曲线运动教案范文.docx

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曲线运动教案范文

曲线运动教案范文

教学准备

1.教学目标

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.知道物体做曲线运动的条件．

3.学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．过程与方法

1.学会分析日常生活中的曲线运动．

2.结合牛顿第二定律解释物体做曲线运动的条件．

3.通过红蜡块运动的实验，观察并分析在平面直角坐标系中研究物体的运动情况．情感、态度与价值观

曲线运动是物体运动的普遍形式，注意观察身边不同物体的运动状态，思考产生不同运动的原因，体验分析实际问题的乐趣.

2.教学重点/难点

多媒体、板书

3.教学用具

4.标签

教学过程

一、曲线运动的位移

探究交流：

图中做飞行表演的飞机正在螺旋上升，为了描述飞机的位移，选择平面直角坐标系可以吗？

如果不可以，应该选择什么样的坐标系？

【提示】飞机不是在一个平面内运动，所以在平面直角坐标系中无法描述它的位移．描述飞机的位移需建立三维坐标系.

1.基本知识

（1）曲线运动

质点运动的轨迹是曲线的运动．

（2）建立坐标系

研究在同一平面内做曲线运动的物体的位移时，应选择平面直角坐标系．

（3）描述

对于做曲线运动的物体，其位移应尽量用坐标轴方向的分矢量来表示．

2．思考判断

（1）人造卫星围绕地球的运动是曲线运动．（√）

（2）研究风筝的运动时，可以选择平面直角坐标系．（×）

（3）当物体运动到某点时，位移的分矢量可用该点的坐标来表示．（√）

二、曲线运动的速度

探究交流

在砂轮上磨刀具时，刀具与砂轮接触处的火星沿什么方向飞出？

转动雨伞时，雨伞上的水滴沿什么方向飞出？

由以上两种现象你能得出什么结论？

【提示】火星将沿砂轮与刀具接触处的切线方向飞出，雨滴将沿伞边上各点所在圆周的切线方向飞出．由这两种现象可以看出，物体做曲线运动时，在某点时的速度方向应沿该点所在轨迹的切线方向.

1.基本知识

（1）速度的方向

质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向．

（2）运动性质

做曲线运动的质点的速度的方向时刻发生变化，即速度时刻发生变化，因此曲线运动一定是变速运动．

（3）描述

用速度在相互垂直的两个方向的分矢量表示，这两个分矢量叫做分速度．

2．思考判断

（1）喷泉中斜射出的水流，其速度方向沿切线方向．（√）

（2）曲线运动的速度可以不变．（×）

（3）分速度是标量．（×）

3.曲线运动的速度特点

曲线运动速度的特点：

一是速度时刻改变；二是速度方向总是沿切线方向．

（1）曲线运动中质点在某一时刻（或某一位置）的速度方向，就是质点从该时刻（或该点）脱离曲线后自由运动的方向，也就是曲线上这一点的切线方向．

（2）速度是一个矢量，既有大小，又有方向，假如在运动过程中只有速度大小的变化，而物体的速度方向不变，则物体只能做直线运动．因此，若物体做曲线运动，表明物体的速度方向发生了变化．

三．运动描述的实例

探究交流：

在蜡块运动的描述中，如果只让玻璃管向右移动的速度变大，蜡块的速度如何变？

1．基本知识

（1）蜡块的位置（如图512所示）

蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为vy，玻璃管向右移动的速度设为vx.从蜡块开始运动的时刻计时，于是在时刻t，蜡块的位置P可以用它的x、y两个坐标表示，x＝vxt，y＝vyt.

（2）蜡块的速度

四、物体做曲线运动的条件

1.基本知识

（1）当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动．

（2）当物体加速度的方向与速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动．

2．思考判断

（1）物体做曲线运动时，合力一定是变力．（×）

（2）物体做曲线运动时，合力一定不为零．（√）

（3）物体做曲线运动时，加速度一定不为零．（√）

探究交流

你能总结出物体做直线运动的条件吗？

五、运动性质和轨迹的判断

【问题导思】

1．当物体所受合力变化时，加速度变化吗？

2．当物体所受合力与速度成锐角时，物体是加速运动，还是减速运动？

3．物体运动的轨迹如何判定？

1．物体所受合力为零或不受力时，将做匀速直线运动或静止．

2．物体所受合力不为零时，若合力方向与速度方向夹角为θ，则

3.物体运动性质和轨迹的判断方法

两个互成角度的直线运动的合运动的性质和轨迹，由两分运动的性质及合初速度与合加速度的方向关系决定．

（1）根据合加速度是否恒定判定合运动是匀变速运动还是非匀变速运动，若合加速度不变且不为零，则合运动为匀变速运动；若合加速度变化，则为非匀变速运动．

（2）根据合加速度与合初速度是否共线判断合运动是直线运动还是曲线运动，若合加速度与合初速度在同一直线上，则合运动为直线运动，否则为曲线运动．

4．不在一条直线上的两个直线运动的合运动的几种可能情况

（1）两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动．

（2）一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速曲线运动．

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互动讨论

1、关于以下三位同学对曲线运动的理解说法正确吗？

你是怎样理解的？

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，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：

当物体作曲线运动时，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。

2、请拿出一枚硬币，将它作曲线运动，并说明它为什么能作曲线运动？

为什么物体所受合外力方向与速度方向不在同一直线上物体能作曲线运动？

献计献策

曲线运动的特点

1、受力特点：

物体所受外力与速度方向不在一条直线上，且指向轨道内侧，曲线运动一定是变速运动，因为其速度方向一定在变化，曲线运动可以加速度恒定的匀变速运动，也可以是加速度变化的非匀变速运动。

2、曲线运动的轨迹特点：

向受力的一侧偏，且与初速度方向相切，曲线运动

的轨迹不会出现急折，只能平滑变化，轨迹总在力与速度的夹角中。

3、曲线运动的合外力方向与速度方向的关系。

做曲线运动的物体，其轨迹向合外力所指的一方弯曲，或合外力指向轨迹“凹”

侧，若已知物体运动的轨迹，可判断出合外力的大致方向；若合外力为变力，则为变加速运动；若合外力为恒力，则为匀变速曲线运动；当合外力为恒力时，合外力方向与速度方向夹角为α，则当α为锐角时，物体做曲线运动的速率将变大；当α为钝角时，物体做曲线运动的速率将变小，当α为直角时，则该力只改变速度的方向不改变速度的大小。

拓展提高：

如图5-1-2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（如图5-1-2），可能正确的是（图5-1-3中F为地面对它的静摩擦力，Ff为它行驶时所受阻力）（）

图5-1-3图5-1-2

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第四章

曲线运动

一、本章知识要点：

1、曲线运动中质点的速度沿轨道的切线方向，且必具有加速度。

2、运动的合成和分解。

3、平抛运动。

4、匀速率园周运动，线速度和角速度、周期、园周运动的向心加速度v2

a?

R5、园周运动中的向心力

二、说明：

v2

1．不要求会推导向心加速度的公式a?

R2．有关向心力的计算，只限于向心力是在一条直线上的力合成的情况。

二、本章内容及高考考查的特点：

本章知识是运动学和动力学知识的综合运用。

首先讲述了曲线运动的特点和条件，然后讲述了研究曲线运动的基本方法—运动的合成和分解；最后研究了曲线运动的两种重要特殊情况—平抛运动和匀速园周运动。

其中平抛运动和匀速圆周运动的描述及向心力、向心加速度的概念是本章的重点。

运动的合成和分解是本章的重点。

平抛运动的规律及其研究方法、圆周运动的角速度、线速度、向心加速度及做园周运动的物体力与运动的关系是近年高考的热点，人造地球卫星几乎每年都有，园周运动经常与电磁场、洛仑兹力等内容结合起来进行考查。

这部分知识是高考综合考察的常考点，主要以综合计算题形式出现。

三、课时安排：

第一课时：

曲线运动运动的合成和分解

第二课时：

平抛运动

第三课时：

匀速圆周运动及向心力公式

第四课时：

匀速圆周运动的应用

第五课时：

竖直面内的圆周运动

第六课时：

单元检测

第七课时：

单元检测讲评

第八课时：

单元检测讲评

第一课时

曲线运动运动的合成和分解

教学目的和要求：

1、了解物体做曲线运动的特点和条件

2、理解运动合成和分解的原理和法则

3、掌握运动合成和分解的方法

教学过程：

一、曲线运动的特点：

曲线运动的速度方向就是通过这点的曲线的切线方向，说明曲线运动是变速运动，但变速运动并不一定是曲线运动，如匀变速直线运动。

二、物体做曲线运动的条件

物体所受合外力方向和速度方向不在同一直线上。

三、匀变速曲线运动和非匀变速曲线运动的区别

匀变速曲线运动的加速度a恒定（即合外力恒定），如平抛运动。

非匀变速曲线运动的加速度是变化的，即合外力是变化的，如匀速园周运动。

四、运动的合成和分解

㈠原理和法则：

1．运动的独立性原理：

一个物体同时参与几种运动，那么各分运动都可以看作各自独立进行，它们之间互不干扰和影响，而总的运动是这几个分运动的叠加。

例如过河。

2．运动的等时性原理：

若一个物体同时参与几个运动，合运动和分运动是在同一时间内进行的。

3．运动的等效性原理：

各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果。

4．运动合成的法则：

因为s、v、a都是矢量，所以遵守平行四边形法则。

若在同一直线上则同向相加，反向相减。

㈡运动的合成

1．两个匀速直线运动的合成

①分运动在一条直线上，如顺水行舟、逆水行舟等。

②两分运动互成角度（只讨论有直角的问题）。

例1：

一人以4m/s

6m/s的速度骑行时，感觉风是从东南吹来，则实际风速和风向如何？

解析：

风相对人参与了两个运动：

相对自行车向西的运动v1和其实际运动v2，感觉的风是合运动v。

v2=2m/s

tgα=1/2

例2：

汽车以10m/s的速度向东行驶，雨滴以10m/s的速度竖直下落，坐在汽车里的人观察到雨滴的速度大小及方向如何？

解析：

雨滴参与两个运动：

相对汽车向西的运动和竖直向下的运动，汽车里的人观察到的速度是合速度。

方向：

下偏西450

例3．小船过河问题

①最短时间过河。

船头指向对岸。

②最短位移过河。

分v1>v2、v1

2．一个匀速直线运动和一个加速直线运动的合成：

①两分运动在一直线上，如匀加速、匀减速、竖直上抛运动等。

②两分运动互成角度。

如平抛运动，下节课再讲。

3．两个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动。

若v0与a合在同一

直线上，做直线运动；若v0与a合不在同一直线上做曲线运动。

这类题目将在

电场和磁场中出现。

㈡运动的分解：

一般是根据研究对象的实际运动效果分解，要注意的是研究对象的实际运动是合运动。

例1．汽车拉物体

例2．人拉小船

例3．反射光线在屏幕上光斑的速度

五、