高一年级物理导学案必修2曲线运动.docx

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高一年级物理导学案必修2曲线运动

廊坊八中高一年级物理导学案

第二周第1节编制人：

郑光久班级：

姓名：

组别：

课题

曲线运动

导学案类型

三案合一

学习内容

预习案

【预习目标】

1.通过阅读课本知道什么是曲线运动及曲线运动中速度的方向

2.通过举例分析知道物体做曲线运动的条件

【预习内容】（认真阅读教材P2-P6，独立完成下列问题）

1.什么是曲线运动？

2.曲线运动的速度方向？

3.曲线运动是一种什么运动？

4.物体做曲线运动的条件是什么？

【预习自测】

1.关于曲线运动速度的方向，下列说法中正确的是（）

A．在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变

B.质点做曲线运动时，速度方向是时刻改变的，它在某一点的瞬时速度的方向与这—点运动的轨迹垂直

C．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就是在曲线上的这—点的切线方向

D．曲线运动中速度的方向是不断改变的，但速度的大小不变

2．物体做曲线运动的条件为（）

A．物体运动的初速度不为零

B．物体所受的合外力为变力

C．物体所受的合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上

D．物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同—条直线上

3．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（）

探究案

【学习目标】

1．理解平抛运动的性质是匀变速运动，其加速度为g

2．学会研究抛体运动的方法

【学习重点】分析曲线运动的性质及条件

【学习难点】判断力、速度和轨迹的关系

【方法指导】自主预习课本、交流讨论、当堂检测练习

【自主探究】

（小组交流讨论下列问题）

一、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？

（仔细阅读p3）

练习：

（教材p7问题与练习3）

二、为什么说曲线运动是变速运动?

（仔细阅读p3）

三、讨论速度方向与合力方向与运动轨迹三者之间的关系？

（仔细阅读p6物体做曲线运动的条件）

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?

【当堂检测】

如图5—1-1所示，物体在恒力作用下沿曲线从A运动到B，这时它所受的力突然反向。

大小不变。

在此力作用下，物体以后的运动情况中，可能的是（）

A．沿曲线Ba运动B．沿曲线Bb运动

C.沿曲线Bc运动D．沿曲线由B返回A

训练案

1．关于曲线运动。

下列说法中正确的是（）

A．变速运动—定是曲线运动B．曲线运动—定是变速运动

C．速率不变的曲线运动是匀速运动D．曲线运动也可以是速度不变的运动

5．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

6．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

7．一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

8．一个做匀速直线运动的物体，突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时，物体运动为（）

A．一定做直线运动B.一定做曲线运动

C．可能做直线运动，也可能做曲线运动D．运动的形式不能确定

9．自行车场地赛中，当运动员绕圆形赛道运动一周时，下列说法中正确的是（）

A．运动员通过的路程为零

B．运动员速度的方向一直没有改变

C．由于起点和终点的速度方向没有改变，其运动不是曲线运动

D.虽然起点和终点的速度方向没有改变，其运动还是曲线运动

10．如果物体所受的合外力跟其速度方向____________物体就做直线运动．如果物体所受的合外力其速度方向__________________物体就做曲线运动．

廊坊八中高一年级物理导学案

第二周第2节编制人：

郑光久班级：

姓名：

组别：

课题

曲线运动描述的实例-蜡快运动

导学案类型

三案合一

学习内容

5分钟复习及测试：

1．关于两个分运动的合运动，下列说法正确的是（　　）。

A．合运动的速度一定大于两个分运动的任意一个的速度

B．合运

动的速度一定大于某一个分运动的速度

C．合运动就是物体的实际运动

D．只要确定了两个分速度

的大小，就可以确定合速度的大小

2．做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的是（　　）。

[来源:

A．速率　　　　B．速度C．合外力D．加速度

预习案

【预习目标】

1.通过阅读课本知道物体的运动轨迹不是直线是，需要建立平面直角坐标系进行研究

2.尝试利用所学知识分析蜡块运动

【预习内容】

（观察蜡块的运动方向和轨迹；思考蜡块运动的性质和和运动与分运动之间的关系）

演示实验（先阅读教材p4-p5内容，带领学生观看实验视频）

一个一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体R，将开口用橡皮塞塞紧。

（图甲）

1、将玻璃管倒置（图乙），旁边放一刻度尺，可以看到蜡块大致怎么运动的？

2、再次将玻璃管颠倒，在蜡块上升的同时将管子贴着黑板水平向右匀速运动。

观察蜡块大致怎么运动的？

【预习自测】

蜡块运动分析

蜡块的位置。

蜡块的轨迹。

蜡块的位移

水平位移:

竖直位移:

。

合位移:

。

蜡块的速度

水平速度:

竖直速度:

。

合速度:

。

探究案

【学习目标】

1．通过分析蜡块的运动总结曲线运动的解题思路

2．理解合运动、分运动的关系

【学习重点】归纳总结曲线运动的解题思路

【学习难点】运动独立性理解

【方法指导】自主学习、交流讨论、自主归纳、练习

实验分析

引导1：

同学们仔细体味实验会发现：

实验中蜡块同时参与了两个运动（分运动），一方面沿着管子匀速上升（一个分运动）；一方向随着管子向右匀速运动（另一个分运动）。

蜡块实际的运动是合运动

交流讨论1、合运动与分运动有什么关系？

蜡块任一时刻的位置

（我们就沿水平和竖直方向建立直角坐标系，以起点为原点，如图所示。

）

引导1：

设蜡块竖直向上的速度为

，蜡块水平向右的速度为

则蜡块任一时刻的位置坐标是什么？

引导2：

那t时间内物体的位移如何计算呢？

蜡块运动的轨迹

引导3：

蜡块的轨迹是什么样的？

那蜡块运动过程中任一时刻的位置坐标x、y之间存在怎样关系呢？

（如果能找到它们的关系式，就能了解关系式所描述的曲线的特点）

参考知识：

在数学上，关于x、y两个变量的关系式描述一条曲线（包括直线），如y=2x+1这个关系式描述的是一条直线；y=x2+1关系式描述的是一条曲线。

蜡块的速度

引导4：

蜡块的运动轨迹我们已经知道了，那蜡块做的是匀速直线运动还是变速直线运动呢？

交流讨论2、红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升，若红蜡块在A点匀速上升的同时，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，你能粗略画出红蜡块实际运动的轨迹吗?

例题：

飞机起飞时以300km/h的速度斜向上飞，飞行方向与水平方面的夹角30o。

求水平方向的分速度

和竖直方向的分速度

?

【课后作业】请将课本P71、2、4、5做到作业本上。

训练案

1、互成角度的两个匀速直线运动合运动，下列说法正确的是（）

A、一定是直线运动B、一定是曲线运动

C、可能是直线，也可能是曲线运动D、以上都不符

2、互成角度的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动，正确说法是（）

A、一定是直线运动B、一定是曲线运动

C、可能是直线运动，也可能是曲线运动D、以上都不对

3、一人站在匀速运动的自动扶梯上，经时间20s到楼上，若自动扶梯不动，人沿扶梯匀速上楼需要时间30s，当自动扶梯匀速运动的同时，人沿扶梯匀速（相对扶梯的速度不变）上楼，则人到达楼上所需的时间为________s

4、竖直放置两端封闭的玻璃管内注满清水和一个用红蜡做成的圆柱体，玻璃管倒置时圆柱体能匀速上浮，现将玻璃管倒置，在圆柱体匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速运动，已知圆柱体运动的速度是0.05m/s，θ＝600，如图所示，则玻璃水平运动的速度是多大？

5、质量M=2kg的物体在光滑的平面上运动，其分速度Vx和Vy随时间变化的图线如图所示，求：

（1）物体的初速度；

（2）物体受的合力；（3）t=8s时物体的速度；（4）t=4s时物体的位移大小；

廊坊八中高一年级物理导学案

第二周第3节编制人：

郑光久班级：

姓名：

组别：

课题

曲线运动描述实例-小船渡河

导学案类型

三案合一

学习内容

5分钟复习及测试：

1．一质点做曲线运动，它的轨迹由上到下，如图所示。

关于质点通过轨迹中点时的速度的方向和合外力F的方向可能正确的是（　　）

2．如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以速度v匀速上浮。

现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀加速向右运动，则蜡块运动的轨迹可能是（　　）

A．直线PB．曲线QC．曲线RD．无法确定

预习案

【预习目标】

1.通过预习材料明确所给问题考察的知识

2.尝试利用所学知识分析该问题运动

【预习内容】

受热带风暴“风神”的影响，2008年6月26日白天至27日早上广东省河源市多个县市持续强降雨，江河暴涨，道路受毁，村庄受浸，山塘水库溢流．灾情就是命令，危急时刻，武警广东总队河源市支队官兵闻灾而动，支队先后派出抢险突击队2批70多名官兵及时赶到现场用冲锋舟、橡皮艇或是简陋的轮胎、木板等工具，一天内转移被洪水围困的群众8500多人　

请你思考：

在抗洪抢险中，时间就是生命．假如你是一名战士，在救人的地点、船速和水速大小一定的情况下，你应如何驾驶冲锋舟才能在最短的时间内将人送上岸？

延伸阅读加强对运动合成与分解的理解

1．运动的合成和分解：

由已知的分运动来求合运动，叫做运动的合成；已知合运动求跟它等效的分运动，叫运动的分解．两者互为逆运算．

2．合运动分解的原则：

与力的分解类似．若没有限制条件，一个实际运动可分解为无数对分运动，但在实际问题中往往分解成两个便于分析求解的简单运动．

3．合成和分解的方法：

运动的合成和分解常包括位移、速度和加速度的合成和分解，由于它们都是矢量，所以遵循平行四边形定则．

4．对于在平面内运动的物体，常将其运动在某直角坐标系中进行正交分解，则有：

vx＝v·cos_θ，vy＝v·sin_θ（θ为速度方向与x轴的夹角）

x＝s·cos_α，y＝s·sin_α（α为位移方向与x轴的夹角）．

探究案

【学习目标】

1．理解合成与分解可以解决较复杂的运动

2．学会化繁为简研究小船渡河问题

【学习重点】分析归纳小船渡河的规律

【学习难点】应用数学知识分析渡河

【方法指导】自主学习、交流讨论、自主归纳、练习

探究一、同一直线上的运动的合成

例1　某人站在自动扶梯上不动，扶梯正常运行，人经时间t1由一楼升到二楼；如果自动扶梯不动，人从一楼沿扶梯走到二楼所用的时间为t2．现在扶梯正常运行，人也保持原来的速率沿扶梯向上走，则人从一楼到二楼所用的时间是多少？

探究二、互成角度的两运动的合成

小船的实际运动（站在岸上的人看到的运动）为合运动，同时参与的两个分运动，一个是船相对于静止水的运动，它的方向与船身指向相同；另一个是船随水漂流的运动，它的方向与河岸平行．船在水中的合运动（实际看到的运动）是上述两个分运动的合成．

分情况讨论小船的渡河问题

第一种情况：

船速大于水速，即v1＞v2．（设船在静水中的速度为v1，水流速度为v2，河宽为d）

1．怎样才能使渡河的时间最短

2．怎样才能使渡河的位移最短

第二种情况：

船速小于水速，即v1＜v2．

1．怎样才能使渡河的时间最短

2．怎样才能使渡河的位移最短

例2　一艘小船在100m宽的河中横渡到对岸，已知水流的速度是3m/s，小船在静水中的速度是4m/s．问：

（1）欲使船渡河的时间最短，船应该怎样渡河？

最短时间是多少？

船经过的位移为多大？

（2）欲使船航行的距离最短，船应该怎样渡河？

渡河时间为多长？

【课后作业】

1.湘西有座美丽的凤凰古城，它是文学大师沈从文的故乡．古城外有条美丽的沱江，“沱江泛舟”是每位游客不可缺少的活动．坐上小木船，荡漾在清澈见底的沱江上，放眼两岸尽是带有浓厚土家族民族风情的吊脚楼，真是有种“人在画中游”的感觉．设船相对于水的速率不变，当在你顺流而下时不小心将草帽掉入水中，10min后到达终点并立即返航，如果船速不变，请问你再经过多长时间能捞到漂来的草帽？

2.小船匀速横渡一条河流，当船头垂直对岸方向航行时，在出发后的10min到达对岸下游120m处；若船头保持与河岸成α角向上游航行（速率不变），在出发后12.5min时到达正对岸求：

（1）水流的速度；

（2）船在静水中的速度；（3）河的宽度；（4）船头与河岸的夹角α．

训练案

1.一人游泳渡河以垂直河岸不变的速度（相对水）向对岸游去，河水流动速度恒定.下列说法中正确的是（）

A.河水流动速度对人渡河无任何影响B.人可以垂直到达对岸

C.由于河水的流动的影响，人到达对岸的时问与静水中不同

D.由于河水流动影响，人到达对岸的位置，向下游方向偏移

2.小船在静水中的速度已知，今小船要渡过一条河，渡河时小船船头垂直指向河岸，若船行到河中间时，水流速度突然增大，则（）

A.小船渡河时间不变B.小船渡河时间增加

C.小船到达对岸地点在预定点下游某处

D.无法确定渡河时问及到达对岸地点如何变化

3.某人站在自动扶梯上，经时间t1由一楼升到二楼．如果自动扶梯不动，人从一楼走到二楼的时间为t2现在扶梯正常运行，人也保持原来的速率沿扶梯向上走,则人从一楼到二楼的时间是（）

4.关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的台运动，下列说法中正确的是（）

A.一定是直线运动B.一定是曲线运动

C.可能是直线运动，也可能是曲线运动D.以上都不对

5.雨点以8m／s的速度竖直下落，雨中步行的人感到雨点与竖直方向成30°迎面打来，那么人行走的速度大小是________m／s．

廊坊八中高一年级物理导学案

第三周第1节编制人：

郑光久班级：

姓名：

组别：

课题

平抛运动

导学案类型

三案合一

学习内容

5分钟复习及测试：

小船在静水中的速度是v，现小船要渡一河流，渡河时小船朝对岸垂直划行，若航行至河中时，河水流速增大，则渡河时间将（　　）

A．增大B．减小C．不变D．不能确定

预习案

【预习目标】

1.通过阅读课本知道什么是抛体运动

2.尝试利用所学知识分析平抛运动

【预习内容】（认真阅读教材P8-P10，独立完成下列问题）

1．抛体运动

（1）以任意角度向空中抛出一个粉笔头．请同学们观察粉笔头的运动轨迹．判断它的运动性质．分析它的受力情况．生活中有哪些物体的运动与我们刚才实验中的粉笔头运动情况相似?

（2）从这些例子中我们可以看出，所有这些物体都是以一定的被抛出，忽略，在只受的情况下做曲线运动，我们把这种运动称为抛体运动．

在抛体运动中有一种特殊情况，即物体被抛出时的初速度方向沿方向，我们把这样的抛体运动称为平抛运动．

2．抛体的位置

我们以平抛运动为例来研究抛体运动所共同具有的性质．

首先我们来研究初速度为v0的平抛运动的位置随时间变化的规律．用手把小球水平抛出，小球从离开手的瞬间（此时速度为v0，方向水平）开始，做平抛运动．（我们以小球离开手的位置为坐标原点，以水平抛出的方向为x轴的方向，竖直向下的方向为y轴的方向，建立坐标系，并从这一瞬间开始计时．）

（1）在抛出后的运动过程中，小球受力情况如何?

（2）那么，小球在水平方向有加速度吗?

它将怎样运动?

（3）我们用公式表示小球的水平坐标随时间变化的规律将如何表示?

（4）在竖直方向小球有加速度吗?

若有，是多大?

它做什么运动?

它在竖直方向有初速度吗?

（5）那根据运动学规律，请大家说出小球在竖直方向的坐标随时间变化的规律

（6）小球的位置能否用它的坐标（x，y）描述?

能否确定小球在任意时刻t的位置?

【预习自测】

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.为了探究平抛物体的运动规律，可做下面的实验：

如图所示，用小锤打击弹性金属片，Ａ球就水平习出，同时Ｂ球被松开，做自由落体运动，无论Ａ球的初速度大小如何，也无论两球开始距地面高度如何，两球总是同时落到地面，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

探究案

【学习目标】

1．理解平抛运动的性质是匀变速运动，其加速度为g

2．学会研究抛体运动的方法

【学习重点】分析归纳抛体运动的规律

【学习难点】应用数学知识分析归纳抛体运动的规律

【方法指导】自主学习、交流讨论、自主归纳、练习

1．抛体的轨迹

例题1．讨论物体以速度v水平抛出后的轨迹。

（认真阅读教材p10-11，独立完成下列问题）

2．抛体的速度

引导：

利用运动合成的知识，结合图5.2-3，求物体落地速度是多大?

落地速度与什么因素有关?

例2．一个物体以l0m／s的速度从5m的水平高度抛出，落地时速度与地面的夹角θ是多少（不计空气阻力）?

【当堂检测】在5m高的地方以6m／s的初速度水平抛出一个质量是10kg的物体，则物体落地的速度是多大?

（忽略空气阻力，取g=10m／s2）

【合作探究】（认真阅读教材P9-11，完成下列问题）

引导1：

由于运动的等时性，那么大家能否根据前面的结论得到物体做平抛运动的时间?

平抛运动的物体在空中运动的时间仅取决于什么？

引导2：

那么落地的水平距离是多大?

（平抛运动的水平位移不仅与初速度有关系，还与物体的下落高度有关）

课外延伸：

利用速度与水平方向夹角公式解题

【例】球做平抛运动，在球落地前，其速度方向与竖直方向的夹角经时间

由

变为

，求此球做平抛运动的初速度。

解析：

根据平抛运动速度公式有

①,

②

联立①②解得

【课后作业】请将课本P71、2、4做到作业本上。

训练案

1．平抛物体的运动可以看成（）

A．水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动的合成

B．水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀速运动的合成

C．水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀加速运动的合成

D．水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成

2．物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向的分速度vy（取向下为正）随时间变化的图线是（）

3．一小球在高0．8m的水平桌面上滚动，离开桌面后着地，着地点与桌边水平距离为1m，求该球离开桌面时的速度．

4．在5m高处以8m/s的初速度水平抛出—个质量为12kg的物体，空气阻力不计，g取10m／s2：

，试求：

（1）物体落地的速度的大小；

（2）物体从抛出到落地发生的水平位移．

廊坊八中高一年级物理导学案

第三周第2节编制人：

郑光久班级：

姓名：

组别：

课题

平抛运动规律应用

导学案类型

三案合一

学习内容

5分钟复习及测试：

1．做平抛运动的物体，每秒速度的增量总是（　　）

A．大小相等，方向相同B．大小不等，方向不同

C．大小相等，方向不同D．

大小不等，方向相同

2．滑雪运动员以

20m/s的速度从一平台水平飞出，落地点与飞出点的高度差为3.2m。

不计空气阻力，g取10m/s2。

运动员飞过的水平距离为s，所用时间为t，则下列说法正确的是（　　）]

A．s＝16m，t＝0．5sB．s＝16m，t＝0．8s

C．s＝20m，t＝0．5sD．s＝20m，t＝0．8s

预习案

【预习目标】

1.通过阅读教材掌握平抛运动的研究方法和基本规律。

2.能熟练解决简单的平抛运动问题。

【预习内容】（认真阅读教材P8-P11，体会平抛运动问题中的方向问题）

1.平抛运动的处理方法

通常，可以把平抛运动看作为两个分运动的合动动：

一个是水平方向（垂直于恒力方向）的_______运动，一个是竖直方向（沿着恒力方向）的_____________运动．

2.平抛运动的规律

以抛出点为坐标原点，水平初速度v0方向为沿x轴正方向，竖直向下的方向为y轴正方向，对任一时刻t

①速度：

合速度

方向：

②位移:

合位移大小：

方向：

③时间:

【预习自测】

1．做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是（）

A．大小相等，方向相同B．大小不等，方向不同

C．大小相等，方向不同D．大小不等，方向相同

2．飞机以150m/s的水平速度匀速飞行，某时刻让A球下落，相隔1秒又让B球落下，不计空气阻力，在以后的运动过程中，关于A、B两球相对位置的关系，正确的结论是：

（）

A．A球在B球的前下方B．A球在B球的后下方

C．A球在B球的正下方5m处D．以上说法都不对

3．在距地面高h处以水平速度v抛出一个物体，落地时速度与水平方向的夹角为θ，在下列几组v和h的数据中，θ角最大的是：

（　）

A．v=10m／s，h=30m　　　　　　B．v=50m／s，h=10m

C．v=30m／s，h=30m　　　　　　　D．v=10m／s，h=50m

4．在20m高处，以初度度v0=10m/s水平抛出一个钢球。

（g=10m/s2）求：

（1）钢球经多长时间落地？

（2）钢球落地时飞出多远？

（3）钢球落地时速度大小是多少？

速度方向与竖直方向夹角的正切值是多大？

探究案

【学习目标】

1.能熟练运用平抛运动规律解决问题。

2.能准确把握平抛运动中涉及的方向问题。

【学习重点】利用平抛运动规律解决实际问题的思路建立

【学习难点】平抛运动的速度、位移方向在解题时的应用

【方法指导】自主学习、交流讨论、自主归纳、练习

【自主探究】

1.平抛运动物体的速度方向与位移方向的关系

【合作探究】

1．利用平抛运动的规律求解

【例1】物体以v0=10m/s的速度水平抛出，在抛出2s内物体位移是多大？

第2s末的速度是多少?

前2s内的平均速度是多少？

2.分解速度

【例2】如图所示，以9.8m／s的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上．求物体的飞行时间、下落的高度及水平射程？

（g=10m/s2）

3．分解位移

【例3】如下图，在倾角为α的斜面上A点，以初速υ0水平抛出一小球，小球落在斜面上的B点，不计空气阻力，求小球落到B点的速度多大？

【当堂检测】如图所示，在倾角为θ的斜面顶端A处以速度v0水平