人教版高中物理必修二高一下学期

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5.1+曲线运动+教学设计-2023-2024学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

5.1+曲线运动+教学设计-2023-2024学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

曲线运动一、教学目标1.物理观念(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的方向与它的速度方向不在一条直线上。

2.科学思维学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象,具有初步的观察能力、分析概括能力。

3.科学探究通过实践和探究,让学生感觉科学就在身边。

培养学生对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神,树立正确的世界观和唯物主义观。

4.科学态度与责任培养学生观察思考,勇于发现乐于探究的学习习惯,以及应用物理知识解决实际问题的能力。

二、教学重难点教学重点:物体曲线运动的方向的判定。

教学难点:物体曲线运动的条件。

三、教学分析学生已经学习过直线运动,已经掌握了描述运动的基本方法,即用物体的位移、速度随时间的变化规律来描述。

现如今要学习曲线运动,要了解它与直线运动的显著区别:速度的方向在变化。

要研究曲线运动,首先要明确由于位移矢量的方向变化,需要采用平面直角坐标系,用位移在坐标轴上的分矢量来代表;其次要解决速度方向的确定问题,认识曲线运动的性质以及条件。

四、教学过程(一)新课导入多媒体展示:汽车拐弯、人造卫星绕地球运动。

教师提问:上述物体运动过程中的轨迹是怎样的?学生回答是曲线。

由此给出曲线运动的概念并导入新课《曲线运动》。

(二)新课讲授1.曲线运动速度的方向多媒体展示:砂轮打磨金属、运动员掷链球的视频。

提出问题:砂轮打磨下来的炙热微粒以什么方向运动?运动员扔链球时,放手的时刻不同,运动的情况相同吗?学生回答:微粒沿着齿轮切线的方向运动;放手时刻不同,运动状况不同。

教师总结:做曲线运动的物体,不同的时刻具有不同的方向。

演示实验:教师使用可拼接的曲线轨道和沾有墨水的小钢球,记录钢球的运动轨迹在某点的运动方向,组织学生观察。

小组讨论:根据实验和初中数学学习的圆的相关知识,得出:质点在某点的速度方向是沿曲线的切线方向。

教师提问:曲线运动是变速运动吗?结合速度的属性,引导学生回答:曲线运动是变速运动。

6.4 生活中的圆周运动-课件-2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

6.4 生活中的圆周运动-课件-2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

2、质量为m的航天员: 航天员的重力提供向心力。
mg m v2 R
Mg M v2 R
v gR
航天员处于完全失重状态
3、航天器内的任何物体都处于完全失重状态,但并不是物体
不受地球引力,正因为受到地球引力的作用,才使航天器连
同其中的乘员做匀速圆周运动。
三、航天器中的失重现象
➢巩固提升 例3、(多选)2013年6月11日至26日,“神舟十号”飞船圆 满完成了太空之行,期间还成功进行了人类历史上第二次太 空授课,女航天员王亚平做了大量失重状态下的精美物理实 验。如图所示为处于完全失重状态下的水珠,下列说法正确 的是( AC ) A.水珠仍受重力的作用 B.水珠受力平衡 C.水珠所受重力等于所需的向心力 D.水珠不受重力的作用
外轨对轮缘有侧压力。
F
当火车行驶速率v<v规定时,
内轨对轮缘有侧压力。
G
一、火车转弯
问题6:除了火车弯道 具有内低外高的特点 外,你还了解哪些道 路具有这样的特点?
汽车、摩托车、自行 车赛道的弯道,高速 公路的拐弯处
一、火车转弯
➢梳理深化
1、明确圆周平面:火车转弯处的铁轨,虽然外轨高于内轨,但 整个外轨是等高的,整个内轨是等高的。因而火车在行驶的过程 中,中心的高度不变,即火车中心的轨迹在同一水平面内。故火 车的圆周平面是水平面,而不是斜面。即火车的向心加速度和向 心力均沿水平面指向圆心。 2、向心力来源:在铁路的弯道处,内、外铁轨有高度差,火车 在此处依规定的速度行驶,转弯时,向心力几乎完全由重力G和
问题2:当汽车以上述速度行驶时,驾驶员对座椅的压力为
多大?此时驾驶员处于什么状态?(“超重”、“失重”
或“完全失重” )
完全失重

【高中物理】功与功率-功课件 高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

【高中物理】功与功率-功课件 高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
A. W1>W2 B. W1<W2 C. W1=W2 D. 无法判断
小试牛刀
一个物体在两个力F1、F2的共同作用下 发生了一段位移,做功分别为W1=8J、
W2=-8J,下列说法正确的是( B)
A. 这两个力大小相等
B. 这两个力做的总功为0J
C. 这两个力的功率不相等
D. F1比F2做的功多
小试牛刀
WG=0J
N F
(2)支持力对物体做的功
WN=0J
f
α
(3)摩擦力对物体做的功
Wf =-f S=-12J
(4)拉力对物体做的功
WF=FScos370=32J
(5)合力对物体做的总功
W总=20J
G
方法一 方法二
W总=WG+WN +Wf +WF=20J W总=F合S=20J
课堂小结 一、功
W Flcos
W Gh
如果运动的方向与力 的方向不一致,如何求 拉力做的功?
一、功—分解力的方法
根据力的合成与分解,将F分解为 沿位移方向和垂直位移方向。
沿位移方向 W F1l F cos αl 垂直位移方向 W F2 0 0
∴拉力做的功W等于F1做的功 W Fl cos α
一、功—分解位移的方法
【例】 如图物体在力F的作用下水平发生了一段位移l,分别计算这三 种情形下力F对物体做的功。,角θ的大小如图所示。
15 15 15 W甲=______J,W乙=______J,W丙=______J。
二、正功和负功
阅 读 课 本 完 成 下 表 W = F l cosα
α
cosα
W
物理意义
α=π/2
2.某力做多少负功,也可说成“物体

人教版高一物理必修二第二学期6.1圆周运动

人教版高一物理必修二第二学期6.1圆周运动
5.物体做匀速圆周运动的条件是(
B.有一定的初速度,且受到一个大小不变、方向变化的力的作用
C.有一定的初速度,且受到一个方向始终指向圆心的力的作用
D.有一定的初速度,且受到一个大小不变、方向始终和速度垂直
的合力作用
任务探究五
6.如图所示是一个玩具陀螺,a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂
直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是 (
与半径______。
垂直
(6)匀速圆周运动:若物体沿着圆周运动,并且线速度的大小处处
相等。
匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗?
v
可见:尽管做匀速圆周运动的物体在各
个时刻的线速度大小相等,但线速度的
方向是不断变化的
v
速率不变
v
匀速圆周运动是变速运动!
二、角速度
任务探究二
(1)物理意义:
描述质点绕圆心转动的快慢
, = = 2


任务探究四
1、思考判断
(1)做圆周运动的物体,起线速度的方向是不变化的。
(2)线速度越大,角速度一定越大。
(3)转速越大,周期一定越大。
(4)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等。
(5)座匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同。
(6)匀速圆周运动是一种匀速运动。
1)同一传动装置各轮边缘的线速度相等。
2)同轴转动轮上各点的角速度相等。
任务探究五
1、做匀速圆周运动的物体,10s 内沿半径是20m的圆周运

了100m。试求物体做圆周运动的
(1) 线速度大小; ∆
(2)角速度
(3)周期
100
解(1) 线速度 = =

【高中物理】专题 小船渡河模型 课件 高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

【高中物理】专题 小船渡河模型 课件 高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

B
xmin θ
v船
vD v船
d
θ
θ
A
v水 E C
当v船方向与合速度v 方向垂直时,有最短渡河位移xmin 。
v v 3. 情形三:渡河的最短位移( 船< 水)
B
xmin
v合 v船
d 当v船方向与合速度v 方向垂直时,
有最短渡河位移xmin 。
θ
θ
A
v水 C
当船头斜向上游,与河岸成θ,且满足
cosθ=
解 小船过河的时间: t d 100 s
v1 3
这段时间内水流将小船向下游方向移动的位移:
x
v2t
4
100 3
m
133m
150m
因此小船能安全过河。
课堂练习
1、如图所示,小船沿直线AB过河,船头始终垂直于河岸。若水流速度增大,为保持航线不变,下
B 列说法中正确的是( )
A. 增大船速,过河时间不变 B. 增大船速,过河时间缩短 C. 减小船速,过河时间变长 D. 减小船速,过河时间不变
思考3. 调整船头的指向会影响船渡河的 时间吗?影响船渡河时间的因素有哪些?
小船渡河问题
3. v船 的速度的分解
v⊥
v⊥
v∥
v水
v∥
v船
v⊥:渡河分速度(使船向对岸运动)
v∥:沿河分速度(使船沿河运动)
正交分解
真正能使船渡河到对岸的是v⊥分速度,影响渡河时间的是v⊥分速度。
小船渡河问题
3. v船 的速度的分解
第五章 抛体运动
专题 小船渡河模型
人教版高中物理

修2
新课引入
小船渡河模型
新课引入

7.1行星的运动 课件-2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

7.1行星的运动 课件-2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

公元二世纪 1543
托勒密 地心说
哥白尼 日心说
1546
第谷 出生
牛顿 万有引力定律
1600
开普勒 任第谷助手
开普勒 第一定律 第二定律
开普勒 第三定律
1609 1619
3
PART 03
第三部分
课堂练习
练习1 练习2 练习3
课堂练习1
• 1 假设某飞船沿半径为R的圆周绕地球运行,其周期为T,地球半 径为R0.该飞船要返回地面时,可在轨道上A点将速率降到适当数值,从 而沿着以地心为焦点的椭圆轨道运动,椭圆与地球表面的B点相切,如 图所示.求该飞船由A点运动到B点所需的时间.
1 222 000
2 575 1.35×1023 惠更斯 1655
A.土卫五的公转周期较小 B.土卫六的转动角速度较大 C.土卫六的向心加速度小 D.土卫五的公转速度较大来自堂练习2• 【答案】ACD
【解析】根据开普勒第三定律:轨道半径的三次方与公转周期的平
方的比值相等,r 越小,T 也越小,故 A 正确;土卫六的周期较大,则
由 ω=2Tπ,得土卫六的角速度较小,故 B 错误;根据匀速圆周运动向心
加速度公式
a=
ω2r=

T
2r
及开普勒第三定律Tr32=k,得
a=
4π2 T2 r

4π2·Tr32·r12=4π2·k·r12,可知轨道半径大的向心加速度小,故 C 正确;由于
v=2Tπr=2π Tr32·1r=2π k·1r,由推理可知,轨道半径小的卫星,其运
PART 02
代表学说及代表人物
地心说 弟谷
日心说 开普勒
主要观点:地球静止不动,是宇宙 的中心,太阳和月亮以及其他行星 绕地球匀速圆周转动。

8.5 实验:验证机械能守恒定律 课件-2023年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

8.5 实验:验证机械能守恒定律 课件-2023年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

课外拓展
(1)从纸带上打下计数点5时的速度v=__2_.4__m/s;
(2)从打下第“0”点到打下第“5”点的过程中系统动能
的增量△Ek=__0_.5_8__J,系统势能的减少量△EP=__0_.6_0__J ;
(当地的重力加速度g取10m/s2)
(3)若某同学作出
1 2
v2—h图象如图所示,则当地的重力加
在距离O点较近处选择几个连续的计数点,并计算出各点的速度值
E.测出各计数点到O 点的距离,即得到重锤的下落高度
F.计算出mghn和
1 2
mvn2,看两者是否相等
五、【应用规律,反思改进】
在以上步骤中,不必要的步骤是____A____; 有错误或不妥的步骤是____B_C__D_F_____。(填写代表字母) 更正情况是: ①_B__中__手__应__抓___住__纸__带__末___端__,__让__重___锤__尽__量__靠___近__打__点__计__时___器__; ②_C__中__应__先___接__通__电__源___,__再__松__开___纸__带______________________; ③_D__中__应___选__取__离__O__点__较__远___的__点___________________________;
重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v,
计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能
1 2
mv2 ,然后进
行比较,如果两者相等或近似相等,即可验证重物自由下落
过程中机械能守恒。请根据实验原理和步骤完成下列问题:
五、【应用规律,反思改进】
(1)关于上述实验,下列说法中正确的是____B_C___. A.重物最好选择密度较小的木块 B.重物的质量可以不测量 C.实验中应先接通电源,后释放纸带 D.可以利用公式 v= 2gh来求解瞬时速度

【高中物理】宇宙航行(第1课时)课件 高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

【高中物理】宇宙航行(第1课时)课件 高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

(2)环绕速度(也叫运行速度或绕行速度):是指卫星在进 入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度.当卫星“贴着” 地面运行时,运行速度等于第一宇宙速度.
注意:卫星的实际环绕速度一定小于发射速度
v发射
v运

讨论交流:将卫星送入低
轨道和高轨道所需的发射
速度哪一个更大?哪一个
更容易?为什么?
1
2
3
向高轨道发射卫星时, 需要的发射速度越大。发射 高轨道卫星比发射低轨道卫星困难,原因是发射高 轨道卫星时火箭要克服地球对它的引力做更多的功。

赤道平面

4.人造卫星的分类:
按轨道分类:极地卫星、赤道卫星、一般轨道卫星
按用途分类:通信卫星、气象卫星、导航卫星、预警卫星等
气象卫星
气象卫星
通信卫星
侦察卫星 预警侦察卫星
通信卫星
技术实验卫星
技术卫星
资源观测卫星
资源观测卫星
科学探测卫星
太空望远镜
5、人造卫星的两个速度
(1)发射速度:指被发射物在地面附近离开发射装置时的初 速度,并且一旦发射后就再无能量补充,被发射物仅依靠自己 的初动能克服地球引力上升一定的高度,进入运动轨道.
时的发射速度,是卫星获得相对地面的速度与地球自转速度的
合速度,所以赤道上自西向东发射卫星,可以节省一定的能量。
(5)当发射速度大于7.9km/s 时: ① 若7.9km/s<V发<11.2km/s,但环绕速度V运<7.9km/s ,卫星仍 绕地球运行,但径迹是椭圆,地球处在椭圆的一个焦点上。 ②若 11.2km/s≤V发<16.7km/s卫星脱离地球的束缚而围绕太阳 运行,成为太阳系的一颗“小行星”。 ③若 V>16.7km/s,卫星脱离太阳的吸引,而成为自由天体。

第五章+抛体运动+大单元教学设计 高一下学期物理人教版(2019)必修第二册+

第五章+抛体运动+大单元教学设计 高一下学期物理人教版(2019)必修第二册+

高中抛体运动大单元设计(一)教材分析抛体运动在涉及运动学和动力学知识在曲线运动中的应用,是学生所学运动学和动力学知识的进一步拓展和延伸,旨在引导学生通过研究从简单的直线运动到相对复杂的曲线运动,以及物体做曲线运动的原因,逐步深化运动和相互作用观念。

本节内容有模型的建立及分析推理过程,也有通过实验获取平抛运动特点的探究过程。

通过这些内容可以培养学生的科学思维和科学探究素养。

在本单元的教学过程中,要突出物理概念、规律的得出过程,用丰富的实例引导学生在事实经验的基础上,逐步经历抽象、概括、推理的思维过程,经历先定性定量的一般认识过程;还要关注科学思维方法的育人价值,引导学生逐步体会极限思想和等效思想。

(二)单元目标和重难点分析结合课程标准对本单元的要求、教材分析及相关学情,制订的本单元的教学目标如下。

(1)通过实验及体验,引导学生建立曲线运动的概念,知道物体做曲线运动的条件并解释相关现象,形成运动与相互作用的物理观念。

(2)通过实验探究与生活体验,探究平抛运动的规律,提升科学探究能力。

(3)会运用运动合成与分解的方法分析平抛运动,体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想;能运用平抛运动规律分析生产生活中的抛体运动,提升建构模型、推理论证等科学思维能力。

本单元的教学重难是物体做曲线运动的条件,研究做曲线运动物体的速度方向,体会极限的思想;通过情境分析,建立模型,用理论和实验结合的方法,形成对运动的合成与分解的认识;在实验分析中会记录做曲线运动物体的位置随时间变化的信息,通过分析数据,得出规律;在理论探究中会进行矢量运算,理解“先分解后合成”的分析方法,体会研究复杂运动的思维方法,发展科学思维。

(三)单元结构图及情境任务在本单元的设计中,首先创设一个统领单元学习、单元目标的大情境—“如何提高投篮命中率”。

在这样的大情境中设置统领单元学习的情境问题。

引导学生在解决情境问题的过程中经历模型建构、科学推理和论证等过程。

【高中物理】向心力 向心加速度 课件 高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

【高中物理】向心力 向心加速度 课件 高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
2.保持绳的长度和小球的质量不变,改变小球转动的速度,感受向心力 的变化。
3.保持小球的质量和小球转动的速度不变,改变绳的长度,感受向心力 的变化。
猜想:向心力大小可能与小球质量、转动速度、转动半径有关。
探究向心力大小的表达式
1、体验向心力的大小 猜想:向心力大小可能与 _物__体__质__量__、_轨__道__半__径__、__运__动__快__慢_____ 有关 2、演示实验:用向心力演示器演示
【例1】 关于向心力的说法正确的是( B )
A.物体由于做圆周运动而产生了向心力 B.向心力不改变圆周运动中物体线速度的大小 C.对做匀速圆周运动的物体进行受力分析时,一定不要漏掉向心力 D.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的
【训练1】 如图所示,一圆盘可绕过圆盘中心O且垂直于 盘面的竖直轴转动,在圆盘上放一小木块A,它随圆盘 一起做匀速圆周运动,则关于木块A的受力,下列说法
【训练1】 (多选)如图所示,质量相等的A、B两物体紧贴 在绕中心轴OO′匀速转动的圆筒的竖直内壁上,随圆筒
一起做匀速圆周运动,则下列关系中正确的是( BC)
A.运动周期TA>TB B.筒壁对物体的弹力FNA>FNB C.线速度vA>vB D.物体受到的摩擦力FfA>FfB
03
变速圆周运动
当沿圆周运动的物体所受的合力指向圆心时,物体做匀速圆周运动。
ω
Ff FN
G
F合=FN = Fn
3.圆锥摆做匀速圆周运动
θ
F
小球绕中心做匀速圆周运动
G=mg
F合O r
小球所受绳子拉力和重力的合力充当向心力
F合=mgtanθ = Fn
4.小球在圆锥筒中做匀速圆周运动

5.1曲线运动+教学设计-2023-2024学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册 (1)

5.1曲线运动+教学设计-2023-2024学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册 (1)

课题 5.1曲线运动课型新授课课时1课时教学目标1.物理观念:学生迁移直线运动,了解曲线运动,拓展对机械运动的认识,进一步发展运动和相互作用的观念。

运用牛顿第二定律进行科学推理,得出物体做曲线运动的条件是物体所受的合外力方向与运动方向不在同一条直线上,加深对力与运动的关系的认识。

2.科学思维:学生体验建立曲线运动的物理模型,运用类比推理方法,进行曲线运动的描述,发展运用所学知识研究新问题的能力,并运用所学知识分析、解决实际问题.3.科学探究:学生观察生活中的曲线运动和实验现象,经历基于观察提出物理问题、形成猜想和假设、设计实验与制定方案、获取和处理信息、基于证据得出结论并作出解释这一科学探究过程,深化对速度的矢量性的认识,科学推理曲线运动是变速运动。

4.科学态度与责任:以实验和理论推导相结合,体会科学探究严谨认真、实事求是的精神。

体会当所取变量范围足够小时,变和不变的统一性、曲和直的统一性,渗透辩证唯物主义世界观。

学习重点1、物体做曲线运动的速度方向的确定;2、物体做曲线运动的条件;学习难点1、理解曲线运动是变速运动;2、用牛顿第二定律分析物体做曲线运动的条件,能用曲线运动相关知识解决实际问题。

学情分析因为对自然界的直线运动和曲线运动的轨迹的感性认识很丰富,学生在曲线运动的概念学习上不存在困难,在曲线运动的速度方向的学习中,丰富的实验和实例也会给学生带来深刻的体验和领会,在理论上用极限法的思想从割线到切线的推理更进一步加深学生的理解,这个重点内容学生比较容易接受。

在必修一的学习中学生已经知道,当物体所受合力为零时,做匀速直线运动时,速度大小方向不变,当物体所受合力方向也即是加速度方向与速度方向相同时,物体做加速直线运动,当物体所受合力方向也即是加速度方向与速度方向相反时,物体做减速直线运动,也就是说当物体所受的合力为零或者合力的方向与速度的方向在同一条直线上时,物体做直线运动,那么物体做曲线运动的受力有什么条件呢?在复习旧知识的基础上指引学生猜想受合力与速度不在同一直线上的的情形,在实验探究验证的过程中结合牛顿第二定律的理论分析,学生也能够理解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,物体做曲线运动这一条件。

高一下学期物理人教版(2019)高中物理必修第二册第五章第一节曲线运动 学案

高一下学期物理人教版(2019)高中物理必修第二册第五章第一节曲线运动 学案

第一节曲线运动(学案)课前篇(学会自主学习——不看不清)一、课前目标1.学会建立直角坐标系描述平面内物体的运动.2.知道什么是曲线运动,了解曲线的切线。

3.知道曲线运动速度的方向4.知道确定运动性质的基本方法:通过参数方程求轨迹方程.5.理解曲线运动的条件二、知识储备牛顿第二定律内容平行四边形定则三、自主预习1 .什么是曲线运动?并举出物体做曲线运动的实例.2 .曲线运动的速度方向怎样?(1)实例①在砂轮上磨刀具时,刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的飞出;②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飞出.(2)结论质点在某一点(或某一时刻)的速度的方向是。

3 .曲线运动是什么性质的运动?4 .研究质点在做直线运动时需要建立什么坐标系?研究质点在平面内的运动需要建立什么坐标系?5 .阅读课本“运动描述的实例”部分,回答下面问题:在一端封闭、长约lm 的玻璃管内注满清水,水中放一红蜡做的小圆柱体R ,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧(图甲).将玻璃管倒置(图乙),蜡块R 沿玻璃管上升.将玻璃管上下颠倒,在蜡块上升的同时,将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右匀速移动,观察蜡块的运动(图丙)。

( l )蜡块的位置① 坐标系的建立:以运动 时蜡块的位置为原点,以 的方向为 x 轴的正方向,以 的方向为 y 轴的正方向。

② 位置坐标:将玻璃管向右匀速移动的速度设为x v ,蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为y v , x v 、y v 都不随时间变化,是常量。

在时刻 t ,蜡块的位置可用它的两个坐标 x 、y 表示: x = , y = 。

( 2 )蜡块运动的轨迹① 轨迹方程: y = 。

② 几何性质:蜡块相对于黑板的运动轨迹是 。

( 3 )蜡块的速度①大小:②方向: v 跟 x v 方向间夹角为 θ,则 θtan =6 .实验中蜡块同时参与了两个运动(分运动),一方面沿着玻璃管匀速上升(一个分运动);一方面随着玻璃管向右匀速运动(另一个分运动).蜡块实际的运动是合运动,合运动与分运动有什么关系?7.物体做曲线运动的条件( l )实例分析一个在水平面上做直线运动的钢珠,从旁侧给它一个力,它的运动方向就会改变,不断给钢珠施加侧向力,或者在钢珠运动路线的旁边放一块磁铁,钢珠就 原来的方向而做曲线运动.( 2 )理论分析曲线运动既然是一种变速运动,就一定有加速度,由牛顿第二定律可知,也一定受到 作用.① 当运动物体所受合外力的方向跟物体的速度方向在同一条直线上(同向或反向)时,合外力只改变速度 ,不改变速度的 ,这时物体做直线运动。

6.3 向心加速度 课件--2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

6.3 向心加速度 课件--2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
我们把它叫作向心加速度
匀速圆周运动的加速度方向
向心加速度
1、定义:做匀速圆周运动的物体加速度总指向圆心,
这个加速度称为向心加速度
指向圆心
2、方向:时刻变化,始终指向圆心
思考:做匀速圆周运动的物体,向心加
速度方向与线速度方向的关系?
匀速圆周运动的加速度大小
向心加速度的大小
F = ma
v2
Fn = m
v1
△v
△v
从运动学角度求解向心加速度大小
速度的变化量
速度的变化量△v与初速度v1和末速度v2的关系:
从同一点作出物体在一段时间的始末两个速度的矢
量v1和v 2,从初速度矢量v1的末端作一个矢量△v至
末速度矢量v2的末端,矢量△v就等于速度的变化量.
探究:设质点沿半径为r的圆周运动做匀速圆周运动,
5
向心加速度
3. 一部机器与电动机通过皮带连接,机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的3
倍(图),皮带与两轮之间不发生滑动。已知机器皮带轮边缘上一点的向心加速
度为0.10 m/s 。
( 1)电动机皮带轮与机器皮带轮的转速之比n1 :n2 是多少?
( 2)机器皮带轮上 A 点到转轴的距离为轮半径的一半,A 点的向心加速度是多少?
1

______m/s
rad/s,周期为_____s.
2
2
v
0.2
2
2
a=
=
m/s 0.2m/s
R
0.2
2

v
=
s 2 s
T=
=
1
ω
R
向心加速度
向心加速度的表达式:
2

向心力课件-高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

向心力课件-高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
3.ω、r相同,改变 m
向心力的大小
(三种口味):
42
= 2

向心力的方向:始终指向圆心。
任务3:向心力的应用
地球质量为6.0×1024kg,地球与太阳的距离为1.5×1011m,
一年约为3×107s,地球绕太阳的运动可以看作匀速圆周
运动。太阳对地球的引力是多少?
如图所示,长0.40m的细绳,一端拴一质量为0.2kg
向 心 力
人教版高中物理必修二第六章第2节
任务1:探究向心力的来源
书本P27
书本P27
1.定义:做圆周运动的物体所受到的沿半径方向
v
的合力。
Fn
2.作用效果:改变线速度的方向,
不改变线速度的大小。
(时刻与线速度垂直)
OO
Fn
Fn
v
v
思考:向心力的来源
物块在圆桶中匀速转动
ω

F合=FN = Fn

G
物体所受支持力充当向心力
人造卫星绕地球做(近似)匀速圆周运动
F引
O
F合=F引 =
Fn
卫星受到地球的引力充当向心力
书本P28
如图所示,玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动(若忽略
摩擦),这时球受到的力是
A.重力和向心力
B.重力和支持力
C.重力、支持力和向心力
D.重力


下列关于向心力的说法中,正确的是 (
的小球,在光滑水平面上绕绳的另一端做匀速圆周
运动,若运动的角速度为5.0rad/s,则:绳对小球
需施多大的拉力.
圆周运动分析策略:
1.明确研究对象;
2. 运动分析,(圆心,半径,速度);

5.4抛体运动的规律+教学设计-2023-2024学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

5.4抛体运动的规律+教学设计-2023-2024学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

5.4 抛体运动的规律【教材分析】本节是人教版高中物理必修第二册第五章《曲线运动》的第3节的知识,其内容包括抛体运动的定义以及形成条件,抛体运动的规律及其应用。

在本节课之前学习了直线运动的规律,曲线运动以及运动的合成与分解等知识,在后面还将要学习圆周运动和天体运动。

抛体运动是直线运动到曲线运动的一个“过渡”,也是运用运动的合成与分解分析曲线运动的一个典型特例。

此外抛体运动与日常生活联系非常紧密,所以学好这部分知识也有广泛的实际意义。

【学情分析】高一的学生已经初步具备了分析问题的能力、物理实验的能力、归纳实验现象的能力,也具有一定的用数学知识研究物理问题的能力。

另外学生已经学过了直线运动以及运动的合成与分解,这些都为本节课在方法上铺平了道路。

具体如何运用运动的合成与分解,特别是如何加深对运动的理解。

【教学目标】物理观念:用“演绎推理”的方法生成平抛运动的规律,使学生亲历物理观念建立的过程。

科学思维:利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动,渗透“化曲为直”“化繁为简”“等效替代”等重要的物理思想。

科学探究:通过实例分析再次体会平抛运动的规律。

科学态度与责任:通过对平抛运动的规律的建立,增强学生学习物理的兴趣,感受学习成功的快乐。

【教学重难点】重点:分析归纳抛体运动的规律难点:运用数学知识分析归纳抛体运动的规律【教学过程】一、新课引入创设情景:观看打排球视频;提问:(1)从视频中看到排球发生什么情况?(2)在排球比赛中,运动员发球时要使排球既能过网,又不出界,需要考虑哪些因素?(3)排球的运动属于抛体运动吗?举例: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,物体只受重力的作用。

提问:排球的运动属于抛体运动,如果运动员发球的速度是水平的,那么排球的运动是平抛运动吗?平抛运动:以水平的初速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力的作用。

二、新课讲解1.平抛运动的特点提问:平抛运动是曲线运动,研究曲线运动比较困难,可以转变为我们已经学习过的什么运动?实验演示:利用平抛竖落仪演示视频展示:利用虚拟实验展示两个小球分别做自由落体运动和匀速直线运动实验探究结果:平抛运动竖直方向是自由落体运动平抛运动水平方向是匀速直线运动2.平抛运动的速度提问:如图:一物体以初速度v0水平抛出,不计空气阻力,经过时间t运动到C点,求此时C的速度?第一步:建立直角坐系标,以抛出点为原点,以初速度v0作为x的方向,竖直方向为y轴方向。

7.4 宇宙航行 课件-2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

7.4 宇宙航行 课件-2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
回地面,这个速度有多大?
一. 宇宙速度
第一宇宙速度
1.推导
简单认为卫星在地球表面附近(R=r)绕地球做匀速圆周
运动:
方法一:飞行器运动所需的向心力是由地球对它的万有引力
提供,即
Mm
v2
G 2 m
R
R
v
GM
R
方法二:黄金代换法
v2
mg m
R
m
v
r

v gR
第一宇宙速度
2.数值
7.9km/s
C. 与地球表面上的赤道线是共面的同心圆,且从地球表
面看卫星是静止
D. 与地球表面上的赤道线是共面的同心圆,但卫星相对
地球表面是运动的
P7:1
总结—宇宙航行
1.第一宇宙速度:v1
GM
gR 7.9km/s
R

是最小的发射速度,也是最大的运行速度;
2.近地卫星:贴地飞行,线速度v=7.9km/s;
启动;2003年10月15日9时,我
国神舟五号宇宙飞船在酒泉卫星
发射中心成功发射,把中国第一
位航天员杨利伟送入太空。
梦想成真




号”




2020年12月17日,经过20多天,嫦娥五号探测器在一次任务中,
连续实现我国航天史上首次月面采样、月面起飞、月球轨道交会
对接、带样返回等多个重大突破,成功带回1.7kg月球土壤。
星表面的自由落体加速度是多大?金星的第一宇宙速度
是多大?
答案:金星表面的自由落体加速度是8.9 / 2 ;
金星的第一宇宙速度是7.3/。
总结—宇宙速度

第八章 机械能守恒定律 单元教学设计及案例分析 课件-高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

第八章 机械能守恒定律 单元教学设计及案例分析 课件-高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
1. 通过概念进阶逐步建立功的概念

功的起源(历史起源、能量的转化与做功紧密相连)

如何计算功?F、l同方向时,W=Fl;F、l相互垂直时,W=0;

当F、l有一定夹角时,利用分解,可以得出功的表达W=Flcosθ。其中l是作用点的位
移。

θ不同,功的正负不同,功有正负之分。

通过计算并发现各个力的功和合力的功的关系,得出功是标量。
高中物理必修二第8章
《机械能守恒定律》单元教学设计
及案例分析
《物理学科课程标准》对此部分的要求
2.1.1 理解功和功率。了解生产生活中常见机械的功率大小及其意义。
例1 分析物体移动的方向与所受力的方句不在一条直线上时,该力所做的功。
例2 分析汽车发动机的功率一定时,牵引力与速度的关系。
2.1.2 理解动能和动能定理。能用动能定理解释生产生活中的现象。
证,建立机械能守恒,形成能量守恒观念。
2. 体会演绎推理、微元法等学科方法。
包括以匀变速直线运动为基础,通过牛顿第二定律推导动能定理,再通
过微元法推广到一般运动过程;通过分析物体沿直线运动中重力做功,再到
用微元法分析物体沿曲线运动重力做功,得出重力做功与路径无关;通过动
能定理、重力做功与重力势能的关系推理得出机械能守恒定律,通过实验验
想处理分析实际问题存在非常大的挑战。
2. 科学思维:
学生能比较熟练的运动和相互作用的观念分析解决问题,对运用极限思想、
微元方法等研究方法有基础。
本章以功的计算为基础,通过推导定义重力势能、动能,理解功是能量
转化的量度,以此为基础,通过研究动能和势能的相互转化,推理得出机械
能守恒定律,对学生的抽象思维、理解能力、推理演绎等要求比较高。
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【答案解析】B解析: A、只要是力的方向与速度的方向在一条直线上,物体就做直线运动,与力的大小是否变化无关,所以A错误.B、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上,但合外力不一定变化,如平抛运动.所以B选项正确.C、同A 的分析,A选项正确,所以C错误.D、匀速圆周运动受的力的方向始终指向圆心,受的力是变力,但它的速度的大小变化,所以D错误.故选B.【思路点拨】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,但合外力方向、大小不一定变化;只要是力的方向与速度的方向在一条直线上,物体就做直线运动,与力的大小是否变化无关.本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查,还有对直线运动条件的理解,但只要掌握了物体做曲线运动的条件,本题基本上就可以解决了.3.一物体由静止开始自由下落一小段时间后突然受一恒定的水平风力的影响,则其运动轨迹可能的情况是图中的【知识点】运动的合成与分解【答案解析】B解析::物体开始做自由下落,轨迹是一条直线,突然受到恒定的水平风力,合力的方向与速度的方向不在同一条直线上,做曲线运动,根据轨迹夹在速度方向和合力方向之间,知B正确,A、C、D错误.故选B.【思路点拨】物体做曲线运动的轨迹夹在速度方向和合力方向之间,合力方向大致指向轨迹凹的一向.根据物体所受的合力方向与速度方向关系,判断其轨迹解决本题的关键掌握做曲线运动的轨迹夹在速度方向和合力方向之间,合力方向大致指向轨迹凹的一向.4.如图所示,小球在竖直力F作用下压缩竖直轻弹簧并保持静止。

若将力F撤去,小球将向上弹起并离开弹簧,直到速度变为零为止,在小球上升过程中A.小球的动能一直减小B.小球在离开弹簧时动能最大C.小球动能最大时弹性势能为零D.小球动能减为零时,重力势能最大【知识点】功能关系;动能和势能的相互转化.【答案解析】D解析: A、将力F撤去小球将向上弹起的过程中,弹簧的弹力先大于重力,后小于重力,小球所受的合力先向上后向下,所以小球先做加速运动,后做减速运动,所以小球的动能先增大后减小,故A错误;B、C由上分析可知,小球先做加速度减小的加速运动,当弹力等于重力时,a=0,速度最大,动能最大;此后弹力小于重力,小球做加速度增大的减速运动,直到弹簧恢复原长时,小球飞离弹簧.故小球在离开弹簧时动能不是最大,小球动能最大时弹性势能不为零.故B、C错误.D、当弹簧的弹力与重力大小相等时,速度最大,动能最大;由于弹簧的弹力不等于零,所以弹性势能不等于零;小球离开弹簧后只受重力做匀减速直线运动,动能不断减小,当小球动能减为零时,重力势能最大,故D正确.故选:D【思路点拨】小球开始受到重力、推力F和弹簧的支持力,三力平衡,撤去推力后,小球先向上做加速度不断减小的加速运动,后做加速度不断变大的减速运动,离开弹簧后做竖直上抛运动,结合功能关系和牛顿第二定律进行分析即可.本题关键是分析小球的受力情况,确定小球的运动情况,根据系统的机械能守恒进行判断,基础题.5.在稳定轨道上的空间站中,物体处于完全失重状态.有如图(2)所示的装置,半径分别为r和R(R>r)的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上,轨道之间有一条水平轨道CD相通,宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道,通过粗糙的CD段,又滑上乙轨道,最后离开两圆轨道,那么下列说法正确的是:A.小球在CD间由于摩擦力而做减速运动B.小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大C.如果减少小球的初速度,小球有可能不能到达乙轨道的最高点D.小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力【知识点】牛顿第二定律向心力【答案解析】D 解析:A:小球处于完全失重状态,压力对水平轨道压力为零,不受摩擦力,做匀速直线运动故A错B:小球处于完全失重状态,在圆轨道中做匀速圆周运动,只要有速度就能通过圆规道,故B C错D在圆轨道中做匀速圆周运动靠轨道的压力提供向心力即N=2mvR半径越小压力越大故D 正确【思路点拨】该装置处于稳定的空间站中,处于完全失重状态,所以小球对水平轨道压力为零.在圆轨道中运动,靠轨道的压力提供向心力.小球失重状态下运动在圆规道和直轨道上速度大小都不变.6.一辆汽车在平直的公路上以某一速度运动,运动过程中保持恒定的牵引功率,其加速度a和速度的倒数(1/v)图象如图所示.若已知汽车的质量M,则根据图象所给的信息,不能求出的物理量是A.汽车的功率B.汽车行驶的最大速度C.汽车所受到的阻力D.汽车运动到最大速度所需的时间【知识点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用;功率、平均功率和瞬时功率.【答案解析】D解析: A、B、对汽车受力分析,受重力、支持力、牵引力和摩擦力,根据牛顿第二定律,有F-f=ma其中F=Pv联立得a=P fmv m-结合图线,有-fm =-20=0.05P fm m-解得P=40m f=2m由于质量已知,故A错误,B也错误;C、当物体的速度最大时,加速度为零,故结合图象可以知道,最大速度为20m/s,故C错误;D、汽车的初速度未知,故加速时间未知,故D正确;故选D.【思路点拨】汽车恒定功率启动,对汽车受力分析后根据牛顿第二定律列方程,再结合图象进行分析即可.本题关键对汽车受力分析后,根据牛顿第二定律列出加速度与速度关系的表达式,再结合图象进行分析求解.7. 一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。

支架的两直角边长度分别为2l和l,支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,如图所示。

开始时OA 边处于水平位置,由静止释放,则A.A球的最大速度为2 glB.A球速度最大时,B球的重力势能最小C.A球速度最大时,两直角边与竖直方向的夹角为45°D.A,B两球的最大速度之比 v a:v b = 1:2【知识点】机械能守恒定律【答案解析】C 解析:解:由机械能守恒可知,两球总重力势能最小时,二者的动能最大,所以B正确;根据题意知两球的角速度相同,线速度之比为V A:V B=ω•2l:ω•l=2:1,故D正确;当OA与竖直方向的夹角为θ时,由机械能守恒得:mg•2lcosθ-2mg•l(1-sinθ)=221122A Bmv mv+解得:V A2=88(sin cos)33gl glθθ+-,由数学知识知,当θ=45°时,sinθ+cosθ有最大值,故选项C是正确的.【思路点拨】AB两个球组成的系统机械能守恒,但对于单个的球来说机械能是不守恒的,根据系统的机械能守恒列式可以求得AB之间的关系,同时由于AB是同时转动的,它们的角速度的大小相同.本题中的AB的位置关系并不是在一条直线上,所以在球AB的势能的变化时要注意它们之间的关系,在解题的过程中还要用到数学的三角函数的知识,要求学生的数学基本功要好,本题由一定的难度.8.如图,倾角为a的斜面体放在粗糙的水平面上,质量为m的物体A与一劲度系数为k的轻弹簧相连。

现用拉力F沿斜面向上拉弹簧,使物体在光滑斜面上匀速上滑,上滑的高度为h,斜面体始终处于静止状态。

在这一过程中A.弹簧的伸长量为kmgFαsin-B.拉力F做的功为αsinFhC.物体A的机械能增加.sin/αmghD.斜而体受地面的静摩擦力大小等于.cosαF【知识点】机械能守恒定律;功的计算.【答案解析】D解析: A、根据胡克定律可得弹簧的伸长量x=FK,故A错误.B、根据功的定义式可得拉力F做的功W=Fx=F×sin sinh Fhαα=,故B错误.C、在整个运动过程中物体的动能保持不变,故增加的机械能就等于增加的重力势能即△E=△E P=mgh,故C错误.D、以整体为研究对象,整体在水平方向不受外力,故有拉力F在水平方向的分力等于地面的摩擦力,故有f=Fcosα,故D正确.故选:D.【思路点拨】根据胡克定律可得弹簧的伸长量;根据功的定义式可得拉力F做的功;机械能的增量就等于末态的机械能减去初态的机械能;根据整体处于平衡状态可得系统水平方向合力为0,即水平向左的拉力等于水平向右的摩擦力.系统增加的机械能等于除重力和弹簧的弹力外其它力所做的功,这是高考考查的重点和难点,要注意掌握.二、不定项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。

在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。

)9.一小船在静水中的速度为3 m/s,它在一条河宽为150 m,水流速度为4 m/s的河流中渡河,则该小船A.能到达正对岸B.渡河的时间可能等于50 sC.以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大小为200 mD.以最短位移渡河时,位移大小为200 m【知识点】运动的合成和分解.【答案解析】BC解析: A、因为船在静水中的速度小于河水的流速,由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸,小船不可能垂直河岸正达对岸.故A错误.B、当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短:t min=dv船 =50s,故B正确.C、船以最短时间50s渡河时沿河岸的位移:x=v水t min=4×50m=200m,即到对岸时被冲下200m,故C正确.D、小船若在50s内渡河,到对岸时,它将被冲下的距离x=v水t=4×50m=200m.此时位移22150+200=250m,故D错误.故选BC.【思路点拨】船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度,最短的时间主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大,这个分量一般刚好是船在静水中的速度,即船当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短;如果船在静水中的速度小于河水的流速,则合速度不可能垂直河岸,那么,小船不可能垂直河岸正达对岸.小船过河问题属于运动的合成问题,要明确分运动的等时性、独立性,运用分解的思想,看过河时间只分析垂直河岸的速度,分析过河位移时,要分析合速度.10.物体沿直线运动的v-t关系如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则 A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为4WB.从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2WC.从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD.从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W【知识点】动能动能定理运动图象【答案解析】C D 解析:解:A、物体在第1秒末到第3秒末做匀速直线运动,合力为零,做功为零.故A错误.B、从第3秒末到第5秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相反,合力的功相反,等于-W.故B错误.C、从第5秒末到第7秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相同,合力做功相同,即为W.故C正确.D、从第3秒末到第4秒末动能变化量是负值,大小等于第1秒内动能的变化量的34,则合力做功为-0.75W.故D正确.故选C D【思路点拨】由速度-时间图象可知,物体在第1秒末到第3秒末做匀速直线运动,合力为零,做功为零.根据动能定理:合力对物体做功等于物体动能的变化.从第3秒末到第 5秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相反,合力的功相反.从第5秒末到第7秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相同,合力做功相同.根据数学知识求出从第3秒末到第4秒末动能的变化量,再求出合力的功.11.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P。

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