高中物理人教版必修2教案-人教版-高中物理-必修2-第五章曲线运动-第四节圆周运动练习题
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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。
人教版高中必修二物理教学课件 第五章:曲线运动 5.4 圆周运动 ppt导学课件(含答案)
三种传动装置及其特点.
传动类型 同轴传动
皮带传动
齿轮传动
装置
A、B 两点在同 两个轮子用皮带 两个齿轮轮齿啮
轴的一个圆盘 连接,A、B 两点 合,A、B 两点分
上
分别是两个轮子 别是两个齿轮边
边缘的点
缘上的点
角速度、 特点
周期相同
线速度相同
线速度相同
转动方向 相同
相同
相反
规律
角速度与半径成 角速度与半径成
3.择式分析:若线速度大小相等,则根据 ω ∝1r分析; 若角速度大小相等,则根据 v ∝ r 分析.
1.如图所示的齿轮传动装置中,主动轮和从动轮的齿 大小相同,主动轮的齿数 z1=24,从动轮的齿数 z2=8, 当主动轮以角速度 ω 逆时针转动时,从动轮的转动情况 是( )
A.顺时针转动,周期为23πω B.逆时针转动,周期为23πω
A.①③⑤⑦ C.②④⑥⑦
B.②④⑥⑧ D.②④⑤⑧
解析:由题意知半径 R=0.25 m,线速度 v=Rω=2.5
v
2π
m/s,则角速度 ω=R=10 rad/s,②正确;周期 T= ω =
0.2π s=0.628 s,④正确;
频率
f=T1=1.59
Hz,⑥正确;转速
n= ω =5
2π π
r/s<
答案:ABC
解析:A、B 两轮通过皮带传动,皮带不打滑,则 A、 B 两轮边缘的线速度大小相等,
即 va=vb 或 va∶vb=1∶1.① 由 v=ωr 得 ωa∶ωb=rB∶rA=1∶2.② B、C 两轮固定在一起绕同一轴转动,则 B、C 两轮 的角速度相等,即 ωb=ωc 或 ωb∶ωc=1∶1.③ 由 v=ωr 得 vb∶vc=rB∶rC=1∶2.④
人教版高中物理必修二《曲线运动》教学设计及反思
人教版高中物理必修二《曲线运动》教学设计人教版高中物理必修二《曲线运动》教学设计一、教学目标1.知识与技能(1)知道曲线运动是一种变速运动,它在某点的瞬时速度方向在曲线这一点的切线上;(2)理解物体做曲线运动的条件是所受合外力与初速度不在同一直线上.2.方法与过程(1)类比直线运动认识曲线运动、瞬时速度方向的判断和曲线运动的条件;(2)通过实验观察培养学生的实验能力和分析归纳的能力.3.情感态度与价值观激发学生学习兴趣,培养学生探究物理问题的习惯.二、教学重难点1.曲线运动中瞬时速度方向的判断2.理解物体做曲线运动的条件三、教学过程1.新课导入,引入曲线运动教师:在必修一里我们学习了直线运动,我们知道物体做直线运动时他的运动轨迹是直线,需要满足的条件是物体所受的合力与速度的方向在同一条直线上。
但在现实生活中,很多物体做的并非是直线运动,比如玩过山车的游客的运动、火车在其轨道上的运动、风中摇曳着的枝条的运动、人造地球围绕地球的运动(图片)。
问题1:在这几幅图片中,物体的运动轨迹有什么特点?(运动的轨迹是一条曲线)教师:我们把像这样运动轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。
设计意图:通过复习直线运动引入生活中更为常见的曲线运动,并借助实例归纳出曲线运动的概念,帮助学生认识曲线运动。
2.曲线运动的方向问题2:我们知道物体在做直线运动时,物体的速度方向始终是保持不变的,那么在做曲线运动时,物体的速度的方向又有什么特点呢?(方向时刻在改变)问题3:那么,我们该如何确定物体做曲线运动时每时每刻所对应速度的方向呢?教师:我们来猜想一下,钢珠从弯曲的玻璃管中滚落出来,运动方向会是下面那一种情况呢?学生:猜想教师:现在咱们从理论上分析一下,钢珠从弯曲玻璃管中滚落出来的运动方向当B点无限接近A点时,这条割线变成了曲线在A点的切线,这一过程中AB段的平均速度变成了A点的瞬时速度,瞬时速度的方向沿切线方向。
所以钢珠从弯曲玻璃管中滚落出来的运动方向也应该沿试管出口处的切线方向。
圆周运动教案 高中物理《圆周运动》教学设计(优秀5篇)
圆周运动教案高中物理《圆周运动》教学设计(优秀5篇)高中物理《圆周运动》教学设计【优秀5篇】由作者为您收集整理,希望可以在圆周运动教案方面对您有所帮助。
高一物理圆周运动教案篇一教学重点线速度、角速度的概念和它们之间的关系教学难点1、线速度、角速度的物理意义2、常见传动装置的应用。
高中物理圆周运动优秀教案及教学设计篇二做匀速圆周运动的物体依旧具有加速度,而且加速度不断改变,因其加速度方向在不断改变,其运动版轨迹是圆,所以匀速圆周运动是变加速曲线运动。
匀速圆周运动加速度方向始终指向圆心。
做变速圆周运动的物体总能分权解出一个指向圆心的加速度,我们将方向时刻指向圆心的加速度称为向心加速度。
速度(矢量,有大小有方向)改变的。
(或是大小,或是方向)(即a≠0)称为变速运动。
速度不变(即a=0)、方向不变的运动称为匀速运动。
而变速运动又分为匀变速运动(加速度不变)和变加速运动(加速度改变)。
所以变加速运动并不是针对变减速运动来说的,是相对匀变速运动讲的。
匀变速运动加速度不变(须的大小和方向都不变)的运动。
匀变速运动既可能是直线运动(匀变速直线运动),也可能是曲线运动(比如平抛运动)。
圆周运动是变速运动吗篇三高中物理《圆周运动》课件一、教材分析本节内容选自人教版物理必修2第五章第4节。
本节主要介绍了圆周运动的线速度和角速度的概念及两者的关系;学生前面已经学习了曲线运动,抛体运动以及平抛运动的规律,为本节课的学习做了很好的铺垫;而本节课作为对特殊曲线运动的进一步深入学习,也为以后继续学习向心力、向心加速度和生活中的圆周运动物理打下很好的基础,在教材中有着承上启下的作用;因此,学好本节课具有重要的意义。
本节课是从运动学的角度来研究匀速圆周运动,围绕着如何描述匀速圆周运动的快慢展开,通过探究理清各个物理量的相互关系,并使学生能在具体的问题中加以应用。
(过渡句)知道了教材特点,我们再来了解一下学生特点。
也就是我说课的第二部分:学情分析。
(完整版)人教版高中物理必修二第五章曲线运动教材分析课件(共51张PPT)
第1节 曲线运动
曲线运动的概念;曲线运动的方向;曲线运动的条件 演示实验
27
曲线运动速度的方向
打磨金属
掷链球
水滴飞溅 28
曲线运动的条件
29
30
31
小船过河
A
B
v船
v合
θ
v水
A
v合 v船
v船
v合
θ
θ
v水
θ
v船 v水
1.船头指向正对岸 2.船头偏向上游且v船>v水 3.若v船<v水,
渡河时间最短 当cosθ=v水/v船 时,
正 确 认 识 圆 周 运 动 的 Δv 至 此
已经有了相当基础,这里又作 了进一步强化
把对Δv方向的分析分为五步
骤,减小台阶,降低坡度
21
1.分别作出质点在A、B两点的速度矢量(长度一样)。
2.将vA的起点移到B,并保持vA的长度和方向不变。 3. 以vA的箭头端为起点, vB的箭头端为终点作矢量Δv。 4. Δv/Δt 是质点由A到B的平均加速度,Δv 的方向就是加速度
当船头与上游成(900
tmin=d/v船
航程最短Smin=d
航程为S=d/cosθ 渡河时间为 t=d/v船sinθ
-θ),
sinθ=v船/v水时 最短航程为 smin=d/sinθ
32
拉绳问题的分解
vA ?
θ
vA=v合 cosθ
v⊥ 垂直于绳方向的转动
v合 v∥
沿绳方向的运动
注意:1) v合即为船实际运动的速度 2)沿绳的方向上各点的速度大小相等
正 确 认 识 圆 周 运 动 的 Δv 至 此
已经有了相当基础,这里又作 了进一步强化
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:。
5.4 圆周运动 课件1(人教版必修2)
例1
某转盘每分钟内转45圈,在转盘离转轴0.1 m
处有一个小螺帽,求小螺帽做匀速圆周运动的周期、 角速度和线速度.
【解析】 周期、角速度、线速度和转速都反映匀速圆周运 动的快慢,它们有一定的关系,知道其中一个量,就可求出 其他量. 题中给出每分钟的转数, 先要将它化为每秒的转数.
由周期和转速的关系可得 Δθ 2π 3π 1 60 T= = s≈1.33 s 角速度 ω= = = rad/s≈4.71 n 45 Δt T 2 Δs 2πr rad/s 线速度 v= = =0.471 m/s. Δt T 【答案】 1.33 s 4.71 rad/s 0.471 m/s
∆t
4、单位:m/s
5、方向:质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上 该点的切线方向。11
匀速圆周运动
任意相等时间内 通过的圆弧长度 相等
任取两段相等的时 间,比较圆弧长度
v
可见:尽管做匀速圆 周运动的物体在各个 时刻的线速度大小相 等,但线速度的方向 是不断变化的
o
v
v
速率不变 匀速圆周运动是变速运动!
C.线速度一定,角速度与半径成反比
D.角速度一定,线速度与半径成反比 解析:选AC.根据线速度与角速度的关系v=ωr,当r一定 时,v与ω成正比,A正确,B错误;线速度一定时,ω与r 成反比,C正确;角速度一定时,v与r成正比,D错误.
2、对于做匀速圆周运动的物体,下列说法 正确的是: ( ABD )
(1)、线速度大小不变,方向时刻变化,是变速运动 (2)、速率、角速度、周期、频率、转速都不变
要点一 描述圆周运动的物理量的计算 Δs 2πr 1.线速度:利用公式 v= = 计算. Δt T Δθ 2π 2.角速度:利用公式 ω= = 计算. Δt T 3. 周期: 根据周期的定义计算. 若物体做匀速圆周运动, t 在时间 t 内转了 N 圈,则 T= . N
必修2 之 第五章曲线运动 第4节:圆周运动
----第4节 圆周运动
思考、讨论,回答问题。
B
B A
A
CC
• 1、A和B谁快? • 2、A和C谁快? • 3、B和C谁快?
第4节 圆周运动
• 学习目标
• 关键术语 • 1、定义线速度、 • 1、线速度; 角速度、周期、转 速;
• 2、建立线速度、 • 4、周期; 角速度、周期、转 • 5、转速。 速之间的联系。
自主学习、讨论,推导、判断。
• 三、根据本节所学,思考下列问题:
• • • • •
1、线速度(V)与周期(T)关系? 2、角速度(ω)与周期(T)的关系? 3、线速度(V)与角速度(ω)的关系? 4、角速度(ω)与转速(n)的关系? 5、V、ω、T、n的关系?
课后作业:
• 请将P18的1、2题做在作业本上,今天晚 上交。谢谢。 • 如果做第1题是有困难,请查阅相关地理 知识。
• 2、角速度; • 3、匀速、阅读P16-17“线速度”,回答下列问题: • 1、怎样定义线速度?
• 2、为什么叫“线速度”而不叫“速度”?
• 3、线速度是矢量还是标量?
• •
•
方向如何? 它的速度变不变?
“匀速”是什么意思?
• 4、什么叫匀速圆周运动?
自主学习“角速度”,回答问题。
• 二、阅读P17-18“角速度”,回答下列问题:
• 1、怎样定义角速度? • 2、角速度的单位? • 3、怎样用弧长(S)和半径(r)表示角度? • 当弧长等于圆周长时,角度是多少?
• • 当弧长等于半周长时,角度是多少? 1π=度?
• • • •
4、从角速度来看,什么叫匀速圆周运动? 5、什么是转速?符号?单位? 6、什么是周期?符号?单位? 7、转速和周期是什么关系?
高中物理必修2教案
高中物理必修2教案第五章曲线运动5.1 曲线运动三维教学目标1、知识与技能(l)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与它的速度方向不在一条直线上。
2、过程与方法(1)体验曲线运动与直线运动的区别;(2)体验曲线运动是变速运动及它的建度方向的变化。
3、情感、态度与价值观(1)能领略曲线运动的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲;(2)有参与科技活动的热情,将物理知识应用于生活和生产实践中。
教学重点: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。
教学难点:物体微曲线运动的条件。
教学方法:探究、讲授、讨论、练习教具准备:投影仪、投影片、斜面、小钢球、小木球、条形磁铁。
教学过程:第一节曲线运动(一)新课导入前面我们学习过了各种直线运动,包括匀速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动等。
下面来看这个小实验,判断该物体的运动状态。
实验:(1)演示自由落体运动,该运动的特征是什么?(轨迹是直线)(2)演示平抛运动,该运动的特征是什么?(轨迹是曲线)这里我们看到一种我们前面没有学过的运动形式,它与我们前面学过的运动形式有本质的区别。
前面我们学过的运动的轨迹都是直线,而我们现在看到的这种运动的轨迹是曲线,我们把这种运动称为曲线运动。
概念:轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
其实曲线运动是比直线运动普遍的运动情形,现在请大家举出一些生活中的曲线运动的例子?(微观世界里如电子绕原子核旋转;宏观世界里如天体运行;生活中如投标抢、掷铁饼、跳高、既远等均为曲线运动)(二)新课教学1、曲线运动速度的方向在前面学习直线运动的时候我们已经知道了任何确定的直线运动都有确定的速度方向,这个方向与物体的运动方向相同,现在我们又学习了曲线运动,大家想一想我们该如何确定曲线运动的速度方向?在解决这个问题之前我们先来看几张图片(如图6.1—l、6.1—2)。
观察图中所描述的现象,你能不能说清楚,砂轮打磨下来的炽热的微粒。
物理高中必修知识2《圆周运动》教案
物理高中必修知识2《圆周运动》教案物理高中必修学问2《圆周运动》教案质点在以某点为圆心半径为r的圆周上运动,即质点运动时其轨迹是圆周的运动叫"圆周运动'。
它是一种最常见的曲线运动。
例如电动机转子、车轮、皮带轮等都作圆周运动。
下面是课件网整理的有关物理高中必修学问2《圆周运动》教案。
高中物理必修2《圆周运动》教案教学目标1、学问与技能〔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;〔2〕理解线速度、角速度、周期之间的关系:v=r=2r/T;〔3〕理解匀速圆周运动是变速运动。
2、过程与方法〔1〕运用极限法理解线速度的瞬时性.把握运用圆周运动的特点如何去分析有关问题;〔2〕体会有了线速度后.为什么还要引入角速度.运用数学学问推导角速度的单位。
3、情感、看法与价值观〔1〕通过极限思想和数学学问的应用,体会学科学问间的联系,建立普遍联系的观点;〔2〕体会应用学问的乐趣.激发学习的兴趣。
教学重难点教学重点:线速度、角速度、周期的概念及引入的过程,把握它们之间的联系。
教学难点:理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性。
教学工具多媒体、板书教学过程新课导入建议在我们四周,与圆周运动有关的事物比比皆是,像机械钟表的指针、齿轮、电风扇的叶片、收音机的旋钮、汽车的车轮在转动时,其上的每一点都在做圆周运动.你即使坐着不动,其实也在随着地球的自转做圆周运动.地球绕太阳公转的速度为每秒29.79 km,公转一周所用时间为1年,月亮绕地球运转速度为每秒1.02 km,运转一周所用时间为27.3天,有人说月亮比地球运动得快,有人说月亮比地球运动得慢,你怎样认为呢?一、描述圆周运动的物理量探究沟通打篮球的同学可能玩过转篮球,让篮球在指尖旋转,展示自己的球技,如图5-4-1所示.若篮球正绕指尖所在的竖直轴旋转,那么篮球上不同高度的各点的角速度相同吗?线速度相同吗?【提示】篮球上各点的角速度是相同的.但由于不同高度的各点转动时的圆心、半径不同,由v=r可知不同高度的各点的线速度不同.1.基本学问〔1〕圆周运动物体沿着圆周的运动,它的运动轨迹为圆,圆周运动为曲线运动,故肯定是变速运动.〔2〕描述圆周运动的物理量比较2.思索推断〔1〕做圆周运动的物体,其速度肯定是改变的.〔〕〔2〕角速度是标量,它没有方向.〔〕〔3〕圆周运动线速度公式v=t〔s〕中的s表示位移.〔〕二、匀速圆周运动探究沟通如下图,若钟表的指针都做匀速圆周运动,秒针和分针的周期各是多少?角速度之比是多少?【提示】秒针的周期T秒=1 min=60 s,分针的周期T分=1 h=3600 s.1.基本学问〔1〕定义:线速度大小到处相等的圆周运动.〔2〕特点①线速度大小不变,方向不断改变,是一种变速运动.②角速度不变.③转速、周期不变.2.思索推断〔1〕做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等.〔〕〔2〕做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同.〔〕〔3〕匀速圆周运动是一种匀速运动.〔〕三、描述圆周运动的物理量间的关系【问题导思】1.描述圆周运动快慢的各物理量意义是否相同?2.怎样理解各物理量间的关系式?3.试推导各物理量间的关系式.1.意义的区分〔1〕线速度、角速度、周期、转速都能描述圆周运动的快慢,但它们描述的角度不同.线速度v描述质点运动的快慢,而角速度、周期T、转速n描述质点转动的快慢.〔2〕要精确全面地描述匀速圆周运动的快慢仅用一个量是不够的,既需要一个描述运动快慢的物理量,又需要一个描述转动快慢的物理量.2.各物理量之间的关系3.v、及r间的关系〔1〕由v=r知,r肯定时,v;肯定时,vr.v与、r间的关系如图甲、乙所示.4.特殊提示1.角速度、线速度v、半径r之间的关系是瞬时对应关系.2.公式v=r适用于全部的圆周运动;关系式Tn〔1〕适用于具有周期性运动的状况.例:以下关于甲、乙两个做匀速圆周运动的物体的有关说法中正确的选项是〔〕A.若甲、乙两物体的线速度相等,则角速度肯定相等B.若甲、乙两物体的角速度相等,则线速度肯定相等C.若甲、乙两物体的周期相等,则角速度肯定相等D.若甲、乙两物体的周期相等,则线速度肯定相等【答案】 C5.物体的线速度、角速度、周期、频率间的关系〔1〕线速度v与周期T的关系为v=t〔s〕=T〔2r〕,T肯定时,v与r成正比;r肯定时,v与T成反比.〔2〕与T的关系为=t〔〕=T〔2〕,与T成反比.〔3〕与T、f、n的关系为=T〔2〕=2f=2n,、T、f、n四个物理量可以互相换算,其中一个量确定了,另外三个量也就确定了.〔留意公式中的n必需取r/s为单位〕.四、常见的几种传动装置【问题导思】1.试举出现实生活中同轴传动、皮带传动、齿轮传动的实例.2.以上三种传动装置有什么特点?3.总结求解传动问题的方法技巧.1.三种传动装置的比较见下表2.求解传动问题的方法〔1〕分清传动特点传动问题是圆周运动中一种常见题型,常见的传动装置有如下特点:①皮带传动〔轮子边缘的线速度大小相等〕;②同轴传动〔各点角速度相等〕;③齿轮传动〔相接触两个轮子边缘的线速度大小相等〕.〔2〕确定半径关系依据装置中各点位置确定半径关系或依据题意确定半径关系.〔3〕用"通式'表达比例关系①绕同一轴转动的各点角速度、转速n和周期T相等,而各点的线速度v=r,即vr;②在皮带不打滑的状况下,传动皮带和皮带连接的轮子边缘各点线速度的大小相等,不打滑的摩擦传动两轮边缘上各点线速度大小也相等,而角速度=r〔v〕,即r〔1〕;③齿轮传动与皮带传动具有相同的特点.例:如下图为皮带传动装置,主动轴O1上有两个半径分别为R和r的轮,O2上的轮半径为r,已知R=2r,r=3〔2〕R,设皮带不打滑,则〔〕A.A∶B=1∶1B.vA∶vB=1∶1C.B∶C=1∶1D.vB∶vC=1∶1。
