物体运动轨迹是曲线的运动,称为“曲线运动”。当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上,物体就是在做曲线运动。下面是小编为大家整理的高中物理必修二曲线运动教案5篇,希望大家能有所收获!
高中物理必修二曲线运动教案1
教学目标:
1、掌握曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动。
2、掌握物体做曲线运动的条件及分析方法。
1、分析曲线运动中速度的方向。
2、分析曲线运动的条件及分析方法。
多媒体,启发讨论式。
教学过程:
一、什么是曲线运动
1、现象分析:
(1)演示自由落体运动。(实际做与动画演示)
提问并讨论:该运动的特征是什么?
结论:轨迹是直线
(2)演示平抛运动(实际做与动画演示)
提问并讨论:该运动的特征是什么?
结论:轨迹是曲线
2、结论:
(1)概念:轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
(2)范围:曲线运动是普遍的运动情形。小到微观世界(如电子绕原子核旋转);大到宏观世界(如天体运行)都存在。生活中如投标枪、铁饼、跳高、跳远等均为曲线运动。
(说明)为什么有些物体做直线运动,有些物体做曲线运动呢?那我们必须掌握曲线运动的性质及产生的条件。二、曲线运动的物体的速度方向
1、三个演示实验
(1)演示在旋转的砂轮上磨刀具。
观察并思考问题: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。
(2)演示撑开带有雨滴的雨伞绕柄旋转,伞边缘上的水滴如何运动?
观察并思考:水滴为什么会沿脱离时的轨迹的切线飞出?
分析:同上
(3)演示链球运动员运动到最快时突然松手,在脱手处小球如何飞出?
观察并思考:链球为什么会沿脱手处的切线飞出?
分析:同上
2、理论分析:
思考并讨论:
(1)在变速直线运动中如何确定某点心瞬时速度?
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AB的平均速度来近似表示A点的瞬时速度,如果时间取得更短,这种近似更精确,如时间趋近于零,那么AB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?
分析:用与直线运动相同的思维方法来解决。
先求AB的平均速度,据式:可知:的方向与的方向一致,越小,越接近A点的瞬时速度,当时,AB曲线即为切线,A点的瞬时速度为该点的切线方向。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。因此,曲线运动是变速运动。
3、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)的速度方向在曲线的这一点的切线方向上。
四、物体做曲线运动的条件
1、观察与思考三个对比实验
说明:以下三个实验是在实物展示台面上做的,由于展示台是玻璃面,而运动的物体是小钢球,摩擦力很小,可看成光滑的平面。初速度是从一斜槽上滑到台面上实现。
(1)在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在不受外力时将如何运动?
讨论结果: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。(动画演示受力分析)
(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向或正后方向放一条形磁铁将如何运动?
讨论结果:由于小球在运动方向受磁铁作用,会使小球加速或减速,但仍做直线运动。(动画演示受力分析)
(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?
讨论结果:由于小球在运动过程中受到一个侧力,小球将改变轨迹而做曲线运动。(动画演示受力分析)
2、从以上实验得出三个启示:
启示一:物体有初速度但不受外力时,将做什么运动?(提问)
答:匀速直线运动(如实验一)
启示二:物体没有初速度但受外力时,将做什么运动?(提问)
答:做加速直线运动(如自由落体运动等)
启示三:物体既有初速度又有外力时,将做什么运动?
答:a、当初速度方向与外力方向在同一直线上(方向相同或相反)时将做直线运动。(如竖直上抛、实验二等)
b、当初速度与外力不在同一直线上时,做曲线运动。(如实验三、水平抛物体等)
提问:根据以上实验及启示,分析做曲线运动的条件是什么?
3、结论:
做曲线运动的条件是:
(1)要有初速度(2)要有合外力(3)初速度与合外力有一个角度
三、思考与讨论练习:
1、飞机扔炸弹,分析为什么炸弹做曲线运动?
分析:炸弹离开飞机后由于惯性,具有飞机同样的水平初速度,且受重力,初速度与重力方向有角,所以做曲线运动。(动画演示受力分析与初速度的关系)
引申:
(1)、我们骑摩托车或自行车通过弯道时,我们侧身骑,为什么?讨论后动画演示受力分析与初速度的关系。
(2)山公路路面有何特点?火车铁轨在弯道有何特点?(回家思考)
F2
F1
F3
2、物体在光滑水平桌面受三个水平恒力(不共线)处于平衡状态,当把其中一个水平恒力撤去时,物体将:
A、物体一定做匀加速直线运动
B、物体一定做匀变速直线运动
C、物体有可能做曲线运动
D、物体一定做曲线运动
讨论:
1、物体的初始状态如何?
2、合外力情况如何?
答:开始合外力为零,当撤去一个力时,物体将受到与撤去的力大小相等,方向相反的合外力。((动画演示受力分析过程)
3、物体将如何运动?
答:a、当初速度为零时,一定做匀加速直线运动
b、当初速度不为零时,当初速度方向与合外力方向相同或相反时,做匀变速直线运动;当初速度与合外力方向有角度时,物体做曲线运动。
因此本题答案是:C。
高中物理必修二曲线运动教案2
教学目标
【教学目标】
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。
3.培养学生观察实验和分析推理的能力。
教学重难点
【重点难点】
1.重点:曲线运动的速度方向;物体做曲线运动的条件。
2.难点:物体做曲线运动的条件。
教学过程
【教学过程】
复习提问
前边几章我们研究了直线运动,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?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。
新课学习
展示图片: 卫星绕地球的运动人造地球 转弯的火车
这几幅图中物体的运动轨迹有何特点?
( 轨迹是曲线)
请大家举出一些生活中的曲线运动的例子
一、曲线运动的速度方向:
1思考:曲线运动与直线运动除了运动轨迹不同,还有什么区别?2.观察课本P32图6.1-1和图6.1-2
思考:砂轮打磨下来的炽热微粒。飞出去的链球,它们沿着什么方向?
3.讨论或猜测,曲线运动的速度方向应该怎样?
4.是不是象我们大家猜测的这样呢?让我们来看一个演示实验:教师演示课本P32演示实验验证学生的猜测,从而得到结论:
曲线运动速度的方向 :切线方向
5.什么是曲线的切线呢?
结合课本P33图6.1-4阅读课本P33前两段加深曲线的切线的理解。
6.阅读课本P33第四段,试分析推理曲线运动是匀速运动还是变速运动?
速度是________(矢量.标量),所以只要速度方向变化,速度矢量就发生了________,也就具有________, 因此曲线运动是________。
二、物体做曲线运动的条件:
1.提出问题:既然曲线运动是变速运动,那么由
可知具有加速度,又由 可知受力不为零,那到底有什么样的特点呢?
2.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匀速直线运动。
问题:给你一磁铁,如何使小钢球①加速仍做直线运动。②减速仍做直线运动。③做曲线运动。制定你的实验方案。
实验验证:请两名同学利用他们的方案来进行验证。演示给全体学生。
分析论证:
直线加速: 的方向与 的方向相同
②直线减速: 的方向与 的方向相反
③曲线运动: 的方向与 成一夹角
结论:当物体所受的合力的方向与它的速度方向在同一直线时,物体做直线运动;当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动
3.物体做曲线运动的条件:当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时4.实践应用:
飞机扔炸弹,分析为什么炸弹做曲线运动?
讨论题:结合本节所学与前面知识体系来分类归纳力和运动的关系。
三、小结
同学们根据自身特点,各自进行。曲线运动是轨迹为 的运动.
一、曲线运动的速度方向
1.曲线运动的方向是 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
3.曲线运动一定是 运动
二、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 上 。
课后习题
课堂练习
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
2.关于曲线运动的条件,以下说法正确的是( )
A.物体受变力作用才可能做曲线运动
B.物体受恒力作用也可能做曲线运动
C.物体所受合力为零不可能做曲线运动
D.物体只要受到合外力就一定做曲线运动
3某物体受同一平面内的几个力作用而做匀速直线运动,从某时刻起撤去其中一个力,而其它力不变,则该物体( )
A、一定做匀加速直线运动
B、一定做匀减速直线运动
C、其轨迹可能是曲线
D、其轨迹不可能是直线
4.关于做曲线运动的物体,下列说法正确的是( )
A.它所受的合力一定不为零
B.有可能处于平衡状态
C.速度方向一定时刻改变
D.受的合外力方向有可能与速度方向在同一条直线上
参考答案:1.AD2.BC3.C4.AC
高中物理必修二曲线运动教案3
教学目标
一、教学目标:
1、知道平抛运动的定义及物体做平抛运动的条件。
2、理解平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动。
3、掌握平抛运动的规律。
4、树立严谨,实事求是,理论联系实际的科学态度。
5、渗透物理学“建立理想化模型”、“化繁为简”“等效代替”等思想。
教学重难点
重点难点:
重点:平抛运动的规律。
难点:对平抛运动的两个分运动的理解。
教学过程
教学过程:
引入
通过柯受良飞越黄河精彩视频和生活中常见抛体运动的图片引入到抛体运动,在对抛体运动进行了解的基础上回忆以前学过的抛体运动;对抛体运动进行分类。由抛体运动引入平抛运动。
(一)知道什么样的运动是平抛运动?
1.定义:物体以一定的初速度水平方向上抛出,仅在重力作用下所做的运动,叫做平抛运动。
2.物体做平抛运动的条件
(1)有水平初速度,
(2)只受重力作用。
让学生体会研究问题时,要“抓住主要因素,忽略次要因素”的思想。
(二)实验探究平抛运动
问题1:平抛运动是怎样的运动?
问题2:怎样分解平抛运动?
探究一:平抛运动的水平分运动是什么样的运动?(学生演示,提醒注意观察实验现象)
【演示实验】同时释放两个相同小球,其中一个小球从高处做平抛运动,另一个小球从较低的地方同时开始做匀速直线运动。
现象:在初速度相同的情况下,两个小球都会撞在一起(学生回答)
结论:平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动(师生共同总结)
探究二:平抛运动的竖直分运动是什么样的运动?(分组探究,提醒:a小球是带有小孔的小球;b装置靠近水槽;c观察两小球落到水槽中的情况)
【分组实验】用小锤打击弹性金属片时,前方小球向水平方向飞出,做平抛运动,而同时后方小球被释放,做自由落体运动。
现象:两小球球同时落地。(学生回答)
结论:平抛运动的竖直分运动是自由落体运动(师生共同总结)
课后小结
小结
一、平抛运动
1、平抛运动的定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,物体只在重
力作用下所做的运动
2、条件:有水平方向的初速度 ,只受重力的作用。
高中物理必修二曲线运动教案4
1. 曲线运动
轨迹是曲线的运动叫曲线运动,对曲线运动的了解,先应知道三个基本点:
(1) 曲线运动的速度方向时刻在改变,它是一个变速运动。
(2) 做曲线运动的质点在轨迹上某一点(或某一时刻)的瞬时速度的方向,就在曲线这一点切线方向上。
对此除可通过实验观察外,还可用到在瞬时速度中讲到的“无限分割逐渐逼近”的思想方法。如下左图所示,运动质点做曲线运动在时间t内从A到B,这段时间内平均速度的方向就是割线AB的方向,如果t取得越小,平均速度的方向便依次变为割线AC、AD。。。。的方向逐渐逼近A处切线方向,当t=0时,这极短时间内的平均速度即为A点的瞬时速度vA,它的方向在过A点的切线方向上。
(3) 做曲线运动有一定条件,这就是运动物体所受合外力 F与它的速度v夹成一定的角度,如上右图所示,只有这样,才可能出现垂直于速度v的合外力的一个分力,这个分力不能改变v的大小,但它改变v的方向,从而使物体做曲线运动。
2. 运动的合成和分解
(1) 运动的合成首先是一个实际问题,例如轮船渡河的运动就是由两个运动组合成的,另外,运动的合成和分解是一种研究复杂运动的基本方法――将复杂运动分解为两个方向上的直线运动,而这两个直线运动的规律又是我们所熟悉的,从而我们通过运动合成求得复杂运动的情况。
(2) 运动合成的目的是掌握运动,即了解运动各有关物理量的细节,所以运动的合成在实际问题中体现为位移、速度、加速度等基本物理量的合成。由于这三个基本量都是 矢量,它们的运算服从矢量运算法则,故在一般情况下,运动的合成和分解都服从平行四边形定则,当分运动都在同一直线上时,在选定一个正方向后,矢量运算可 简化为代数运算。
(3)运动的合成要注意同一性和同时性。只有同一个物体的两个分运动才能合成。此时,以两个分运动要研究的同一种矢量(如都是速度)作邻边画出的平行四边形,夹在 其中的对角线表示真实意义上的合运动(即合速度),不同物体的运动由平行四边形定则得到的“合运动”没有物理意义。只有同时进行的两个运动才能合成,分运 动和合运动同时发生,同时结束。
(4) 互成角度的两个匀速直线运动,它们的合运动也是匀速直线运动。但在其它情况中,两个互成角度的直线运动的合运动是不是直线运动,要具体情况具体分析,只有两个分运动合速度和合加速度在同一直线上时,合运动才是直线运动。
3.处理常见模型“有关绳和杆的速度分解”的思路
(1)选取合适的连结点(该点必须能明显地体现出参与了某个分运动).
(2)确定该点合速度方向(通常以物体的实际速度为合速度)且速度方向始终不变.
(3)确定该点合速度(实际速度)的实际运动效果从而依据平行四边形定则确定分速度方向.
(4)作出速度分解的示意图,寻找速度关系。
高中物理必修二曲线运动教案5
教学目标
(一) 知识与技能
1. 知道什么是曲线运动
2. 知道曲线运动中速度的方向是如何确定的,理解曲线运动是变速运动。
3. 结合实例理解物体做曲线运动的条件,对比直线运动和曲线运动条件,加深对牛顿定律的理解。 (二) 过程与方法
4. 通过物体做曲线运动的条件的分析,提高学生能抓住要点对物理现象技术分析的能力 (三) 情感态度与价值观
5. 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. 6. 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
1. 知道什么是曲线运动
2. 知道曲线运动中速度的方向是如何确定的 3. 理解物体做曲线运动的条件
★教学难点
1. 理解物体做曲线运动的条件
★教学过程
一、引入 师:同学们,在前面的学习中我们学习了物体的一些运动规律,像匀速直线运动、匀变速
直线运动等,并结合牛顿定律从动力学角度深入理解了运动与力的关系。但大家有没有发现,在前面的学习中我们学习的都是直线运动,而现实生活中更多见到的是曲线运动。所以从今天开始我们就来研究曲线运动。
师:什么是曲线运动?
生:顾名思义,就是运动轨迹是曲线的运动。 师:同学们能不能举几个物体做曲线运动的例子。
生:从微观来讲,电子绕原子核旋转,从天体运动来讲,地球绕太阳运动。还有就是我们日常生活中见到的掷铅球、铁饼。跳高跳远等。 师:不错,我这儿也有一些视频,大家一起来看看
播放引入视频文件
二、曲线运动
【定义】:运动轨迹是曲线的运动。
师:下面我们来一起讨论曲线运动的运动规律。 师:曲线运动的位移与路程是什么样的关系? 生:位移的大小小于路程。
师:回答得很好!说明大家对标量和矢量的概念已经形成。 师:曲线运动平均速度与平均速率的关系怎样? 生:平均速度的大小小于平均速率。 师:瞬时速度与瞬时速率的关系怎样?
生:瞬时速度的大小就是瞬时速率。其实不管对于什么样的运动,瞬时速率的定义就是瞬时速度的大小。
三、曲线运动速度的方向 师:物体做曲线运动时速度的方向有什么特点?速度的方向会变化吗?比如汽车在弯道行驶时运动方向变化了吗? 生:物体做曲线运动速度的方向一直在变,
师:回答得很好!这里要提醒大家的是我们平时所讲的物体的运动方向就是指物体瞬时速度的方向。
【提醒】:我们平时所讲的物体的运动方向就是指物体瞬时速度的方向。
师:现在我们知道做曲线运动的物体的速度方向一直在变,那物体在某一时刻或某一位置具体的速度方向是怎样的呢? 演示实验
如图所示,水平桌面上摆一条曲线轨道,它是由几段稍短的轨道组合而成的.钢球由轨道的一端滚入(通过压缩弹簧射人或通过一个斜面滚入),在轨道的束缚下钢球做曲线运动.在轨道的下面放一张白纸,蘸有墨水的钢球从出口A离开轨道后在白纸上留下一条运动的轨迹,它记录了钢球在A点的运动方向。拿去一段轨道,钢球的轨道出口改在田中且同样的方法可以记录钢球在轨道B点的运动方向.观察一下,白纸上的墨迹与轨道(曲线)有什么关系? 【问题】:为什么说从A点离开轨道后在白纸上留下的轨迹记录了钢球在A点的运动方向? 【解析】:因为A离开轨道后不再受轨道束缚,在白纸上做的是直线运动,则物体做直线运动的方向就是物体离开A点的速度方向
【问题】:白纸上的墨迹与轨道(曲线)有什么关系?
【解析】:墨迹与轨道只有一个交点,说明了墨迹所在的直线为轨道所在曲线在该点的切线,也就是说质点在某一点(或某一时刻)的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向。
播放演示实验的动画演示,加深印象
师:下面我们再来观看一段视频,请大家用心体会。
播放曲线运动方向分析的视频(2 个)
【牢记】:质点在某一点(或某一时刻)的速度的方向沿曲线的该点的切线方向。
从速度的定义理解这个结论 师:下面我们从速度的定义来理解这个结论。 师:速度的定义式是什么?
v A B
生:st
师:该公式求解出来的是平均速度还是瞬时速度?
生:因为对应的是一段时间,求解出来的是平均速度。 师:平均速度的方向是怎样的? 生:平均速度的方向与位移的方向相同。
师:很好!如右图所示质点做曲线运动在时间△t内从A到B,这段时间内的位移即为割线AB,平均速度的方向就是割线AB的方向。
师:那瞬时速度是如何求解的呢?
生:数学语言讲就是瞬时速度是平均速度的极限值。就是说时间间隔△t取得越短,该时间段内的运动速度变化就越小,该段时间内的运动近似成匀速直线运动的误差就越小,平均速度代表瞬时速度的误差就越小。当△t→0时,平均速度的极限值就是瞬时速度
A B C D 师:如图:如果△t取得越小,平均速度的方向依次变为割线AC、AD…的方向(注意已逐
渐逼近A处切线的方向)。当△t0时,割线就成了切线,即平均速度极限值即为A点的瞬时速度,它的方向便在过A的切线方向上。
【问题】:曲线运动中,物体的运动状态发生了变化了吗?
【解析】:速度是运动状态的标志。速度是矢量,有大小和方向。大小和方向中任何一个变化了,速度均发生了变化。物体做曲线运动时,速度的方向在不断变化,所以曲线运动是变速运动,运动状态在不断变化。 【问题】:那曲线运动有加速度吗?
【解析】:因为加速度表示物体变化的快慢,既然速度变化了就一定有加速度。 【牢记】:曲线运动是变速运动,有加速度。
例
1、关于曲线运动,下列说法正确的是
(
)
A.曲线运动一定是变速运动
B.曲线运动速度的方向不断地变化。但速度的大小可以不变
C.曲线运动的速度方向可能不变
【解析】:对于曲线运动来说,在运动的过程中,物体速度方向始终在变化,所以曲线运动一定是变速运动.在这个过程中.物体速度的大小是否发生变化,并不影响物体是否做曲线运动。因此,速度大小可能变化,也可能不变,但速度方向一定变化。
例
2、对曲线运动中的速度的方向,下列说法正确的是 (
)
A.在曲线运动中,质点在任一位置的速度方向总是与这点的切线方向相同
B.在曲线运动中,质点的速度方向有时也不一定是沿着轨迹的切线方向
C.旋转雨伞时.伞面上的水滴由内向外做螺旋运动,故水滴速度方向不是沿其切线方向的
D.旋转雨伞时,伞面上的水滴由内向外做螺旋运动,水滴速度方向总是沿其轨道的切线方向
【答案】:AD 【解析】:本题主要考查物体做曲线运动时的速度方向,解此题只要把握一点:不论在任何情况下,曲线运动速度方向总是与其轨道的切线方向一致的,所以本题应该选择AD
例
3、从A到B,经过时间为5s,在A点的速度方向与水平方向成300,偏向上。 大小是5m/s,在B点的速度大小也是5m/s,但方向与水平方向成300角,偏向下。求这段时间的加速度。
a【解析】:根据公式有速度是不是0呢? VA VB △V vtvot 这里末速度大小是5m/s,初速度大小也是5m/s,那它的加不是!因为我们现在学的是矢量,有大小,有方向,两个矢量的差不能直接用大小相减。必须用矢量运算法则。解法如下:
通过作图发现速度变化量是5m/s,方向向下。所以加速度的大小是5m/s2,方向向下。这条例题再次提醒我们,我们现在学习的是矢量,有大小,有方向,矢量之间的加减不能直接用大小加减,而要用矢量运算法则。
四、曲线运动的条件 师:最新我们研究了曲线运动的运动规律,下面我们来研究物体做曲线运动的条件。 师:前面牛顿定律的学习中我们知道了物体的运动和力的关系。力是改变物体运动状态的
原因。那物体做曲线运动时的受力有什么特点呢? 演示实验1:以抛粉笔为例体会
【体会】:物体的运动规律不是仅仅由合外力决定的,粉笔在空中只受重力,重力方向竖直向下,但物体在空中的运动不一定是竖直向下的,物体的运动规律除了与合外力有关外还与物体的速度有关。即物体的运动由速度与合外力共同决定 竖直上抛过程:速度向上,合外力向下,向上做减速直线运动 竖起下抛过程:速度向下,合外力向下,向下做加速直线运动 由静止下落:竖直向下加速直线运动 其它任意角度抛出:曲线运动
结论:合外力与速度同一直线,做直线运动,同向加速,反向减速;合外力与速度不在同一直线,做曲线运动。 演示实验2:
1、一斜面装置放在水平桌面上.在斜面顶端放置一钢球,放开手让钢球自由滚下,观察钢球在桌面上的运动情况,记住钢球的运动轨迹. 【观察】:钢球做直线运动,速度逐渐减小.
【解析】:钢球受竖直向下的重力,竖直向上的支持力,还受到滑动摩擦力的作用.摩擦力的方向与运动方向在同一直线上,但与运动方向相反.
2、在刚才实验中,钢球的运动路径旁边放一块磁铁,重复刚才的实验操作,观察钢球在桌面上的运动情况.
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