第五章曲线运动导学案
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曲线运动一、学习目标:1.通过预习知道曲线运动是变速运动,能在曲线运动轨迹图上画出各点的速度方向。
2.通过探究能够用平面直角坐标系描述曲线运动的位移;能用牛顿第二定律分析物体做曲线运动的条件二、预习案:1.什么是曲线运动?做曲线运动的物体,不同时刻的速度方向是否相同?质点在某一点的速度方向,是曲线在这一点的什么方向?2.研究曲线运动的位移应建立平面直角坐标系,用坐标轴的来表示位移。
3.曲线运动速度通常分解到两个互相垂直的方向上,这两个分矢量叫分速度,如果速度v 的方向与x轴夹角是θ,则分速度Vx= ,分速度Vy= 。
4.在用玻璃管和红蜡块演示“运动的合成和分解”实验中,将红蜡块沿玻璃管匀速上升的速度为Vy,玻璃管向右匀速运动的速度设为Vx,红蜡块速度v= ,求合运动的速度(位移,加速度),遵循的定则是。
5、物体在什么条件下做曲线运动?预习检测1、下列对曲线运动中速度的说法中正确的是 ( )A.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B.质点在某一点的速度方向总是沿着轨迹曲线在这点的切线方向C.曲线运动的速度方向一定不断变化D.曲线运动的速度大小一定不断变化2、关于质点的曲线运动,下列说法中正确的是()A.曲线运动一定是变速运动 B.变速运动一定是曲线运动C.曲线运动加速度可能为零 D.曲线运动合外力一定不为零三、课内探究:(一)、曲线运动速度的方向1.砂轮打磨下来的炽热的微粒沿着什么方向离开砂轮?2.运动员掷链球时链球沿什么方向飞出?(二)、曲线运动的位移和速度问题:物体从O运动到A,位移大小为L,与x轴夹角为α,瞬时速度大小为v,与x轴夹角为θ,分析后回答下列问题。
(1)怎样在坐标系中描述质点运动到A点时的位置?(2)如何求出速度V在x、y方向分速度?(3)α与θ两个角度有没有可能相等?为什么?(三)、物体做曲线运动的条件问题(1)物体做直线运动的条件是什么?(2)如图所示物体所受的合力与它的速度方向不在同一条直线上时,物体为什么做曲线运动?(3)物体运动轨迹向哪个方向弯曲?物体的速度、运动轨迹及所受的合力的分布有何特点?(四)运动合成和分解问题:如图所示,在竖直放置的长度为L的玻璃管底部放一只彩色小球,球用细线系着,细线的另一端系着在图钉上,向右以速度v匀速移动长玻璃管,小球从玻璃管底部到管口。
班级:组别:姓名:组内评价:第五章曲线运动导学案一.曲线运动:1.曲线运动概念:。
特征:轨迹是;速度方向不断地在变化,速度方向。
2.特点:曲线运动的性质是运动,因而具有,则合外力。
3.物体做曲线运动的条件:①。
②。
物体曲线运动的轨迹处于合力F与速度v方向之间,并且合力F指向轨迹的。
4.研究方法:运动的合成与分解①合运动: 。
②分运动: 。
③运动的合成: 。
④运动的分解: 。
⑤运动的合成与分解是指的合成与分解。
⑥特点: a.分运动与合运动的位移、速度和加速度的合成与分解满足。
b.合运动和分运动的关系:、、、⑦判断两个直线运动的合运动的性质:直线运动还是曲线运动?匀速运动、匀变速运动还是变加速运动?⑧推论: a. 两个匀速直线运动的合运动是运动。
b. 两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动是运动。
c. 一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动是运动。
d. 两个初速度不为零的匀加速直线运动的合运动是运动。
5.小船过河问题A.渡河时间最短:船头与河岸________,t min= ,与水速无关。
小船靠岸位置在对岸的下游s= 处靠岸。
小船实际运动的位移为。
B.过河路径最短:(v v>船水)船头斜指上游与河岸的夹角为,实际过河路径s= ,t= 。
C.过河路径最短:(v v<船水)。
船头斜指上游,但不可能重直于河岸过河。
S min= 。
【练习1】判断以下说法的对错1.速度变化的运动必是曲线运动吗?()2.加速度变化的运动必是曲线运动吗?()3.曲线运动一定是变速运动?()4.变速运动一定是曲线运动?()5.曲线运动的速度一定变?()6.做曲线运动的物体所受合力一定不为零?()7.物体在恒力下不可能做曲线运动? ()8.物体在变力作用下一定做曲线运动?()9.加速度恒定的运动不可能是曲线运动?()【练习2】关于质点做曲线运动下列说法正确的是:()A.变速运动一定是曲线运动B.物体在恒力作用下不可能做曲线运动C.有些曲线运动也可能是匀速运动D.曲线运动的轨迹上任意一点的切线方向就是质点在这一点的瞬时速度方向【练习3】如图所示,物体在恒力的作用下沿曲线从A运动到B,此时突然使力反向,物体的运动情况是:A.物体可能沿曲线Ba运动B.物体可能沿直线Bb运动C.物体可能沿曲线Bc运动D.物体可能沿曲线B返回A【练习4】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 .两个分运动的时间一定与合运动时间相等 C .两个直线运动的合运动一定是直线运动D .两个初速度不为零的互成角度的匀加速直线运动的合成一定是曲线运动【练习5】小船船头垂直河岸,并且速度不变,向对岸划行时,下列说法正确的是( ) A .水流速度越大,小船运动的路程越长,时间不变 B .水流速度越大,小船运动的路程越长,时间越短 C .水流速度越大,小船运动的路程越长,时间越长 D .水流速度越大,小船运动的路程和时间都不变【练习6】一条河宽d =100m ,水流速度v 1=3m/s ,船在静水中的速度是v 2=4m/s.求:(1)欲使船渡河时间最短,船应怎样渡河?最短时间是多少?船经过的位移多大?(2)欲使船渡河距离最短,船应怎样渡河?渡河时间多长?二.平抛运动1.条件:(1) ;(2) ;平抛运动性质 ; 2.规律:水平方向是 ,竖直方向为 。
5.1 曲线运动导学案一班级姓名学号教学目标(1)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、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速度方向的变化。
(3)情感态度与价值观能领略曲线运动的奇妙与和谐,培养对科学的好奇心和求知欲。
教学难点:物体做曲线运动的条件教学方法:实验、讲解、归纳、推理法【知识梳理】一、物体做曲线运动的条件及速度1.曲线运动(1)速度的方向:(2)运动的性质:(3)曲线运动的条件:【课中导学】一、曲线运动的速度方向(观察与思考)为什么用曲线的某一点的切线方向,表示质点在某一点(或某一时刻)的速度方向?(or仔细阅读p3)练一练:教材p7问题与练习3二、曲线运动的性质为什么说曲线运动是变速运动?(仔细阅读p3,)三、曲线运动的条件:观察演示实验,猜测物体做曲线运动的条件,并从理论上证明它。
思考与讨论:速度方向与合力方向与运动轨迹三者之间的关系?轨迹例题、一物体作速率不变的曲线运动,轨迹如图所示,物体运动到A 、B 、c 、D 四点时,图中关于物体速度方向和受力方向的判断,哪些点可能是正确的?课堂练习:1.如图某质点在恒力F 作用下从A 点沿图所示曲线运动到B 点,到达B 点后,质点受到的力大小不变,但方向恰与F 相反,则它从B 点开始的运动轨迹可能是图中的哪条曲线A .曲线aB .曲线bC .曲线cD .以上三条曲线都不可能2.一质点做曲线运动,它的轨迹由上到下(如图示曲线),关于质点通过轨迹中点时的速度v 的方向和加速度a 的方向可能正确的是图中的哪一个?B【课后练学】1.关于运动的性质,以下说法中正确的是( )A .曲线运动一定是变速运动B .变速运动一定是曲线运动C .曲线运动一定是变加速运动D .物体的加速度数值、速度数值都不变的运动一定是直线运动2.关于力和运动,下列说法中正确的是( )A .物体在恒力作用下可能做曲线运动B .物体在变力作用下不可能做直线运动A B C D a a v v v vC.物体在恒力作用下不可能做曲线运动D .物体在变力作用下不可能保持速率不变3.物体受到几个力的作用而做匀速直线运动,如果只撤掉其中的一个力,其它力保持不变,它可能做( )A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动 D.曲线运动4.若已知物体的速度方向和它所受合力的方向,如图所示,可能的运动轨迹是( )5.如图5.1-7所示,某质点在恒力F作用下从A点沿图中曲线运动到B点,到达B点后,质点受到的力大小仍为F,但方向相反,则它从B点开始的运动轨迹可能是图中的( )A.曲线a图5.1-7 B.曲线bC.曲线CD.以上三条曲线都不可能6.图5-1-2所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点).A、B、C为曲线上的三点,关于铅球在B点的速度方向,说法正确的是 ( )A.为AB的方向 B.为BC的方向C.为BD的方向 D.为BE的方向7.做曲线运动的物体,在其轨迹上某一点的加速度方向 ( )A.为通过该点的曲线的切线方向B.与物体在这一点时所受的合外力方向垂直C. 与物体在这一点速度方向一致D.与物体在这一点速度方向的夹角一定不为零8.一人造地球卫星以恒定的速率绕地球表面做圆周运动时,在转过半周的过程中,有关位移的大小说法正确的是 ( )A. 位移的大小是圆轨道的直径B.位移的大小是圆轨道的半径C,位移的大小是圆周长的一半D.因为是曲线运动所以位移的大小无法确定。
第五章 曲线运动评学案编制人:杨振林 审核人:钱建清【学习目标】1.理解曲线运动的性质及条件2.理解平抛运动的特点和规律,熟练掌握分析平抛运动的方法3.会描述匀速圆周运动及向心加速度。
4.会用牛顿运动定律分析圆周运动的向心力,能够解释生活中的离心现象5.关注抛体运动和圆周运动的规律与日常生活的联系 【重难点】1.平抛运动的规律及应用2.匀速圆周运动的规律及应用 版块一 预习导读 方法总结一.知识梳理 (详见金太阳导学案P19,要求填空) 二.曲线运动的规律 1. 2. 3.三.运动的合成与分解特性 1.矢量性: 2.独立性: 3.同时性:4.合运动的实际性: 四.几个注意点 1.平抛运动性质:2.匀速圆周速度的性质:3.向心加速度的物理意义:4.关于向心力的概念及作用:版块二 自学思疑 初探问题 1.关于曲线运动的性质及条件 【典例分析】如图所示,汽车在一段弯曲水平路面上匀速率行驶, 关于它受到的水平方向的作用力方向的示意图(如下图), 可能正确的是(图中F 为地面对它的静摩擦力, F 1为它行驶时所受阻力) ( )分析:汽车行驶时所受阻力f 总是与该时刻它的速度方向相反,故D 图肯定不对,做曲线运动的物体所受合力的方向不仅与其速度方向成一角度,而且总是指向曲线的“内侧”,A 、B 两图中F 与f 的合力方向都不满足这一条件,只有C 图中F 与f 的合力方向指向曲线的“内侧”,所以正确的是C 选项。
【变式训练】链球运动员用链子拉着铁球做速度逐渐增大的曲线运动,在此过程中,运动员的手和链球的运动轨迹都可以近似为圆,关于手和球的位置关系,下面四幅图中正确的是 ()2.小船渡河问题【情景分析】小船在有一定流速的水中过河时,实际上参与了两个方向的分运动即______________和_____________________,合运动为______________。
设船在静水中的速度为v 船,水流速度为v 水,河宽为d ,完成下列问题: 1.渡河最短时间若使小船过河的时间最短,应试船头______________行驶,此时过河时间为_______,此时小船一定在对岸下游处靠岸。
1-曲线运动导学案(总5页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第五章曲线运动1 曲线运动第一课时【学习目标】(1)知道什么叫曲线运动。
(2)知道曲线运动是一种变速运动,知道曲线运动中瞬时速度的方向,能在曲线的轨迹图上画出各点的速度方向。
(3)知道物体做曲线运动的条件。
能运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。
(4)通过实验归纳做曲线运动的条件,体验学习物理的兴趣。
一、曲线运动:思考1:什么叫曲线运动?请举例说明。
物体运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
例如:导弹所做的运动;汽车转弯时所做的运动;人造卫星绕地球的运动等等。
思考2:曲线运动和直线运动除了轨迹不同外,还有什么区别呢?曲线运动中速度方向是时刻改变的。
二、曲线运动的速度方向:思考:怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻的速度方向呢?(放录像)⑴、在砂轮上磨刀具时,刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线方向飞出。
⑵、撑开的带着水的伞绕伞柄旋转,伞面上的水滴沿伞边各点所划圆周的切线方向飞出。
总结:质点在某一点(或某一时刻)的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向。
强化训练:曲线滑梯如图所示,试标出人从滑梯上滑下时在A、B、C、D各点的速度方向。
三、曲线运动的本质:思考1:曲线运动是变速运动吗?由于曲线运动中速度的方向一定是时刻改变的,所以曲线运动是变速运动。
思考2:做曲线运动的物体一定具有加速度吗?由于曲线运动是变速运动即Δv≠0,故由a=Δv/ Δ t可得做曲线运动的物体一定具有加速度。
四、物体做曲线运动的条件:实验:一个在光滑水平面上做直线运动的钢珠,如果在钢珠运动的路线旁放一块磁铁,钢珠就偏离原来的方向而做曲线运动。
思考:物体在什么条件下才做曲线运动呢?当物体所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一直线时,物体就做曲线运动。
强化训练:1、关于曲线运动,下列说法正确的是:( AB)A、曲线运动一定是变速运动。
x2=-3.5 km,负号表示在天安门的西侧.从建国门到复兴门汽车位置的变化为7.2 km.对点训练1] 甲、乙两物体做曲线运动如图所示在某一时刻它们的位置分别在图中的A、B位置,试比较在该时刻时它们的位移大小和方向.问题二:直线运动时速度方向与运动轨迹共线,曲线运动时速度方向又是怎样的呢?如何证明?、实验探究:(1)我们如何来确定速度的方向?物体离开曲线轨道时的做直线运动时的轨迹方向(2)实验器材:沾有红色印泥的小钢球与拼接的弧形轨道或注射器,塑料软管,下雨天,你转动一下伞柄,下图为一辆未安装好的自行车,请画出前、后轮上各点在正常行驶时,相对于骑车人的速度方向,(可展示自行车实物,由学生设计方案教师点评)问题三:直线运动中用正负号表示速度方向与正方向相同和相反,在曲线运动如何表达速度的方向?一物体沿着一个圆周做速率为v的运动,从O点正下方开始,描述当其转过半周的过程中速度方向探究二:物体做曲线运动的条件?问题一、举例说明物体在什么条件下做曲线运动?、曲线运动是变速运动。
具有、物体做直线运动的条件:当物体不受力或受力之和为零匀速直线运动;当物体所受合力力与速度方向同方向时,物体做加速直线运动;当物体所受合力与速度方向反方向、猜想:当物体所受的合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动、实验探究:(1)观察生活中的曲线运动,搜集曲线运动视频动画,分析受力与运动特点?(2)如何让皮球做曲线运动?一物体在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态,.一定做匀变速运动 B.一定做非匀变速运动 D对点训练4] 小文同学在探究物体做曲线运动的条件时,将一条形磁铁放在一个物体的速度方向如图5.1-15中v所示.从位置A开始,它受到向前但偏右的合力合力的方向突然变得与前进方向相同.达到C时,又突然改为向前但偏左的力.物体最终到达并标出B点、C点、D点..受向哪边的力,轨迹就向哪边弯,如果力和速度在同一线。
期中专题复习(二)《曲线运动》导学案班级:组名:姓名:【学习目标】1、知道曲线运动的方向和条件,确定轨迹弯曲方向与受力方向的关系2、掌握平抛运动的规律,学会应用平抛运动的规律解决有关问题3、掌握描述圆周运动的物理量及它们之间关系,学会解匀速圆周运动的运动学问题4、掌握解圆周运动动力学问题的一般方法,理解并记住竖直平面内圆周运动的临界条件。
【知识回顾】一、曲线运动1、曲线运动的性质:曲线运动中运动的方向时刻______(变化、不变、),质点在某一时刻(某一点)的速度方向是沿________________ ,并指向运动的一侧。
曲线运动一定是____ 运动,一定具有_____。
2、曲线运动的条件:(1)运动速度方向与加速度的方向共线时,运动轨迹是___________;(2)运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力为定值,运动为_________运动,如:_________;(3)运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力不为定值,运动为___________运动,如__________________3、曲线运动速度大小、方向的的判定:(1)当力的方向与速度垂直时:速度的大小______(变、不变、可能变);(2)当力的方向与速度成锐角时:速度的大小_______(变大、不变、变小);(3)力的方向与速度成钝角时:速度的大小__________(变大、不变、变小),曲线运动轨迹向______________弯曲。
二、平抛运动1、性质:平抛运动是运动。
2、规律:水平方向做线运动,即:x= v x=竖直方向做运动,y = ,v y =三、匀速圆周运动1、线速度与角速度的关系式,角速度与周期的关系式,线速度与周期的关系式。
2、匀速圆周运动:线速度的大小,线速度的方向时刻;角速度、周期、频率均是恒定不变的。
匀速圆周运动的“匀速”理解为。
匀速圆周运动是变加速曲线运动。
a= = = = ;3、向心加速度:表达式:n方向:。
5N10 Y 却 F 但与初速度不共线,所以该质点做 ________________ 运动。
_______ ,也可以改变速B .—定是曲线运动当物体受到的合力为恒力(大小恒定、方向不变)时,物体做 ___________ 曲线运动,如平抛运动、斜抛运动等,其轨迹为抛物线.当物体受到的合力大小恒定而方向总跟速度的方向垂直,则物体将做 ______________ 运动•如 果物体受到约束,只能沿圆形轨道运动,而速率不断变化 ——如小球被绳或杆约束着在竖直平面内 运动,是变速率圆周运动•合力的方向并不总跟速度方向垂直.例1 :一质量为1 kg 的质点自距地面 20 m 高处以3 m/s 向东水平抛出,质点同 时受到水平向东,大小为 5N 的恒力作用,判断物体的运动性质及轨迹。
解:做质点受力图,分析可知,合外力恒定且方向向下偏东,针对训练1: 一个静止在光滑水平面上质量为 m 的物块在水平外力 F 的作用下运动,力 F 与 时间t 的关系为:F=2t 2,则物体的运动性质如何? _____________________________________________ 2、直线运动与曲线运动的比较 :在变速直线运动中,加速度方向(即合外力方向)与速度方向 .同一直线上,加速度只改变速度的 __________ ,不改变速度的 ________ ;在曲线运动中,加速度方向 (合外力方向)与速度方向 _______ 同一条直线上,加速度可以改变速度的 度的 ____________ 。
例2:物体在几个外力作用下恰好做匀速直线运动,如果突然撤去其中的一个力 F 2,其他力保持不变,则它可能做( ) A .匀速直线运动B .匀加速直线运动C .匀减速直线运动D .匀变速直线运动3、曲线运动的速度:做曲线运动的物体速度的 ____________ 时刻改变;某点的瞬时速度的方向就是曲 线上这一点的 _________ 方向。
第五章曲线运动导学案第五章--曲线运动导学案第五章曲线运动的导引情况5.1曲线运动类别:姓名:学习目标:1.知道什么是曲线运动。
2、明确曲线运动中速度的方向。
3、理解曲线运动是一种变速运动。
4.了解对象在曲线中移动的条件可用于分析特定问题。
学习重点:1、物体做曲线运动速度的方向的判定。
2.分析、理解和应用物体弯曲运动的条件。
学习困难:1、理解曲线运动是变速运动。
2.将根据物体弯曲运动的条件分析具体问题。
学习指导:1、要明确一个数学概念:曲线的切线。
结合实际现象理解曲线运动中速度的方向特点2.我们应该学会从力和运动的关系来分析和理解曲线运动的条件。
知识链接:1、变速运动的特点:速度矢量发生变化,即速度大小变化、速度方向变化、速度大小和方向同时变化。
2.力与运动的关系:物体的加速度由合力决定,加速度的方向是速度变化的方向。
3、力和速度矢量的运算。
教具:磁铁、小钢球、曲线轨道、硬币、飞镖、多媒体软件学习过程:第一课时一、独立自学:1、运动轨迹是的运动叫曲线运动。
2.物体在曲线上移动的速度在不同的时间有不同的方向。
3、研究物体的运动时,坐标系的选取是很重要的。
我们研究物体做曲线运动时,已无法应用直线坐标系来处理,而应选取坐标系。
4.通过曲线上的两点a和B画一条直线。
这条直线被称为曲线的顶点。
假设B点逐渐移动到a点,这个割线的位置会不断变化。
当点B非常非常接近点a时,这个割线被称为点a处曲线的割线。
5、质点做曲线运动时,质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的方向。
6、曲线运动中速度的方向在改变,所以曲线运动是运动。
-1-7、曲线运动可分为曲线运动和曲线运动。
二、合作与沟通,提问与解决问题1、物体做曲线运动时,速度方向时刻改变。
速度是矢量,它与力、位移等其它矢量一样,可以用它在相互垂直的两个方向的分矢量来表示。
这两个分矢量叫分速度。
VX和vy是它在两个坐标轴上的部分速度。
从图中可以看出:vx=vy=例、飞机起飞时以v=300km的速度斜向上飞,飞行方向与水平面的夹角成30°角,飞机在水平方向和竖直方向的分速度各是多大?画出速度分解的图示。
第五章曲线运动§ 5.1 曲线运动导学案(第一部分认识曲线运动)学习目标: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.学习重点:1.物体做曲线运动的方向的确定.2.物体做曲线运动的条件.学习难点:物体作曲线运动的条件。
任务一自主学习1.运动特点:曲线运动的速度的方向:曲线运动中速度的方向是在曲线上某点的方向,是时刻的,因此曲线运动一定是运动,但变速运动不一定是曲线运动。
曲线运动的性质:做曲线运动的物体所受合力一定,一定具有加速度。
2.物体做曲线运动的条件:(1)从动力学角度看,如果物体所受合外力方向跟物体的方向不在同一条直线上,物体就做曲线运动。
(2)从运动学角度看,就是加速度方向与方向不在同一条直线上.经常研究的曲线运动有平抛运动和匀速圆周运动。
总结:物体做曲线运动的条件:物体所受的方向(加速度的方向)跟它的方向不在同一条直线上。
合外力对速度的影响:合外力不仅可以改变速度的,还可以改变速度的。
如下图,试分析F对v的影响。
任务二合作探究讨论速度方向与合力方向与运动轨迹三者之间的关系?1.如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线从点A运动到点B,这时突然使它所受的力反向,但大小不变,即由F变为-F。
在该力的作用下,物体以后的运动情况,下列说法中正确的是()A.物体不可能沿曲线Ba运动B.物体不可能沿直线Bb运动C.物体不可能沿曲线Bc运动D.物体不可能沿原曲线BA返回2.一物体作速率不变的曲线运动,轨迹如图所示,物体运动到A、Array B、C、D四点时,图中关于物体速度方向和受力方向的判断,哪些点可能是正确的?总结:物体做曲线运动时一定受到力的作用,并且力的作用指向运动轨迹(凸、凹)的一侧。
任务三要点深化不同运动类型的分类分析深入讨论:1.物体做直线运动时,合力与初速度同向、反向的情况。
2.物体做曲线线运动时,合力与初速度夹角小于90°,大于90°,等于90°的情况。
第五章曲线运动本章综述在自然界和技术中,曲线运动是随处可见的。
这一章主要研究曲线运动中的两种典型的运动,一是抛体运动,即匀变速曲线运动的物理规律;二是圆周运动,匀速圆周运动和变速圆周运动的物理规律。
本章先介绍曲线运动的基本规律,然后重点介绍了两种基本的曲线运动。
在介绍抛体运动之前,先介绍了运动的直角坐标系研究方法,用这种方法研究了平抛运动,重点掌握平抛运动的处理思路,主要突出“分解”的方法,学会了平抛运动的处理,就学会了其它匀变速曲线运动的处理方法。
最后又研究了匀速圆周运动的描述,引入了线速度和角速度等物理量来描述匀速圆周运动的运动,然后用向心加速度和向心力这些物理量来描述圆周运动的动力学关系。
本章共分三个单元:第一单元,讲述了物体做曲线运动的条件和曲线运动的特点;第二单元讲述了处理匀变速曲线运动的一般方法并以平抛运动为例研究了一种曲线运动;第三单元研究了匀速圆周运动的描述方法和匀速圆周运动规律的应用实例。
5.1 曲线运动教学目标(1)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、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速度方向的变化。
(3)情感态度与价值观能领略曲线运动的奇妙与和谐,培养对科学的好奇心和求知欲。
教学难点:物体做曲线运动的条件教学方法:实验、讲解、归纳、推理法教学过程自主探究,引入课题1.取一个锅盖,把锅盖放在水平面上,使锅盖的圆钮与水平面接触,再往锅盖内倒少量水,用双手拉线的两端,对锅盖施加如图所示的两个力的作用,使锅盖旋转,随着盖的旋转,水将会沿着锅盖运动。
试观察锅盖内水的运动。
·在锅盖转动的速度比较小时,观察水在锅盖内运动的轨迹。
·当锅盖的转动加快后,观察水滴的运动。
解答:在锅盖转动的速度比较小时,水在锅盖内做圆周运动,当锅盖的转动加快后,水将会沿着锅盖圆周各点的切线方向飞出,从而也说明做曲线运动的物体的速度方向是沿轨迹的切线方向。
第5章曲线运动学案【学习目标】1.知道什么是曲线运动,会确定曲线运动速度的方向.2.知道曲线运动是变速运动.3.理解什么是合运动、分运动.4.掌握运动的合成与分解的方法.5.知道物体做曲线运动的条件.重点难点:1.物体做曲线运动时,合力、速度方向与轨迹的关系.2.掌握曲线运动的处理方法.【课前预习】一、曲线运动与直线运动的显著区别:1.轨迹是2.的方向在变化二、曲线运动的研究(一)曲线运动的位移1.坐标系:研究物体在平面内做曲线运动时,需要建立________坐标系.2.位移的分解:如图所示,物体从O运动到A,位移大小为l,与x轴夹角为 ,则在x方向的分位移为x A=_____,在y方向的分位移为y A=_____.(二)曲线运动的速度思考问题:磨出的火星如何运动?为什么?分析:磨出的火星是砂轮与刀具磨擦出的微粒,由于惯性,以脱离砂轮时的速度沿切线方向飞出,切线方向即为火星飞出时的速度方向。
撑开带有水滴的雨伞绕柄旋转。
问题:水滴沿什么方向飞出?1.曲线运动:速度方向________的运动.2.速度方向:质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的____方向.3.曲线运动是速运动,所以曲线运动一定具有,即合外力一定零。
(三)运动描述的实例-红蜡块在平面内的运动1.装置:在一端封闭、长约1 m的玻璃管内注满清水,水中放一个红蜡做的小圆柱体R,将玻璃管口塞紧.2.实验过程(1)将这个玻璃管倒置(如图),可以看到蜡块上升的速度大小不变,即蜡块做________运动.(2)再次将玻璃管上下颠倒,在蜡块上升的同时将玻璃管水平向右匀速移动,观察研究蜡块的运动.(3)以开始时蜡块的位置为原点,建立平面直角坐标系,如图.设蜡块匀速上升的速度为v y,玻璃管水平向右移动的速度为v x,从蜡块开始运动的时刻计时,则t时刻蜡块的位置坐标为:x=____,y=____,蜡块的速度:v=_________,方向tanθ=____,蜡块运动的轨迹为:y=____,即轨迹为直线.蜡块的位移为: op=[探究]:蜡块的实际运动速度(“变化”或“不变”),蜡块做运动。
§5.7 生活中的圆周运动之水平面之绳拉小球在光滑水平面上匀速圆周运动班级:.组名:. 姓名:.时间:年月日【本卷要求】:1.动脑思考2.听懂是骗人的,看懂是骗人的,做出来才是自己的3.该背的背,该理解的理解,该练习的练习,该总结的总结,勿懈怠!4.多做多思,孰能生巧,熟到条件反射,这样一是能见到更多的出题方式,二是能提高做题速度5.循环复习6.每做完一道题都要总结该题涉及的知识点和方法7.做完本卷,总结该章节的知识结构,以及常见题型及做法8.独立限时满分作答9.步骤规范,书写整洁10.明确在学习什么东西,对其中的概念、定律等要追根溯源,弄清来龙去脉才能理解透彻、应用灵活11.先会后熟:一种题型先模仿,弄懂了,再多做几道同类型的,总结出这种题型的做法,直到条件反射【一分钟德育】你不努力,谁也给不了你想要的生活文/梧桐现在的你,做的选择和接受的生活方式,将会决定你将来成为一个什么样的人!我们总该需要一次奋不顾身的努力,然后去到那个你心里魂牵梦绕的圣地,看看那里的风景,经历一次因为努力而获得圆满的时刻。
你不努力,谁也给不了你想要的生活现在凌晨零点三十八分,我刚挂了电话,与我的好姐妹。
她拨通电话就兴奋的问:“你猜我在哪里?”我睡得迷迷糊糊的说:“香港!”她呵呵的笑,说:“No! 我在美国!”我一下子呆住了,问:“国际长途?”她不满的说:“你在乎的总是钱!我说我在美国,在我们说世界牛人汇聚的地方—华尔街!”她去了华尔街,这是好多年前一起看旅游杂志的时候,我们一起约好23岁生日之前要去的地方。
可是,现在,我还在山西。
她听我这边半天没有动静,生气的问我是不是睡着了,我说,我很羡慕她。
她甩下一句“你活该的”,然后挂了电话。
我知道,她生气了!你不努力,谁也给不了你想要的生活2019年,我们在图书馆遇到,她推荐我看了一本叫《飘》的外国书籍,那时候,我们才13岁不到。
我说我看不懂,她说,你可以查字典。
从那以后,我开始看她推荐的书。
3.某质点在恒力F作用下从A点沿图中曲线运动到B点,到达B点后,质点受到的力大小仍为F,但方向相反,则它从B点开始的运动轨迹可能是图中()A.曲线a B.曲线bC.曲线c D.以上三条曲线都不可能4.关于运动的合成和分解,下述说法中正确的是()A.合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和B.物体的两个分运动若是直线运动,则它的合运动一定是直线运动C.合运动和分运动具有同时性D.若合运动是曲线运动,则其分运动中至少有一个是曲线运动5.某人以一定速率垂直河岸向对岸游去,当水流运动是匀速时,他所游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是()A.水速大时,路程长,时间长B.水速大时,路程长,时间短C.水速大时,路程长,时间不变D.路程、时间与水速无关6.船在静水中的航速是1m/s,河岸笔直,河宽恒定,河水靠近岸边的流速为2m/s,河中间的流速为3m/s.以下说法中正确的是()A.因船速小于流速,船不能到达对岸B.船不能沿一直线过河C.船不能垂直河岸过河D.船过河的最短时间是一定的7.做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于()A.物体的高度和受到的重力B.物体受到的重力和初速度C.物体的高度和初速度D.物体受到的重力、高度和初速度8.一物体从某高度以初速度v0水平抛出,落地时速度大小为v t,则它运动时间为()A.B.C.D.9.物体做平抛运动时,它的速度的方向和水平方向间的夹角α的正切tanα随时间t变化的图象是图中的()A.B.C.D.10.平抛物体的运动规律可以概括为两点:(1)水平方向做匀速运动,(2)竖直方向做自由落体运动.为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:如图所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面,这个实验()A.只能说明上述规律中的第(1)条B.只能说明上述规律中的第(2)条C.不能说明上述规律中的任何一条D.能同时说明上述两条规律11.《研究平抛物体的运动》实验的目的是()A.描出平抛物体的运动轨迹,求出平抛物体的初速度B.描出平抛物体的运动轨迹,求出重力加速度C.描出平抛物体的运动轨迹,求出平抛物体的运动时间D.描出平抛物体的运动轨迹,求出平抛物体的位移12.在做《研究平抛物体的运动》这一实验时,下列说法中正确的是()A.安装有斜槽的木板时,﹣定要检查木板是否水平B.安装有斜槽的木板时,只需注意将木板放稳C.每次实验时都要将小球从同﹣位置由静止释放D.每次实验时可以将小球从不同的位置由静止释放二、填空题13.如图所示,木块在水平桌面上移动的速度是v,跨过滑轮的绳子向下移动的速度是.(绳与水平方向之间的夹角为α)14.从某高度处以12m/s的初速度水平抛出一物体,经2s 落地,g取10m/s2,则物体抛出处的高度是m,物体落地点的水平距离是m,速度方向与竖直方向的夹角θ的正切tgθ=.15.倾角为45°,高为1.8m的斜面如图所示,在其顶点水平抛出一石子,它刚好落在这个斜面底端的B点,则石子抛出后,经s,石子的速度方向刚好与斜面平行.(g=10m/s2)16.如图所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0=(用L、g表示),其值是(取g=9.8m/s2)三、计算题(17题10分,18题13分,19题15分)17.宇航员站在某一星球表面上的某一高处,沿水平方向抛出一小球,经过时间t,小球落到星球表面上,测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时的初速度增大到原来的2倍,然后将小球仍从原抛出点抛出,这时抛出点与落地点之间的距离变为L.已知两落地点在同一水平面上,求该星球表面的重力加速度.18.小船在宽度为200m、水流速度为2m/s的河中驶向对岸,已知小船在静水中的速度为4m/s,两岸是平行的,求:(1)若小船的船头始终正指对岸航行时,它将在何时何处到达对岸?(2)若要使小船的船头到达正对岸,小船应如何行驶?要用多长时间?(3)若小船航向跟上游河岸成30°角,它将行驶多长时间,在何处到达对岸.19.排球场总长18m,网高2.25m,如图所示,设对方飞来一球,刚好在3m 线正上方被我方运动员后排强攻击回.假设排球被击回的初速度方向是水平的,那么可认为排球被击回时做平抛运动.(g取10m/s2)(1)若击球的高度h=2.5m,球击回的水平速度与底线垂直,球既不能触网又不出底线,则球被击回的水平速度在什么范围内?(2)若运动员仍从3m线处起跳,起跳高度h满足一定条件时,会出现无论球的水平初速多大都是触网或越界,试求h满足的条件.。
第五章 曲线运动导学案5.1 曲线运动班级: 小组: 姓名: 评价:学习目标:1、知道什么叫曲线运动。
2、明确曲线运动中速度的方向。
3、理解曲线运动是一种变速运动。
4、理解物体做曲线运动的条件,会用来分析具体问题。
学习重点:1、物体做曲线运动速度的方向的判定。
2、物体做曲线运动条件的分析、理解与应用。
学法指导:1、要明确一个数学概念:曲线的切线。
结合实际现象理解曲线运动中速度的方向特点2、要学会从力与运动的关系分析理解做曲线运动的条件。
学习过程:第 1 课 时【课前自学】请同学们在阅读教材的基础上解决以下问题: 1、运动轨迹是_________的运动叫曲线运动。
2、研究物体的运动时,坐标系的选取是很重要的。
我们研究物体做曲线运动时,已无法应用直线坐标系来处理,而应选取____________坐标系。
(P2)3、过曲线上的A 、B 两点作直线,这条直线叫做曲线的________。
设想B 点逐渐向A 点移动,这条割线的位置也就不断变化。
当B 点非常非常接近A 点时,这条割线就叫做曲线在A 点的_________。
(P3)4、质点做曲线运动时,质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的_________方向。
做曲线运动的物体,不同时刻的速度具有___________的方向。
(P3)5、曲线运动中速度的方向在改变,所以曲线运动是_____________运动。
(P3)6、曲线运动可分为___________曲线运动和___________曲线运动。
【课堂探究】7、物体做曲线运动时,速度方向时刻改变。
速度是矢量,它与力、位移等其它矢量一样,可以用它在相互垂直的两个方向的分矢量来表示。
这两个分矢量叫分速度。
v x 、 v y 为它在两坐标轴上的分速度。
由图可知:v x = v y =8、飞机起飞时以v =300km/h 的速度斜向上飞,飞行方向与水平面的夹角成30°角,飞机在水平方向和竖直方向的分速度各是多大?画出速度分解的图示。
xy9、在许多情况下,跳伞员离开飞机后最初一段时间降落伞并不张开,跳伞员做加速运动。
随后降落伞张开,跳伞员做减速运动。
速度降至一定值后便保持不变,跳伞员做匀速运动,直至落地。
如果无风时某跳伞员竖直下落。
着地时速度是5 m/s ,在有风的情况下,风使他以4m/s 的速度沿水平方向向东运动。
他将以多大速度着地?计算并画图说明小结:运动的合成与分解(无论是速度还是位移)遵守平行四边形定则。
【课堂练习】 10、(A 级)在沙漠上,甲壳虫在爬行过程中留下一段清晰的痕迹,如图所示,请标明甲壳虫在依次经过图中A 、B 、C 、D 四点时的速度方向。
11、(A 级)下列说法正确的是( )A 、做曲线运动的物体速度的方向必定变化B 、速度变化的运动必定是曲线运动C 、加速度恒定的运动不可能是曲线运动D 、加速度变化的运动必定是曲线运动 12、(A 级)汽车以恒定的速率绕圆形广场一周用时2min ,每行驶半周,速度方向改变多少度?汽车每行驶10s ,速度方向改变多少度?先作一个圆表示汽车的轨迹,然后作出汽车相隔10s 的两个位置速度矢量的示意图。
13、(A 级)一个质点从平面直角坐标系的原点开始运动并开始计时。
它在t 1时刻到达x 1=2.0m ,y 1=1.5m 的位置,在t 2时刻到达x 2=3.6m ,y 2=4.8m 的位置。
作草图表示质点在0~t 1和0~t 2时间内发生的位移L 1和L 2,然后计算它们的大小及它们与x 轴的夹角。
【课堂小结】v=300km/h第 2 课时学习过程【课前自学】请同学们在阅读教材的基础上解决以下问题:1、蜡块运动的数学描述(P5)①建立直角坐标系:以运动开始时蜡烛的位置为,水平向右的方向和竖直向上的方向分别为和的方向。
②蜡块位置随时间变化的方程:x方向的方程,y方向的方程。
③蜡块运动的轨迹方程:④蜡块的速度:v = 。
蜡块的速度方向与x轴的方向的角θ的正切。
2、初速为v0的匀加速直线运动可看为____________________和____________________两种运动的合运动。
3、水平抛出物体的运动可看为________________________和______________________两种运动的合运动。
【课堂探究】4、拿出一枚硬币,水平抛出后在空中(不计空气阻力,合外力就是重力)将做曲线运动问题:硬币做曲线运动物体的速度方向、合力方向及运动轨迹之间的空间关系怎样?(大致画出轨迹、标出一些位置的速度方向及合力方向,你会有所发现)结论:物体做曲线运动的条件是:物体做直线运动的条件是:【课堂练习】5、(A级)关于以下三位同学对曲线运动的理解说法正确吗?你是怎么理解的?同学A:曲线运动一定是变速运动,而变速运动不一定是曲线运动。
同学B:曲线运动是指物体运动的轨迹是曲线的运动,物体作曲线运动时所受到的合外力一定不为零,既可以是恒力,也可以是变力。
同学C:当物体做曲线运动时,物体所受合外力的方向与初速度方向可以成锐角,钝角或直角。
6、(A级)匀速直线运动、匀变速直线运动和曲线运动这三种不同运动的类比7、(A 级)以下关于力与运动的关系的说法中,正确的是( )A 、物体在恒力的作用下,不可能做曲线运动B 、物体在变力的作用下,不可能做曲线运动C 、物体在恒力的作用下,可能做曲线运动D 、物体在变力的作用下,不可能做加速运动 8、(B 级)质量为m 的物体,在F 1、F 2、F 3三个共点力的作用下做匀速直线运动,保持F 1、F 2不变,仅将F 3的方向改变900(大小不变)后,物体可能做( ) A 、加速度大小为m F 3的匀变速直线运动 B 、加速度大小为m F 32的匀变速直线运动 C 、加速度大小为m F 32的匀变速曲线运动 D 、匀速直线运动9、(B 级)一个物体的速度方向如图中v 所示。
从位置A 开始,它受到向前但偏右(观察者沿着物体前进的方向看,下同)的合力。
到达B 时,这个合力突然改成与前进方向相同。
到达C 时,又突然改成向前但偏左的力。
物体最终到达D 。
请大致画出物体由A 至D 的运动轨迹,并标出B 、C 、D 三点及速度的方向。
【课堂小结】F5.2平抛体运动学习目标:1、掌握抛体运动的动力学和运动学规律2、学会用运动的合成与分解知识来解决抛体运动问题学习重点:抛体运动的处理方法和运动规律学法指导:抛体运动是比较复杂的曲线运动,我们仍需要从物体的受力情况来确定其运动情况。
因此我们是采用运动的合成与分解(特别是正交分解)的方法来探究抛体运动的规律,即在一个平面直角坐标系中来研究抛体运动。
第 1课时学习过程【课前自学】请同学们在阅读教材的基础上解决以下问题:一、感知抛体运动1、做抛体运动的物体只受到作用,其、均不变。
(P8)2、生活中常见的抛体运动分为、、、等几种运动。
二、探究平抛运动规律3、平抛运动物体的初速度方向与重力方向。
4、以抛出点为坐标原点,以水平方向为x轴的方向,竖直向下的方向为y轴的方向,建立平面直角坐标系。
那么:①做平抛运动的物体在x轴方向上做运动。
它的加速度为。
在y 轴方向上做运动。
它的加速度为。
②做平抛运动的物体沿x轴方向上运动的速度v x和位移x随时间的变化规律分别为_____________、_____________。
沿y轴方向上运动的速度v y和位移y随时间的变化规律分别_____________、_____________。
5、下列关于平抛运动的说法中,正确的是()A、平抛运动是非匀变速运动B、平抛运动是匀速运动C、平抛运动是匀变速曲线运动D、平抛运动是加速度方向不变、大小变化的曲线运动【课堂探究】6、平抛物体运动的速度①、请你在图1中画出物体运动到P点时的速度v的方向,并根据平②、请写出用v x、v y表示的物体运动到P点的速度v(即合速度)的大小和方向的计算式。
图17、将一个物体以10m/s 的速度从10m 的高度水平抛出,不计空气阻力,取g =10m/s 2。
求:①落地时它的速度大小是多少?②落地时它的速度方向与地面的夹角θ是多少?8、平抛运动的时间、位移问题①、设将一小球以速度v 0从离地高h 处水平抛出,请你求出小球经多长时间着地?并根据计算结果说明,做平抛运动的物体的运动时间由什么条件决定?②、请你用所掌握的知识来解释课本第10页“做一做”中A 、B 两球运动时间的关系。
结论:③、在问题①中,小球落地时的水平位移是多少?做平抛运动的物体的水平位移由什么条件决定?思考:合位移为多大?方向如何?【课堂练习】 9、(A 级)在水平方向匀速飞行的飞机上,相隔1s 先后落下物体A 和B ,在A 落地前,A 物体将( )A 、在B 物体之前 B 、在B 物体之后C 、在B 物体正下方D 、在B 物体前下方10、(B 级)如图2所示,以9.8m/s 的初速度水平抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ=30°的斜面上。
则物体完成这段飞行的时间是(g 取9.8m/s 2)( ) A 、s 33 B 、s 332 C 、s3 D 、2s【课堂小结】图2图2 第 2 课 时【课前自学】1、平抛运动物体的轨迹 ①、请同学们根据平抛运动物体沿x 轴、y 轴两个方向上运动的位移随时间的变化规律,推导出平抛运动的轨迹方程(即包含x 、y 两个变量的关系式)。
②、根据上述推导,你认为平抛物体运动的轨迹是一条怎样的曲线?【课堂探究】2、一般抛体运动(只要求了解方法)①、斜抛运动物体的初速度和重力 。
(填“共线”或“不共线”)斜抛运动 匀变速曲线运动。
(填“是”或“不是”)②、物体抛出的初速度大小为v 0,初速度与水平方向的夹角为θ(射角)。
以抛出点为坐标原点,以水平方向为x 轴的方向,竖直向上的方向为y 轴的方向,建立平面直角坐标系。
那么,在水平方向和竖直方向物体的初速度分别为:v 0x = v 0cos θ,v 0y = v 0sin θ。
则做斜抛运动的物体在x 轴、y 轴方向上分别做什么运动?它的加速度多大?x 轴上做初速度为 的 运动,加速度为 ,速度表达式为v x = ,位移表达式为x = ;y 轴上做初速度为 的 运动,加速度为 ,速度表达式为v y =【课堂练习】3、(A 级)在一次摩托车跨越壕沟的表演中,摩托车从壕沟的一侧以v =40m/s 的速度沿水平方向飞向另一侧,壕沟两侧的高度及宽度如图2所示。
摩托车前后轮的轴距为1.6m ,不计空气阻力。
①摩托车是否能越过壕沟?请计算说明。
(g =10m/s 2)②如果摩托车能越过壕沟,它落地的速度多大?落地速度的方向与地面的夹角是多大(可用这个角的三角函数表示)?(g=10m/s 2)v 图14、(A 级)一条水平放置的水管,横截面积S=2.0cm 2 ,距地面高h=1.8m.水从管口以不变的速度源源不断地沿水平方向射出,水落到地面的位置到管口的水平距离是0.9m ,问:每秒内从管口流出的水有多大体积?设管口横截面上各处水的速度相等。