第五章曲线运动(教案全)

第五章曲线运动

第一节曲线运动

教学目标

知识目标

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．

能力目标

培养学生观察实验和分析推理的能力．

情感目标

激发学生学习兴趣，培养学生探究物理问题的习惯．

重点、难点分析

教学重点：曲线运动的速度方向；物体做曲线运动的条件

教学难点：物体做曲线运动的条件

教学过程

一、曲线运动的速度方向：

（一）让学生举例：物体做曲线运动的一些实例

（二）展示图片资料1、上海南浦大桥 2、导弹做曲线运动 3、汽车做曲线运动

（三）展示录像资料：l、弯道上行驶的自行车

通过以上内容增强学生对曲线运动的感性认识，紧接着提出曲线运动的速度方向问题：

（四）让学生讨论或猜测，曲线运动的速度方向应该怎样？

（五）展示录像资料2：火星儿沿砂轮切线飞出 3：沾有水珠的自行车后轮原地运转

（六）让学生总结出曲线运动的方向

（七）引导学生分析推理：速度是矢量→速度方向变化，速度矢量就发生了变

化→具有加速度→曲线运动是变速运动．

二、物体做曲线运动的条件：

（一）提出问题，引起思考：沿水平直线滚动的小球，若在它前进的方向或相反方向施加外力，小球的运动情况将如何？若在其侧向施加外力，运动情况将如何？

（二）演示实验；钢珠在磁铁作用下做曲线运动的情况，或钢珠沿水平直线运动之后飞离桌面的情况．

（三）请同学分析得出结论，并通过其它实例加以巩固．

（四）引导同学从力和运动的关系角度从理论上加以分析．

例题分析

例1 如下图是抛出的铅球运动轨迹的示意图（把铅球看成质点）．画出铅球沿这条曲线运动时在A、B、C、D、E各点的速度方向，及铅球在各点的受力方向（空气阻力不计）．

思考：

①铅球为什么做曲线运动？

②由A至B，铅球速度大小如何变化？C至D呢？

关于曲线运动的轨迹判断

例2 某质点在恒力F作用下，F从A点沿下图中曲线运动到B点，到达B点后，质点受到的力大小仍为F，但方向相反，则它从B点开始的运动轨迹可能是图中的哪条曲线？（）

A．曲线a B．直线b C．曲线

c D．三条曲线均有可能

例3 下列说法正确的是（）

A、两匀速直线运动的合运动的轨迹必是直线

B、两匀变速直线运动的合运动的轨迹必是直线

C、一个匀变速直线运动和一个匀速直线运动的合运动的轨迹一定是曲线

D、两个初速度为零的匀变速直线运动的合运动的轨迹一定是直线

练习题

1、请思考：欲使抛出手后的石子做直线运动，应如何抛出？欲使抛出手后的石子做曲线运动，应如何抛出？

2、如图，一质点由A至B做曲线运动，试

画出图中A、a、b、c、B各点的速度方向．

3、如图，一质点以恒定的速率绕圆周轨道一周用30s的时间，该

质点运动半周，速度方向改变多少度？该质点每运动5s，速度方

向改变多少度？画出从A点开始每隔5s时速度矢量的示意图．

第二节运动的合成和分解

教学目标

知识目标

1、通过对多个具体运动的演示及分析，使学生明确什么是合运动，什么是分运动；合、分运动是同时发生的，并且不互相影响．

2、利用矢量合成的原理，解决运动合成和分解的具体情况，会用作图法、直角三角形的知识解决有关位移、速度合成和分解的问题．

能力目标

培养学生应用数学知识解决物理问题的能力．

情感目标

通过对运动合成与分解的练习和理解，发挥学生空间想象能力，提高对相关知识的综合应用能力．

重点、难点分析

教学重点：

对于一个具体运动确定哪个是合运动以及合、分运动的关系（矢量图），并能用矢量合成规律解决实际问题．

教学难点：对合运动的理解．

教学过程

由演示实验引出课题．首先介绍实验装置及研究对象，然后演示两个过程：红蜡块匀速上升；红错块匀速上升的同时将玻璃管向右水平匀速移动．观察蜡块轨迹——倾斜直线，从而引出课题．我们研究较复杂的运动，可以用到运动的合成和分解知识．实际运动参与两个运动，本例中竖直方向和水平方向，而实际运动沿倾斜直线运动．

一、如何确定一个具体运动的合运动及分运动？

1、合运动----研究对象实际发生的运动

2、合运动在中央，分运动在两边

讨论：有风天气雨滴下落、小船过河，加深同学们对合运动，就是研究对象实际发生运动的理解．

引导分析：雨点斜落向落到地面，此实际运动方向为合速度方向；注意区别船头方向为分速度方向，而船实际航行方向为合速度方向．

进一步研究合、分运动关系，（由演示实验说明）重新演示红蜡块运动的两个

分运动：管不动，蜡块匀速上升管长度所用时间，管水平匀速移动蜡块匀速上升，

观察并记录直到蜡块到达管顶所用时间t．由和t的关系再结合课件l、2得出：

二、合、分运动关系

1、合、分运动的等时性

2、合、分运动关系符合平行四边形定则

三、利用矢量合成与分解规律解决实际问题

例1 学生自己分析：已知两分运动位移、及合运动时间（先画v、s 矢量图）

方法一：

方法二：

例2 思路：先画矢量图，并标已知、未知，然后由几何关系求两分速度

四、两个直线运动的合运动轨迹的确定

演示实验中蜡块同时参与竖直向上和水平向右两个运动，其合运动轨迹是直线．任何两个直线运动的合运动轨迹一定是直线吗？

讨论方法：图像方法

写出关于两个方向运动性质位移方程，取不同时刻描点．

例题分析

例1 一艘小船在 200m宽的河中横渡到对岸，已知水流速度是2m／s，小船在静水中的速度是4m／s，求：

①当船头始终正对着对岸时，小船多长时间到达对岸，小船实际运行了多远？

②如果小船的路径要与河岸垂直，应如何行驶？消耗的时间是多少？

③如果小船要用最短时间过河，应如何？船行最短时间为多少？

例2 在高处拉低处小船时，通常在河岸上通过滑轮用

钢绳拴船，若拉绳的速度为4m／s，当拴船的绳与水平方

向成60°时，船的速度是多少？（8m／s）

练习题

1、关于运动的合成与分解的说法中，正确的是（）

A、合运动的位移为分运动的位移的矢量和．

B、合运动的速度一定比其中一个分速度大．

C、合运动的时间为分运动时间之和．

D、合运动的时间与各分运动时间相等．

2、下雨时，雨点竖直下落到地面，速度约10m／s．若在地面上放一横截面积为80cm2、高10cm的圆柱形量筒，经30min，筒内接得雨水高2cm．现因风的影响，雨水下落时偏斜30°，求风速及雨滴实际落地时的速度？若用同样的量筒接雨水与无风所用时间相同，则所接雨水高为多少？