人教版高中物理必修2《第五章曲线运动》章末总结教案
人教版高一物理必修二第五章教案
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
师： 刚刚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
【提醒】： 我
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 【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 的方向就是物体离开 A 点的速度方向
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
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
高中物理必修二第五章,《曲线运动》,全章教学设计(教案),汇总
高中物理必修二第五章《曲线运动》全章教学设计汇总一、《曲线运动》第一课时教学设计二、《曲线运动》第二课时教学设计三、《平抛运动》第一课时教学设计四、《平抛运动》第二课时教学设计五、《实验：研究平抛运动》教学设计六、《圆周运动》第一课时教学设计七、《圆周运动》第二课时教学设计八、《向心加速度》第一课时教学设计九、《向心加速度》第二课时教学设计十、《向心力》第一课时教学设计十一、《向心力》第二课时教学设计十二、《生活中的圆周运动》第一课时教学设计十三、《生活中的圆周运动》第二课时教学设计一、高中物理必修二第五章第一节《曲线运动》第一课时教学设计．什么是曲线运动．物体做曲线运动的条件．、曲线运动一定是变速运动吗？变速运动一定是曲线运动___等运动，后者如．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．曲线运动的速度方向一定不断变化、由于曲线的切线方向在不断地变化，所以做曲线方向在不断地变化，曲线运动一定是成）二、高中物理必修二第五章第一节《曲线运动》第二课时教学设计种变速运动．．什么是曲线运动．．物体做曲线运动的方向的确定．．物体做曲线运动的条件．所受外力在改变速度效果方面有何不同？5-1-2图5-1-2三点时瞬时速度的方向分别标出三点合外力与速度的夹角，并通过力的正交分解，比较力在改变速度方面有何不同。
质点将做何种运动？力方向一定与瞬时速度方向不在m/s，方向为。
运动，加速度大小为运动，加速度大小为三、高中物理必修二第五章第二节《平抛运动》第一课时教学设计授课、理解平抛运动是两个直线运动的合成。
容物体做曲线运动的条件是什么？问：图片上的足球、垒球、链球、水平细管流出的水做什么运空气阻力可以忽略不计，这作用的运动叫做动的性质了吗？课外作业四、高中物理必修二第五章第二节《平抛运动》第二课时教学设计课型教、抛体的位移考讨论动，而平抛运五、高中物理必修二第五章第三节《实验：研究平抛运动》教学设计）调节斜槽末端水平，使小球飞出时的速度计算平抛运动物体的初速、图（甲）是研究平）说明判断槽口切线是否水平的方法；六、高中物理必修二第五章第四节《圆周运动》第一课时教学设计教法及教具依据学习目标，研读课本物体在转动一考：匀速圆周运动中线速度是怎么变化的？:时针的周期是60 s倍，针端点的线速度分针是时探究二、匀速圆周运动的传动装置中各物理量间的关系的各点七、高中物理必修二第五章第四节《圆周运动》第二课时教学设计资料，解决存在问题。
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人教版高中物理必修二《曲线运动》教学设计[推荐阅读]第一篇：人教版高中物理必修二《曲线运动》教学设计一、教学目标1.知识与技能（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．2.方法与过程（1）类比直线运动认识曲线运动、瞬时速度方向的判断和曲线运动的条件；（2）通过实验观察培养学生的实验能力和分析归纳的能力．3.情感态度与价值观激发学生学习兴趣，培养学生探究物理问题的习惯．二、教学重难点1.曲线运动中瞬时速度方向的判断2.理解物体做曲线运动的条件三、教学过程1.新课导入，引入曲线运动教师：在必修一里我们学习了直线运动，我们知道物体做直线运动时他的运动轨迹是直线，需要满足的条件是物体所受的合力与速度的方向在同一条直线上。
但在现实生活中，很多物体做的并非是直线运动，比如玩过山车的游客的运动、火车在其轨道上的运动、风中摇曳着的枝条的运动、人造地球围绕地球的运动（图片）。
问题1：在这几幅图片中，物体的运动轨迹有什么特点？（运动的轨迹是一条曲线）教师：我们把像这样运动轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。
设计意图：通过复习直线运动引入生活中更为常见的曲线运动，并借助实例归纳出曲线运动的概念，帮助学生认识曲线运动。
2.曲线运动的方向问题2：我们知道物体在做直线运动时，物体的速度方向始终是保持不变的，那么在做曲线运动时，物体的速度的方向又有什么特点呢？（方向时刻在改变）问题3：那么，我们该如何确定物体做曲线运动时每时每刻所对应速度的方向呢？教师：我们来猜想一下，钢珠从弯曲的玻璃管中滚落出来，运动方向会是下面那一种情况呢？学生：猜想教师：现在咱们从理论上分析一下，钢珠从弯曲玻璃管中滚落出来的运动方向当B点无限接近A点时，这条割线变成了曲线在A点的切线，这一过程中AB段的平均速度变成了A点的瞬时速度，瞬时速度的方向沿切线方向。
人教版必修二第五章《曲线运动》单元教案2
第五章曲线运动单元复习教案新课标要求1、要深刻理解物体做曲线运动的条件和曲线运动的特点。
物体做曲线运动的条件是物体所受合外力的方向与物体的运动方向不在一条直线上，判断物体是否做曲线运动只需要找到物体所受的合外力的方向及物体的速度方向即可。
曲线运动的特点是曲线运动是变速运动，做曲线运动的物体在某一点（或某一时刻）的速度方向就是在曲线上的这一点的切线方向，其方向不断发生变化，因此曲线运动是变速运动。
2、认直把握运动的合成与分解所遵循的一个原则，两个原理。
一个原则是运动的和成与分解均遵守平行四边形定则。
这里包括对l 、v、a 的合成与分解。
两个原理是：运动的独立性原理和运动的等时性原理。
运动的独立性原理是指：物体在任何方向的运动，都按其自身的规律来进行，不会因为其他方向的运动是否存在而受到影响。
运动的等时性原理是指：若物体同时参与几个分运动，合运动和分运动是在同一时间内进行的，它们之间不存在先后的问题。
3、物体做平抛运动的条件以及平抛运动的处理方法。
物体做平抛运动的条件有两个：其一为物体具有不为零的水平初速度V0。
其二为物体在运动过程中只受重力的作用。
平抛运动的处理方法为：根据平抛运动水平方向不受力，竖直方向只受重力的特点，将其沿水平（x轴）和竖直（y 轴）两个方向分解，水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，将复杂的曲线运动用合成与分解的方法化为直线运动的合成，是我们处理曲线运动的常用方法。
4、匀速圆周运动的特点是：线速度的大小恒定不变。
角速度、周期和频率恒定不变，向心力和向心加速度的大小也是恒定不变的。
处理匀速圆周运动的基本方法为：运用几何关系找到圆周运动的圆心和轨道半径，根据受力分析确定向心力的大小，最后利用向心力的适当表达式列方程求解。
复习重点平抛运动和匀速圆周运动教学难点平抛运动和匀速圆周运动的应用。
教学方法：复习提问、讲练结合。
教学过程（一）投影全章知识脉络，构建知识体系本章我们学习了物体做曲线运动的条件以及运动的合成和分解，并研究了两种曲线运动：平抛运动和匀速圆周运动。
高中物理必修二第五章 曲线运动 教案
4、交流与探究
现在我们探讨了蜡块在玻璃管中的运动，请大家考虑实际生活中我们遇到的哪些物体的运动过程与蜡块相似？
典型事例：小船过河，对小船在水里的运动加以讨论。
5、蜡块的速度
由分运动求合运动的过程叫做运动的合成；
由合运动求分运动的过程叫做运动的分解。
（2）我们骑摩托车或自行车通过弯道时，我们侧身骑，为什么？
（3）盘山公路路面有何特点?火车铁轨在弯道有何特点？
4、小结：
（1）运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
（2）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在曲线的这一点的切线上。
（3）当合外力F的方向与它的速度方向有一夹角时，物体做曲线运动。
交流与讨论
应用运动的合成与分解的方法我们探究了做平抛运动的物体的位移和速度。请大家根据我们探究的结果研究一下平抛运动的物体位移和速度之间存在什么关系？
3、一般抛体运动
常见的处理方法：
第一、将斜上抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动，这样有由此可以得到哪些特点？
交流与讨论
对于斜抛运动我们只介绍下船上抛和斜下抛的研究方法，除了平抛、斜上抛、斜下抛外，抛体运动还包括竖直上抛和竖直下抛，请大家根据我们研究前面几种抛体运动的方法来研究一下竖直上抛和竖直下抛。
1、蜡块的位置
建立如图6．2—2所示的平面直角坐标系：选蜡块开始运动的位置为原点，水平向右的方向和竖直向上的方向分别为x轴和y轴的正方向。
在观察中我们已经发现蜡块在玻璃管中是匀速上升的，所以我们设蜡块匀速上升的速度为vy，玻璃管向右匀速运动的速度为vx，从蜡块开始运动的时刻开始计时，我们就可以得到蜡块在t时刻的位置P(x，y)，我们该如何得到点p的两个坐标呢？
最新人教版高中物理必修2第五章《曲线运动》示范教案
第五章 曲线运动本章设计本章以平抛运动和圆周运动为例，介绍物体做曲线运动的条件、规律及研究方法——运动的合成与分解，这种方法是处理曲线运动问题的基本方法，它既是对力的合成与分解的一种深化巩固，更渗透着研究物理问题的思想方法．学生学习了曲线运动的方向后，教材通过让学生做一个“飞镖”，使飞镖在空中做斜抛运动，观察飞镖的指向不断地发生变化的情景，观察飞镖落入地面及插入泥土时的指向，联系飞镖在空中做曲线运动的轨迹，体会曲线运动的速度方向与运动轨迹的关系．重视学生对物理现象和规律的亲身体验，学生经过亲身观察和体验后，既容易理解知识，又加深对知识的记忆．在“实验：研究平抛运动”这节课中，教材给出了明确的探究思路，但没有给出确定的实验步骤，而是介绍了三种不同的实验方法和装置，这样做的目的是使学生重视实验探究的科学方法，在对这些案例理解的基础上，根据自身的条件，创造性地设计自己的探究方案，拓展学生的思维．教材构建了更为合理的知识结构，传统的教材是先学向心力后研究向心加速度，这样做的好处是对应了牛顿第二定律的逻辑思想，但不能理解向心加速度是反映做圆周运动的物体速度方向变化的快慢这一本质含义．研究匀速圆周运动要注意以下几个问题：1．正确分析物体的受力，确定向心力．由牛顿运动定律可知，产生加速度的力是物体受到的各个力的合力，因此产生向心加速度的力是向心力．向心力一般是由合力提供的，在具体问题中也可以是由某个实际的力提供，如拉力、重力、摩擦力等．2．确定匀速圆周运动的各物理量之间的关系．描述匀速圆周运动的物理量主要是线速度、角速度、轨道半径、周期和向心加速度．这里需要指出的是在计算中常常遇到π值的问题，一定注意带入的是3.14而不是180°，因为圆周运动中的角速度是以弧度/秒(rad/s)为单位的．例如钟表的分针周期是60 min ，求它转动的角速度．根据ω＝2πT ，那么ω＝2×3.1460×60rad/s ＝1.74×10－3 rad/s. 通过本节的学习，首先要明确物体做曲线运动的条件和如何描述曲线运动，学会运动的合成与分解的基本方法；其次，应认识牛顿运动定律同样适用于曲线运动，它是反映物体机械运动的基本定律；再次，应领会运动的合成与分解是物理等效思想的方法在曲线运动研究过程中的具体应用．全章共7节，建议用9课时，各课时安排如下：1曲线运动文本式教学设计整体设计本节主要内容是做曲线运动物体的位移、速度方向的判定，运动的合成与分解以及物体做曲线运动的条件．曲线运动是一种变速运动，特别是匀速圆周运动，并不是匀速运动，而是一种变速运动，因为物体的运动方向时刻在变化．教学中要突出矢量性的分析教学，让学生进一步感受矢量的含义．对于曲线运动的教学，教师可以联系各种生活实例以及前面学习过的直线运动的知识来帮助学生理解．在此基础上进一步引入曲线运动的位移、速度的方向等问题，首先让学生讨论如何确定曲线运动速度的方向，教师可以通过点拨引导，让学生自己设计可行性的实验方案，进而通过实验找出任意曲线运动的速度方向与其运动轨迹的关系，然后教师引导学生证明这个结论．通过运动的合成与分解，我们可以把复杂运动看成是几个简单运动的合运动，通过研究分运动的性质和轨迹来确定合运动的性质和轨迹，通过研究简单的直线运动的规律，来进一步研究曲线运动的规律．例如：平抛运动、机械振动．对于物体做曲线运动的条件，更要从实际出发，通过列举生活中的大量实例，分析、总结、归纳出结论，千万不要想当然地直接告诉学生结论．教给学生方法比教给学生知识重要得多，教师在教学中一定要突出学生的主体地位．教学重点1．物体做曲线运动速度方向的判断．2．运动的合成与分解的概念．3．运动的合成与分解的方法.4．物体做曲线运动的条件．教学难点1．在具体问题中，判断合运动和分运动．2．理解两个直线运动的合运动可以是直线运动，也可以是曲线运动．3．物体做曲线运动的条件．课时安排3课时三维目标知识与技能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．在具体情景中，知道合运动、分运动分别是什么，知道其同时性和独立性．3．知道运动的合成与分解，理解运动的合成与分解遵循平行四边形定则．4．知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度不在同一条直线上．过程与方法1．体验曲线运动与直线运动的区别．2．通过对抛体运动的观察和思考，了解一个运动可以与几个不同的运动效果相同，体会等效替代的方法．3．通过观察演示实验，知道运动的独立性，学习化繁为简的研究方法．4．掌握用平行四边形定则处理简单的矢量运算问题的方法．情感、态度与价值观能领会曲线运动的奇妙与和谐，培养对科学的好奇心和求知欲．课前准备教具准备：多媒体课件、斜面、小钢球、小木球、条形磁铁．知识准备：复习匀速直线运动的特点和受力情况．教学过程导入新课情景导入生活中运动情况有很多种，通过学习各种直线运动，包括匀速直线运动、匀加速直线运动(包括自由落体)等，我们知道这几种运动的共同特点是物体运动的速度方向不变．下面我们来欣赏几组画面(多媒体播放)：抛出去的标枪、宇宙中的星体、砂轮打磨下来的微粒的运动又是一种怎样的运动呢？演示导入演示1.自由释放一支较小的粉笔头；演示2.平行抛出一支相同大小的粉笔头．两支粉笔头的运动情况有什么不同呢？学生交流讨论．结论：前者是直线运动，后者是曲线运动．复习导入前边几章我们研究了直线运动，请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？学生交流讨论并回答．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．推进新课曲线运动是人们常见的运动形式，如运动员掷出的铁饼是沿着曲线运动的，发射出的导弹在空中是沿着曲线飞行的，汽车拐弯时的运动是曲线运动，地球、月球、人造地球卫星沿轨道的运动是曲线运动．让学生列举生活中有关曲线运动的例子．问题：做曲线运动物体的运动轨迹是一条曲线，那么物体做曲线运动的位移与物体做直线运动的位移的描述有什么区别呢？一、曲线运动的位移回忆思考：位移是怎样定义的？其实我们在学习位移定义的时候，教师就引入了物体做曲线运动的情况，并比较了物体在做直线运动与曲线运动时，物体的位移与路程的区别．结论：无论是直线运动还是曲线运动，物体的位移均为初位置指向末位置的有向线段．补充问题：如何描述物体做曲线运动的位移？在平面直角坐标系中研究平面内的物体的运动轨迹及位移．问题：曲线运动中速度的方向是时刻改变的，怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢？二、曲线运动的速度演示1：在旋转的砂轮上磨刀具．演示2：撑开带有水滴的雨伞绕柄旋转．问题1：磨出的火星如何运动？为什么？问题2：水滴沿什么方向飞出？为什么？教师此时可引导学生用画图的方式与实验相结合的方式进行分析．实验与探究用线拴一石块，用手拿着线的一端，使石块做圆周运动．当石块旋转到你事先选定的方位时，将手中的线释放，石块抛出，请另一个同学记下石块的落地点，将过抛出点且垂直于地面的竖直线在地面上的垂足与落地点连成一条直线．结论：石块会沿脱手处圆周的切线方向飞出．让学生总结出曲线运动的速度方向．思考并讨论：1.在变速直线运动中如何确定某点的瞬时速度？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A、B两点的平均速度来近似表示A点的瞬时速度，时间取得越短，这种近似越精确，如时间趋近于零，那么A、B两点间的平均速度即为A点的瞬时速度．2．在曲线运动中如何求某点的瞬时速度？交流讨论：先求AB的平均速度，据式：v AB＝s ABt可知：v AB的方向与s AB的方向一致，t越小，v AB越接近A点的瞬时速度，当t→0时，AB即为曲线的切线，A点的瞬时速度方向为曲线上该点的切线方向．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．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)的速度方向沿曲线上这一点的切线方向．补充问题：什么是切线？P和Q是曲线C上邻近的两点，P为定点，当Q点沿着曲线C无限地接近P点时，割线PQ的极限位置PT叫做曲线C在点P的切线，P点叫做切点；经过切点P并且垂直于切线PT的直线PN叫做曲线C在点P的法线(无限逼近的思想)．设疑：曲线运动是匀速运动还是变速运动？问题引导：速度是______(矢量、标量)，所以只要速度方向变化，速度就发生了______，也就具有______，因此曲线运动是______．学生讨论并总结：矢量变化加速度变速运动课堂训练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答案：AD2．质点在力F的作用下做曲线运动，下列各图是质点受力方向与运动轨迹图，正确的是()．答案：ACD师生共同分析：曲线运动既然是变速运动，它一定具有加速度且加速度方向与受力方向一致，由质点做曲线运动的条件知，受力方向与速度方向不共线，且指向曲线的内侧．三、运动描述的实例实验与探究如图所示，在一端封闭、长约1 m的玻璃管内注满清水．水中放一圆柱形的红蜡块R，将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧．(图甲)将这个玻璃管倒置(图乙)，红蜡块R就沿玻璃管上升．如果旁边放一把米尺，可以看到红蜡块上升的速度大致不变，即红蜡块做匀速直线运动．再次将玻璃管上下颠倒，在红蜡块上升的同时将玻璃管水平向右匀速移动，观察红蜡块的运动．(图丙)问题：在黑板的背景前观察由甲到乙的过程，可以发现红蜡块做的是匀速直线运动，而过程丙中红蜡块做的是什么运动呢？注明：学生回答可能有很多情况，教师要注意引导学生大胆猜测，但不能给出具体的答案，为下面的探索奠定基础．教师引导：对于直线运动，很明显，其运动轨迹就是直线，建立直线坐标系就可以解决问题，但如果是一个运动轨迹不确定的运动还能这样处理吗？很显然是不能的，这时我们可以选择平面内的坐标系．比如选择我们最熟悉的平面直角坐标系．下面我们就来看一看怎样在平面直角坐标系中研究物体的运动．1.红蜡块的位置建立如图所示的平面直角坐标系：选红蜡块开始运动的位置为原点，水平向右的方向和竖直向上的方向分别为x轴和y轴的正方向．在观察中我们已经发现红蜡块在玻璃管中是匀速上升的，所以我们设红蜡块匀速上升的速度为v y ，玻璃管向右匀速运动的速度为v x ，从红蜡块开始运动的时刻开始计时，我们就可以得到红蜡块在t 时刻的位置P (x ，y )．问题：我们该如何得到点P 的两个坐标呢？学生讨论：红蜡块在两个方向上做的都是做匀速直线运动，所以x 、y 可以通过匀速直线运动的位移公式x ＝v t 获得，即x ＝v x t y ＝v y t这样我们就确定了红蜡块运动过程中任意时刻的位置．2．红蜡块的速度红蜡块在某个位置的速度等于该位置的位移除以发生这段位移所需要的时间．根据红蜡块的位置坐标，我们很容易求出红蜡块在任意时刻的位移的大小OP ＝x 2＋y 2＝t v 2x ＋v 2y ，所以我们可以直接计算红蜡块的速度．学生推导速度公式：v ＝OP t ＝t v 2x ＋v 2y t＝v 2x ＋v 2y . 3．红蜡块的运动轨迹在数学上，关于x 、y 两个变量的方程可以代表一条直线或曲线．现在我们要找红蜡块运动的轨迹，实际上我们只要找到表示红蜡块运动轨迹的方程就可以了．问题：观察我们刚才得到的关于红蜡块位置的两个方程，发现在这两个关系式中，除了x 、y 之外还有一个变量t ，我们应该如何来得到红蜡块的轨迹方程呢？讨论：根据数学上的消元法，我们可以从这两个关系式中消去变量t ，就可以得到关于x 、y 两个变量的方程了．实际上我们前面得到的两个关系式就相当于我们在数学上学到的参数方程，消t 的过程实际上就是消去参数的过程．由红蜡块的位置坐标不难得到其轨迹方程：y ＝v y v xx 可见，该方程代表的是一条过原点的直线，即红蜡块相对于黑板做直线运动．在这个实验中，我们看到的红蜡块实际的运动是相对于黑板向右上方的运动，它是由向上和向右的两个分运动来合成的，我们把红蜡块沿玻璃管向上的运动和它随着玻璃管向右的运动都叫做这个运动的分运动；而红蜡块相对于黑板向右上方的运动叫做合运动．概念：由分运动求合运动的过程叫做运动的合成；由合运动求分运动的过程叫做运动的分解．实验与探究(flash 演示，探究运动的独立性)在右图装置中，两个相同的弧形轨道M 、N ，分别用于发射小铁球P 、Q ；两轨道上端分别装有电磁铁C 、D ；调节电磁铁C 、D 的高度，使AC ＝BD ，从而保证小铁球P 、Q 在轨道出口处的水平初速度v 0相等．操作：将小铁球P 、Q 分别吸在电磁铁C 、D 上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v 0同时分别从轨道M 、N 的下端射出；增大或者减小轨道M 下端离桌面的高度，只改变小铁球P 到达桌面时速度竖直方向分量的大小，再进行实验．结果：两小铁球总是同时到达E 处，发生碰撞.结论：实验结果显示，改变小铁球P 在轨道M 下端离桌面的高度，两个小铁球仍然会发生碰撞，说明沿竖直方向的距离变化了，即改变了两铁球相遇时小铁球P 沿竖直方向的速度分量大小，但并不能改变小铁球P 沿水平方向的速度分量大小．因此，两个小铁球一旦具有水平方向上相同的初速度，就会发生碰撞．这说明小铁球在竖直方向上的运动并不影响它在水平方向上的运动．1如果在前面所做的实验中玻璃管长90 cm ，红蜡块由玻璃管的一端沿管匀速地竖直向上运动，同时匀速地向右水平移动玻璃管，当玻璃管水平移动了80 cm 时，红蜡块到达玻璃管的另一端．整个运动过程所用的时间为20 s ，求红蜡块运动的合速度．解答：竖直方向的分速度v 1＝0.920m/s ＝0.045 m/s 水平方向的分速度v 2＝0.820m/s ＝0.04 m/s 合速度：v ＝v 21＋v 22＝0.06 m/s合速度与合位移的方向相同，可以让学生用这种方法求合位移．交流与探究现在我们探讨了红蜡块在玻璃管中的运动，请大家考虑实际生活中我们遇到的哪些物体的运动过程与红蜡块相似．典型事例：船过河，对船在水里的运动加以讨论．课件展示：(flash)分别选择“船在静水”和“船在流水”中按钮，演示船的运动情况，还可以利用课件改变船速和水流速度以及船的运动方向，让学生感性理解运动的合成与分解．参考：船过河时的运动情况和红蜡块在玻璃管中的运动情况基本是相同的．首先船过河时会有一个自己的运动速度，当它开始行走的时候，同时由于水流的作用，它要顺着水流方向获得一个与水速相同的速度．小船自己的速度一般是与河岸成一定角度的，而水流给小船的速度却是沿着河岸的，所以船实际的运动路径是这两个分运动合成的结果，而合速度取决于这两个分速度的大小和方向．2已知某船在静水中的速率为v 1＝4 m/s ，现让船渡过某条河，假设这条河的两岸是理想的平行线，河宽为d ＝100 m ，河水的流动速度为v 2＝3 m/s ，方向与河岸平行．试分析：(1)欲使船以最短时间渡过河去，船的航向怎样？最短时间是多少？到达对岸的位置怎样？船发生的位移是多大？(2)欲使船渡河过程中的航行距离最短，船的航向又应怎样？渡河所用时间是多少？ 分析：船同时参与了两个分运动：一是船相对于水的运动，其速度就是船在静水中的速度v 1＝4 m/s ，方向与船头的指向相同；二是船随水漂流的运动，其速度等于河水流速v 2＝3 m/s ，方向平行于河岸，与水流动方向相同，指向下游．船在河水中实际发生的运动(站在岸边观察者看到的运动)即是由上述两个分运动合成的．根据运动的独立性和等时性，渡河时间取决于垂直河岸速度的大小，与水流速度无关，但渡河时船的运动轨迹取决于合速度的方向，显然与水流速度有关系．解答：(1)根据运动的独立性和等时性，当船在垂直河岸方向上的分速度v ⊥最大时，渡河所用时间最短，设船头指向上游且与上游河岸夹角为α，其合速度v 与分运动速度v 1、v 2的矢量关系如图所示．河水流速v 2平行于河岸，不影响渡河快慢，船在垂直河岸方向上的分速度v ⊥＝v 1sin α，则船渡河所用时间为t ＝d v 1sin α. 显然，当sin α＝1即α＝90°时，v ⊥最大，t 最小，此时船身垂直于河岸，船头始终指向正对岸，但船实际的航向斜向下游，如图所示．渡河的最短时间t min ＝d v 1＝1004s ＝25 s. 船的位移为s ＝v t ＝v 21＋v 22t min ＝42＋32×25 m ＝125 m.船渡过河时已在正对岸的下游A 处，其顺水漂流的位移为x ＝v 2t min ＝v 2d v 1＝3×1004m ＝75 m.(2)由于v 1＞v 2，故船的合速度与河岸垂直时，船的航行距离最短．设此时船速v 1的方向(船头的指向)斜向上游，且与河岸成θ角，如图所示，则cos θ＝ v 2v 1＝34，θ＝41°24′. 船的实际速度为：v 合＝v 21－v 22＝42－32 m/s ＝7 m/s.故渡河时间：t ′＝d v 合＝1007s ＝10077 s ≈38 s. 思维拓展当船在静水中的航行速度v 1大于水流速度v 2时，船航行的最短航程为河的宽度，此时船头指向应与上游河岸成θ角，且cos θ＝v 2v 1. 如果水流速度v 2大于船在静水中的航行速度v 1，则不论船的航行方向(船头的指向)如何，总要被水冲向下游，那么，怎样才能使漂向下游的距离最小，从而使航程最短呢？如图所示，以v 2矢量的末端为圆心，以v 1的大小为半径作圆，当合速度的方向与圆相切时，合速度的方向与河岸的夹角最大，此时航程最短．由图可知sin α＝v 1v 2，最短航程为s ＝d sin α＝v 2v 1d .此时船头指向应与上游河岸成θ′角，且cos θ′＝v 1v 2. 小结：小船渡河问题一般有渡河时间最短和航程最短两类问题：1．关于最短时间，可根据运动等时性原理由船对水的分运动时间来求解，由于河宽一定，只有当船对水速度v 1垂直河岸时，垂直河岸方向的分速度最大，所以必有t min ＝d 1. 2．关于最短航程，要注意比较水流速度v 2和船对静水速度v 1的大小情况，若v 1＞v 2，船的最短航程就等于河宽d ，此时船头指向应与上游河岸成θ角，且cos θ＝v 2v 1；若v 2＞v 1，则最短航程s ＝v 2v 1d ，此时船头指向应与上游河岸成θ′角，且cos θ′＝ v 1v 2.如果物体在一个方向上的分运动是匀速直线运动，在与它垂直方向的分运动是匀加速直线运动，合运动的轨迹是什么样的？提示：匀速直线运动的速度v 1和匀加速直线运动的初速度的合速度应如图所示，而加速度a 与v 2同向，则a 与v 合必有夹角，因此合运动的轨迹为曲线．知识拓展1．合运动和分运动总是同时开始同时结束，没有合运动也就没有分运动，反之也成立，即没有分运动也就没有合运动．对于运动的合成与分解过程的这个特点，我们把它称为运动的合成与分解的等时性原理．也就是说，在物体的运动过程中，合运动持续的时间和各分运动所持续的时间是相等的．2．在红蜡块运动的过程中，虽然体现出来的是合运动的运动效果，但各个分运动仍然保持各自的独立性，并不会因为参与了运动合成而改变自己的状态，在运动的合成的过程中，各个分运动是互不影响的．我们把这个特点称为运动的合成与分解的独立性原理．课堂训练1．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 ．两个匀速直线运动的合运动，一定是匀速直线运动C ．两个分运动是直线运动的合运动，一定是直线运动D ．两个分运动的时间，一定与它们的合运动的时间相等2．如果两个分运动的速度大小相等，且为定值，则以下说法中正确的是( )．A ．两个分运动夹角为零时，合速度最大B ．两个分运动夹角为90°时，合速度大小与分速度大小相等C ．合速度大小随分运动的夹角的增大而减小D ．两个分运动夹角等于120°时，合速度的大小等于分速度参考答案：1.解析：运动的合成与分解和力的合成与分解遵循同样的规律——平行四边形定则，因此两个互成一定角度的速度合成之后合速度的取值范围为：|v 1－v 2|≤v ≤v 1＋v 2，所以A 是错误的．两个匀速直线运动的合运动的轨迹方程是y ＝v y v xx ，说明它是直线运动，所以两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动，即B 是正确的．两个分运动是直线运动的合运动，其运动轨迹取决于两个分运动的速度是否发生变化，C 选项中没有明确这个问题，所以不能断定合运动一定是直线，故C 是错误的．根据运动的合成与分解的等时性，我们知道两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等，D 是正确的．2．解析：根据平行四边形定则我们知道两个分速度合成之后的范围为|v1－v2|≤v≤v1＋v2，由此可以判断当两个分速度夹角为零时合速度最大，夹角为180°时合速度最小，且合速度的大小随着分速度夹角的增大而减小．当两个分速度相等、夹角为90°时，合速度并不与分速度相等，所以B是错误的．当夹角为120°时，合速度与分速度大小相等，所以D是正确的．答案：ACD四、物体做曲线运动的条件<方案一>实验1.在光滑的水平面上具有某一初速度的小球，在不受外力作用时将如何运动？学生实验后讨论：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．实验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或正后方放一条形磁铁时将如何运动？学生实验后讨论：由于小球在运动方向受磁力作用，会使小球加速或减速，但仍做直线运动．实验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？学生实验后讨论：由于小球在运动过程中受到一个侧力，小球将改变原来的运动方向而做曲线运动．问题一：物体有初速度但不受外力时，将做什么运动？问题二：物体没有初速度但受外力时，将做什么运动？问题三：物体既有初速度又受外力时，将做什么运动？结论：a.当初速度方向与合外力方向在同一直线上(方向相同或相反)时将做直线运动．b．当初速度方向与合外力方向不在同一直线上时，做曲线运动．<方案二>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初速度为v的匀速直线运动．问题：给你一块磁铁，如何使小钢球做①加速直线运动；②减速直线运动；③曲线运动．学生分组讨论制定实验方案．分析论证：。
人教版高中物理必修2第五章曲线运动第一节曲线运动教案(14)
2010届高三物理二轮复习第五章曲线运动章末总结[知识图解]匀速圆周运动运动性质：⑾运动线速度：v=⑿角速度：ω=⒀周期：T=⒁向心加速度：a=⒂向心力：F=⒃离心运动的条件：F供＝0或F供⒄F需曲线运动平抛运动曲线运动条件：所受合外力的方向与它的初速度不在⑴上质点在某点的速度，沿曲线在这一点的切线方向运动性质：一定是变速运动知识图解答案：⑴同一条直线；⑵运动的合成与分解；⑶匀变速；⑷匀速直线；⑸自由落体运动；⑹下落高度h ；⑺初速度v ；⑻下落高度h ；⑼竖直向下；⑽中；⑾变速；⑿s 2r r tTπω==；⒀2v ;tTrφπ==⒁22r v ππω=；⒂222v 2();r r r T πω==⒃222v 2();m m r mr r Tπω==⒄＜。
[专题突破]临界问题：物体由某种物理状态变化为另一种物理状态时，中间发生质的飞跃的转折状态，通常称之为临界状态，涉及临界状态的问题叫做临界问题。
解决临界问题的基本思路（1）认真审题，仔细分析研究对象所经历的变化的物理过程， 找出临界状态。
（2）寻找变化过程中相应物理量的变化规律，找出临界条件。
（3）以临界条件为突破口，列临界方程，求解问题。
专题一：平抛运动中的临界问题典例1如图5-1所示，排球场总长为18m ，设球网高度为2m ，运动员站在网前3m 处正对球网跳起将球水平击出。
(1)若击球高度为2.5m ，为使球既不触网又不出界，求水平击球的速度范围；(2)当击球点的高度为何值时，无论水平击球的速度多大，球不是触网就是越界？<解题慢镜头> (1)排球被水平击出后，做平抛运动，如图5-2所示. 若正好压在底线上，则球在空中的飞行时间：s s g h t 21105.22201=⨯==由此得排球越界的临界速度s m s m t x v /212/2/112111===。
若球恰好触网，则球在网上方运动的时间:s s g H h t 10110)25.2(2)(202=-⨯=-=得排球触网的临界击球速度值s m s m t s v /103/10/13222===. 要使排球既不触网又不越界，水平击球速度v 的取值范围为:s m v s m /212/103≤<.(2)设击球点的高度为h ，当h 较小时，击球速度过大会出界，击球速度过小又会触网，临界情况是球刚好擦网而过，落地时又恰好压在底线上，如图5-3所示，则有:gH h x g h x )(2221-=，得m m x x H h 1532)123(12)(12212=-=-=.即击球高度不超过此值时，球不是出界就是触网. <答案>（1）s m v s m /212/103≤<（2）3215m <反思总结>物理问题中往往会因物理的量变常常引起不同的物理过程的质变，符合某一定物理过程的物理量只能在一定范围内变化，变化范围的边界值其实也是一个临界值。
高中物理 第五章 曲线运动小结教案 新人教版必修2
曲线运动1.曲线运动概念总览详解：暂无2.曲线运动物体的运动轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。
曲线运动的条件：物体所受合外力的方向和速度的方向不在同一直线上曲线运动中的合力效果：合力沿切线方向的分力改变速度的大小，沿半径方向的分力改变速度的方向。
详解：曲线运动的特点：1、物体在某一点（或某一时刻）的速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向；2、物体运动的速度方向是时刻变化的，所以曲线运动一定是变速运动；3、物体的路程总是大于位移的大小；4、物体做曲线运动时，受到的合外力和相应的加速度一定不为0。
5、重要推论：物体做直线运动的条件是物体所受合外力的方向和速度的方向在同一直线上。
实例：1过山车和行星绕着太阳运动的运动轨迹都是一条曲线.2、两图中的F为物体所受的合外力，沿半径方向的力F1改变速度的方向，沿切线方向的力F2改变速度的大小。
3.运动的合成与分解运动的合成与分解：指描述运动的各物理量（如位移、速度、加速度）的合成与分解。
1.等时性：各分运动经历的时间与合运动经历的时间相同。
2.独立性：一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他分运动的影响。
3.等效性：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。
详解：暂无实例：蜡块同时参与两个分运动：A运动到B，从A运动到D蜡块最后的运动表现为：从A运动到C等时性：分运动A→B与A→D的时间相等独立性：分运动A→B与A→D互不影响等效性：蜡块先上浮运动再水平运动最后也能到达C点4.矢量运算法则1.运动的合成：①如果分运动都在同一直线上，则可选取正方向，与正方向相同的量取正，与正方向相反的量取负，将矢量运算简化为代数运算。
②如果分运动互成角度，运动合成时要遵循平行四边形定则。
2.运动的分解：①确定合速度的方向（就是物体的实际运动方向）；②根据合速度产生的实际运动效果确定分速度的方向；③运用平行四边形定则进行分解。
详解：高中阶段遇到的合成与分解问题，一般都能分解为两个互相垂直的分运动。
「精品」高中物理第五章曲线运动章末总结教学案新人教版必修2
第五章曲线运动章末总结一、运动的合成和分解1.小船渡河的两类典型问题设河宽为d、水流的速度为v水(方向：沿河岸指向下游)、船在静水中的速度为v船(方向：船头指向).图1(1)最短时间船头垂直于河岸行驶，t min ＝dv 船，与v 水的大小无关.船向下游偏移：x ＝v 水t min (如图1甲所示). (2)最短航程①若v 船>v 水，则x min ＝d ，此时船的航向垂直于河岸，船头与上游河岸成θ角，满足cos θ＝v 水v 船(如图乙所示).②若v 船<v 水，此时船头指向应与上游河岸成θ′角，满足cos θ′＝v 船v 水，则x min ′＝d cos θ′＝v 水v 船d (如图丙所示).2.绳、杆关联速度问题绳、杆等连接的两个物体在运动过程中，其速度通常是不一样的，但两者的速度是有联系的(一般两个物体沿绳或杆方向的速度大小相等)，我们称之为“关联”速度.解决此类问题的一般步骤如下： 第一步：先确定合运动，物体的实际运动就是合运动；第二步：确定合运动的两个实际作用效果，一是沿牵引方向的平动效果，改变速度的大小；二是沿垂直于牵引方向的转动效果，改变速度的方向；第三步：按平行四边形定则进行分解，作好运动矢量图； 第四步：根据沿绳(或杆)牵引方向的速度相等列方程.例1 如图2所示，两次渡河时船头指向均垂直于岸，且船相对水的速度大小不变.已知第一次实际航程为A 至B ，位移为x 1，实际航速为v 1，所用时间为t 1.由于水速增大，第二次实际航程为A 至C ，位移为x 2，实际航速为v 2，所用时间为t 2.则( )图2A.t 2>t 1，v 2＝x 2v 1x 1B.t 2>t 1，v 2＝x 1v 1x 2 C.t 2＝t 1，v 2＝x 2v 1x 1D.t 2＝t 1，v 2＝x 1v 1x 2答案 C解析 设河宽为d ，船自身的速度为v ，则t 1＝t 2；对合运动，过河时间t ＝x 1v 1＝x 2v 2，故C 正确.针对训练1 (多选)某河宽为600 m ，河中某点的水流速度v 与该点到较近河岸的距离d 的关系如图3所示.船在静水中的速度为4 m/s ，要想使船渡河的时间最短，下列说法正确的是( )A.船在航行过程中，船头应与河岸垂直B.船在河水中航行的轨迹是一条直线C.渡河的最短时间为240 sD.船离开河岸400 m 时的速度大小为2 5 m/s 答案 AD解析 若船渡河的时间最短，船在航行过程中，必须保证船头始终与河岸垂直，选项A 正确；因水流的速度大小发生变化，根据运动的合成与分解可知，船在河水中航行的轨迹是一条曲线，选项B 错误；渡河的最短时间为t min ＝d v 船＝6004s ＝150 s ，选项C 错误；船离开河岸400 m 时的水流速度大小与船离开河岸200 m 时的水流速度大小相等，即v 水＝3300×200 m/s＝2 m/s ，则船离开河岸400 m 时的速度大小为v ′＝v 船 2＋v 水2＝42＋22m/s ＝2 5 m/s ，选项D 正确.例2 (多选)如图4所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m ，水的阻力恒为F f ，当轻绳与水面的夹角为θ时，船的速度为v ，人的拉力大小为F ，则此时( )图4A.人拉绳行走的速度为v cos θB.人拉绳行走的速度为vcos θC.船的加速度为F cos θ－F fm D.船的加速度为F －F fm答案 AC解析 船的运动产生了两个效果：一是使滑轮与船间的绳缩短，二是使绳绕滑轮顺时针转动，因此将船的速度按如图所示进行分解，人拉绳行走的速度v 人＝v ∥＝v cos θ，选项A 正确，B 错误；绳对船的拉力等于人拉绳的力，即绳的拉力大小为F ，与水平方向成θ角，因此F cos θ－F f ＝ma ，解得a ＝F cos θ－F fm，选项C 正确，D 错误. 针对训练2 如图5所示，水平面上有一汽车A ，通过定滑轮用绳子拉同一水平面上的物体B ，当拉至图示位置时，两绳子与水平面的夹角分别为α、β，二者速度分别为v A 和v B ，则v A 和v B 的比值为多少？答案 cos β∶cos α解析 物体B 实际的运动(合运动)水平向右，根据它的实际运动效果可知，两分运动分别为沿绳方向的分运动(设其速度为v 1)和垂直绳方向的分运动(设其速度为v 2).如图甲所示，有v 1＝v B cos β①汽车A 实际的运动(合运动)水平向右，根据它的实际运动效果，两分运动分别为沿绳方向的分运动(设其速度为v 3)和垂直绳方向的分运动(设其速度为v 4).如图乙所示，则有v 3＝v A cos α② 又因二者沿绳子方向上的速度相等，即v 1＝v 3③ 由①②③式得v A ∶v B ＝cos β∶cos α.二、解决平抛运动的三个突破口 1.把平抛运动的时间作为突破口平抛运动规律中，各物理量都与时间有联系，所以只要求出抛出时间，其他的物理量都可轻松解出. 2.把平抛运动的偏转角作为突破口如图6可得tan θ＝gt v 0＝2h x (推导：tan θ＝v y v x ＝gt v 0＝gt 2v 0t ＝2h x )tan α＝hx，所以有tan θ＝2tan α.从以上各式可以看出偏转角和其他各物理量都有关联，通过偏转角可以确定其他的物理量.图63.把平抛运动的一段轨迹作为突破口图7平抛运动的轨迹是一条抛物线，已知抛物线上的任意一段，就可求出水平初速度和抛出点，其他物理量也就迎刃而解了.设图7为某小球做平抛运动的一段轨迹，在轨迹上任取两点A 和B ，E 为AB 的中间时刻. 设t AE ＝t EB ＝T由竖直方向上的匀变速直线运动得FC －AF ＝gT 2，所以由水平方向上的匀速直线运动得v 0＝EF T＝EFg FC －AF.例3 如图8所示，在倾角为37°的斜面上从A 点以6 m/s 的初速度水平抛出一个小球，小球落在B 点，求：(g 取10 m/s 2)图8(1)A 、B 两点间的距离和小球在空中飞行的时间；(2)小球刚碰到斜面时的速度方向与水平方向夹角的正切值. 答案 (1)6.75 m 0.9 s (2)32解析 (1)如图所示，设小球落到B 点时速度的偏转角为α，运动时间为t .则tan 37°＝h x ＝gt 22v 0t ＝56t又因为tan 37°＝34，解得t ＝0.9 s由x ＝v 0t ＝5.4 m则A 、B 两点间的距离l ＝xcos 37°＝6.75 m(2)在B 点时，tan α＝v y v 0＝gt v 0＝32.三、圆周运动的动力学问题1.分析物体的运动情况，明确圆周轨道在怎样的一个平面内，确定圆心在何处，半径是多大.2.分析物体的受力情况，弄清向心力的来源，跟运用牛顿第二定律解直线运动问题一样，解圆周运动问题，也要先选择研究对象，然后进行受力分析，画出受力示意图.3.由牛顿第二定律F ＝ma 列方程求解相应问题，其中F 是指向圆心方向的合外力(向心力)，a 是向心加速度，即v 2r或ω2r 或用周期T 来表示的形式.例4 如图9所示，两根长度相同的轻绳(图中未画出)，连接着相同的两个小球，让它们穿过光滑的杆在水平面内做匀速圆周运动，其中O 为圆心，两段细绳在同一直线上，此时，两段绳子受到的拉力之比为多少？图9答案 3∶2解析 对两小球受力分析如图所示，设每段绳子长为l ，对球2有F 2＝2ml ω2对球1有：F 1－F 2＝ml ω2由以上两式得：F 1＝3ml ω2故F 1F 2＝32. 针对训练3 如图10所示，一根细线下端拴一个金属小球P ，细线的上端固定在金属块Q 上，Q 放在带小孔的水平桌面上.小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆).现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出)，两次金属块Q 都保持在桌面上静止.则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是( )图10A.Q 受到桌面的静摩擦力变大B.Q 受到桌面的支持力变大C.小球P 运动的角速度变小D.小球P 运动的周期变大 答案 A解析 金属块Q 保持在桌面上静止，对金属块和小球研究，竖直方向上没有加速度，根据平衡条件得知，Q 受到桌面的支持力等于两个物体的总重力，保持不变，故B 错误.设细线与竖直方向的夹角为θ，细线的拉力大小为F T ，细线的长度为L .P 球做匀速圆周运动时，由重力和周期T ＝2πω＝2πL cos θg，现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动时，θ增大，cos θ减小，则得到细线拉力F T 增大，角速度增大，周期T 减小.对Q ，由平衡条件知，F f ＝F T sin θ＝mg tan θ，知Q 受到桌面的静摩擦力变大，故A 正确，C 、D 错误.故选A. 四、圆周运动中的临界问题1.临界状态：当物体从某种特性变化为另一种特性时发生质的飞跃的转折状态，通常叫做临界状态，出现临界状态时，既可理解为“恰好出现”，也可理解为“恰好不出现”.2.轻绳类：轻绳拴球在竖直面内做圆周运动，过最高点时，临界速度为v ＝gr ，此时F 绳＝0.3.轻杆类：(1)小球能过最高点的临界条件：v ＝0； (2)当0＜v ＜gr 时，F 为支持力； (3)当v ＝gr 时，F ＝0； (4)当v ＞gr 时，F 为拉力.4. 汽车过拱形桥：如图11所示，当压力为零时，即G －m v 2R＝0，v ＝gR ，这个速度是汽车能正常过拱形桥的临界速度.v ＜gR 是汽车安全过桥的条件.图115.摩擦力提供向心力：如图12所示，物体随着水平圆盘一起转动，物体做圆周运动的向心力等于静摩擦力，当静摩擦力达到最大时，物体运动速度也达到最大，由F m ＝m v m2r得v m ＝F m rm，这就是物体以半径r 做圆周运动的临界速度.图12例5 如图13所示，AB 为半径为R 的光滑金属导轨(导轨厚度不计)，a 、b 为分别沿导轨上、下两表面做圆周运动的小球(可看做质点)，要使小球不脱离导轨，则a 、b 在导轨最高点的速度v a 、v b 应满足什么条件？图13答案 v a ＜gR v b ＞gR解析 对a 球在最高点，由牛顿第二定律得：m a g －F N a ＝m a v a2R①要使a 球不脱离轨道， 则F N a ＞0② 由①②得：v a ＜gR对b 球在最高点，由牛顿第二定律得：m b g ＋F N b ＝m b v b2R③要使b 球不脱离轨道， 则F N b ＞0④由③④得：v b ＞gR .针对训练4 如图14所示，叠放在水平转台上的小物体A 、B 、C 能随转台一起以角速度ω匀速转动，A 、B 、C 的质量分别为3m 、2m 、m ，A 与B 、B 与转台、C 与转台间的动摩擦因数都为μ，B 、C 离转台中心的距离分别为r 、1.5r .设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.以下说法正确的是( )图14A.B 对A 的摩擦力一定为3μmgB.C 与转台间的摩擦力大于A 与B 间的摩擦力C.转台的角速度一定满足：ω ≤ 2μg3r D.转台的角速度一定满足：ω ≤ μg 3r答案 C解析 对A 受力分析，受重力、支持力以及B 对A 的静摩擦力，静摩擦力提供向心力，有F f ＝3m ω2r ，由此可知随着角速度的增大，摩擦力也增大，只有当A 要滑动时B 对A 的摩擦力才为3μmg ，故A 错误；由A 与C 转动的角速度相同，都是由摩擦力提供向心力，对A 有F f ＝3m ω2r ，对C 有F f C ＝m ω21.5r ，由此可知C与转台间的摩擦力小于A与B间的摩擦力，故B错误；当C刚要滑动时的临界角速度为：μmg＝m1.5rωC2，解得ωC＝2μg3r.对AB整体要滑动时的临界角速度为：μ(2m＋3m)g＝(2m＋3m)rωAB2，解得：ωAB＝μg r当A刚要滑动时的临界角速度为：3μmg＝3mrωA2解得：ωA＝μg r由以上可知要想均不滑动角速度应满足：ω≤ 2μg3r，故C正确，D错误.。
物理人教版高中必修二(2019年新编)5-1 曲线运动 教案
第五章第一节曲线运动【教学目标】1.知道什么是曲线运动，理解曲线运动是一种变速运动。
2.知道曲线运动中速度的方向是怎样确定的。
3.知道物体做曲线运动的条件，即物体所受合外力的方向与速度的方向不在同一直线上。
【核心素养发展】核心知识1.曲线运动的速度方向。
2. 曲线运动的条件。
3. 曲线运动是一种变速运动。
核心能力1.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科学品质1.使学生会在日常生活中，善于总结和发现问题【教学重点】1.什么是曲线运动2.物体做曲线运动的方向的确定3.物体做曲线运动的条件【教学难点】1.理解并掌握物体做曲线运动的条件。
【教学方法】教师启发、引导学生思考，讨论、交流学习成果。
探究法、讨论法、实验法。
（一）新课导入前边几章我们研究了直线运动，下边同学们思考两个问题：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。
（二）新课内容一、曲线运动1.举几个物体做曲运动的例子？生活中常见的，或大家耳熟能详的。
汽车转弯时所做的运动；课间操跑步；风扇转动；去食堂的路等等；归纳总结得到：物体的运动轨迹是曲线。
二、曲线运动的方向（1）课本实例放录像或动画：a：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；b：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。
可自选可用实例（2）分析总结得到：质点在某一点（或某一时刻）的速度的方向，沿曲线在这一点的切线方向。
（3）推理：a：只要速度的大小、方向的一个或两个同时变化，就表示速度矢量发生了变化。
b：由于做曲线运动的物体，速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动。
例题1：（多选）质点做曲线运动时（）A．速度的大小一定在时刻变化B．速度的方向一定在时刻变化C．它一定在做变速运动D．它可能是速率不变的运动答案：BCD引出下一问题：那么物体在什么条件下才做曲线运动呢？三、物体做曲线运动的条件（1）用课堂小实验：一个在水平面上做直线运动的钢珠，如果从旁加磁铁给它施加一个侧向力，它的运动方向就会改变，给钢珠的侧向力不断增大，钢珠就偏离原来的方向越大，并且都是做曲线运动。
高一下学期物理人教版必修二5.1曲线运动实用教学设计
高一下学期物理人教版必修二5.1曲线运动实用教学设计《曲线运动》教学设计一、基本说明教学内容（1）所用教材：人民教育出版社——普通高中课程标准实验教科书（2）模块：必修二（3）所属章节：第五章第一节《曲线运动》二、教学设计教材地位：本节是学习完牛顿运动定律，研究了直线运动后，转入研究的一个新的运动类型，首先让学生对曲线运动有个感性的认识，知道曲线运动就是轨迹是运动轨迹曲线的运动，然后在对曲线运动的特点有一个初步认识。
尤其是认识曲线运动速度的方向和物体做曲线运动的条件，对后面几节的学习以至动力学的理解都有着至关重要的作用。
教材内容：本节教材主要有两个知识点：曲线运动的速度方向和物体做曲线运动的条件．教材一开始提出曲线运动与直线运动的明显区别，引出曲线运动的速度方向问题，紧接着通过观察一些常见的现象，得到曲线运动中速度方向是时刻改变的，质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是曲线的这一点（或这一时刻）的切线方向．再结合矢量的特点，给出曲线运动是变速运动．关于物体做曲线运动的条件，教材从实验入手得到：当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，物体就做曲线运动．再通过实例加以说明，最后从牛顿第二定律角度从理论上加以分析．教材的编排自然顺畅，适合学生由特殊到一般再到特殊的认知规律，感性知识和理性知识相互渗透，适合对学生进行探求物理知识的训练：创造情境，提出问题，探求规律，验证规律，解释规律，理解规律，自然顺畅，严密合理．设计思路“关于曲线运动的速度方向”的设计思路是：过程１（视频演示）：列举砂轮上飞出的炽热微粒、旋转陀螺上甩出的墨水等圆周运动物体实例，说明做曲线运动的物体在不同时刻的速度具有不同的方向。
由圆周运动情况猜想到曲线运动的速度方向可能沿切线方向。
过程２（实验演示）用一个具有普遍意义的任意曲线轨道进行实验，小球在脱离轨道后，沿切线方向运动。
过程３（理论分析）过曲线上Ａ、Ｂ两点作割线，当Ｂ点非常靠近Ａ点时，割线便成了过Ａ点的切线过程４（归纳概括）形成结论：做曲线运动的质点在某一点的速度，沿切线在这一点的切线方向。
高中物理第五章曲线运动章末总结学案新人教版必修2(2021年整理)
（浙江专用）2018-2019学年高中物理第五章曲线运动章末总结学案新人教版必修2
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第五章曲线运动
章末总结。
人教版高中物理必修2第五章 曲线运动1. 曲线运动教案
人教版高中物理教案《曲线运动》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曲线运动物体轨迹的分析方法。
教学重点：1、分析曲线运动中速度的方向。
2、分析曲线运动的条件及曲线运动物体轨迹的分析方法。
3、正确理解各种运动形式的意义和描述。
教学手段及方法：采取问题教学模式，辅助多媒体，启发引导式。
教学过程：一、什么是曲线运动：轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
曲线运动是普遍的运动情形。
小到微观世界（演示多媒体动画：电子绕原子核旋转）；大到宏观世界（演示多媒体动画：人造卫星绕地球旋转）都存在。
生活中如投标枪、铁饼、跳高、跳远等（演示各种曲线运动的图片）均为曲线运动。
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．展示学生预习问题一：⑴“即时速度方向与物体运动方向成一定夹角”认为是对的⑵质点运动方向是否等于速度方向？（陈武臻）⑶无规律的曲线，切线如何画？（殷飞宇）教师归纳出疑难问题一：曲线运动中物体的速度方向如何确定?2、理论分析：思考并讨论：⑴在变速直线运动中如何确定某点的瞬时速度？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。
⑵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：tS V AB AB =可知：V AB 的方向与S AB 的方向一致，t 越小，V AB 越接近A 点的瞬时速度，当0→t 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。
人教版高一物理必修二5.1《曲线运动》教学设计
讨论，举例
观察，回顾
设计实验
观察实验
讨论：
若忽略阻力，则做匀速直线运动。所以各点速度方向一样。
基于实验和理论推导，进行猜想总结出：质点曲线运动的方向是该点的切线方向。
自己思考
讨论、思考、领悟
Hale Waihona Puke 学生猜想观察实验学生讨论得出结果。
引导由学生来回答。
让同学讨论交流人造地球卫星绕地球运动和速滑运动员做弯道滑跑时，是靠什么力改变运动方向而做曲线运动的，巩固要求掌握内容。
教学目标
一．知识与技能：
1．知道曲线运动，知道是变速运动，理解物体做曲线运动时的瞬时速度方向；
2．理解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，掌握速度和合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。
二．过程与方法：
1．通过大量实例，使学生体会、并进行归纳曲线运动的共同点：物体运动的轨迹是曲线；
。。。新课
一、曲线运动的速度方向
利用砂轮打磨金属、运动员掷链球、过新年时放烟花旋转的场面，雨伞视频认识到做曲线运动的物体，不同时刻的速度具有不同的方向。
提出问题：如果想通过实验验证物体做曲线运动的速度方向，应如何设计？
实验：水平桌面上有一条弯曲的可拆卸的轨道，轨道下面铺一张白纸，蘸有墨水的钢球从不同的出口离开轨道后在白纸上留下不同的痕迹，记录不同位置的速度方向。用直尺判断出小球脱离轨道后的运动轨迹是在脱离点的切线上。
实验表明：做曲线运动的物体脱离曲线后沿曲线方向飞出做直线运动。
上述实验支持了同学们的想法，可我们能否用所学的知识对此进一步给予论证呢？
介绍切线的定义。教师给出更一般的证明。
结论：质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向。
人教版高中物理必修二全册教案
第五章曲线运动1 曲线运动教学重点1.什么是曲线运动.2.物体做曲线运动方向的判断.3.物体做曲线运动的条件.教学难点物体做曲线运动的条件.课时安排1课时三维目标知识与技能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是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上.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.情感态度与价值观教具准备：多媒体课件、斜面、小钢球、小木球、条形磁铁.教学过程导入新课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？学生交流讨论并回答.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.推进新课曲线运动是人们常见的运动形式，如运动员掷出的铁饼是沿着曲线运动的，发射出的导弹在空中是沿着曲线飞行的，汽车拐弯时的运动是曲线运动，地球、月球、人造地球卫星沿轨道的运动是曲线运动.让学生列举生活中有关曲线运动的例子.问题：曲线运动中速度的方向是时刻改变的，怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢？一、曲线运动速度的方向演示1：在旋转的砂轮上磨刀具.演示2：撑开带有水滴的雨伞绕柄旋转.问题1：磨出的火星如何运动？为什么？问题2：水滴沿什么方向飞出?为什么?教师此时可引导学生用画图的方式与实验相结合分析.实验与探究用线拴一石头，用手拿着线的一端，使石块做圆周运动.当石块旋转到你事先选定的方位时，将手中的线释放，石块抛出，请另一个同学记下石块的落地点，将通过抛出点垂直于地面的竖直线在地面上的垂足与落地点连一条直线.结论：石头会沿脱手处的切线方向飞出.1.在变速直线运动中如何确定某点的瞬时速度？2．在曲线运动中如何求某点的瞬时速度？交流讨论：先求AB 的平均速度，据式：v AB =ts AB 可知：v AB 的方向与s AB 的方向一致，t 越小，v AB 越接近A 点的瞬时速度，当t→0时，AB 曲线即为切线，A 点的瞬时速度方向为该点的切线方向.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.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.补充问题：什么是切线？P 和Q 是曲线C 上邻近的两点，P 为定点，当Q 点沿着曲线C 无限地接近P 点时，割线PQ 的极限位置PT 叫做曲线C 在点P 的切线，P 点叫做切点；经过切点P 并且垂直于切线PT 的直线PN 叫做曲线C 在点P 的法线（无限逼近的思想）.设疑：曲线运动是匀速运动还是变速运动？1.实验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 一条形磁铁将如何运动？学生实验后讨论：由于小球在运动方向受磁力作用，会使小球加速或减速，但仍做直线运动. 实验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？学生实验后讨论：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. 问题一：物体有初速度但不受外力时，将做什么运动？问题二：物体没有初速度但受外力时，将做什么运动？问题三：物体既有初速度又受外力时，将做什么运动？结论：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. b.当初速度与外力不在同一直线上时，做曲线运动.说明：实验要在玻璃面实物展示台面上做，而运动的物体是小钢球，摩擦力很小，可看成光滑的平面;初速度从一斜槽上滑到台面上来实现.结论：物体做曲线运动的条件是：1.要有初速度；2.要受合外力；3.初速度与合外力有一个角度.<方案二>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：给你一块磁铁，如何使小钢球做①加速直线运动;②减速直线运动;③曲线运动. 布置作业教材“问题与练习”1、2、3题.板书设计1.曲线运动一、曲线运动定义：运动轨迹是曲线的运动叫做曲线运动.二、物体做曲线运动的条件当物体所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体将做曲线运动.三、曲线运动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.四、曲线运动的性质曲线运动过程中速度方向始终在变化，因此曲线运动是变速运动.设计实验方案找出水滴的速度方向.2 抛体运动的规律教学重点1.平抛运动、抛体运动的特点和规律.2.用平抛运动、抛体运动规律去解答有关问题.教学难点1.让学生能根据运动合成与分解的方法探究出平抛运动和斜抛运动的一般规律.2.学习和借鉴本节课的研究方法解决实际问题.课时安排1课时三维目标知识与技能1.会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动.2.知道平抛运动可以看成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，并且这两个运动互不影响具有独立性.3.能应用平抛运动的规律交流讨论并解决实际问题.在得出平抛运动规律的基础上进而分析斜抛运动.分析斜抛运动不在具体规律，而在方法.过程与方法1.学生能通过对生活事例的分析得出平抛运动的定义.2.体会平抛运动规律的探究过程，体会运动的合成和分解在探究平抛运动规律中的应用.3.平抛运动的研究方法——可以用两个简单的直线运动来等效替代.利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动，渗透物理学等效代换的思想.4.掌握平抛运动的研究方法的基础上自主探究斜抛运动.情感态度与价值观1.培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神.2.培养学生将所学知识应用于实践的意识和勇气，主动探究实现知识迁移.课前准备教学过程1.沿多个角度将粉笔抛出.2.沿多个角度将纸片抛出.粉笔和纸片都是抛体运动吗？什么是抛体运动？以一定的初速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体所做的运动叫做抛体运动.今天我们用运动分解的观点来分析抛体运动.3.将小球从讲桌推向桌边，小球离开讲桌做的运动是平抛运动.那么，什么是平抛运动呢？平抛运动有什么规律呢？推进新课演示：将粉笔以与水平方向各种夹角抛出，说明：在空气阻力可以忽略的情况下，粉笔都在做抛体运动.引导学生分析得出：将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动叫做平抛运动.物体做平抛运动有两个条件：①有水平初速度运动过程中只受重力.请同学们想一想，平时生活中你见过平抛运动吗？举例说明.研究物体的运动规律就是要确定物体在任一时刻的位置和速度.一、抛体的位置首先，研究初速度为v 0的平抛运动的位置随时间变化的规律.教师设疑：还能像描述匀变速直线运动那样，用一维坐标来描述平抛物体的运动位置吗？不能，由于抛体运动是曲线运动，至少要用二维坐标才能描述平抛物体的运动.演示：贴近黑板，在黑板的平面上，用手把小球水平抛出，用粉笔记下小球离开手的位置，描出轨迹.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.用牛顿第二定律的观点分析水平方向、竖直方向的力和运动的特征.问题1：竖直方向受什么力，有没有加速度，有没有初速度？水平方向受什么力，有没有加速度，有没有初速度？问题2：是否可以把平抛运动看成是水平方向和竖直方向上两个运动的合成,这两个方向上的运动各有什么特点呢？结论1：因抛出时，物体只受重力的作用，竖直方向有大小为g 的加速度，没有初速度;不受水平方向的力，所以，小球在水平方向没有加速度，水平方向保持初速度v 0不变. 2：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,并且两个分运动与平抛运动具有等时性.平抛运动物体在任意时刻t 的位置：x=v 0t(1) y=21gt 2(2) 平抛运动物体在任意时刻t 的位移：s=222022)21()(gt t v y x OP +=+=. 二、抛体的轨迹例1 讨论以速度v 0水平抛出的物体的运动轨迹.分析：在初中数学中已经学过，直角坐标系中的一条曲线可以用包含x 、y 的关系式来代表.平抛运动的轨迹能否用包含x 、y 的关系式来代表呢？解答：将（1）（2）两式消去时间t 得到轨迹方程y=2202x v g 上式为抛物线方程，“抛物线”的名称就是从物理来的.如果物体抛出时的速度v 0不沿水平方向，而是斜向上方或斜向下方且仅受重力，这样的斜抛运动怎么分析？三、抛体的速度要求学生画出在平面坐标中平抛运动的轨迹和速度的方向，同样道理，先把平抛运动分 竖直速度：v y =gt抛运动的概念：用一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力作用下所布置作业 教材“问题与练习”第1、2题板书设计3.抛体运动的规律一、抛体的位置任意一点的位置P(x,y)，其中x=vt y=221gt 任意时刻的位移:s=22222)21()(gt vt y x +=+ 方向tan α=vgt vt gt x y 2212== 二、抛体的轨迹 y=2202x v g 三、抛体的速度任意时刻的速度由v x =v 0,v y =gt 得v t =gh v 220+四、斜抛的运动规律(斜上抛、斜下抛、斜上抛和斜下抛):处理方法：运动的合成与分解活动与探究课题：平抛运动的特点内容：自制一个能自动喷出墨水的注射器代替小钢球，让注射器做平抛运动的同时自动喷出墨水，在坐标纸上就记录下注射器的运动轨迹.具体做法：用一次性注射器（优点是针头在正中，且不易摔碎）.在活塞尾端和管套端用橡皮筋拴上,其松紧程度可调整,使抽入水后在橡皮筋的弹力作用下能自动喷出较强的水流即可.为了防止针管在轨道上滑动,可在针管外贴一周橡皮膏(或套上一适当的胶套). ，使学生的思维方式得到升华.3 实验:研究平抛运动教学难点准确得到平抛运动的轨迹.课时安排1课时三维目标知识与技能1.验证平抛运动的特点是水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动.2.通过实验探究得到平抛运动轨迹.过程与方法体会平抛运动规律的探究过程，体会运动的合成和分解在探究平抛运动规律中的应用. 情感态度与价值观1.通过实验探究平抛运动的规律，让学生积极参与课堂活动，设疑、解疑、探求规律，使学生始终处于积极探求知识的过程中，达到最佳的学习心理状态.2.充分利用多媒体辅助教学、演示仪器和自制器材，激发学习兴趣，增强求知的欲望.课前准备平抛竖落仪、平抛实验仪、自制水柱平抛装置、自制电磁控制打击装置、数码相机、坐标格、多媒体课件.教学过程导入新课情景导入教师介绍自制电磁控制打击装置：将子弹装入能发射的固定在板前的玩具手枪，固定板后电磁铁与电源相连，控制电路通断的两根金属丝搭在枪口处，带有衔铁的玩具被吸在电磁铁上，枪口与玩具在同一水平面，发射的子弹断开搭在一起的两根金属丝，吸在电磁铁上的玩具同时下落，子弹总是击中玩具，这说明什么问题？推进新课一、竖直方向的运动规律实验演示教材实验，探究竖直方向上的运动规律.1.①介绍实验装置如下图所示②介绍实验过程.因弹簧片C受到小锤的打击，C向前推动小钢球具有水平初速度，使A做平抛运动，同时(强调)松开小钢球B，使B从孔中自由落下，做自由落体运动.问题：由上一节学习我们知道，平抛运动的运动时间取决于竖直高度，A、B两球应该同时落地，怎么观察出两球同时落地？实验时，用耳朵听来判断两球落地时刻的先后，比用眼睛看要灵敏得多.合作探究要求教室保持安静，让学生多次改变小球距地面的高度和打击的力度，重复这个实验，学生听小球落地的声音.学生观察实验现象，思考以下几方面：1.无论A球的水平速度大小如何，它总是与B球同时落地.2.A球的水平初速度越大，走过的水平距离也越大.3.A球水平初速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动.这一实验说明水平分运动并不影响竖直分运动,即水平分运动和竖直分运动各自独立地按自己的规律进行，互不干扰.这一现象还说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动.结论：平抛运动在竖直方向是自由落体运动.课堂训练1.为什么平抛物体做曲线运动?解答：因为水平抛出的物体所受的重力跟物体的速度方向不在一条直线上，重力不仅改变物体速度的大小，同时使物体速度的方向不断变化，所以，平抛物体的运动是曲线运动.2.实验中，无论A球的水平初速度大小如何，它总是与B球同时落地，这一现象说明了什么? 解答：这一实验说明水平分运动并不影响竖直分运动,即水平分运动和竖直分运动各自独立地按自己的规律进行，互不干扰.二、水平方向的运动规律问题：要研究平抛运动水平方向是不是匀速直线运动，需要测量几段相等的时间间隔内物体在水平方向上的位移，看看这些位移是否相等.需要通过实验得到平抛运动的轨迹,怎样得到平抛运动轨迹？实验探究1.描绘平抛运动轨迹参考案例：(1)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,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,都可以得到稳定的细水柱.描绘水柱平抛运动轨迹用坐标纸做背景，坐标纸边长为30—35 cm,坐标格每边长取2—3 cm,坐标格可以直接画在透明胶片上.在坐标格上描绘水柱的运动轨迹的方法:坐标格在描绘平抛曲线的背面,用碳素笔在胶片上点出6个以上的点,目光要与喷出的水柱在同一水平面上.描点的速度要快些,以免水面下降过多,使水柱轨迹发生变化.由于空气阻力的作用,水柱的轨迹会逐渐偏离平抛曲线,分析处理轨迹时,要取离喷口较近的一段曲线.竖直位移在6—7 cm以内的三个相等时间间隔内,水平位移大致能保持相等.(2)利用实验室的斜面小槽等器材.钢球从斜槽上滚下,冲过水平槽飞出后做平抛运动.每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下,钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的.在竖直的白纸上,要首先确定小球做平抛运动的起点位置,同时在起点位置确定水平、竖直方向的坐标轴,然后再设法用铅笔描出小球经过的位置,通过多次实验,在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置,连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹.可以把笔尖放在小球可能经过的位置,如果小球能够碰到笔尖就说明位置找对了.确定小球位置,还可以用较厚的纸片开一个宽度比小球直径略大一些的长方形孔,沿长方形一个短边翻折成直角.实验过程中,设法让小球从方孔中穿过,从而记下小球通过的位置.（3）记录小球运动轨迹的白纸也可以用坐标纸,纸的大小视所用的木板或平抛实验器的面积大小而定,每个方格的边长取2—3 cm.实验前印好坐标纸,实验时坐标轴分别为水平方向和竖直方向,坐标原点与小球抛出点重合.小球抛出后在坐标纸前运动,选好纵坐标,目光平视观察小球在纵坐标的什么位置经过,然后用铅笔在该位置画一个小圆圈记录这个位置.依次观察记录若干个小球经过纵坐标轴的位置.这种方法描点时比较方便准确.上面的方法是用眼观察记录小球的位置,需要多次操作,并且每次都要使小球从斜面小槽同一高度落下.还可以用数码相机或数码摄像机,利用它们得到小球从水平桌面飞出后做平抛运动的几张连续照片,从照片中读出小球在坐标纸上对应的位置,再在坐标纸上记录画出轨迹.问题：要研究平抛运动的物体在水平方向是否为匀速直线运动,需要测量几段相等的时间间隔内物体在水平方向上的位移,看看这些位移是否相等.怎样利用得到的轨迹确定相等的时间间隔,找到平抛运动物体对应的位置?2.水平方向的运动规律平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动,而自由落体运动下落的高度h 是与运动时间t 的二次方成正比的,即h=21gt 2,因此在竖直坐标轴y 上,从原点开始向下任取一个坐标为h 的点,再找到坐标为4h,9h,16h,……的点.在物体运动过程中,纵坐标从其中一个位置运动到下一个位置所用的时间都是相等的.过这些点作水平线与轨迹相交，交点就是每经相等时间物体所到达的位置.如果使用数码相机的连续摄像功能,记录的连续的点,经历的时间间隔是相等的,在坐标纸上直接确定各点的水平位移就可以了.用课堂训练沿水平方向匀速直线飞行的飞机上，每隔相等时间放下一颗炸弹，这些炸弹在空中的排列是怎样的？落地后弹坑是怎样的？答案：空中排列成一条竖直直线，落地后的弹坑是等间距的.课堂小结本节课主要内容包括：1.研究平抛运动在竖直方向是自由落体运动;2.研究平抛运动在水平方向是匀速直线运动;3.设计实验获得平抛运动的轨迹.布置作业教材“问题与练习”第1、2题.板书设计1.研究平抛运动在竖直方向是自由落体运动2.研究平抛运动在水平方向是匀速直线运动3.设计实验获得平抛运动的轨迹4 圆周运动教学难点角速度概念的理解和匀速圆周运动是变速曲线运动的理解.课时安排1课时三维目标知识与技能1.了解物体做圆周运动的特征.2.理解线速度、角速度和周期的概念，知道它们是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量，会用它们的公式进行计算.3.理解线速度、角速度、周期之间的关系.过程与方法1.联系日常生活中所观察到的各种圆周运动的实例，找出共同特征.2.知道描述物体做圆周运动快慢的方法，进而引出描述物体做圆周运动快慢的物理量：线速度v、角速度ω、周期T、转速n等.3.探究线速度与角速度之间的关系.情感态度与价值观1.经历观察、分析总结及探究等学习活动，培养学生实事求是的科学态度.2.通过亲身感悟，使学生获得对描述圆周运动快慢的物理量（线速度、角速度、周期等）以及它们相互关系的感性认识.课前准备多媒体课件、机械钟表、小球、细线、风扇、雨伞、水等.教学过程导入新课演示导入演示机械式钟表时针、分针、秒针的运动情况（可以拨动钟表的调节旋钮），让学生观察后说出不同指针运动的特点，从而引出圆周运动的概念.情景导入课件展示生活中常见的圆周运动：观览车脱水桶生活中，我们一定见过很多类似的运动，它们的运动轨迹是一些圆，我们把这种运动叫做圆周运动.推进新课引导学生列举生活中的圆周运动.参考案例：1.田径场弯道上赛跑的运动员的运动；2.风车的转动;3.地球的自转与公转；4.自行车的前后轮、大小齿轮转动等.研究物体的运动时，我们往往关心的是物体的运动快慢.对于做直线运动的物体，我们用单位时间内的位移来描述物体的运动快慢.问题：对于圆周运动又如何描述它们的运动快慢呢？ 一、线速度演示1：在台式电风扇的叶片上分别标记红、蓝两种颜色的点，到中间轴的距离不等.用手拨动叶片转动，注意要慢，让学生明显观察到两点的运动轨迹. 让学生仔细观察，说出哪个点运动得快，你是怎么比较的. 讨论交流我们发现，两个点在相同的时间内通过的弧长不相等，通过的弧长长的点运动得快，通过的弧长短的点运动得慢.这样，做圆周运动的物体通过的弧长与所用时间的比值能够描述物体运动的快慢，我们把它称之为线速度. 定义：做圆周运动的质点通过的弧长s 与通过这段弧长所用时间t 的比值叫做圆周运动的线速度. v=ts 物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动. 布置作业教材“问题与练习”1、2、5. 板书设计一、描述匀速圆周运动的有关物理量 1.线速度（1）定义：做圆周运动的物体通过的弧长与所用时间的比值 （2）公式：v=ts∆∆(s 为弧长,非位移) （3）物理意义 2.角速度（1）定义：做圆周运动的物体的半径扫过的角度与所用时间的比值 （2）公式：ω=t∆∆θ （３）单位：rad/s （４）物理意义 3.转速和周期二、线速度、角速度、周期间的关系 v=r ω ω=Tπ25 向心加速度教学重点1.理解匀速圆周运动中加速度的产生原因.2.掌握向心加速度的确定方法和计算公式. 教学难点向心加速度方向的确定和公式的应用. 课时安排 1课时 三维目标 知识与技能1.理解速度变化量和向心加速度的概念.2.知道向心加速度和线速度、角速度的关系式.3.能够运用向心加速度公式求解有关问题. 过程与方法1.体验向心加速度的导出过程.2.领会推导过程中用到的数学方法. 情感态度与价值观培养学生思维能力和分析问题的能力，培养学生探究问题的热情、乐于学习的品质. 课前准备教具准备：多媒体课件、实物投影仪等.知识准备：复习以前学过的加速度概念以及曲线运动的有关知识，并做好本节内容的预习. 教学过程 复习导入前面我们已经学习了曲线运动的有关知识，请完成以下几个问题:问题1.加速度是表示__________的物理量，它等于___________________的比值.在直线运动中，v 0表示初速度，v t 表示末速度，则速度变化量Δv=__________,加速度公式a=__________，其方向与速度变化量方向__________. 2.在直线运动中，取初速度v 0方向为正方向，如果速度增大，末速v t 大于初速度v 0，则Δv=v t －v 0__________0（填“>”或“<”），其方向与初速度方向______________________；如果速度减小，Δv=v t -v 0__________0，其方向与初速度方向____________________. 3.在圆周运动中，线速度、角速度的关系是___________________. 推进新课一、速度变化量引入：从加速度的定义式a=tv∆∆可以看出，a 的方向与Δv 相同，那么Δv 的方向又是怎样的呢？指导学生阅读教材中的“速度变化量”部分，引导学生在练习本上画出物体加速运动和减速运动时速度变化量Δv 的图示。
必修2_第五章_曲线运动_全章教案
（1）将这个玻璃管倒置(图乙)，蜡块R就沿玻璃管上．如果旁边放一个米尺，可以看到蜡块上升的速度大致不变，即蜡块做匀速直线运动．（2）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，观察蜡块的运动．(图丙)请问：过程丙中蜡块做的是什么运动呢?学生回答：有可能是直线运动．速度大小变不变化不能判断；有可能是建立如图6．2—2所示的平面直角坐标系：选蜡块开始运动的位置为原点，水平向右的方向和竖直向上的方向分别为在观察中我们已经发现蜡块在玻璃管中是匀速上升的，，玻璃管向右匀速运动的速度为开始计时，我们就可以得到蜡块在t时刻的位置．块的位移．直接套入速度公式我们可以得到什么样的速度表达式师：分析这个公式我们可以得到什么样的结论v y，v x都是常量，v也是常量．也就是说蜡块的速度是不发生变化的，即蜡块做的是匀速运动．注意：运动的合成和分解是建立在等效的基础之上的，运动的合成是唯一的，参考提示：匀速运动的速度—3所示，而加速度a与v2同向，则[课堂训练]1．关于运动的合成，下列说法中正确的是…………………………………( )-若设s与+x方向(即速度方向)的夹1]一架飞机水平匀速飞行．从飞机上海隔个，若不计空气阻力，从地面上观察4个小球常称为平抛运动的偏角公式，在一些问答题中可以直接应用此结论分析解平抛运动的轨迹是曲线(抛物线)，某一时刻的速度方向即为曲线上物体所在位置的切线方向．设物体运动的时间为t，则这一时刻的速度与竖直方向夹角的正切值tanβ=v0/gt，而物体下落的高度为h=＝1/2gt2．如图6．4—3．图中的A点为速度的切线与抛出点的水平线的交点，C点为物体所在位置的竖直线与水平线的交点，从图中可以看出A为水平线段OC的中点．运动的这一重要特征，对我们分析类平抛运动，特别是带电粒子在电场中偏转是很有帮助的．平抛运动常分解成水平方向和竖直方向的两个分运动来处理，由于竖直分运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以初速度为零的匀加速直线运动的公式和特点均可以在此应用．猜想：平抛运动竖直方向上的分运动有可能是自由落体运动．实验验证猜想的正确性。
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人教版高中物理必修2《第五章曲线运动》章末总结★知识网络【教学过程】★重难点一、运动的合成与分解★一、研究曲线运动的基本方法利用运动的合成与分解研究曲线运动的思维流程：（欲知）曲线运动规律――→等效分解（只需研究）两直线运动规律――→等效合成（得知）曲线运动规律。
二、运动的合成与分解1．合运动与正交的两个分运动的关系（1）s＝x2＋y2——（合运动位移等于分运动位移的矢量和)（2）v＝v21＋v22——（合运动速度等于分运动速度的矢量和)（3）t＝t1＝t2——（合运动与分运动具有等时性和同时性)2．小船渡河问题的分析小船渡河过程中，随水漂流和划行这两个分运动互不干扰，各自独立而且具有等时性。
（1）渡河时间最短问题：只要分运动时间最短，则合运动时间最短，即船头垂直指向对岸渡河时间最短，t min＝dv船。
（2）航程最短问题：要使合位移最小。
当v水<v船时，合运动的速度可垂直于河岸，最短航程为河宽。
当v 水>v船时，船不能垂直到达河岸，但仍存在最短航程，当v船与v合垂直时，航程最短。
3．关联物体速度的分解在运动过程中，绳、杆等有长度的物体，其两端点的速度通常是不一样的，但两端点的速度是有联系的，我们称之为“关联”速度，解决“关联”速度问题的关键两点：一是物体的实际运动是合运动，分速度的方向要按实际运动效果确定；二是沿杆（或绳)方向的分速度大小相等。
特别提醒：关联物体运动的分解1．常见问题：物体斜拉绳或绳斜拉物体，如图所示。
2．规律：由于绳不可伸长，绳两端所连物体的速度沿着绳方向的分速度大小相同。
3.速度分解方法：图甲中小车向右运动，拉绳的结果一方面使滑轮右侧绳变长，另一方面使绳绕滑轮转动。
由此可确定车的速度应分解为沿绳和垂直于绳的两个分速度。
甲、乙两图的速度分解如图所示。
【典型例题】小船匀速横渡一条河流，宽200m，当船头垂直对岸方向航行时，从出发点经时间400s到达正对岸下游120m处，求：(1)水流的速度；(2)若船头保持与河岸成某个角度向上游航行，使船航行的轨迹垂直于岸，则船从出发点到达正对岸所需要的时间．【答案】(1)(2)【解析】根据分运动与合运动的等时性，即可求解水流的速度；根据运动学公式，求得船在静水中速度，当船的合速度垂直河岸时，依据矢量的合成法则，求得合速度大小，从而求得到达正对岸的时间．(1)当船头垂直对岸方向航行时，从出发点经时间400s到达正对岸下游120m处，将运动分解成水流方向与垂直水流方向，再依据分运动与合运动具有等时性，那么设水流速度为(2)由题意可知，设船在静水中速度为v c，则有：当船头保持与河岸成某个角度向上游航行，使船航行轨迹垂直于岸，则合速度大小因此船从出发点到达正对岸所需要的时间★重难点二、平抛运动的特征和解题方法★平抛运动是典型的匀变速曲线运动，它的动力学特征是：水平方向有初速度而不受外力，竖直方向只受重力而无初速度，抓住了平抛运动的这个初始条件，也就抓住了它的解题关键，现将常见的几种解题方法介绍如下：1．利用平抛的时间特点解题平抛运动可分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，只要抛出的时间相同，下落的高度和竖直分速度就相同。
2．利用平抛运动的偏转角度解题设做平抛运动的物体，下落高度为h ，水平位移为x 时，速度v A 与初速度v 0的夹角为θ ，由图可得：tan θ＝v y v x ＝gt v 0＝gt 2v 0t ＝2h x ①将v A 反向延长与x 相交于O 点，设AO ＝d ，则有：tan θ＝h d解得d ＝12x ，tan θ＝2h x ＝2tan α ② ①②两式揭示了偏转角和其他各物理量的关系。
3．利用平抛运动的轨迹解题平抛运动的轨迹是一条抛物线，已知抛物线上任意一段，就可求出水平初速度和抛出点，其他物理量也就迎刃而解了。
设图为某小球做平抛运动的一段轨迹，在轨迹上任取两点A 和B ，分别过A 点作竖直线，过B 点作水平线相交于C 点，然后过BC 的中点D 作垂线交轨迹于E 点，过E 点再作水平线交AC 于F 点，小球经过AE 和EB 的时间相等，设为单位时间T 。
由Δy ＝gT 2知T ＝Δy g ＝y FC －y AF gv 0＝x EF T ＝gy FC －y AF ·x EF ★平抛运动的两个重要推论的应用推论1：平抛运动的速度方向与水平方向的夹角θ和位移方向与水平方向的夹角α的关系：tan θ＝2tan α 推论2：做平抛运动的物体在任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过水平位移的中点。
★平抛运动与斜面相结合问题的处理方法平抛运动经常和斜面结合起来命题，求解此类问题的关键是挖掘隐含的几何关系。
常见模型有两种：(1)物体从斜面平抛后又落到斜面上，如图所示。
则其位移大小为抛出点与落点之间的距离，位移的偏角为斜面的倾角α，且tan α＝y x ＝gt2v 0。
(2)物体做平抛运动时以某一角度(φ)落到斜面上，如图所示。
则其速度的偏角为(φ－α)，且tan(φ－α)＝v yv 0。
【典型例题】滑雪比赛惊险刺激,如图所示,一名跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O 点水平飞出,经过6.0s 落到斜坡上的A 点。
已知O 点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角θ=37o ,不计空气阻力。
求:（1）A 点与O 点的距离L ；（2）运动员离开O 点时的速度大小；（3）A 点的速度。
【答案】 （1）300m （2）40m/s （3）1052/m s【解析】（1）运动员做平抛运动，竖直方向为自由落体运动，则有： 21sin372L at ︒=， 2sin373002sin37gt L m ︒==︒（2）运动员在水平方向上做匀速直线运动。
0cos37L v t ︒=，解得040/v m s =（3）落到A 点时，运动员的水平速度040/x v v m s ==竖直速度60/y v gt m s ==故运动员落到A 点时的速度大小2201052/y v v v m s =+=方向与水平方向成α角3tan 2y x v v α== ★重难点三、圆周运动中的临界问题★当物体从某种特性变化为另一种特性时，发生质的飞跃的转折状态，通常叫做临界状态，出现临界状态时，即可理解为“恰好出现”，也可理解为“恰好不出现”。
1．水平面内圆周运动的临界问题（1）不滑动质量为m 的物体在水平面上做圆周运动或随圆盘一起转动如图甲、乙所示)时，静摩擦力提供向心力，当静摩擦力达到最大值F fm 时，物体运动的速度也达到最大，即F fm ＝m v 2m r ，解得v m ＝F fm r m 。
（2）绳子被拉断 质量为m 的物体被长为l 的轻绳拴着如图所示)，且绕绳的另一端O 做匀速圆周运动，当绳子的拉力达到最大值F m 时，物体的速度最大，即F m ＝m v 2ml ，解得v m ＝F m l m 。
这就是物体在半径为l 的圆周上运动的临界速度。
2．竖直平面内圆周运动的临界问题物体在竖直平面内的圆周运动是典型的变速圆周运动，一般情况下只讨论最高点和最低点的情况。
（1）轻绳模型如图所示，细绳系的小球或在轨道内侧运动的小球，在最高点时的临界状态为只受重力，即mg ＝mv 2r ，则v ＝gr 。
在最高点时：（1）v ＝gr 时，拉力或压力为零。
（2）v >gr 时，物体受向下的拉力或压力。
（3）v <gr 时，物体不能达到最高点（如图)。
即绳类的临界速度为v 临＝gr 。
（2）轻杆模型如图所示，在细轻杆上固定的小球或在管形轨道内运动的小球，由于杆和管能对小球产生向上的支持力，所以小球能在竖直平面内做圆周运动的条件是：在最高点的速度大于或等于零，小球的受力情况为：（1）v ＝0时， 小球受向上的支持力F N ＝mg 。
（2）0<v <gr 时，小球受向上的支持力0<F N <mg 。
（3）v ＝gr 时，小球除受重力之外不受其他力。
（4）v >gr 时，小球受向下的拉力或压力，并且随速度的增大而增大。
即杆类的临界速度为v 临＝0。
特别提醒：对竖直平面内的圆周运动(1)要明确运动的模型，即绳模型还是杆模型。
(2)由不同模型的临界条件分析受力，找到向心力的来源。
【典型例题】如图所示，小球A 质量为m ．固定在轻细直杆L 的一端，并随杆一起绕杆的另一端O 点在竖直平面内做圆周运动．如果小球经过最高位置时，杆对球的作用力为拉力，拉力大小等于球的重力．求：（1）球在最高位置时的速度大小；（2）当小球经过最低点时速度为6gL ，球对杆的作用力和球的向心加速度．【答案】 （1）2v gL =；（2）7mg ，方向竖直向下；球的向心加速度为6g ，方向竖直向上【解析】试题分析：（1）根据小球做圆运动的条件，合外力等于向心力．2v mg F m L+=① F=mg ②解①②两式得： 2v gL =（2）根据小球做圆运动的条件，合外力等于向心力． 2v F mg m L-= 所以F=mg+ 2v m L=7mg 由牛顿第三定律，小球对杆的作用力为7mg ，方向竖直向下． 球的向心加速度26v a g L==，方向竖直向上。