(完整版)高中物理必修二教案

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单元教案

新授课教案

师：该运动的特征是什么?

生：轨迹是直线．

(2)演示平抛运动．

师：该运动的特征是什么?

生：轨迹是曲线．

师：这里我们看到一种我们前面没有学过的运动形式，它与我们前面学过的运动形式有本质的区别．前面我们学过的运动的轨迹都是直线，而我们现在看到的这种运动的轨迹是曲线，我们把这种运动称为曲线运动．

概念：轨迹是曲线的运动叫曲线运动．

师：其实曲线运动是比直线运动普遍的运动情形，现在请大家举出一些生活中的曲线运动的例子．

生：微观世界里如电子绕原子核旋转；

宏观世界里如天体运行；

生活中如投标抢、掷铁饼、跳高、既远等均为曲线运动．[新课教学]

一、曲线运动速度的方向

师：在前面学习直线运动的时候我们已经知道了任何确定的直线运动都有确定的速度方向，这个方向与物体的运动方向相同，现在我们又学习了曲线运动，大家想一想我们该如何确定曲线运动的速度方向?在解决这个问题之前我们先来看几张图片(如图6．1—l、6．1—2)．

师：观察图中所描述的现象，你能不能说清楚，砂轮打磨下来的炽热的微粒．飞出去的链球，它们沿着什么方向运动?

生：唐出的火星是砂乾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．对于链球也是同样的道理，它们也会沿着脱离点的切线方向飞出．

师：刚才的几个物体的运动轨迹都是圈，我们总结曲线运动的方向沿着切线方向，但对于一般的曲线运动是不是也是这样呢?下面我们来做个实验看一看，一般的曲线运动是什么情况．(演示实验)

如图6．1—3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

实验的操作注意问题；末端要水平，保证小球做平抛运动

．

么?

3．盘山公路路面有何特点?火车铁轨在弯道有何特点?

参考解答

1．炸弹离开飞机后由于惯性，具有与飞机同样的水平初速度，且受重力，初速度与重力方向有一定角度，所以做曲线运动．2．骑摩托车或自行车通过弯道时，我们和车一起做曲线运动，这个时候人和车这个整体需要一个与运动方向成一定夹角的力来完成这个曲线运动，我们侧身正是为了提供这个力．3．盘山公路的路面并不是水平的，而是一边高一边低；火车铁轨在弯道的时候两根铁轨并不是一般高的，而是一个高一个低．之所以这样设计，正是因为各种车辆爬盘山公路的时候做的都是曲线运动，火车拐弯时也是曲线运动，这些曲线运动都需要一个与运动方向成一定夹角的力来完成．盘山公路和火车铁轨的这种设计就是为提供这个力服务的．

[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．

板书

设计

作业

在水平面上,小猴拉着小滑块做匀速圆周运动,O点为圆心，能正确地表示小滑块受到的牵引力F及摩擦力F f的图是（ A ）

跳伞员着地的速度是5m/s,现在有风，风使他以4m/s 的速度沿水平方向向东移动，问跳伞员将以多大的速度着地?这个速度的方向怎样?

解：

（1） 跳伞员在有风时的运动，是为降落

伞无风时匀速下降的和参与风运动的合运动，对应是速度为合速度。

（2） 建立水平向东和竖直方向的坐标

系，作出两个分速度矢量的示意图 （3） 利用平行四边形法则和勾股定理求得

2222

45 6.4/x y v v v m s =+=+= 设着地速度方向与竖

直方向的夹角为θ，则

4

tan 0.85

x y v v θ===

【注意】

1.在一个具体的问题中，判断哪个是合运动、哪个是分运动的依据是：物体的实际运动是哪个，那个实际运动就叫做合运动，即直接观察到的运动是合运动。

2.合运动与分运动的位移、速度、加速度的运算遵循平行四边形定则。

一、速度的分解要从实际情况出发

【例1】如图1所示，人用绳子通过定滑轮以不变的速度0v 拉水平面上的物体A ，当绳与水平方向成θ角时，求物体A 的速度。

图1

（分解法）：本题的关键是正确地确定物体A 的两个分运动。 物体A 的运动（即绳的末端的运动）可看作两个分运动的合成： 一是沿绳的方向被牵引，绳长缩短。绳长缩短的速度即等于

01v v =；

二是随着绳以定滑轮为圆心的摆动，它不改变绳长，只改变

记住三个方向即可，不

许解释太多

角度θ的值。

这样就可以将A v 按图示方向进行分解。所以1v 及2v 实际上就是A v 的两个分速度，如图1所示，由此可得

θ

θcos cos 01

v v v A ==

。 【总结】解题流程：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（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。 二、小船渡河问题

两种情况：①船速大于水速；②船速小于水速。 两种极值：①渡河最小位移；②渡河最短时间。

【例2】 一条宽度为L 的河，水流速度为水v ，已知船在静水中速度为船v ，那么：

（1）怎样渡河时间最短？

（2）若水船v v >，怎样渡河位移最小？ （3）若水船v v <，怎样渡河船漂下的距离最短？

解析：（1）小船过河问题，可以把小船的渡河运动分解为它同时参与的两个运动，一是小船运动，一是水流的运动，船的实际运动为合运动。如图4所示。设船头斜向上游与河岸成任意角θ。这时船速在垂直于河岸方向的速度分量为θsin 1船v v =，渡河所需要的时间为θsin 1船v L

v L t =

=

，可以看出：L 、v 船一定时，t 随sin θ增大而减小；当︒=90θ时，1sin =θ（最大）。所以，船头与河岸垂直船

v L t =

min 。

图4