运动的合成和分解,并研究了两种曲线运动:平抛运动和匀速圆周运动。
曲线运动教案最新7篇

曲线运动教案最新7篇曲线运动教案篇一一、设计思想在旧教材中,《曲线运动》关于曲线运动的速度方向的教学,通常通过演示圆周运动的小球离心现象,演示砂轮火星痕迹实验,采取告知的方式,让学生知道曲线运动的速度方向为该位置的切线方向,由于轨迹是瞬间性,实验有效性差。
在新教材中,通过曲线轨道实验演示曲线运动的方向,再告知速度方向是曲线的切线方向,与旧教材相比,能获得具体的轨迹和末速度的方向,但是无法证明速度方向是切线方向。
笔者通过简易自制器材,让学生通过探究过程获得曲线运动的速度方向,并自己获得如何画曲线运动的速度方向的方法,强调科学探究的过程。
笔者还通过当堂设计自行车挡泥板,以便学生把自己获得的知识应用于实践,体验学以致用、知识有价的感受。
还要求学生观察自行车的挡泥板验证自己的设计作为课外作业,体会STS的意义,提高科学素养。
二、教材分析教学基本要求:知道什么叫曲线运动,知道曲线运动中速度的方向,能在轨迹图中画出速度的(大致)方向,知道曲线运动是一种变速运动,知道物体做曲线运动的条件。
发展要求:掌握速度和合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。
本课是整章教学的基础,但不是重点内容,通过实验和讨论,让学生体会到曲线运动的物体的速度是时刻改变的,曲线运动是变速运动,速度的方向是曲线的切线方向。
模块的知识内容有三点:1、什么是曲线运动(章引);2、曲线运动是变速运动;3、物体做曲线运动的条件。
三、学情分析在初中,已经学过什么是直线运动,什么是曲线运动,也知道曲线运动是常见的运动,但是不知道曲线运动的特点和原因。
由于初中的速度概念的影响,虽然学生在第一模块学过速度的矢量性,但是在实际学习中常常忽略了速度的方向,也就是说学生对曲线运动是变速运动的掌握有困难。
学生分组实验时,容易滚跑小钢珠,要求学生小心配合。
几何作图可能难以下手,教师可以适当提示。
学生主要的学习行为是观察、回答、实验。
四、教学目标1、知识与技能:(1)知道什么叫曲线运动;(2)知道曲线运动中速度的方向;(3)能在轨迹图中画出速度的大致方向,能在圆周运动轨迹中规范地画出速度方向;(4)知道曲线运动是一种变速运动;(5)知道物体做曲线运动的条件;(6)会判断轨迹弯曲方向(发展要求)。
高中物理必修二第五章 曲线运动 教案

4、交流与探究
现在我们探讨了蜡块在玻璃管中的运动,请大家考虑实际生活中我们遇到的哪些物体的运动过程与蜡块相似?
典型事例:小船过河,对小船在水里的运动加以讨论。
5、蜡块的速度
由分运动求合运动的过程叫做运动的合成;
由合运动求分运动的过程叫做运动的分解。
(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?
4、小结:
(1)运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
(2)曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点的瞬时速度的方向在曲线的这一点的切线上。
(3)当合外力F的方向与它的速度方向有一夹角时,物体做曲线运动。
交流与讨论
应用运动的合成与分解的方法我们探究了做平抛运动的物体的位移和速度。请大家根据我们探究的结果研究一下平抛运动的物体位移和速度之间存在什么关系?
3、一般抛体运动
常见的处理方法:
第一、将斜上抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动,这样有由此可以得到哪些特点?
交流与讨论
对于斜抛运动我们只介绍下船上抛和斜下抛的研究方法,除了平抛、斜上抛、斜下抛外,抛体运动还包括竖直上抛和竖直下抛,请大家根据我们研究前面几种抛体运动的方法来研究一下竖直上抛和竖直下抛。
1、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。
在观察中我们已经发现蜡块在玻璃管中是匀速上升的,所以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?
最新人教版高中物理必修2第五章《曲线运动》示范教案

第五章 曲线运动本章设计本章以平抛运动和圆周运动为例,介绍物体做曲线运动的条件、规律及研究方法——运动的合成与分解,这种方法是处理曲线运动问题的基本方法,它既是对力的合成与分解的一种深化巩固,更渗透着研究物理问题的思想方法.学生学习了曲线运动的方向后,教材通过让学生做一个“飞镖”,使飞镖在空中做斜抛运动,观察飞镖的指向不断地发生变化的情景,观察飞镖落入地面及插入泥土时的指向,联系飞镖在空中做曲线运动的轨迹,体会曲线运动的速度方向与运动轨迹的关系.重视学生对物理现象和规律的亲身体验,学生经过亲身观察和体验后,既容易理解知识,又加深对知识的记忆.在“实验:研究平抛运动”这节课中,教材给出了明确的探究思路,但没有给出确定的实验步骤,而是介绍了三种不同的实验方法和装置,这样做的目的是使学生重视实验探究的科学方法,在对这些案例理解的基础上,根据自身的条件,创造性地设计自己的探究方案,拓展学生的思维.教材构建了更为合理的知识结构,传统的教材是先学向心力后研究向心加速度,这样做的好处是对应了牛顿第二定律的逻辑思想,但不能理解向心加速度是反映做圆周运动的物体速度方向变化的快慢这一本质含义.研究匀速圆周运动要注意以下几个问题:1.正确分析物体的受力,确定向心力.由牛顿运动定律可知,产生加速度的力是物体受到的各个力的合力,因此产生向心加速度的力是向心力.向心力一般是由合力提供的,在具体问题中也可以是由某个实际的力提供,如拉力、重力、摩擦力等.2.确定匀速圆周运动的各物理量之间的关系.描述匀速圆周运动的物理量主要是线速度、角速度、轨道半径、周期和向心加速度.这里需要指出的是在计算中常常遇到π值的问题,一定注意带入的是3.14而不是180°,因为圆周运动中的角速度是以弧度/秒(rad/s)为单位的.例如钟表的分针周期是60 min ,求它转动的角速度.根据ω=2πT ,那么ω=2×3.1460×60rad/s =1.74×10-3 rad/s. 通过本节的学习,首先要明确物体做曲线运动的条件和如何描述曲线运动,学会运动的合成与分解的基本方法;其次,应认识牛顿运动定律同样适用于曲线运动,它是反映物体机械运动的基本定律;再次,应领会运动的合成与分解是物理等效思想的方法在曲线运动研究过程中的具体应用.全章共7节,建议用9课时,各课时安排如下:1曲线运动文本式教学设计整体设计本节主要内容是做曲线运动物体的位移、速度方向的判定,运动的合成与分解以及物体做曲线运动的条件.曲线运动是一种变速运动,特别是匀速圆周运动,并不是匀速运动,而是一种变速运动,因为物体的运动方向时刻在变化.教学中要突出矢量性的分析教学,让学生进一步感受矢量的含义.对于曲线运动的教学,教师可以联系各种生活实例以及前面学习过的直线运动的知识来帮助学生理解.在此基础上进一步引入曲线运动的位移、速度的方向等问题,首先让学生讨论如何确定曲线运动速度的方向,教师可以通过点拨引导,让学生自己设计可行性的实验方案,进而通过实验找出任意曲线运动的速度方向与其运动轨迹的关系,然后教师引导学生证明这个结论.通过运动的合成与分解,我们可以把复杂运动看成是几个简单运动的合运动,通过研究分运动的性质和轨迹来确定合运动的性质和轨迹,通过研究简单的直线运动的规律,来进一步研究曲线运动的规律.例如:平抛运动、机械振动.对于物体做曲线运动的条件,更要从实际出发,通过列举生活中的大量实例,分析、总结、归纳出结论,千万不要想当然地直接告诉学生结论.教给学生方法比教给学生知识重要得多,教师在教学中一定要突出学生的主体地位.教学重点1.物体做曲线运动速度方向的判断.2.运动的合成与分解的概念.3.运动的合成与分解的方法.4.物体做曲线运动的条件.教学难点1.在具体问题中,判断合运动和分运动.2.理解两个直线运动的合运动可以是直线运动,也可以是曲线运动.3.物体做曲线运动的条件.课时安排3课时三维目标知识与技能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.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.3.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.4.知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度不在同一条直线上.过程与方法1.体验曲线运动与直线运动的区别.2.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.3.通过观察演示实验,知道运动的独立性,学习化繁为简的研究方法.4.掌握用平行四边形定则处理简单的矢量运算问题的方法.情感、态度与价值观能领会曲线运动的奇妙与和谐,培养对科学的好奇心和求知欲.课前准备教具准备:多媒体课件、斜面、小钢球、小木球、条形磁铁.知识准备:复习匀速直线运动的特点和受力情况.教学过程导入新课情景导入生活中运动情况有很多种,通过学习各种直线运动,包括匀速直线运动、匀加速直线运动(包括自由落体)等,我们知道这几种运动的共同特点是物体运动的速度方向不变.下面我们来欣赏几组画面(多媒体播放):抛出去的标枪、宇宙中的星体、砂轮打磨下来的微粒的运动又是一种怎样的运动呢?演示导入演示1.自由释放一支较小的粉笔头;演示2.平行抛出一支相同大小的粉笔头.两支粉笔头的运动情况有什么不同呢?学生交流讨论.结论:前者是直线运动,后者是曲线运动.复习导入前边几章我们研究了直线运动,请同学们思考以下两个问题:1.什么是直线运动?2.物体做直线运动的条件是什么?学生交流讨论并回答.在实际生活中,普遍发生的是曲线运动,那么什么是曲线运动?本节课我们就来学习这个问题.推进新课曲线运动是人们常见的运动形式,如运动员掷出的铁饼是沿着曲线运动的,发射出的导弹在空中是沿着曲线飞行的,汽车拐弯时的运动是曲线运动,地球、月球、人造地球卫星沿轨道的运动是曲线运动.让学生列举生活中有关曲线运动的例子.问题:做曲线运动物体的运动轨迹是一条曲线,那么物体做曲线运动的位移与物体做直线运动的位移的描述有什么区别呢?一、曲线运动的位移回忆思考:位移是怎样定义的?其实我们在学习位移定义的时候,教师就引入了物体做曲线运动的情况,并比较了物体在做直线运动与曲线运动时,物体的位移与路程的区别.结论:无论是直线运动还是曲线运动,物体的位移均为初位置指向末位置的有向线段.补充问题:如何描述物体做曲线运动的位移?在平面直角坐标系中研究平面内的物体的运动轨迹及位移.问题:曲线运动中速度的方向是时刻改变的,怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢?二、曲线运动的速度演示1:在旋转的砂轮上磨刀具.演示2:撑开带有水滴的雨伞绕柄旋转.问题1:磨出的火星如何运动?为什么?问题2:水滴沿什么方向飞出?为什么?教师此时可引导学生用画图的方式与实验相结合的方式进行分析.实验与探究用线拴一石块,用手拿着线的一端,使石块做圆周运动.当石块旋转到你事先选定的方位时,将手中的线释放,石块抛出,请另一个同学记下石块的落地点,将过抛出点且垂直于地面的竖直线在地面上的垂足与落地点连成一条直线.结论:石块会沿脱手处圆周的切线方向飞出.让学生总结出曲线运动的速度方向.思考并讨论:1.在变速直线运动中如何确定某点的瞬时速度?分析:如要求直线上的某处A点的瞬时速度,可在离A不远处取一B点,求A、B两点的平均速度来近似表示A点的瞬时速度,时间取得越短,这种近似越精确,如时间趋近于零,那么A、B两点间的平均速度即为A点的瞬时速度.2.在曲线运动中如何求某点的瞬时速度?交流讨论:先求AB的平均速度,据式:v AB=s ABt可知:v AB的方向与s AB的方向一致,t越小,v AB越接近A点的瞬时速度,当t→0时,AB即为曲线的切线,A点的瞬时速度方向为曲线上该点的切线方向.可见,速度的方向为质点在该处的切线方向,且方向是时刻改变的.结论:曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点(或某一时刻)的速度方向沿曲线上这一点的切线方向.补充问题:什么是切线?P和Q是曲线C上邻近的两点,P为定点,当Q点沿着曲线C无限地接近P点时,割线PQ的极限位置PT叫做曲线C在点P的切线,P点叫做切点;经过切点P并且垂直于切线PT的直线PN叫做曲线C在点P的法线(无限逼近的思想).设疑:曲线运动是匀速运动还是变速运动?问题引导:速度是______(矢量、标量),所以只要速度方向变化,速度就发生了______,也就具有______,因此曲线运动是______.学生讨论并总结:矢量变化加速度变速运动课堂训练1.关于曲线运动,下列判断正确的是().A.曲线运动的速度大小可能不变B.曲线运动的速度方向可能不变C.曲线运动的速度可能不变D.曲线运动可能是匀变速运动答案:AD2.质点在力F的作用下做曲线运动,下列各图是质点受力方向与运动轨迹图,正确的是().答案:ACD师生共同分析:曲线运动既然是变速运动,它一定具有加速度且加速度方向与受力方向一致,由质点做曲线运动的条件知,受力方向与速度方向不共线,且指向曲线的内侧.三、运动描述的实例实验与探究如图所示,在一端封闭、长约1 m的玻璃管内注满清水.水中放一圆柱形的红蜡块R,将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧.(图甲)将这个玻璃管倒置(图乙),红蜡块R就沿玻璃管上升.如果旁边放一把米尺,可以看到红蜡块上升的速度大致不变,即红蜡块做匀速直线运动.再次将玻璃管上下颠倒,在红蜡块上升的同时将玻璃管水平向右匀速移动,观察红蜡块的运动.(图丙)问题:在黑板的背景前观察由甲到乙的过程,可以发现红蜡块做的是匀速直线运动,而过程丙中红蜡块做的是什么运动呢?注明:学生回答可能有很多情况,教师要注意引导学生大胆猜测,但不能给出具体的答案,为下面的探索奠定基础.教师引导:对于直线运动,很明显,其运动轨迹就是直线,建立直线坐标系就可以解决问题,但如果是一个运动轨迹不确定的运动还能这样处理吗?很显然是不能的,这时我们可以选择平面内的坐标系.比如选择我们最熟悉的平面直角坐标系.下面我们就来看一看怎样在平面直角坐标系中研究物体的运动.1.红蜡块的位置建立如图所示的平面直角坐标系:选红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.在观察中我们已经发现红蜡块在玻璃管中是匀速上升的,所以我们设红蜡块匀速上升的速度为v y ,玻璃管向右匀速运动的速度为v x ,从红蜡块开始运动的时刻开始计时,我们就可以得到红蜡块在t 时刻的位置P (x ,y ).问题:我们该如何得到点P 的两个坐标呢?学生讨论:红蜡块在两个方向上做的都是做匀速直线运动,所以x 、y 可以通过匀速直线运动的位移公式x =v t 获得,即x =v x t y =v y t这样我们就确定了红蜡块运动过程中任意时刻的位置.2.红蜡块的速度红蜡块在某个位置的速度等于该位置的位移除以发生这段位移所需要的时间.根据红蜡块的位置坐标,我们很容易求出红蜡块在任意时刻的位移的大小OP =x 2+y 2=t v 2x +v 2y ,所以我们可以直接计算红蜡块的速度.学生推导速度公式:v =OP t =t v 2x +v 2y t=v 2x +v 2y . 3.红蜡块的运动轨迹在数学上,关于x 、y 两个变量的方程可以代表一条直线或曲线.现在我们要找红蜡块运动的轨迹,实际上我们只要找到表示红蜡块运动轨迹的方程就可以了.问题:观察我们刚才得到的关于红蜡块位置的两个方程,发现在这两个关系式中,除了x 、y 之外还有一个变量t ,我们应该如何来得到红蜡块的轨迹方程呢?讨论:根据数学上的消元法,我们可以从这两个关系式中消去变量t ,就可以得到关于x 、y 两个变量的方程了.实际上我们前面得到的两个关系式就相当于我们在数学上学到的参数方程,消t 的过程实际上就是消去参数的过程.由红蜡块的位置坐标不难得到其轨迹方程:y =v y v xx 可见,该方程代表的是一条过原点的直线,即红蜡块相对于黑板做直线运动.在这个实验中,我们看到的红蜡块实际的运动是相对于黑板向右上方的运动,它是由向上和向右的两个分运动来合成的,我们把红蜡块沿玻璃管向上的运动和它随着玻璃管向右的运动都叫做这个运动的分运动;而红蜡块相对于黑板向右上方的运动叫做合运动.概念:由分运动求合运动的过程叫做运动的合成;由合运动求分运动的过程叫做运动的分解.实验与探究(flash 演示,探究运动的独立性)在右图装置中,两个相同的弧形轨道M 、N ,分别用于发射小铁球P 、Q ;两轨道上端分别装有电磁铁C 、D ;调节电磁铁C 、D 的高度,使AC =BD ,从而保证小铁球P 、Q 在轨道出口处的水平初速度v 0相等.操作:将小铁球P 、Q 分别吸在电磁铁C 、D 上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v 0同时分别从轨道M 、N 的下端射出;增大或者减小轨道M 下端离桌面的高度,只改变小铁球P 到达桌面时速度竖直方向分量的大小,再进行实验.结果:两小铁球总是同时到达E 处,发生碰撞.结论:实验结果显示,改变小铁球P 在轨道M 下端离桌面的高度,两个小铁球仍然会发生碰撞,说明沿竖直方向的距离变化了,即改变了两铁球相遇时小铁球P 沿竖直方向的速度分量大小,但并不能改变小铁球P 沿水平方向的速度分量大小.因此,两个小铁球一旦具有水平方向上相同的初速度,就会发生碰撞.这说明小铁球在竖直方向上的运动并不影响它在水平方向上的运动.1如果在前面所做的实验中玻璃管长90 cm ,红蜡块由玻璃管的一端沿管匀速地竖直向上运动,同时匀速地向右水平移动玻璃管,当玻璃管水平移动了80 cm 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20 s ,求红蜡块运动的合速度.解答:竖直方向的分速度v 1=0.920m/s =0.045 m/s 水平方向的分速度v 2=0.820m/s =0.04 m/s 合速度:v =v 21+v 22=0.06 m/s合速度与合位移的方向相同,可以让学生用这种方法求合位移.交流与探究现在我们探讨了红蜡块在玻璃管中的运动,请大家考虑实际生活中我们遇到的哪些物体的运动过程与红蜡块相似.典型事例:船过河,对船在水里的运动加以讨论.课件展示:(flash)分别选择“船在静水”和“船在流水”中按钮,演示船的运动情况,还可以利用课件改变船速和水流速度以及船的运动方向,让学生感性理解运动的合成与分解.参考:船过河时的运动情况和红蜡块在玻璃管中的运动情况基本是相同的.首先船过河时会有一个自己的运动速度,当它开始行走的时候,同时由于水流的作用,它要顺着水流方向获得一个与水速相同的速度.小船自己的速度一般是与河岸成一定角度的,而水流给小船的速度却是沿着河岸的,所以船实际的运动路径是这两个分运动合成的结果,而合速度取决于这两个分速度的大小和方向.2已知某船在静水中的速率为v 1=4 m/s ,现让船渡过某条河,假设这条河的两岸是理想的平行线,河宽为d =100 m ,河水的流动速度为v 2=3 m/s ,方向与河岸平行.试分析:(1)欲使船以最短时间渡过河去,船的航向怎样?最短时间是多少?到达对岸的位置怎样?船发生的位移是多大?(2)欲使船渡河过程中的航行距离最短,船的航向又应怎样?渡河所用时间是多少? 分析:船同时参与了两个分运动:一是船相对于水的运动,其速度就是船在静水中的速度v 1=4 m/s ,方向与船头的指向相同;二是船随水漂流的运动,其速度等于河水流速v 2=3 m/s ,方向平行于河岸,与水流动方向相同,指向下游.船在河水中实际发生的运动(站在岸边观察者看到的运动)即是由上述两个分运动合成的.根据运动的独立性和等时性,渡河时间取决于垂直河岸速度的大小,与水流速度无关,但渡河时船的运动轨迹取决于合速度的方向,显然与水流速度有关系.解答:(1)根据运动的独立性和等时性,当船在垂直河岸方向上的分速度v ⊥最大时,渡河所用时间最短,设船头指向上游且与上游河岸夹角为α,其合速度v 与分运动速度v 1、v 2的矢量关系如图所示.河水流速v 2平行于河岸,不影响渡河快慢,船在垂直河岸方向上的分速度v ⊥=v 1sin α,则船渡河所用时间为t =d v 1sin α. 显然,当sin α=1即α=90°时,v ⊥最大,t 最小,此时船身垂直于河岸,船头始终指向正对岸,但船实际的航向斜向下游,如图所示.渡河的最短时间t min =d v 1=1004s =25 s. 船的位移为s =v t =v 21+v 22t min =42+32×25 m =125 m.船渡过河时已在正对岸的下游A 处,其顺水漂流的位移为x =v 2t min =v 2d v 1=3×1004m =75 m.(2)由于v 1>v 2,故船的合速度与河岸垂直时,船的航行距离最短.设此时船速v 1的方向(船头的指向)斜向上游,且与河岸成θ角,如图所示,则cos θ= v 2v 1=34,θ=41°24′. 船的实际速度为:v 合=v 21-v 22=42-32 m/s =7 m/s.故渡河时间:t ′=d v 合=1007s =10077 s ≈38 s. 思维拓展当船在静水中的航行速度v 1大于水流速度v 2时,船航行的最短航程为河的宽度,此时船头指向应与上游河岸成θ角,且cos θ=v 2v 1. 如果水流速度v 2大于船在静水中的航行速度v 1,则不论船的航行方向(船头的指向)如何,总要被水冲向下游,那么,怎样才能使漂向下游的距离最小,从而使航程最短呢?如图所示,以v 2矢量的末端为圆心,以v 1的大小为半径作圆,当合速度的方向与圆相切时,合速度的方向与河岸的夹角最大,此时航程最短.由图可知sin α=v 1v 2,最短航程为s =d sin α=v 2v 1d .此时船头指向应与上游河岸成θ′角,且cos θ′=v 1v 2. 小结:小船渡河问题一般有渡河时间最短和航程最短两类问题:1.关于最短时间,可根据运动等时性原理由船对水的分运动时间来求解,由于河宽一定,只有当船对水速度v 1垂直河岸时,垂直河岸方向的分速度最大,所以必有t min =d 1. 2.关于最短航程,要注意比较水流速度v 2和船对静水速度v 1的大小情况,若v 1>v 2,船的最短航程就等于河宽d ,此时船头指向应与上游河岸成θ角,且cos θ=v 2v 1;若v 2>v 1,则最短航程s =v 2v 1d ,此时船头指向应与上游河岸成θ′角,且cos θ′= v 1v 2.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?提示:匀速直线运动的速度v 1和匀加速直线运动的初速度的合速度应如图所示,而加速度a 与v 2同向,则a 与v 合必有夹角,因此合运动的轨迹为曲线.知识拓展1.合运动和分运动总是同时开始同时结束,没有合运动也就没有分运动,反之也成立,即没有分运动也就没有合运动.对于运动的合成与分解过程的这个特点,我们把它称为运动的合成与分解的等时性原理.也就是说,在物体的运动过程中,合运动持续的时间和各分运动所持续的时间是相等的.2.在红蜡块运动的过程中,虽然体现出来的是合运动的运动效果,但各个分运动仍然保持各自的独立性,并不会因为参与了运动合成而改变自己的状态,在运动的合成的过程中,各个分运动是互不影响的.我们把这个特点称为运动的合成与分解的独立性原理.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时,合速度最大B .两个分运动夹角为90°时,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 .两个分运动夹角等于120°时,合速度的大小等于分速度参考答案:1.解析:运动的合成与分解和力的合成与分解遵循同样的规律——平行四边形定则,因此两个互成一定角度的速度合成之后合速度的取值范围为:|v 1-v 2|≤v ≤v 1+v 2,所以A 是错误的.两个匀速直线运动的合运动的轨迹方程是y =v y v xx ,说明它是直线运动,所以两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动,即B 是正确的.两个分运动是直线运动的合运动,其运动轨迹取决于两个分运动的速度是否发生变化,C 选项中没有明确这个问题,所以不能断定合运动一定是直线,故C 是错误的.根据运动的合成与分解的等时性,我们知道两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等,D 是正确的.2.解析:根据平行四边形定则我们知道两个分速度合成之后的范围为|v1-v2|≤v≤v1+v2,由此可以判断当两个分速度夹角为零时合速度最大,夹角为180°时合速度最小,且合速度的大小随着分速度夹角的增大而减小.当两个分速度相等、夹角为90°时,合速度并不与分速度相等,所以B是错误的.当夹角为120°时,合速度与分速度大小相等,所以D是正确的.答案:ACD四、物体做曲线运动的条件<方案一>实验1.在光滑的水平面上具有某一初速度的小球,在不受外力作用时将如何运动?学生实验后讨论:由于小球在运动方向上不受外力,合外力为零,根据牛顿第一定律,小球将做匀速直线运动.实验2.在光滑的水平面上具有某一初速度的小球,在运动方向的正前方或正后方放一条形磁铁时将如何运动?学生实验后讨论:由于小球在运动方向受磁力作用,会使小球加速或减速,但仍做直线运动.实验3.在光滑的水平面上具有某一初速度的小球,在运动方向一侧放一条形磁铁时小球将如何运动?学生实验后讨论:由于小球在运动过程中受到一个侧力,小球将改变原来的运动方向而做曲线运动.问题一:物体有初速度但不受外力时,将做什么运动?问题二:物体没有初速度但受外力时,将做什么运动?问题三:物体既有初速度又受外力时,将做什么运动?结论:a.当初速度方向与合外力方向在同一直线上(方向相同或相反)时将做直线运动.b.当初速度方向与合外力方向不在同一直线上时,做曲线运动.<方案二>实验探究器材:光滑玻璃板、小钢球、磁铁.演示:小钢球在水平玻璃板上做初速度为v的匀速直线运动.问题:给你一块磁铁,如何使小钢球做①加速直线运动;②减速直线运动;③曲线运动.学生分组讨论制定实验方案.分析论证:。
高一物理曲线运动教案优秀8篇

高一物理曲线运动教案优秀8篇高一物理曲线运动教案篇一(一)教学目的1.知道什么是机械运动,知道机械运动是宇宙中最普遍的现象。
2.知道什么叫参照物,知道判断物体的运动情况需要选定参照物。
知道运动和静止的相对性。
3.知道什么是匀速直线运动。
(二)教具1米长的一端封闭的玻璃管,管内注入水,并留约2厘米长的一段空气柱,管口被封闭;节拍器(或秒表)。
(三)教学过程一、复习提问1.常用的测量长度的工具是什么?常用的长度单位有哪些?它们之间的换算关系是怎样的?2.完成下列长度单位的换算,要求有单位换算的过程。
由两名同学到黑板上演算,其他同学在笔记本上进行练习。
教师口述:0.2千米=______厘米。
(答:2某104厘米)500微米=______米。
(答:0.0005米)对学生所答进行讲评。
3.用最小刻度是毫米的刻度尺测量课本图1—5甲图中木块的实际长度。
要求每个学生动手测量。
由同学说出测量结果。
巩固上节所学正确使用刻度尺测长度、正确读、记测量结果和减小误差的基本知识。
二、新课教学1.新课的引入组织同学阅读课本节前大“?”的内容。
提问:飞机在天空中飞行,子弹在运动吗?飞行员为什么能顺手抓住一颗飞行的子弹呢?要回答这些问题,我们就要认真学习有关物体运动的知识。
板书:“第二章简单的运动一、机械运动”2.机械运动(1)什么是机械运动?运动是个多义词,物理学里讲的运动是指物体位置的变化。
同学们骑自行车时,人和自行车对地面或路旁的树都有位置的变化;飞机在天空中飞行,它相对于地面有位置的变化。
物理学里把物体位置的变化叫机械运动。
(2)机械运动是宇宙中最普遍的运动。
提问并组织学生回答:举例说明我们周围的物体哪些是在做机械运动。
对于回答中所举机械运动实例,教师要明确指出是哪个物体相对什么物体有位置的改变。
组织同学看课本图2—2,提问:图中的哪些物体在做机械运动?答:图2—2中运动员、足球、列车、地球、人造卫星、太阳系、银河系都在不停地做机械运动。
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(1)将这个玻璃管倒置(图乙),蜡块R就沿玻璃管上.如果旁边放一个米尺,可以看到蜡块上升的速度大致不变,即蜡块做匀速直线运动.
(2)将玻璃管上下颠倒,在蜡块上升的同时将玻璃管水平向右匀速移动,观察蜡块的运动.(图丙)
请问:过程丙中蜡块做的是什么运动呢?
学生回答:有可能是直线运动.速度大小变不变化不能判断;有可能是
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
在观察中我们已经发现蜡块在玻璃管中是匀速上升的,
,玻璃管向右匀速运动的速度为
开始计时,我们就可以得到蜡块在t时刻的位置
.
块的位移.直接套入速度公式我们可以得到什么样的速度表达式师:分析这个公式我们可以得到什么样的结论
v y,v x都是常量,v也是常量.也就是说蜡块的速度是不发生变化的,即蜡块做的是匀速运动.
注意:运动的合成和分解是建立在等效的基础之上的,运动的合成是唯一的,
参考提示:匀速运动的速度
—3所示,而加速度a与v2同向,则
[课堂训练]
1.关于运动的合成,下列说法中正确的是…………………………………( )
-
若设s与+x方向(即速度方向)的夹
1]一架飞机水平匀速飞行.从飞机上海隔
个,若不计空气阻力,从地面上观察4个小球
常称为平抛运动的偏角公式,在一些问答题中可以直接应用此结论分析解
平抛运动的轨迹是曲线(抛物线),某一时刻的速度方向即为曲线上物体所在位置的切线方向.设物体运动的时间为t,则这一时刻的速度与竖直方向夹角的正切值tanβ=v0/gt,而物体下落的高度为h==1/2gt2.如图6.4—3.图中的A点为速度的切线与抛出点的水平线的交点,C点为物体所在位置的竖直线与水平线的交点,从图中可以看出A为水平线段OC的中点.
运动的这一重要特征,对我们分析类平抛运动,特别是带电粒子在电场中偏转是很有帮助的.
平抛运动常分解成水平方向和竖直方向的两个分运动来处理,由于竖直分运动是初速度为零的匀加速直线运动,所以初速度为零的匀加速直线运动的公式和特点均可以在此应用.
猜想:平抛运动竖直方向上的分运动有可能是自由落体运动.实验验证猜想的正确性。
演示实验]
1、实验装置如图6.
2、探究步骤:
(1)用小锤打击弹簧金属片,金属片把
松开,自由下落.A、B
(2)改变小球离地高度及打击力度,重复以上实验。
(3)在上面的实验过程中,观察
根据等时性原理我们知道水平分运动和竖直分运动是同时发生的,所以可以通过竖直分速度来找相等的时间间隔.
生1:
生2:小球受到重力、支持力和绳子的拉力三个力的作用,其合力即为绳子的拉力,其方向指向圆心.
师:可能有些同学有疑惑,
速度,可以上两个例题却在研究物体所受的力,这不是“南辕北辙”了吗
点评:该课堂训练设计的目的是让学生通过交流与讨论进一步加深和理解速度变化量的求法.
三、向心加速度
师:请同学们阅读教材“向心加速度”部分,分析投影图6.6—6.并思考以下问题:
.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.北京的向心加速度比广州的向心加速度小
师: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
动,测量哪些物理量(记录哪些数据
说明:需注意绳磋钉子的瞬间,绳的拉力和速度方向仍然垂直,球的速度大小不变,而绳的拉力随半径的突然减小而突然增大.
2.如图6.7—3所示,水平转盘的中心有个竖直小圆筒,
放在转盘上,A到竖直筒中心的距离为
滑轮与物体月相连,月与A
正压力的μ倍,则转盘转动的角速度在什么范围内,物体
说明:根据向心力公式,解题的关键是分析做匀速田用运动物体的受力情况;明确哪些力提供了它需要的向心力.
3.如图6.7—4所示,在质量为M的电动机上,装有质量为
轮,飞轮转动的角速度为ω,当飞轮重心在转轴正上方时,电动机对地面的压力刚好为零.则飞轮重心离转轴的距离多大?在转动过程中,电动机对地
1
在平直轨道上运行的火车受重力、支持力、牵引力及摩擦力.且四个力合力为零,其中竖直方向上重力和支持力的合力为零,水平方向上牵引力和摩擦力的合力为零.
2、那火车转弯时情况会有何不同呢
多媒体课件:模拟平直轨道火车转弯情形.提出问题:
解析:(1)汽车通过凹形桥面最低点时,其受力情况如图由牛顿第二定律有:N—mg= mv。