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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流人教版高一物理必修2教案全册.精品文档.高考资源网1.前言：物体做匀速直线运动的条件是什么？做直线运动的条件又是什么？生甲：物体做匀速直线运动的时候所受的合外力为零，而且反过来如果物体所受的合外力是零则物体会处在静止或者匀速直线运动状态。生乙：若物体做直线运动则需要它受的合外力的方向与它运动的方向保持一致，这个时候如果合外力的大小不变则物体的运动可能是匀加速或者匀减速，如果合外力的大小是变化的，则物体做变加速运动。2导入新课：什么是曲线运动？ 师：物体运动径迹是曲线而不是直线的运动称为曲线运动。曲线运动比直线运动复杂得多，而自然界中普遍发生的
2、运动大多是曲线运动，所以运用已学过的运动学的基本概念和动力学的基本规律牛顿运动定律研究曲线运动问题是十分必要的。一、曲线运动速度的方向图5.1-11质点做曲线运动时，速度方向是时刻改变的。如图5.11所示的是砂轮打磨工件的情景，提出问题：我们该如何描述铁屑飞出时的运动方向？ 师生共同探讨得出：“质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向”的结论。来源:Z,xx,k.Com2质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是在曲线的这一点的切线方向上。注意：物理中所讲的“切线方向”与数学上的“切线方向”是有区别的。二、曲线运动的性质：曲线运动一定是变速运动因为速度是矢量，既有大小，又有方向。当速度的大小发
3、生改变，或者速度的方向发生改变，或者速度的大小和方向都发生改变，就表示速度矢量发生了变化。而曲线运动中速度的方向时刻在改变(无论速度大小是否改变)，即速度矢量时刻改变着，所以曲线运动必是变速运动。 三、做曲线运动的物体一定具有加速度，所受合外力一定不等于零 做曲线运动的物体的速度时刻在改变，即运动状态时刻在改变着，由牛顿运动定律可知，力是改变物体运动状态的原因即改变速度的原因，力是产生加速度的原因。而加速度等于速度的变化v与时间t的比值。只要速度有改变，即vO，就一定具有加速度。高考资源网 四、物体做曲线运动的条件 1当合外力的方向与初速度在同一直线上的情况下，合外力所产生的加速度只改变速度的
4、大小，不改变速度的方向，此时物体只能作变速直线运动。图5.1-22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时，合外力所产生的加速度就不但可以改变速度的大小，而且可以改变速度 的方向，物体将做曲线运动，如图5.1-2所示。【学习探究】物体受力与运动关系对照表5.2-2 质点在平面内的运动课题5.2-2 质点在平面内的运动备课时间上课时间总课时数课程目标来源:Zxxk.Com知识与来源:学科网技能来源:Z+xx+k.Com1、在具体问题中知道什么是合运动，什么是分运动。来源:学科网ZXXK2、知道合运动和分运动是同时发生的，并且互不影响。来源:学科网3、知道运动的合成和分解的方法遵循平
5、行四边形法则过程与方法使学生能够熟练使用平行四边形法则进行运动的合成和分解情感态度与价值观使学生明确物理中研究问题的一种方法，将曲线运动分解为直线运动。教学重点对一个运动能正确地进行合成和分解教学难点具体问题中的合运动和分运动的判定。教学过程二次备课一、合运动与分运动1.合运动与分运动：如果一个物体同时参与了两种运动，这两种运动叫做分运动，而物体相对地面的实际运动就是合运动。实际运动的方向就是合运动的方向。2.在一个具体问题中判断哪个是合运动，哪个是分运动的关键是弄清物体实际发生的运动是哪个，则这个运动就是合运动。物体实际发生的运动就是物体相对地面发生的运动，或者说是相对于地面上的观察者所发生
6、的运动。3.相互关系运动的独立性：分运动之间是互不相干的，即各个分运动均按各自规律运动，彼此互不影响。运动的等时性：各个分运动及其合运动总是同时发生，同时结束，经历的时间相等；运动的等效性：各分运动叠加起来的效果与合运动相同。运动的相关性：分运动的性质决定合运动的性质和轨迹。4.在进行运动的分解（例如速度、位移等的分解）时，要在遵从平行四边形定则的前提下，还要按照实际效果进行分解。三、运动的合成与分解这是处理复杂运动的一种重要方法。1.运动的合成与分解：已知分运动的情况求合运动的情况，叫做运动的合成。已知合运动的情况求分运动的情况，叫做运动的分解。2.运动的合成与分解的目的：运动的合成与分解是
7、解决复杂运动的一种基本方法。它的目的在于把一些复杂的运动简化为比较简单的直线运动，这样就可以应用已经掌握的有关直线运动的规律来研究一些复杂的曲线运动。3.运动的合成与分解遵循的原则：(1)运动的合成与分解实质（研究内容）：运动是位置随时间的变化，通常用位移、速度、加速度等物理量描述。所以，运动的合成与分解实质就是对描述运动的上述物理量的合成与分解。(2)定则：由于描述运动的位移、速度、加速度等物理量均是矢量，而矢量的合成与分解遵从“平行四边形定则”，所以运动的合成与分解也遵从“平行四边形定则”。4.对实际运动进行分解的方法第一、分析对实际运动产生影响的因素有哪些，从而明确实际运动同时参与了哪几
8、个运动。例如渡船渡河时，影响渡船运动的主要因素有两个：一是船本身的划动，二是随水的漂流。因此，渡船的运动可以看成船本身的划动及随水漂流运动的合运动。第二、要明确各个分运动各自独立，互不影响，其位移、速度、加速度各自遵循自己的规律。如渡船本身的划速、位移，由船本身的动力决定，与水流速度无关。水流速度影响的是船的实际运动而不是船本身的划动。第三，要明确各个分运动和合运动是同时进行的。合运动的位移、速度、加速度与各个分运动的位移(速度、加速度)在同一时间(同一时刻)满足平行四边形定则。那么，已知其中几个量可求另外几个量。四、两个直线运动的合运动的性质和轨迹的判断方法1.根据平行四边形定则，求出合运动
9、的初速度v0和加速度a后进行判断：若a=O(分运动的加速度都为零)，物体沿合初速度v0的方向做匀速直线运动。若aO且a与v0的方向在同一直线上，物体就做直线运动；a与v0同向时做加速直线运动；a与v0反向时先做减速运动，当速度减为零后将沿a的方向做加速运动；a恒定时，物体做匀变速直线运动。若a与v0的方向不在同一直线上，则合运动是曲线运动，a恒定时，是匀变速曲线运动。2.合运动的性质和轨迹由分运动的性质决定。分别研究下列几种情况下的合运动的性质和轨迹两个匀速直线运动的合运动：相互垂直的匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动：两个匀变速直线运动的合运动：五、互成角度的两个分运动的合运动的几种可能情
10、况(1)两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动。 (2)一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合运动是曲线运动。(3)两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动仍然是匀加速直线运动。(4)两个初速度不为零的匀加速直线运动的合运动可能是直线运动，也可能是曲线运动。当两个分运动的合速度方向与这两个分运动的合加速度方向在同一条直线上时合运动是匀加速直线运动，否则是匀变速曲线运动。三、当堂反馈例1、船以5m/s垂直河岸的速度渡河，水流的速度为3m/s，若河的宽度为100m，试分析和计算：（1）船能否垂直达到对岸；（2）船需要多少时间才能达到对岸；（3）船登陆的地点离船出发点的距离是多少？（4）设此船仍
11、是这个速率，但是若此船要垂直达到对岸的话，船头需要向上游偏过一个角度q，求sinq.例2、火车以12m/s的速度向东行驶，雨点的速度为16m/s的速度，方向竖直向下，求：车中的人所观察到雨点的速度，方向如何？四、课堂小结这节课你学到了哪些知识？五、作业：附：板书设计一、合运动与分运动的概念1、合运动和分运动：2、运动的合成与分解：二、运动合成与分解的法则：三、合运动与分运动的关系：、独立性：两个分运动可能共线、可能互成角度。两个分运动各自独立，互不干扰。、等效性：两个分运动的规律、位移、速度、加速度叠加起来与合运动的规律、位移、速度、加速度有完全相同效果。、等时性：合运动和分运动进行的时间完全
12、相同。四、常见运动的合成与分解：渡河问题：水流速度、船相对水的速度（船在静水中的速度）、船的合速（船对地岸的速度，方向为船的航向）、渡河时间、航程、最短渡河时间、最短航程。5.3 抛体运动的规律教学过程一、引入师：刚刚我们学习了运动的合成与分解。在今后的学习中我们要学会用分解合成的方法来处理实际生活中的一些复杂的运动。师：本节课我们一起来研究一种常见的运动：抛体运动。那什么是抛体运动？大家在日常生活中肯定经常见到下面的这些运动。将物体以任意角度抛出，比如垒球，铁饼，标枪等。师：要研究这们的运动，就必须对物体进行受力分析，这些被抛出的物体在空中运动时受到几个力的作用？生：重力、空气阻力。师：回答
13、得很好！空气阻力一般情况下与速度有关，那这样的运动是匀变速运动吗？ 生：不是，重力是恒定不变的，但阻力却随着速度在变化，所以肯定不是匀变速。师：既然不是匀变速，这就给我们的研究带来了困难。加速度变化的运动是很复杂的运动。现在研究的难点就在于阻力的影响，如果没有阻力，那物体在空中只受重力，就是一个匀变速运动。对于研究匀变速运动我们还是很有经验的。那空气阻力的影响能忽略吗，研究表明，如果物体的密度大一点，体积小一点，这时空气阻力对物体运动的影响就很小，可以忽略。像刚才讲的垒球，铁饼，标枪等在空中运动时空气阻力的影响就可以忽略。师：既然一定条件下空气阻力影响可以忽略，那我们就可以忽略次要因素，抓住主
14、要因素。对于以一定速度抛出的物体，如果忽略空气阻力，物体只受重力，这样的运动就叫做抛体运动。【定义】：以一定的速度将物体抛出，忽略空气阻力，只受重力，这样的运动叫做抛体运动。所以抛体运动也是一个理想的模型。现实中如果物体的密度大一点，体积小一点，以一定的速度将它们抛出，它们在空中的运动可以近似成抛体运动。对比自由落体运动，体会理想模型的建立观看视频，感受生活中的抛体运动二、平抛运动师：接着我们来研究抛体运动中比较有代表性的一个运动，叫平抛运动。顾名思义就是说将物体以一定的速度水平抛出，不计空气阻力。师：平抛运动物体的运动轨迹是怎样的呢？要研究物体的运动就要研究物体的受力。师：平抛运动受力情况怎
15、样？生：只受重力。师：是匀变速吗？生：是的。师：加速度是多少？生：大小为g，方向竖直向下。师：直线运动还是曲线运动？生：速度和合外力不在同一条直线上，做曲线运动。师：所以平抛运动是匀变速曲线运动。【牢记】：平抛运动是匀变速曲线运动。让学生体会匀变速曲线运动。不要一直认为匀变速运动就是匀变速曲线运动。匀变速运动包括匀变速直线运动和匀变速曲线运动。g师：对于一个曲线运动，我们可以用分解合成的方法将它分解成两个直线运动。分析合运动对应的初速度和加速度选择适当的参考系，将速度及加速度进行分解gxy根据上面分析结果，沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系是最合适的。有如图出发点为原点O水平方向x竖直方向y
16、加速度a 初速度0g0 速度为 的匀速直线运动 速度为自由落体运动根据两分运动方向各自的速度及加速度分析两个分运动方向各自对应的运动状态【牢记】：分运动间各自独立，互不干扰。三、平抛运动物体的位置师：平抛运动任一时刻的位置如何确定？ 生：水平方向匀速，t时间内的位移为，竖直方向为自由落体运动，t时间内位移为，所以任一时刻的位置坐标为（，）师：t时间内的位移如何计算？生： 与水平方向夹角来源:学科网ZXXK四、平抛运动的轨迹师：我们已经知道平抛运动物体任一时刻的位置坐标，那xy间的关系式是怎样的，它们描述的函数图象即物体的运动轨迹又是怎样的？生：任一时刻有：函数图象是一条抛物线师：其实数学中抛物
17、线的名称就是这样得来的。【牢记】：平抛物体运动轨迹是一条抛物线。五、平抛运动的速度师：物体任一时刻的速度如何确定？某一时刻有三个速度量：该时刻水平方向的速度、竖直方向的速度及合速度。我们要求解物体某一时刻的速度，求解的是哪一个呢？生：是指物体的真实速度，合速度。师：那合速度如何求解呢？生：将该时刻下水平方向分速度和竖直方向分速度用平行四边形定则进行合成。有 师：速度所在的直线方向与平抛运动轨迹是怎样的几何关系？生：相切，因为曲线运动上某点的速度方向为该点的切线方向。【体会】：曲线运动上某点的速度方向为该点的切线方向。六、平抛运动落地时间师：若将一物体以速度从高度为h的某点水平抛出，则物体的落体
18、时间如何确定？水平方向匀速运动竖直方向自由落体需要知道x和只要知道h就行生：根据分运动与合运动的等时性，我们可以从x方向的匀速运动规律中求时间，也可以从y方向的自由落体运动规律中求时间，求出来的时间是一样的。【牢记】：只要知道了下落高度，平抛运动的时间就确定了。水平位移由高度h和初速度共同决定。七、观看视频文件，加强感官印象1、平抛条件分解规律；2、平抛物体的运动师：速度方向的反向延长线与X轴的交点O有什么特点。 O是AO中点。【牢记】：速度方向的反向延长线与X轴的交点为水平位移的中点八、斜抛运动师：如果物体抛出时速度不是沿水平方向，而是斜向上或斜向下，我们把这种运动叫做斜抛运动。下面我们以斜
19、上抛运动为例进行研究。师：斜抛运动物体的运动轨迹是怎样的呢？同样我们必须对做斜抛运动的物体进行受力分析师：斜抛运动受力情况怎样？生：只受重力。师：是匀变速吗？生：是的。师：加速度是多少？生：大小为g，方向竖直向下。师：直线运动还是曲线运动？生：速度和合外力不在同一条直线上，做曲线运动。师：所以平抛运动是匀变速曲线运动。师：因为是曲线运动，我们可以用分解合成的方法将它分解成两个直线运动。以下步骤留给你生自己推导，教师巡视分析合运动对应的初速度和加速度gxyg选择适当的参考系，将速度及加速度进行分解同样可以沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系如图出发点为原点O水平方向x竖直方向y 加速度a 初速度g
20、0 速度为 的匀速直线运动 初速度为 的竖直上抛运动根据两分运动方向各自的速度及加速度分析两个分运动方向各自对应的运动状态任一时刻的位置水平方向匀速，t时间内的位移为，竖直方向为竖直上抛运动，t时间内位移为，所以任一时刻的位置坐标为（，）位移 任一时刻的速度最大高度及落地时间水平方向：匀速 竖直方向：竖直上抛。竖直上抛运动是一个对称的运动，最大高度，时间来源:学&科&网【牢记】：斜上抛运动是对称的：a 斜向上运动与斜向下运动的轨迹对称。b 斜向上运动与斜向下运动的时间相等。c 同一高度上的两点，速度大小相等，速度方向与水平线的夹角相同九、关于坐标系的建立师：在刚才我们的研究中，我们都是选择沿水
21、平方向和竖直方向建立直角坐标系，那是不是我们一定要研究水平方向和竖直方向建立坐标系呢？师：不是的，坐标系的建立是以方便研究问题为原则。参考系的建立是任意的。只要牢记，建立参考系分解运动后两分运动是各自独立，互不干扰。例8、一个小球从倾角为的斜面上A点以水平速度V0抛出，不计空气阻力，它落到斜面上B点所用的时间为多少？落到斜面上时速度大小方向如何？AB一、沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系AB二、若沿斜面方向（x）和垂直于斜面方向(y)建立直角坐标系呢x:初速度为加速度为的匀加速直线运动y:类竖直上抛。初速度为加速度为时间由竖直方向求解：师：那是不是一定要建立直角坐标系呢？师：也不是，比如斜上抛
22、运动我们就可以沿初速度方向和竖直方向建立坐标系，则斜抛运动分解为沿初速度方向的斜向上的匀速直线运动和自由落体运动两个分运动，用矢量合成法则求解。十、匀变速公式应用的思想纠正来源:Z#xx#k.Com师：前面我们学习匀变速直线运动时学习了很多匀变速运动公式，像、等。那这些公式的适用范围你们知道吗？它们能用于求解抛体运动吗？生：不能，那只适用于直线运动。生：能！这些公式的适用范围不仅仅是匀变速直线运动，而是所有的匀变速运动，包括匀变速直线运动和匀变速曲线运动。抛体运动是匀变速曲线运动，所以也能用这些公式求解。师：回答得很好！这些公式的适用范围是匀变速运动，大家仔细看看公式里每一部分的量均是矢量，这
23、些公式的计算应该遵循矢量计算法则：三角形定则或平行四边形定则。那有同学肯定会想：我们前面学习应用这些公式时为什么没有用三角形定则或平行四边形定则呢？因为前面我们学习的是直线运动，对于同一直线上的矢量加减我们可以用设正方向，同向为正，反向为负，把矢量计算变为标量计算的简便方法。其实这个方法的本质还是矢量加减。【牢记】：我们前面学习的运动学公式的适用范围不仅仅是匀变速直线运动，而是所有的匀变速运动5.4 实验：研究平抛运动教学过程来源:Zxxk.Com师：在上节课的学习中我们通过理论研究了解到平抛运动可以分解水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。本节课我们的学习目标就是通过设计实验来验证
24、我们通过理论分析得到的结论是否正确。一、水平方向的运动规律师：首先我们先来研究平抛运动水平方向的运动规律。理论分析知平抛运动水平方向的运动规律是匀速直线运动。那么请同学们设计一个实验方案来验证这个结论。学生思考讨论，5分钟后，请各组派一个代表发言。大家共同讨论。师：综合大家的思想，为了验证这个结论，实验设计的方向是能够观察到初速度为的平抛运动水平方向的运动与速度为的水平方向的匀速直线运动运动情况相同。为此我们取两个物体，一个物体A以某一速度在水平方向做匀速直线运动，另一个物体B以同样速度为初速度做平抛运动，根据理论，结果应该是AB两物体水平方向的相对位置不变，如果两物体出发点的水平坐标相同，则
25、在运动过程中AB两物体始终处于同一竖直方向，即水平位置始终相同。师：根据这个思想，我这里有个实验案例供大家参考。两个相同的弧形轨道上面分别装有电磁铁，将小球分别吸在电磁铁上，然后切断电源，两球同时开始运动，仔细体会这个实验的设计原理，大家都来说说这个实验观察到的实验结果应该又是什么？生：观察到的结果应该是两球相撞。有条件的带领学生做实验，验证学生的猜想。无条件的带领学生观看视频动画。（平抛与匀速直线运动的比较）【实验表明】:平抛运动水平方向的运动规律是匀速直线运动。二、竖直方向的运动规律师：接着我们研究平抛运动竖直方向的运动规律。理论分析知平抛运动竖直方向的运动规律是自由落体运动。两样请同学们
26、设计一个实验方案来验证这个结论。学生思考讨论，5分钟后，请各组派一个代表发言。大家共同讨论。师：综合大家的思想，为了验证这个结论，实验设计的方向是能够观察到从某高度H做平抛运动的物体竖直方向的运动跟从同一高度H自由下落的物体的运动情况相同。为此我们取两个物体，主要就是取两个物体，一个物体A从某一高度H做自由落体运动，另一个物体B以某一速度从同一高度H做平抛运动，如果它们同时出发，根据理论，结果应该它们竖直方向运动情况一样，AB两物体竖直方向的相对位置不变，运动过程中AB两物体始终处于同一水平方向，即竖直位置始终相同。师：根据这个思想，我这里有个实验案例供大家参考。用小锤打击弹簧金属片，金属片把
27、A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落。A、B两球同时开始运动。仔细体会这个实验的设计原理，大家都来说说这个实验观察到的实验结果应该又是什么？生：观察到的结果应该是两球同时落体，因为对于“同时”用眼睛不容易确定，但我们可以听声音，如果是一个声音，说明同时落地。有条件的带领学生做实验，验证学生的猜想。无条件带领学生看视频文件：平抛竖起方向运动；观看动画：平抛与自由落体综合观看动画：平抛物体的运动【实验表明】:平抛运动竖直方向的运动自由落体运动。来源:Zxxk.Com三、通过实验获得平抛运动轨迹水平喷出的细水柱显示平抛运动轨迹。A师：刚才的演示实验中，我们进行的都是定性的观察，如果要定量地对
28、平抛运动进行研究，我们首先必须设法描绘物体做平抛运动的轨迹。师：为了获得平抛运动的轨迹，我这里提供几种方法供同学们自己选择方法1：用水流研究平抛物体的运动如图，倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中一根弯成水平，且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴。水从喷嘴中射出，在空中形成弯曲的细水柱，它显示了平抛运动的轨迹。设法把它描在背后的纸上就能进行分析处理了。插入瓶中的另一根细管的作用，是保持从喷嘴射出水流的速度不变，使其不随瓶内水面的下降而减小。这是因为该管上端与空气相通，A处水的压强始终等于大气压，不受瓶内水面高低的影响。因此，在水面降到A处以前的很长一段时间内，都可以得到稳定的
29、细水柱。方法2:用数码照相机或数码摄像机记录平抛运动的轨迹 数码相机大多具有摄像功能，每秒钟拍摄约15帧照片。可以用它拍摄小球从水平桌面飞出后做平抛运动的几张连续照片。如果用数学课上画函数图象的方格黑板做背景，就可以根据照片上小球的位置在方格纸上画出小球的轨迹。方法3:斜面、小槽、小球等实验仪器(实验室最常用的一种方法)实验图如下：1、将平抛运动实验器置于桌面，装好平抛轨道，使轨道的抛射端处于水平位置。调节调平螺丝，观察重垂线或气泡水准，使面板处于竖直平面内，卡好定位板。2、将描迹记录纸衬垫一张复写纸或打字蜡纸，紧贴记录面板用压纸板固定在面板上，使横坐标x轴在水平方向上，纵坐标y轴沿竖直方向向
30、下(若用白纸，可事先用铅笔在纸上画出x、y坐标轴线)，并注意使坐标原点的位置在平抛物体(钢球)的质心(即球心)离开轨道处。3、把接球挡板拉到最上方一格的位置。4、将定位板定在某一位置固定好。钢球紧靠定位板释放，球沿轨道向下运动，以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出。5、下落的钢球打在向面板倾斜的接球挡板上，同时在面板上留下一个印迹点。6、再将接球挡板向下拉一格，重复上述操作方法，打出第二个印迹点，如此继续下拉接球挡板，直至最低点，即可得到平抛的钢球下落时的一系列迹点。7、变更定位板的位置，即可改变钢球平抛的初速度，按上述实验操作方法，便可打出另一系列迹点。8、取下记录纸，将各次实验所记录的点
31、分别用平滑曲线连接起来，即可得到以不同的初速度做平抛运动的轨迹图线。如图所示。实验注意事项：（）必须保证记录面板处于竖直平面内，使平抛轨道的平面靠近板面。（）调节斜槽末端水平，使小球飞出时的速度是水平方向。可将小球放于此处调节到小球不会左右滚动即可。（）贴坐标纸时，可以用重锤线帮助完成，使重锤线与坐标纸的一条线重合，则这条线就是纵坐标。（）坐标原点是斜槽末端处小球球心的位置。（）每次从同一高度无初速释放小球。（）选取轨迹上离原点较远的点来测量x,y的值可减小误差。描点时，应使视线与所描的点齐平。观看实验动画：研究平抛运动实验3改进版图2在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻
32、所通过的位置，实验时用右图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹B；又将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，再得到痕迹C。以此也能得到轨迹。师：改进版与原版有什么估点？生：得出的用来描轨迹的点的水平距离相等，根据平抛运动的特点，相邻两点间的时间间隔应该是一样的。四、对平抛运动轨迹的研究师：通过实验我们手头上已经有了好几条平抛运动的轨迹了，根据平抛运动的轨迹我们能得出平抛运动水平方向匀速，竖直方向自由落体这样的结
33、论吗？怎样判断？生：能，根据理论如果物体做平抛运动，则任一时刻物体的坐标应该为（，），并且得到平抛运动的轨迹方程，对于一个确定的平抛运动，是一个常量，所以平抛运动物体任一时刻的位置坐标x、y应该满足。我们在得到的平抛运动轨迹上任选几个点，测量出坐标，看y与x2的比值是否是一个常量。如果是，说明物体做的是平抛运动。五、计算平抛运动的初速度师：根据平抛运动的轨迹如何求解平抛运动的初速度呢？生：根据公式有例1、平抛物体的运动规律可以概括为两点：一是水平方向上做匀速直线运动；二是竖直方向上做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做这样的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松
34、开，做自由落体运动。两球同时落到地面。则这个实验（）A只能说明上述规律中的第一条B只能说明上述规律中的第二条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。【解析】：该题考查对平抛运动及其分运动的理解，同时考查探究问题的思维能力。实验中A球做平抛运动，B球做自由落体运动，两球同时落地说明A球平抛运动的竖直分运动和B球相同，而不说明A球的水平分运动是匀速直线运动，所以B项正确。A、C、D三项都不对。故本题选择B。例2、在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为，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=_（用L，g表
35、示），其值为_（取g=9.8m/）。【解析】：根据题意，仔细审查图中a、b、c、d四点的相对位置，发现相邻的两点间的水平距离均为2L，这里就隐含着“物体在相邻的两点间运动时间相等”的条件，设这相等时间为，由于竖直方向是加速度为g的匀加速运动，由可得，再由水平方向是匀速运动得，联立上述两式解得。例3、如图所示，是用频闪照相得到的一个平抛小球的照片，照相机每隔相等时间曝光一次，拍照时，不能保持底片的上边缘是水平，请用合理的办法确定图中重力加速度方向（保留作图痕迹）。若图距与实际距离之比为1：10。在这种情况下，若只用刻度尺，如何求得该小球的初速度v0和曝光时间间隔T？(重力加速度g已知)来源:学科
36、网ZXXK （1）写出测量的主要步骤和需要测量的物理量，并在图上标出有关物理量的符号；来源:学_科_网 （2）用测得的物理量和有关常量，写出计算该小球初速度v0的表达式v0= .xxy1y2【解析】：把首末两点相连并且三等份，各等份点与对应顺序的照片上的点相连，即是重力加速度所在的直线，并标明方向.用刻度尺测出图中的x和y1、y2,则有:解得,或者用23两球间的位移减去12两球间的位移差的方向就是重力方向。例4、如图634所示，以的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角的斜面上，则物体飞行时间是多少？（）【解析】：平抛物体的运动在水平方向的分运动是匀速直线运动，所以撞在斜面上时，
37、水平方向速度，合速度垂直于斜面，即合速度与（水平方向）成角，如图，所以竖直方向速度，来源:学.科.网因为，所以，即为所求的飞行时间5.5匀速圆周运动1做匀速圆周运动的物体的速度方向是在圆周的每一点的切线方向上，因此速度方向总与半径垂直，时刻在变化着，所以匀速圆周运动是变速运动，做匀速圆周运动的物体处于非平衡状态。所谓“匀”，应理解为“匀速率”。即匀速圆周运动确切的说是匀速率圆周运动。2描述圆周运动的物理量的关系。 其中T、f、 三个量中任一个确定，其余两个量也应确定了，但v还和半径r有关。来源:学科网ZXXK3在分析传动装置的各牧物理量时，要抓住不等量和相等量的关系。同轴的各点角速度 相等，而
38、线速度 与半径r成正比，在不考虑皮带打滑的情况下，传动皮带与皮带连接的两轮边缘的各点线速度大小相等，而角速度 与半径r成反比。4、关于圆周运动应注意以下几点来源:学科网ZXXK 1）匀速圆周运动和非匀速圆周运动的区别，从运动学角度来说：匀速圆周运动的线速度大小不改变，方向时刻改变，而非匀速圆周运动的线速度大小和方向均在改变；从动力学角度来说。做匀速圆周运动的物体所受合外力总是指向圆心，即物体所受合外力完全提供向心力，只改变物体速度的方向，不改变速度的大小此时， ；非匀速圆周运动的物体受到的合外力不总是指向圆心，物体受合外力的作用是沿法线方向的分力改变物体的速度方向，而沿切线方向的另一分力改变物
39、体速度大小 2）圆周运动的加速度方向在时刻改变，因此圆周运动不是匀变速运动，更不是平衡状态，它是非匀变速运动3）解决圆周运动问题的关键是正确对物体进行受力分析，找出向心力的来源，列出动力学方程当某个沿直径方向的力具体方向不明时，可假设一个方向进行列式。5、正确理解匀速圆周运动知识点的确切物理含义，熟练掌握匀速圆周运动规律及应用1）特点变速运动。2）描述圆周运动的几个物理量（1）角速度（ ）；来源:Z*xx*k.Com大小： ，其中 转过角度， 所需时间。与T的关系： 。（2）线速度（ ）；大小： ，其中 弧长， 所需时间。来源:学科网v与T关系： 方向：质点运动轨迹（圆）的切线方向。来源:学科
40、网（3）向心加速度（a）；大小： 或 。方向：指向圆心（可见向心加速度是变化的）。向心加速度是描述匀速圆周运动的物体线速度方向改变快慢的物理量。5.6 向心加速度教学过程一、引入师：上节课我们学习了圆周运动中比较有代表性的匀速圆周运动，同学们回忆一下，匀速圆周运动有什么特点？生：匀速圆周运动是线速度大小不变（或角速度不变）的圆周运动。师：匀速圆周运动是匀速运动吗？生：不是，匀速圆周运动虽然线速度大小不变，但线速度方向一直在变化，所以匀速圆周运动是变速运动。师：匀速圆周运动有加速度吗？生：有！根据加速度公式知只要速度变化了，就存在加速度。师：好，那请大家回答下面的问题。例1、如下图，物体沿顺时针
41、方向做匀速圆周运动，角速度=rad/s，半径R=1m。0时刻物体处于A点，后物体第一次到达B点，求AB 这内的速度变化量； 这内的平均加速度。【解析】：（1）速度变化量等于末速度减去初速度。速度变化量：如图ABAB 由图知的大小与A或B的速度大小相等，为 ,方向是左下方与竖直方向夹角30（2）根据加速度公式，知平均加速度大小为【牢记】：要注意的是：速度是矢量，矢量加减法则跟标量加减法则是不一样的，矢量加减法则是三角形定则；前面在学习直线运动时，我们是直接对速度进行加减的，没有用什么三角形定则，这是怎么回事？答：这是因为对于同一直线上的矢量加减，我们可以通过选定正方向，同向为正，反向为负的方法将
42、复杂的矢量计算变成简单的标量计算。这个方法的本质还是矢量加减法则。10m/s10m/s10m/s20m/sv10m/s20m/s例2、一物体做平抛运动的初速度为10m/s，则1秒末物体速度多大？2秒末速度多大？1秒末至2秒末这段时间内速度变化量是多大？加速度是多大？10m/s10m/s来源:学#科#网师：通过上面的解题过程，我相信大家对矢量的理解又加深了。既然匀速圆周运动是变速运动，存在加速度，那它的加速度有什么特点呢？匀速圆周运动会是我们以前接触过的匀变速运动吗？这就是今天我们的学习目标：研究匀速圆周运动的加速度的特点。师：我们都知道，对于加速度的研究，我们可以从两个方面进行：1、单纯从运动
43、学角度用公式来研究加速度；2、从结合受力从动力学角度用公式来研究加速度。今天我们从第1个方面来研究加速度。二、探究向心加速度大小及方向ABAB方向师：从理论上讲，瞬时加速度是t0时平均加速度的极限值。由图可知，当时间间隔t取值越来越小时，越来越小，越接近于0；越来越大，越接近于90，当t0时，=90，v与垂直。公式在t0时的极限值就是A点的瞬时加速度，因为加速度的方向与v方向相同，于是可知A点的瞬时加速度与A点瞬时速度垂直，指向圆心。大小师：请同学们根据上面的分析，尝试推导出向心加速度大小的表达式。【解析】： 当t0时，有t0时，又因为 有观看动画视频：向心加速度三、向心加速度师：通过刚才的分
44、析，我们得到结论：物体做匀速圆周运动时某点的向心加速度大小为；方向与该点速度方向垂直，指向圆心。这个结论是通过理论推导出来的，不涉及某个具体的运动，如“地球绕太阳做近似的匀速圆周运动”“电子绕原子核做匀速圆周运动”等，所以这个结论具有一般性、普遍性。来源:学科网ZXXK师：因为匀速圆周运动的加速度指向圆心，所以我们把匀速圆周运动的加速度又叫做向心加速度。【定义】：做匀速圆周运动物体的加速度由于指向圆心，又叫做向心加速度。【公式】： 【单位】：m/s2 【方向】：指向圆心师：向心加速度的物理意义是什么呢？有同学能说一说吗？生：加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。师：做匀速圆周运动物体的线速度大
45、小变了吗？生：没有。师：所以更详细地讲向心加速度的物理意义是描述线速度方向变化快慢的物理量。【物理意义】：是用来描述物体做圆周运动的线速度方向变化快慢的物理量。【问题】：匀速圆周运动是匀变速运动吗？生：不是，做匀速圆周运动物体的向心加速度大小不变，方向指向圆心，虽然都是指向圆心，但不同位置指向圆心的位置是不同的，所以不是匀变速。【牢记】：匀变速圆周运动是非匀变速曲线运动。5.7向心力课题5.7向心力备课时间上课时间总课时数课程目标来源:Z&xx&k.Com来源:学科网ZXXK来源:Zxxk.Com知识与技能来源:Zxxk.Com理解向心力的概念。知道向心力大小与哪些因素有关。理解公式的确切含义，并能用来进行计算。知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度。过程与方法通过用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验来了解向心力的大小与哪些因素有关