2022年第六章曲线运动复习教案设计.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载第六章 曲线运动（复习设计）新课标要求 1、要深刻懂得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,判定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就,两个原理；一个原就是运动的和成与分解均遵守平行四边形定就；这里包括对l、v、

2、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,不会由于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：如物体同时参加几个分运动,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：依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

3、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,依据受力分析确定向心力的大小,最终利用向心力的适 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）投影全章学问脉络,构建学问体系 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,并讨论了两种曲线运 动：平抛运动

4、和匀速圆周运动；运动的合成和分解是讨论曲线运动的基本方法,本章的学问 框图如下：名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载（二）复习思路突破 1、物理思维方法本章中, 我们借助运动的分解与合成方法,讨论了曲线运动的规律,达到了 “ 曲径通幽”的成效,贯穿着物理学上的等效思维方法,值得体会；等效方法不但能使问题化繁为简,化难为易, 而且能加深我们对物理概念和规律的熟悉,强化思维,丰富想象,培育我们独立猎取学问的才能；2、基本解题方法（1）如何运用运动的分解与合成方法来讨论曲线运动呢？利用运动的合成与分解讨论曲

5、线运动的思维流程：在处理实际问题中应留意： 只有深刻挖掘曲线运动的实际运动成效,才能明确曲线运动应分解为哪两个方向上 的直线运动；这是分析处理曲线运动的动身点； 进行等效合成时,要查找两分运动时间的联系等时性；这往往是分析处理曲线 运动问题的切人点；（2）处理匀速圆周运动问题的解题思路；全部匀速圆周运动的有关命题,重点都是对牛顿其次定律F=ma 在曲线运动中详细应用的考查；通常的解题思路为：第一分析向心力的来源,然后确定物体圆周运动轨道平面、圆名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载心、圆半径,写出与向心

6、力所对应的向心加速度表达式,同时,力求将题目的待求量如：未 知力、未知线速度、未知周期等包含到向心力或向心加速度的表达式中,最终,依据 F=ma 列方程求解；（三）本章要点综述l、曲线运动和运动的合成与分解 物体的运动轨迹不是直线的运动称为曲线运动,曲线运动的条件可从两个角度来懂得：从运动学角度来懂得：物体的加速度方向与速度方向不在同一条直线上；从动力学角度 来懂得：物体所受合力的方向与物体的速度方向不在同一条直线上；曲线运动的速度方向沿 曲线的切线方向,曲线运动是一种变速运动；曲线运动是一种复杂的运动,为了简化解题过程引入了运动的合成和分解；一个复杂的 运动可依据运动的实际成效按正交分解或按

7、平行四边形定就进行分解；合运动与分运动是等 效替代关系,它们具有独立性和等时性的特点；运动的合成是运动分解的逆运算,同样遵循 平行四边形定就；2、平抛运动 平抛运动具有水平初速度且只受重力作用,是匀变速曲线运动；讨论平抛运动的方法是 利用运动的合成与分解,将复杂运动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；其运动规律为：水平方向：ax=0,vx=v0,x=v0t；竖直方向： ay=g,vy=gt,y=gt 2/2；合运动： a=g,v v x 2 v 2 y,v 与 v0的夹角 tan gt v 0平抛运动中飞行时间仅由抛出点与落地点间的竖直高度打算,即 t 2 h 与 v0无关

8、；水 g平射程 x=v0 2 h；g3匀速圆周运动、描述匀速圆周运动的物理量、匀速圆周运动的实例分析；正确懂得并把握匀速圆周运动、线速度、角速度、周期和频率、向心加速度、向心力的 概念及物理意义,并把握相关公式；2 圆周运动与其他学问结合时,关键找出向心力,再利用向心力公式 Fn m v 或 rF n mr 2 列式求解； 向心力可以由某一个力供应,也可由某一个力的分力供应,仍可以由合外力供应, 在匀速圆周运动中,向心力指向圆心,其大小不变, 作用是转变线速度的方向,不转变线速度的大小；在变速圆周运动中,物体所受的合外力不肯定指向圆心,各力沿半径 的重量的合力指向圆心,此合力供应向心力,大小、

9、方向均变化；与半径垂直的各分力的合 力转变速度大小,此合力产生切向加速度,在中学阶段不做讨论；对匀速圆周运动的实例分析应结合受力分析,找准圆心位置,结合牛顿其次定律和向心名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载gR,杆类的约束条件为v临0；力公式列方程求解,要留意绳类的约束条件为v临（四）本章专题剖析例 1如下列图,半径为 R 的水平圆板绕竖直轴做匀速圆周运动,当半径 OB 转到某一方向时,在圆板中心正上方 h 处以平行于 OB 方向水平抛出一小球,小球抛出时的速度及圆板转动的角速度为多大时,小球与圆板只碰

10、一次,且落点为 B. 【解析】球做平抛运动的时间为t=2 hgn 圈（ n=1,2, ）,就球落到 B 点时水平位移为R,就球抛出时的速度为R v= t=Rg2h要保证球落到B 点,需在球做平抛运动的时间内使圆板转动t=n2圆板转动的角速度为 =n2=2ng=n2gt2 hh【答案】Rg；n2g2hh例 2如下列图, 一半径为 R=2 m 的圆环, 以直径 A B 为轴匀速转动, 转动周期 T=2 s,名师归纳总结 环上有 M、 N 两点,试求M、N 两点的角速度和线速度. 第 4 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 【解析】 M、N 两点

11、的角速度学习必备欢迎下载rad/s N = M=2 T=3N 点的半径 r N=Rsin60 =2m= 3 m 2N 点的线速度 vN=r N N= 3 m/s 1M 点的半径 rM=Rsin30 =2m=1 m 2M 点的线速度 vM=r m m=1 m/s= m/s 【答案】 rad/s, m/s rad/s,3 m/s 例 3两个质量分别是 m1 和 m2 的光滑小球套在光滑水平杆上,用长为 L 的细线连接,水平杆随框架以角速度 匀速转动,两球在杆上相对静止,如下列图,求两球离转动中心的距离 R1 和 R2 及细线的拉力；解析：绳对 m1和 m2的拉力是它们做圆周运动的向心力,依据题意R

12、1+R2=L,R2=LR1名师归纳总结 对 m1：F=m12R1第 5 页,共 8 页对 m2：F=m22R2=m22（ LR1）所以 m12R1=m22（LR1）即得： R1=m 2Lm 1m 2- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - R2=L R1=m 1L学习必备欢迎下载m 的偏心轮,飞轮转动的角速m 1m 2；F=m 1m 22LF=m12m 2Lm 1m 2=m 1 m 22Lm 1m 2答案：m 2L；m 1Lm 1m 2m 1m 2m 1m 2例 4如下列图,在质量为M 的电动机上,装有质量为度为 ,当飞轮重心在转轴正上方时,电动机对地面的压力

13、刚好为零,就飞轮重心离转轴的距离多大 .在转动过程中,电动机对地面的最大压力多大. r 的细杆固定质量为m（轮【解析】设偏心轮的重心距转轴r,偏心轮等效为用一长为的质量）的质点,绕转轴转动（如图）；轮的重心在正上方时,电动机对地面的压力刚好为零,就此时偏心轮对电动机向上的作用力大小等于电动机的重力；即F=Mg 依据牛顿第三定律,此时轴对偏心轮的作用力向下,大小为F=Mg,其向心力为Fmg=m2r由得偏心轮重心到转轴的距离为：名师归纳总结 r =（Mm）g（ m2）第 6 页,共 8 页当偏心轮的重心转到最低点时,电动机对地面的压力最大.对偏心轮有F mg=m2r对电动机,设它所受支持力为F N

14、F N=F Mg由、解得F N=2（Mm）g由牛顿第三定律得,电动机对地面的最大压力为2（Mm）g. 【答案】（Mm）g（ m2）；2（Mm）g- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载【说明】此题的简洁解法是取电动机和偏心轮组成的系统为讨论对象,当偏心轮在轴正上方时,电动机对地面刚好无压力,系统受到的合外力为（m 具有竖直向下的加速度（即向心加速度）,就Mm）g,其中一部分物体是（Mm）g=m2r2）得 r=（Mm）g（ m当偏心轮的重心转至轴的正下方时,电动机对地面压力最大,此时系统受到的合力为 FN（ Mm）g,其中一部分物体 m 具有

15、竖直向上的加速度（即向心加速度）,就 F N（ Mm） g=m 2r 由解得 F N=2（ M m）g. 由牛顿第三定律知电动机对地面的最大压力为 2（Mm）g. （五）课堂练习1、对于做匀速圆周运动的物体,下面说法正确选项（）A. 相等的时间里通过的路程相等 B.相等的时间里通过的弧长相等 C.相等的时间里发生的位移相同 D.相等的时间里转过的角度相等 2、做匀速圆周运动的物体,以下不变的物理量是（）A. 速度 B.速率 C.角速度 D.周期 3、关于角速度和线速度,说法正确选项（）A. 半径肯定,角速度与线速度成反比 B.半径肯定,角速度与线速度成正比 C.线速度肯定,角速度与半径成正比

16、D.角速度肯定,线速度与半径成反比4、小球做匀速圆周运动,以下说法正确选项（）A. 向心加速度与半径成反比,由于a=v2rB.向心加速度与半径成正比,由于a=2rC.角速度与半径成反比,由于 =vrD.角速度与转速成正比,由于 =2 n5、以下说法正确选项（）A. 匀速圆周运动是一种匀速运动 B.匀速圆周运动是一种匀变速运动 C.匀速圆周运动是一种变加速运动 D.物体做圆周运动时,其合力垂直于速度方向,不转变线速度大小名师归纳总结 6、做匀速圆周运动的两物体甲和乙,它们的向心加速度分别为a1和 a2,且 a1a2,下第 7 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - -

17、- - - - - 列判定正确选项（）学习必备欢迎下载A. 甲的线速度大于乙的线速度 B.甲的角速度比乙的角速度小 C.甲的轨道半径比乙的轨道半径小 D.甲的速度方向比乙的速度方向变化得快7、小球以 15 m/s 的水平初速度向一倾角为37 的斜面抛出,飞行一段时间后,恰好垂直撞在斜面上 .求：（1）小球在空中的飞行时间；（2）抛出点距落球点的高度.（g=10 m/s2）参考答案1、 ABD 2、 BCD 解析 物体做匀速圆周运动时,线速度的大小虽然不变,但它的方向在不断变化.选项 BCD 正确 . 3、B 解析 由 v r 得 vr,即 r 肯定时 与 v 成正比 . 由 vr 知,线速度肯

18、定时,角速度与半径成反比 . 由 v r 知,角速度肯定时,线速度与半径成正比 . 4、D 解析： A、 B、C 的说法不完整,缺少条件,故不正确,只有在 v 不变的条件下,才能说 a 与 r 成反比, 与 r 成反比,在 不变的条件下,a 与 r 成反比 .故 D 正确 . 5、C 解析：匀速圆周运动中,速度和加速度方向时刻在变,故 A、B 错, C 对；物体只有做匀速圆周运动时,其合力才垂直于速度,不转变线速度大小,D 错.故 C 选项正确 . 6、D 解析：向心加速度不转变速度大小,只转变速度方向,所以,a1a2意味着甲的速度方向比乙的速度方向变化得快 .故 D 选项正确 . 7、解析

19、:将球将要到达落地点时的速度分解,如下列图由图可知 =37 , =90 -37 =53（1）tan = gt,就 t= v 0 tan = 15 4s=2 s v 0 g 10 3（2）h= 1gt 2= 1 10 2 2 m=20 m 2 2【答案】（1）2 s （2）20 m 点评：解平抛运动的问题时,关键之一在于利用矢量分解的学问将末速度和位移正交分解,建立起各物理量之间的几何关系,如v0 与 v,s 与 h 之间的关系；关键之二是依据平抛规律将水平位移与竖直位移,水平速度与竖直速度通过时间联系在一起,从而建立运动学 关系,最终将两种关系结合起来求解课余作业 复习本章内容,预备章节过关测试；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 8 页