2022年人教版必修二第五章《曲线运动》单元教案.docx

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1、精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名师精编优秀教案曲线运动复习课学习要求： 1. 理清本章的学问结构,懂得曲线运动是一种变速运动2. 会用运动的合成与分解的方法分析抛体运动.3. 会描述匀速圆周运动.知道向心加速度.4. 能用牛顿其次定律分析匀速圆周运动的向心力.分析生活和生产中的离心现象.5. 关注抛体运动和圆周运动的规律与日常生活的联系.重点： 运动的合成与分解、平抛运动及匀速圆周运动的运动规律.难点： 运动的合成与分解.本章所学的曲线运动,不仅要争论曲线运动的规律,同时要用牛顿运动定律对有关曲线进行 分析. 可以说. 本章实际上是运

2、动学和动力学学问在曲线运动上的详细应用,是运动学和动力学学问的进一步拓展和延长.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_第一章：学习用时间、位移、速度、加速度等物理量以及参考系、坐标 系来描述直线运动.其次章： 学习匀变速直线运动速度 时间关系、位移 -时间关系和速度 位移关系.第三章：按力的种类学习重力、弹 力、摩擦力的基本学问;学习力的合成、分解的平行四边形定就.第四章： 学习牛顿运动定律的学问, 懂得合力和加速度的关系,用牛顿 其次定律解决匀变速直线运动的问 题.-第五章： 进一步学习用两个维度的位移、速度来描述抛体运动.用角速度、线速度、向心加速度来描述匀速圆周运动.第五章：

3、分两个维度争论抛体运动的规律. 学习匀速圆周运动周期、 半径、角速度、 线速度、向心加速度的相互关系.第五章：依据力的成效学习向心力的基本知 识.学习用矢量运算的平行四边形定就分析运动的合成和分解问题. （特例正交分解）第五章： 用牛顿其次定律分析向心力,熟悉向心力和向心加速度的关系,用牛顿运动定律解决匀速圆周运动问题.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【本章结构】 第一节介绍了曲线的特点及物体做曲线的条件,其次节介绍了争论曲线运动的基本方法运动的合成与分解,在此基础上第三节争论了最常见的曲线运动平抛运动.第四、五、六、七节内容争论了另一种曲线运动 匀速圆周运动.（一）构建学问体

4、系、 曲线运动：运动轨迹速度方向物体做曲线运动的条件曲线运动可不行能是速度恒定的运动？特点：轨迹是曲线.速度（方向：该点的曲线切线方向）时刻在变.条件：F 合 与 V0 不在同一条直线上（即a 与 v0 不在同一条直线上） , a 0 曲线运动肯定是变速运动.两个特例 ： F 合力大小方向恒定匀变速曲线运动（如平抛运动） F 合大小恒定,方向始终与v 垂直匀速圆周运 2、 运动的合成与分解分运动的独立性运动的等时性速度、位移、加速度等矢量的合成遵从平行四边形定就.留意 ：合运动是物体的实际运动.两个做直线运动的分运动,它们的合运动的轨迹是否是直线要看合初速度与合加速度的方向关系.进行等效合成时

5、,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3、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.争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可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名师精编优秀教案方向的自由落体运动.其运动规律为水平方向：匀速直线运动v x= v0x

6、=v 0tax=0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_12竖直方向： 自由落体运动v y=gty=gt2的一切规律在竖直方向上都成立.ay=g 匀变速直线运动可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_合运动： a=g, v22vxv y, v 与 v0的夹角tangt v0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_L=x2y 2L 与 v0的夹角tan =ygt=x2v0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_平抛运动中飞行时间仅由抛出点与落的点间的竖直高度打算,即t2hg与 v0无关.水平可编辑资料 - - -

7、欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_射程 x=v02h .g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4、圆周运动（1）基本物理量及公式 线速度： v= l2 r2角速度：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_tTtT2 r2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_周期 T=v线速度与角速度的关系：v=rTnv 2v 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_向心加速度：ar2 r=v向心力 :Fm或 Fnrmr2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 2）匀速圆周运

8、动的特点：速率、角速度不变,速度、加速度、合外力大小不变,方向时刻转变,合力就是向心力,它只转变速度方向（ 3）变速圆周运动：合外力一般不是向心力,它不仅要转变物体速度大小（切向分力）,仍要转变速度方向（向心力）.（ 4）生活中的圆周运动：火车转弯汽车过拱形桥航天器中的失重现象离心现象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,找出向心力,结合牛顿其次定律和向心力公式列方程求解.要留意竖直平面内的圆周运动及临界情形分析,绳类的约束条件为v临gR ,杆类的约束条件为v临0 .（二）学问综合应用1、基础学问题（1）、物体作曲线运动,速度的大小肯定会转变（）（2）、曲线运动可以是匀变速运动

9、（）（3）、变速运动肯定是曲线运动（）（4）、互成角度的两个匀变速直线运动的合运动肯定是曲线运动（）（5）、互成角度的两个匀变速直线运动的合运动肯定是匀变速运动（）（6）、物体作曲线运动时,受到的合外力可以是恒力（）（7）、物体的运动状态发生变化,物体的受力情形肯定变化（）（8） 平抛运动的速度和加速度方向不断变化（）（9）、一质点做匀速圆周运动,任意相等的时间内, 通过的位移相同（）（10）、速度变化的运动必定是曲线运动（）（11）做匀速圆周运动的物体处于平稳状态（）（12）做离心运动的物体受离心力（）2、一只小船在静水中速度为u,如水流速度为v ,要使之渡过宽度为L 的河,试分析为使渡河时

10、间最短,应如何行驶？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名师精编优秀教案思路点拨 小船渡河是一典型的运动合成问题小船船头指向 即在静水中的航向 不同,合运动即不同在该问题中易显现的一个典型错误是认为小船应按图 52A 所示,逆水向上渡河,缘由是这种情形下渡河路程最短,故用时也最短真是这样吗？ 解题过程 依据合运动与分运动的等时性,设船头斜向上游

11、并最终垂直到达对岸所需时间为 tA ,就设船头垂直河岸渡河,如图5 2B 所示,所需的时间为tB ,就比较上面两式易得知：tA tB 又由于从A 点到达对岸的全部路径中AB 最短,故 小结 1 假如物体同时参与两个 或两个以上 分运动,可以使之依次参与各分运动, 最终成效相同, 即物体同时参与的分运动是相互独立的、彼此互不干扰, 称之为运动的独立性原理 3、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）解析 :将球将要到达落的点时的速度分解,如下列图由图可

12、知 =37 ,=90 -37 =53可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 1） tan=gt,就 t=v0 tan= 15 4s=2 s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_v0g103可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 2） h=gt2=1210 22 m=20 m12可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【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

13、.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4、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,小球与圆板只碰一次,且落点为B.【解析】球做平抛运动的时间为2ht=g球落到 B 点时水平位移为R,就球抛出时的速度为Rgv=Rt2h可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 5 页 - - - -

14、 - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名师精编优秀教案要保证球落到B 点,需在球做平抛运动的时间内使圆板转动n 圈（ n=1,2,）,就2t=n可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_圆板转动的角速度为 =n 2=2 ntg=n2h2g（ n=1, 2,）h可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_点评 ：匀速圆周运动具有周期性,因此与圆周有关的部分题目具有多解,分析该题目要留意把解答写全面.5、长为 L 的轻杆, 一端固定一个小球,另一端固定在光滑的水平轴上,轻杆绕水平轴

15、转动,使 小 球 在 竖直 平 面 内做圆周 运 动 ,小 球 在 最高点 的 速 度为v, 下 列 叙 述 中 正 确 的是（ BC ）A v 的微小值为 glB.v 由零增大,向心力也逐步增大C.当 v 由 gl 逐步增大时,杆对小球的弹力也逐步增大D. 当 v 由 gl 逐步减小时,杆对小球的弹力也逐步增大点评：该题考查圆周运动中的临界问题,对于杆的弹力既可以是拉力也可以是支持力与重力的合力供应最高点的向心力,支持力大小等于重力大小时为一种临界状态,支持力为零仅有重力供应向心力为另一种临界状态.6、如下列图,在质量为M 的电动机上,装有质量为m 的偏心轮,飞轮转动的角速度为 ,当飞轮重心

16、在转轴正上方时,电动机对的面的压力刚好为零,就飞轮重心离转轴的距离多大.在转动过程中,电动机对的面的最大压力多大.【解析】设偏心轮的重心距转轴r ,偏心轮等效为用一长为r 的细杆固定质量为m（轮的质量）的质点,绕转轴转动（如图）.轮的重心在正上方时,电动机对的面的压力刚好为零,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=m 2r由得偏心轮重心到转轴的距离为：r=（ M m） g（ m2）当偏心轮的重心转到最低点时,电动机对的面的压力最大.对偏心轮有2F mg=m r对电动机,设它所受支持力为

17、F NFN=F Mg由、解得F N=2 （M m） g由牛顿第三定律得,电动机对的面的最大压力为2（ M m） g.【答案】（ M m） g（ m2）. 2（ M m） g【说明】此题的简洁解法是取电动机和偏心轮组成的系统为争论对象,当偏心轮在轴正上方时,电动机对的面刚好无压力,系统受到的合外力为（M m） g,其中一部分物体是 m 具有竖直向下的加速度（即向心加速度）,就（ M m） g=m 2r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下

18、载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名师精编优秀教案得 r=（ M m） g（ m 2）当偏心轮的重心转至轴的正下方时,电动机对的面压力最大,此时系统受到的合力为FN （ M m） g,其中一部分物体m 具有竖直向上的加速度（即向心加速度）,就FN（ M m） g=m 2r由解得FN=2（ M m） g.由牛顿第三定律知电动机对的面的最大压力为2（ M m） g.自我总结 ：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载