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文档简介

1、6.1曲线运动教学目标教学目标v(一)知识与技能(一)知识与技能v1、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。v2、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。v(二)过程与方法(二)过程与方法v1、体验曲线运动与直线运动的区别。v2、体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化。v(三)情感、态度与价值观(三)情感、态度与价值观vl、能领略曲线运动的奇妙与和谐,增强对科学的好奇心与求知欲。v2、激发参与科技活动的热情,善于将物理知识应用于生活和生产实践中。v教学重点教学重点v1、物体做曲线运动的方向的判定.v2、物体做曲线运动的条件.v教学难点教学难

2、点v1、理解曲线运动是变速运动。v2、会根据物体做曲线运动的条件分析具体问题。v教学方法教学方法v教师启发、引导,实验法、归纳法、讨论、交流学习成果。v教学工具教学工具v计算机、投影仪、CAI课件、小钢球、条形磁铁。6.1 曲线运动曲线运动 直线运动直线运动匀速直线运动匀速直线运动匀变速直线运动匀变速直线运动自由落体运动自由落体运动曲线运动曲线运动 运运 动动 轨轨 迹迹物体运动的轨迹是曲线的运动。物体运动的轨迹是曲线的运动。抛出去的物体做曲线运动抛出去的物体做曲线运动抛出去的物体做曲线运动抛出去的物体做曲线运动抛出去的物体做曲线运动曲线运动实例曲线运动实例投出去的铅球、铁饼、篮球投出去的铅球

3、、铁饼、篮球汽车转弯时所做的运动汽车转弯时所做的运动人造卫星绕地球的运动人造卫星绕地球的运动地球绕太阳的运动地球绕太阳的运动伞面上的水滴沿伞边各点的切线飞出伞面上的水滴沿伞边各点的切线飞出砂轮打磨下来的炽热微粒砂轮打磨下来的炽热微粒飞出去的链球飞出去的链球砂轮打磨下来的炽热颗粒,它们沿着什么砂轮打磨下来的炽热颗粒,它们沿着什么方向运动?方向运动?在砂轮上磨刀具时,刀具与砂轮接触处在砂轮上磨刀具时,刀具与砂轮接触处有火星(炽热颗粒)沿砂轮的切线方向有火星(炽热颗粒)沿砂轮的切线方向飞出。飞出。由于惯性,火星以由于惯性,火星以“被擦落时被擦落时具有的速度具有的速度”作为初速度运动,作为初速度运动,

4、火星沿切线方向飞出也就说明火星沿切线方向飞出也就说明飞出点的速度方向在该点的切飞出点的速度方向在该点的切线方向上。线方向上。A运动员掷链球时,链球飞出的方向?运动员掷链球时,链球飞出的方向?链球沿着脱离点的切线方向飞出。链球沿着脱离点的切线方向飞出。运动员放手的时刻不同,链球飞出的方向如何?运动员放手的时刻不同,链球飞出的方向如何?放手的时刻不同,链球飞出的方向也不同。放手的时刻不同,链球飞出的方向也不同。但都沿着圆周的切线方向。但都沿着圆周的切线方向。变速运动变速运动曲线运动的速度和位移曲线运动的速度和位移位移ABVAVCCVAVCVVCVAV=VAVC曲线运动速度方向的确定曲线运动速度方向

5、的确定在曲线运动中,运动质点在某一点的即时速度的在曲线运动中,运动质点在某一点的即时速度的方向,就是通过这一点的曲线的切线的方向。方向,就是通过这一点的曲线的切线的方向。曲线运动的特点(性质)曲线运动的特点(性质)1.轨迹是曲线轨迹是曲线 2.某点的瞬时速度方向就是该点的某点的瞬时速度方向就是该点的 切线方向切线方向3.3.速度速度方向方向时刻在改变,曲线运动是时刻在改变,曲线运动是 变速变速运动必有加速度运动必有加速度一个在水平面上做直线运动的钢球,从旁边给它一一个在水平面上做直线运动的钢球,从旁边给它一个力,例如在钢球运动路线的旁边放一块磁铁,观个力,例如在钢球运动路线的旁边放一块磁铁,观

6、察钢球的运动。察钢球的运动。2.如何使小钢球做加速直线运动?如何使小钢球做加速直线运动? 施加的力施加的力F的方向与小钢球的速度的方向与小钢球的速度V的方向一致。的方向一致。1.如何使小钢球做匀速直线运动?如何使小钢球做匀速直线运动?小钢球不受力,或者所受合外力为零。小钢球不受力,或者所受合外力为零。vvF3.如何使小钢球做减速直线运动?如何使小钢球做减速直线运动?施加的力施加的力F的方向与小钢球的速度的方向与小钢球的速度V的方向相的方向相反。反。4.如何使小钢球做曲线运动?如何使小钢球做曲线运动? 施加的力施加的力F的方向与小钢球的速度的方向与小钢球的速度V成一定的成一定的角度。角度。vFv

7、F物体做曲线运动的条件物体做曲线运动的条件质点所受质点所受合外力的合外力的方向(方向(加速度方向加速度方向)与它的速)与它的速度方向不在同一条直线上。度方向不在同一条直线上。即:即: 且且F与与V的夹角既不等于的夹角既不等于零也不等于零也不等于180度。度。0, 0 FVVF速率变大速率变大VF速率变小速率变小VFF1F2F2F1VF速率不变速率不变做曲线运动的物体,合外做曲线运动的物体,合外力的方向总是指向曲线弯力的方向总是指向曲线弯曲的内侧。曲的内侧。想一下,想一下,F1与与F2的作用?的作用?F1改变改变V的方向的方向F2改变改变V的大小的大小VF匀变速曲线运动匀变速曲线运动加速度不变的

8、曲线运动,但速度仍然时刻变加速度不变的曲线运动,但速度仍然时刻变化。化。人造卫星人造卫星地球地球VF6.2运动的合成与分解教学目标教学目标 v知识与技能知识与技能v 1在具体情景中,知道合运动、分运动分别是什么,知道其同时性和独立性v 2知道运动的合成与分解,理解运动的合成与分解遵循平行四边形定则v 3会用作图和计算的方法,求解位移和速度的合成与分解问题v过程与方法过程与方法v 1通过对抛体运动的观察和思考,了解一个运动可以与几个不同的运动效果相同,体会等效替代的方法v 2通过观察和思考演示实验,知道运动独立性学习化繁为筒的研究方法v 3掌握用平行四边形定则处理简单的矢量运算问题v情感、态度与

9、价值观情感、态度与价值观v 1通过观察,培养观察能力v 2通过讨论与交流,培养勇于表达的习惯和用科学语言严谨表达的能力v教学重点教学重点v 1明确一个复杂的运动可以等效为两个简单的运动的合成或等效分解为两个简单的运动v 2理解运动合成、分解的意义和方法v教学难点教学难点v 1分运动和合运动的等时性和独立性v 2应用运动的合成和分解方法分析解决实际问题v教学方法教学方法 v探究、讲授、讨论、练习 v教学用具教学用具 v 演示红蜡烛运动的有关装置 复习巩固复习巩固1 1、匀速直线运动的规律是什么、匀速直线运动的规律是什么? ?2 2、匀变速直线运动规律、匀变速直线运动规律是什么是什么?3、曲线运动

10、的速度方向如何?、曲线运动的速度方向如何?4、物体做曲线运动的条件是什么?、物体做曲线运动的条件是什么? 匀速直线运动和匀加速直线运动的规匀速直线运动和匀加速直线运动的规律我们都已经学过,我们能准确的描述出律我们都已经学过,我们能准确的描述出其速度、位移、加速度等。曲线运动的情其速度、位移、加速度等。曲线运动的情况较复杂,那我们怎样来研究较复杂的运况较复杂,那我们怎样来研究较复杂的运动呢?动呢?6.2运动的合成和分解运动的合成和分解学习目标学习目标:1.什么是合运动和分运动什么是合运动和分运动2.什么是运动的合成和分解什么是运动的合成和分解3.分运动和合运动具有等时性分运动和合运动具有等时性4

11、.运动的合成和分解遵循平行四边运动的合成和分解遵循平行四边形法则形法则演示实验演示实验ABDC阅读课本阅读课本35页页演示实验演示实验超连接超连接实验分析实验分析AB实验装置实验1AB实验2ABDC实验分析:实验分析:实验实验1 1:红蜡块红蜡块R R沿玻璃管匀速上升,做直线运沿玻璃管匀速上升,做直线运 动。红蜡块动。红蜡块R R由由A A到到B B,它的位移是,它的位移是ABAB。实验实验2 2:红蜡块在上升的同时,玻璃管水平向红蜡块在上升的同时,玻璃管水平向 右匀速移动,红蜡块实际上是斜向右上右匀速移动,红蜡块实际上是斜向右上 方运动的。红蜡块将沿直线方运动的。红蜡块将沿直线ACAC到达到

12、达C C, 位移是位移是ACAC。红蜡块同时参与了两个运动:红蜡块同时参与了两个运动: 1. 1.在玻璃管中竖直向上的运动(由在玻璃管中竖直向上的运动(由A A到到B B) 2. 2.随玻璃管水平向右的运动(由随玻璃管水平向右的运动(由A A到到D D)结论结论: :红蜡块实际发生的运动是这两个运动合成红蜡块实际发生的运动是这两个运动合成 的结果的结果合运动和分运动合运动和分运动分运动分运动:蜡块沿玻璃管在竖直方向的运动和蜡块沿玻璃管在竖直方向的运动和随管做的水平方向的运动,叫做分运动。随管做的水平方向的运动,叫做分运动。 合运动合运动:蜡块实际发生的运动叫做合运动蜡块实际发生的运动叫做合运动

13、 合位移合位移(速度、加速度)速度、加速度):合运动的位移合运动的位移 ( 速度、加速度速度、加速度 )分位移分位移(速度、加速度)速度、加速度):分运动的位移分运动的位移( 速度、速度、 加速度)加速度)物体运动的物体运动的合成与分解合成与分解物体位移的物体位移的合成与分解合成与分解物体速度的物体速度的合成与分解合成与分解物体加速度物体加速度合成与分解合成与分解所有的合运动是指所有的合运动是指物体的实际的运动。物体的实际的运动。所有的分运动是指所有的分运动是指物体在某一个方向物体在某一个方向上的运动。上的运动。所有的合运动和分运所有的合运动和分运动都是同时发生的。动都是同时发生的。注注意意结

14、论:结论: 运动的合成和分解遵循平运动的合成和分解遵循平等四边形定则。等四边形定则。思考思考1:位移、速度、加速度是标量位移、速度、加速度是标量 还是矢量?还是矢量?思考思考2:如何对位移、速度、加速度如何对位移、速度、加速度 进行合成和分解?进行合成和分解?思考思考3 3:如何对如何对运动进行合成和分解?运动进行合成和分解?讨论讨论: :两个分运动都是匀速直线运动两个分运动都是匀速直线运动,合合运动是什么运动运动是什么运动? 两个分运动都是匀速直线运动,两个分运动都是匀速直线运动,由于分速度矢量是恒定的,合速度由于分速度矢量是恒定的,合速度矢量也是恒定的,所以合运动也应矢量也是恒定的,所以合

15、运动也应该是匀速直线运动。该是匀速直线运动。 如果改变两个分运动的运动情况,如果改变两个分运动的运动情况,则其合运动的情况如何呢?则其合运动的情况如何呢?规律总结规律总结: :1 1、两个匀速直线运动的合运动还是、两个匀速直线运动的合运动还是 匀速直线运动。匀速直线运动。2 2、两个初速度为零的匀加速直线运、两个初速度为零的匀加速直线运 动的合运动还是匀加速直线运动动的合运动还是匀加速直线运动3 3、一个匀速直线运动、一个匀加速、一个匀速直线运动、一个匀加速 直线运动的合运动是曲线运动。直线运动的合运动是曲线运动。 例例1 1:如果在前面的实验中(图:如果在前面的实验中(图5-125-12)玻

16、璃管长)玻璃管长90cm90cm,红蜡块由玻璃管的一端沿管匀速地竖直,红蜡块由玻璃管的一端沿管匀速地竖直向上运动,同时匀速地水平移动玻璃管,当玻向上运动,同时匀速地水平移动玻璃管,当玻璃管水平移动了璃管水平移动了80 cm80 cm时,红蜡块到达玻璃管的时,红蜡块到达玻璃管的另一端。整个运动过程所用的时间为另一端。整个运动过程所用的时间为20s20s,求红,求红蜡块运动的合速度。蜡块运动的合速度。例例2 2:导弹以:导弹以300Km/h300Km/h的速度斜向上的速度斜向上飞行,方向与水平方向成飞行,方向与水平方向成3030度角,度角,求水平方向的分速度求水平方向的分速度V Vx x和竖直方向

17、的和竖直方向的分速度分速度V Vy y的大小的大小。VVxVy例例3:河宽河宽d100m,水流速度,水流速度v1=3m/s,船在静水中的速度是,船在静水中的速度是4m/s.求:(求:(1)欲使船渡河时间最短,船)欲使船渡河时间最短,船应怎样渡河?最短时间是多少?船经应怎样渡河?最短时间是多少?船经过的位移多大?(过的位移多大?(2)欲使船渡河距)欲使船渡河距离最短,船应怎样渡河?渡河时间多离最短,船应怎样渡河?渡河时间多长?长?超链接超链接小结小结: 1.运动的合成与分解实质上是位移、运动的合成与分解实质上是位移、速度、加速度等矢量的合成与分解,符速度、加速度等矢量的合成与分解,符合平行四边形

18、法则。合平行四边形法则。 2. 2.分运动与合运动之间联系的桥梁是分运动与合运动之间联系的桥梁是时间时间t t,它们所用的时间是相等的。,它们所用的时间是相等的。 3. 3.运动的合成与分解一般根据其实际运动的合成与分解一般根据其实际效果来分解和合成。效果来分解和合成。四、练习:四、练习:课本课本P37P37页:(页:(1 1)()(2 2)()(3 3) (4)(4)600V800m/sVX=?VY?VY=5m/sVX=4m/sV=?(1)(2)北岸直接对直接对准目标准目标提前一提前一些射击些射击偏西一些偏西一些(3)直接对直接对准目标准目标0204060 x/cm/s1020304050Y

19、/cm/s103050704cm16cm36cm64cm6.3探究平抛运动的规律教教 学目学目 标标 v知识与技能知识与技能v 1知道平抛运动的特点是初速度方向水平只有竖直方向受重力作用,运动轨迹是抛物线v 2知道平抛运动形成的条件v 3理解平抛运动是匀变速运动其加速度为gv 4会用平抛运动规律解答有关问题v过程与方法过程与方法v 1在知识教学中应同时进行科学研究过程教育,本节课以研究平抛物体运动规律为中心所展开的课堂教学,应突出一条研究物理科学的一般思想方法的主线:v 观察现象初步分析猜测实验研究得出规律重复实验鉴别结论追求统一v2利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动,渗透物理学“化

20、曲为直”“化繁为简”的方法及“等效代换”正交分解”的思想方法v 3在实验教学中,进行控制的思想方法的教育:从实验的设计、装置、操作到数据处理,所有环节都应进行多方面实验思想的教育“实验的精髓在于控制”的思想,在乎抛物体实验中非常突出如装置中斜槽末端应保持水平的控制;木板要竖直放置的控制;操作上强调小球每次都从斜槽同一高度处由静止开始释放的控制;在测量小球位置时对实验误差的控制等v情感、态度与价值观情感、态度与价值观v 1通过重复多次实验,进行共性分析、归纳分类,达到鉴别结论的教育目的,同时还能进行理论联系实际的教育v2在理解平抛物体运动规律是受恒力的匀变速曲线运动时应注意到“力与物体运动的关系

21、”这方面的问题,我国东汉的王充(公元2797年)历尽心血三十年写成论衡一书,全书三十卷八十五篇约三十万字,已有精辟论述以此渗透爱国主义教育和刻苦学习、勤奋工作精神的美德教育 v教学重点教学重点 : 1平抛运动的特点和规律2学习和借鉴本节课的研究方法v教学难点:教学难点: v 平抛运动的规律v教学方法:教学方法:v 探究、讲授、讨论、练习v教具准备:教具准备:v 平抛运动演示仪、平抛竖落仪 一、平抛运动的概念一、平抛运动的概念1、抛体运动:以一定的初速度将物体抛出,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,物体所做在空气阻力可以忽略的情况下,物体所做的运动叫做抛体运动。的运

22、动叫做抛体运动。2、平抛运动:不考虑空气阻力,物体只在重平抛运动:不考虑空气阻力,物体只在重力作用下以一定的初速度沿水平方向抛出力作用下以一定的初速度沿水平方向抛出所做的运动。所做的运动。3、平抛运动的特点:、平抛运动的特点:(1)初速度方向为水平)初速度方向为水平(2)只受重力作用)只受重力作用(3)运动轨迹是曲线)运动轨迹是曲线 二、平抛运动竖直方向运动规律二、平抛运动竖直方向运动规律演示实验演示实验结论:平抛运动在竖直方向上的分运动结论:平抛运动在竖直方向上的分运动 是自是自由落体运动由落体运动竖直方向:初速度为竖直方向:初速度为0 0,只受重力,只受重力探究思路:1、设法通过实验得到平

23、抛运动的轨迹2、在平抛运动的轨迹上找到每隔相等的时间所达到的位置3、测量两相邻位置间的水平位移,分析这些位移的特点三、平抛运动水平方向运动规律三、平抛运动水平方向运动规律问题问题1、如何获得平抛运动的轨迹、如何获得平抛运动的轨迹1按照以下步骤准备实验装置按照以下步骤准备实验装置 (1)将平抛运动实验器置于桌面,装将平抛运动实验器置于桌面,装好平抛轨道,使轨道的末端处于好平抛轨道,使轨道的末端处于水平位置调节调平螺丝,观察水平位置调节调平螺丝,观察重锤线或气泡水准,使面板处于重锤线或气泡水准,使面板处于竖直平面内,卡好定位板,装置竖直平面内,卡好定位板,装置如图如图633所示所示实验方案实验方案

24、(2)将描迹记录纸衬垫一张复写纸或打字将描迹记录纸衬垫一张复写纸或打字蜡纸,紧贴记录面板用压纸板固定在蜡纸,紧贴记录面板用压纸板固定在面板上,使横坐标面板上,使横坐标x轴在水平方向上,轴在水平方向上,纵坐标纵坐标y轴沿竖直方向向下轴沿竖直方向向下(若用白纸,若用白纸,可事先用铅笔在纸上画出可事先用铅笔在纸上画出x、y坐标轴坐标轴线线),并注意使坐标原点的位置在平抛,并注意使坐标原点的位置在平抛物体物体(钢球钢球)的质心的质心(即球心即球心)离开轨道离开轨道处处(3)把接球挡板拉到最上方一格的位置。把接球挡板拉到最上方一格的位置。2将定位板定在某一位置固定好钢球紧靠将定位板定在某一位置固定好钢球

25、紧靠定位板释放,球沿轨道向下运动,以一定定位板释放,球沿轨道向下运动,以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出的初速度由轨道的平直部分水平抛出3下落的钢球打在向面板倾斜的接球挡板上,下落的钢球打在向面板倾斜的接球挡板上,同时在面板上留下一个印迹点同时在面板上留下一个印迹点4再将接球挡板向下拉一格,重复上述操作再将接球挡板向下拉一格,重复上述操作方法,打出第二个印迹点,如此继续下拉方法,打出第二个印迹点,如此继续下拉接球挡板,直至最低点,即可得到平抛的接球挡板,直至最低点,即可得到平抛的钢球下落时的一系列迹点钢球下落时的一系列迹点5变更定位板的位置,即可改变变更定位板的位置,即可改变钢球平抛的初速

26、度,按上述实验钢球平抛的初速度,按上述实验操作方法,便可打出另一系列迹操作方法,便可打出另一系列迹点点6取下记录纸,将各次实验所记取下记录纸,将各次实验所记录的点分别用平滑曲线连接起来,录的点分别用平滑曲线连接起来,即可得到以不同的初速度做平抛即可得到以不同的初速度做平抛运动的轨迹图线运动的轨迹图线如图如图634所所示示竖直方向有竖直方向有221gth 问题问题2:如何根据从平抛运动轨迹上找到每:如何根据从平抛运动轨迹上找到每隔相等时间所到达的位置?隔相等时间所到达的位置?三、平抛运动水平方向运动规律三、平抛运动水平方向运动规律演示实验演示实验结论:平抛运动在水平方向上的分结论:平抛运动在水平

27、方向上的分 运动是匀速直线运动运动是匀速直线运动水平方向:初速度为水平方向:初速度为v v0 0,不受外力,不受外力小小 结结一、平抛运动的特点:平抛运动的特点: 1、初速度方向为水平、初速度方向为水平 2、只受重力作用、只受重力作用 3、运动轨迹是曲线、运动轨迹是曲线 二、平抛运动的分解二、平抛运动的分解 竖直方向:自由落体运动竖直方向:自由落体运动 水平方向:匀速直线运动水平方向:匀速直线运动 三、运动性质:匀变速曲线运动三、运动性质:匀变速曲线运动课堂训练课堂训练一架飞机水平匀速飞行,从飞机上每隔一架飞机水平匀速飞行,从飞机上每隔1 1秒释放一个秒释放一个铁球,先后释放铁球,先后释放4

28、4个,若不计空气阻力,则个,若不计空气阻力,则4 4个球个球( ) A A、在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点、在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是等间距的是等间距的B B、在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点、在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点不是等间距的不是等间距的C C、在空中任何时刻总在飞机的正下方排成竖直的直、在空中任何时刻总在飞机的正下方排成竖直的直线,它们的落地点是等间距的线,它们的落地点是等间距的D D、在空中任何时刻总在飞机的正下方排成竖直的直、在空中任何时刻总在飞机的正下方排成竖直的直线,它们的落地点是不等间距的线,它们的落地点是不等间距的C问

29、题与练习解答问题与练习解答1、还需要的器材是刻度尺、三角尺实验步骤:、还需要的器材是刻度尺、三角尺实验步骤:(1)调节木板高度,使木板上表面与小球离开水平)调节木板高度,使木板上表面与小球离开水平面时的球心距离为某一确定值面时的球心距离为某一确定值y(2)让小球从斜面上某一位置)让小球从斜面上某一位置A无初速释放无初速释放(3)测量小球在木板上的落点)测量小球在木板上的落点P1与重锤线之间的距与重锤线之间的距离离x1(4)调节木板高度,使木板上表面与小球离开水平)调节木板高度,使木板上表面与小球离开水平桌面时桌面时 的球心距离为某一确定值的球心距离为某一确定值4y(5)让小球从斜面上同一位置)

30、让小球从斜面上同一位置A无初速释放无初速释放(6)测量小组在木板上的落点)测量小组在木板上的落点P2与重锤线之间的距与重锤线之间的距离离x2(7)比较)比较x1、x2,若,若2x1=x2,则说明小球在水平方,则说明小球在水平方向做匀速直线运动向做匀速直线运动2、改变墙与重锤线之间的距离、改变墙与重锤线之间的距离x,测量落点,测量落点与抛出点之间的水平距离与抛出点之间的水平距离y,若,若2x1=x2,有有4y1=y2,则说明小球在水平方向做匀速,则说明小球在水平方向做匀速直线运动。直线运动。6.4抛体运动的规律教教 学目学目 标标 v知识与技能知识与技能v 1理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为

31、g v 2掌握抛体运动的位置与速度的关系v过程与方法过程与方法v 1掌握平抛运动的特点,能够运用平抛规律解决有关问题v 2通过例题分析再次体会平抛运动的规律v情感、态度与价值观情感、态度与价值观v 1有参与实验总结规律的热情,从而能更方便地解决实际问题v 2通过实践,巩固自己所学的知识v教学重点教学重点v 分析归纳抛体运动的规律v教学难点教学难点v 应用数学知识分析归纳抛体运动的规律v教学方法教学方法v 探究、讲授、讨论、练习 v教具准备教具准备 v 平抛运动演示仪、自制投影片 一、平抛物体的位置一、平抛物体的位置1、建立坐标系、建立坐标系 以抛出点为坐标原点;水平抛出的方向以抛出点为坐标原点

32、;水平抛出的方向为为x轴的正方向;竖直向下的方向为轴的正方向;竖直向下的方向为y轴正轴正方向方向2 2、小球在水平方向做匀速直线运动,所、小球在水平方向做匀速直线运动,所以小球的水平坐标随时间变化的规律以小球的水平坐标随时间变化的规律是是 x xv v0 0 t t3 3、小球在竖直方向做自由落体运动,所、小球在竖直方向做自由落体运动,所以小球的竖直坐标随时间变化的规律以小球的竖直坐标随时间变化的规律是是 221gty 4 4、小球的合位移的大小、小球的合位移的大小 22yxs2220)21()(gttv合位移的方向合位移的方向002221tanvgttvgtxy二、平抛运动的轨迹二、平抛运动

33、的轨迹由由tvx0221gty 消去消去t可以得到可以得到2202xvgy 202vga 2axy 令令则则结论:平抛运动的轨迹是抛物线结论:平抛运动的轨迹是抛物线三、平抛物体的速度三、平抛物体的速度水平方向分速度水平方向分速度 vxv0竖直方向分速度竖直方向分速度 vygt合速度的大小合速度的大小合速度的方向合速度的方向22yxvvv220)(gtvxyvvtan0vgt课堂练习课堂练习1、一个物体以、一个物体以l0 m/s的速度从的速度从10 m的水平高度抛出,落地时速度的水平高度抛出,落地时速度与地面的夹角与地面的夹角是多少?是多少?(不计空不计空气阻力气阻力)2、在、在5 m高的地方以

34、高的地方以10m/s的初速度水的初速度水平抛出一个质量是平抛出一个质量是10 kg的物体,求:的物体,求:(1)物体落地的速度)物体落地的速度(2)从抛出点到落地点发生的位移是)从抛出点到落地点发生的位移是多少多少? (忽略空气阻力,取忽略空气阻力,取g=10m/s2)3、一个小球以初速度、一个小球以初速度v0水平抛出,落点水平抛出,落点时速度为时速度为vt,阻力不计,求:,阻力不计,求:(1)小球在空中飞行的时间)小球在空中飞行的时间(2)抛出点离地面的高度)抛出点离地面的高度(3)水平射程)水平射程(4)小球的位移)小球的位移复习回顾:复习回顾:1.1.什么是平抛运动什么是平抛运动? ?初

35、速度沿水平方向只受重力作用的运动初速度沿水平方向只受重力作用的运动2.2.平抛运动可以分解为哪两个分运动平抛运动可以分解为哪两个分运动? ?3.3.平抛运动的轨迹是什么平抛运动的轨迹是什么? ? 水平方向上的匀速直线运动水平方向上的匀速直线运动 竖直方向上的自由落体运动竖直方向上的自由落体运动 2021gtytvx实验目的:实验目的:(1)(1)描绘描绘出平抛物体的出平抛物体的运动轨迹运动轨迹; (2)(2)求求出平抛运动物体的出平抛运动物体的初速度初速度。实验实验: :研究平抛运动研究平抛运动如何获得平抛运动的轨迹如何获得平抛运动的轨迹? ?1 1、如何获得小球做平抛运动的轨迹?、如何获得小

36、球做平抛运动的轨迹?方案一方案一 :描迹法描迹法方案二方案二 : 径迹法径迹法oxyv0方案三方案三 :用用频闪照相机频闪照相机得到物体运动的轨迹得到物体运动的轨迹照相法照相法实验器材:实验器材:斜槽,金属小球,木板斜槽,金属小球,木板( (附竖附竖直固定支架直固定支架) ),坐标纸,图钉,刻度尺,坐标纸,图钉,刻度尺,重锤线,铅笔。重锤线,铅笔。描迹法描迹法1、安装调整斜槽、安装调整斜槽:用图钉:用图钉把白纸钉在竖直板上,在木把白纸钉在竖直板上,在木板的左上角固定斜槽,并使板的左上角固定斜槽,并使其末端的切线其末端的切线保持水平保持水平。实验步骤实验步骤: :2、调整木板、调整木板:用悬挂在

37、槽口的重锤线把木板调:用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向、并使整到竖直方向、并使木板平面与小球下落的竖木板平面与小球下落的竖直面平行且靠近直面平行且靠近,固定好木板。固定好木板。3、确定坐标原点、确定坐标原点O:把小:把小球放在槽口处,用铅笔记下球放在槽口处,用铅笔记下球在槽口时球心在白纸上的球在槽口时球心在白纸上的水平投影点水平投影点O,O即为坐标即为坐标原点。原点。4描绘运动轨迹描绘运动轨迹:在木板的平面上用手按住卡片,使:在木板的平面上用手按住卡片,使卡片上有孔的一面保持水平,调整卡片的位置,使从槽卡片上有孔的一面保持水平,调整卡片的位置,使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔,而不擦

38、碰孔的边缘。上滚下的小球正好穿过卡片的孔,而不擦碰孔的边缘。 用铅笔在卡片缺口处的白纸上点个黑点,这就在白用铅笔在卡片缺口处的白纸上点个黑点,这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。 保证小球每次保证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滑下从斜槽上的同一位置由静止开始滑下,用同样的方法,可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。用同样的方法,可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。5、计算初速度、计算初速度:取下白纸,以:取下白纸,以O点为原点画出竖直向点为原点画出竖直向下的下的y轴和水平向右的轴和水平向右的x轴,用平滑的曲线把这些位置轴,用平滑的曲线把这些位

39、置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。xy 用公式用公式xv0t和和ygt2/2计算出小球的初速度计算出小球的初速度v0,最后计算出最后计算出v0的平均值。的平均值。 在曲线上选取在曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点,六个不同的点,用刻度尺和三角板测出它们的坐标用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和和y。(1)(1)保证斜槽保证斜槽末端末端的切线必须水平。的切线必须水平。(2)(2)木板木板平面平面竖直竖直且且平行于平行于小球小球平抛平抛的的轨道平轨道平面,面,并使小球的运动靠近木板但不接触。并使小球的运动靠近木板但不接触。 (3)(3)坐标原点坐标原点不

40、在斜槽口的末端,不在斜槽口的末端,应在应在槽口上槽口上方小球方小球球心处球心处实验注意事项实验注意事项: : OO(4)(4)小球小球应在应在同一位置无初速自由释放同一位置无初速自由释放;释放;释放的高度要适当,使小球以合适的水平初速的高度要适当,使小球以合适的水平初速度抛出,其轨迹在坐标纸的左上角到右下度抛出,其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布,从而减小测量误差;角间分布,从而减小测量误差;(5)(5)实验过程中实验过程中木板不能动木板不能动(6)(6)要在平抛轨道上选取距要在平抛轨道上选取距O O点远些的点来计点远些的点来计算球的初速度,这样可使结果的误差较小。算球的初速度,这样可使结果

41、的误差较小。实验注意事项实验注意事项: : 如何检验斜槽末端部分是否水平如何检验斜槽末端部分是否水平 ?若将小球放在斜槽末端水平轨道的任何若将小球放在斜槽末端水平轨道的任何位置,小球都不滚动,则可以认为斜槽位置,小球都不滚动,则可以认为斜槽末端水平末端水平 讨论讨论1:1:调节木板,使重锤的吊线与平板的边线调节木板,使重锤的吊线与平板的边线平行、与平板面平行;使小球平抛的轨平行、与平板面平行;使小球平抛的轨道平面与板面平行道平面与板面平行 怎么判断木板面是否竖直怎么判断木板面是否竖直? ?讨论讨论2:2:怎么确定坐标原点怎么确定坐标原点o o,建立直角坐标系,建立直角坐标系? ?把小球放在槽口

42、末端处,用铅笔记下这时把小球放在槽口末端处,用铅笔记下这时球的球心在坐标纸板上的水平投影点球的球心在坐标纸板上的水平投影点o o,即为坐标原点即为坐标原点( (不是槽口端点不是槽口端点) );再利用重;再利用重锤线确定锤线确定y y轴方向和与之垂直的轴方向和与之垂直的x x轴方向。轴方向。讨论讨论3:3:yxA4A3A2A1M4M3M2M1y32 2、如何判断平抛运动的轨迹是不是、如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线抛物线? 假设轨迹是一条抛物线,则轨迹上各点应满足假设轨迹是一条抛物线,则轨迹上各点应满足y=axy=ax2 2 。测出轨迹上某点的坐标。测出轨迹上某点的坐标( (x x、y y)

43、),带入,带入y=axy=ax2 2中求出中求出a a,就可知道代表这个轨迹的可能,就可知道代表这个轨迹的可能关系式;再测几个点的坐标代入验证。关系式;再测几个点的坐标代入验证。3 3、怎样计算平抛物体的初速度?、怎样计算平抛物体的初速度? 2021gtytvx 水平方向上的匀速直线运动水平方向上的匀速直线运动 竖直方向上的自由落体运动竖直方向上的自由落体运动平抛运动的两个分运动为:平抛运动的两个分运动为:yxv0v0=txyg2= x测出轨迹上某一点的坐测出轨迹上某一点的坐标标(x、y)代入可求出代入可求出v0P(x,y)例例1 1、在做、在做“研究平抛运动研究平抛运动”实验中应采实验中应采

44、取下列哪些措施可减小误差?()取下列哪些措施可减小误差?()A A斜槽轨道必须光滑斜槽轨道必须光滑B B斜槽水平部分轨道必须水平斜槽水平部分轨道必须水平C C每次要平衡摩擦力每次要平衡摩擦力D D小球每次应从斜槽上同一高度释放小球每次应从斜槽上同一高度释放B D例例2 2、某同学使小球沿桌面水平飞出,用某同学使小球沿桌面水平飞出,用数码相机来拍摄小球作平抛运动的录像数码相机来拍摄小球作平抛运动的录像(每秒(每秒1515帧)并将照片打印出来。问:他帧)并将照片打印出来。问:他大约可以得到几桢小球正在空中运动的照大约可以得到几桢小球正在空中运动的照片?片? v0221gth 由由:ght2 得:得

45、:若桌高若桌高 h=0.8m h=0.8m ,能拍,能拍 幅照片幅照片6例例3 3、如图所示,在、如图所示,在研究平抛运动研究平抛运动的的实验中,描绘得到的平抛物体的轨迹的一实验中,描绘得到的平抛物体的轨迹的一部分,抛出点的位置没有记录,试根据图部分,抛出点的位置没有记录,试根据图中的数据求出平抛运动的初速度。中的数据求出平抛运动的初速度。h1h2ssABC物体在物体在ABAB段和段和BCBC段运动段运动的时间必相等,则有的时间必相等,则有: :212gThhh hgsTsv 0解析解析: :在轨迹上在轨迹上ABCABC三个点是水三个点是水平间距相等的,故有:平间距相等的,故有:在研究平抛物体

46、运动的实验中,用一张印在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=2.5cmL=2.5cm。若小球在平抛运动途中的几个。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的位置如图中的a a、b b、c c、d d所示,则小球平所示,则小球平抛的初速度的计算式为抛的初速度的计算式为v v0 0=_=_(用(用L L、g g表示),其值是表示),其值是_abcd1m/s 2gTy tvx0 2 gL1 1、在、在研究平抛运动研究平抛运动的实验中,为的实验中,为减少空气阻力对小球的影响,所以选择减少空气阻力对小球的影响,所以选择小球时,应选择下列的

47、:()小球时,应选择下列的:()A A、实心小铁球;、实心小铁球;B B、空心小铁球;、空心小铁球;C C、实心小木球;、实心小木球;D D、以上三种球都可以;、以上三种球都可以;练一练练一练A2 2、在、在“研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动”实验时,已备有下列实验时,已备有下列器材:白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、器材:白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台,还需要下列器材器材中的:刻度尺、铁架台,还需要下列器材器材中的: A A、秒表、秒表 B B、天平、天平 CC、重锤线、重锤线 D D、测力计、测力计 C 3 3、在研究平抛物体运动的实验中,如果小球每次从、

48、在研究平抛物体运动的实验中,如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同,则正确的是斜槽滚下的初始位置不同,则正确的是 A A小球平抛的初速度不同小球平抛的初速度不同B B小球每次做不同的抛物线运动小球每次做不同的抛物线运动CC小球在空中运动的时间每次均不同小球在空中运动的时间每次均不同D D小球通过相同的水平位移所用时间均不同小球通过相同的水平位移所用时间均不同ABD 4 4、在研究平抛运动的实验中,让小、在研究平抛运动的实验中,让小球多次从斜槽上滚下,在白纸上依次球多次从斜槽上滚下,在白纸上依次记下小球的位置,某甲和某乙得到的记下小球的位置,某甲和某乙得到的记录纸分别如图所示,从图中明显看记录纸分

49、别如图所示,从图中明显看出甲的实验错误是出甲的实验错误是 . .乙的实验错误是乙的实验错误是 . . O甲甲O乙乙槽底不水平槽底不水平 每次释放小球的高度不同每次释放小球的高度不同5 5、下列哪些因素会使本实验的误差增大、下列哪些因素会使本实验的误差增大 ( )A A小球与斜槽之间有摩擦小球与斜槽之间有摩擦B B建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点C C安装斜槽时其末端不水平安装斜槽时其末端不水平D D根据曲线计算平抛运动的初速度时在曲线上取作根据曲线计算平抛运动的初速度时在曲线上取作计算的点离原点计算的点离原点O O较远较远BC 6 6、某学生

50、在、某学生在研究平抛运动研究平抛运动的实验中有如下操作步骤,试的实验中有如下操作步骤,试按合理的顺序将步骤序号填在下面的线上:按合理的顺序将步骤序号填在下面的线上:_A A用铅笔在白纸上记下抛出点位置用铅笔在白纸上记下抛出点位置OO;B B取下白纸,用平滑曲线连接小球依次通过的各点,得出平取下白纸,用平滑曲线连接小球依次通过的各点,得出平抛运动轨迹;抛运动轨迹;CC用重锤线和直尺画出过用重锤线和直尺画出过OO点的竖直线点的竖直线oyoy;D D用三角板画出过用三角板画出过OO点的水平线点的水平线oxox;E E安装斜槽,并使槽的末端切线沿水平方向;安装斜槽,并使槽的末端切线沿水平方向;F F每

51、次都从斜槽的定位卡处由静止释放小球,并用铅笔在白每次都从斜槽的定位卡处由静止释放小球,并用铅笔在白纸上依次记下小球通过各点的位置;纸上依次记下小球通过各点的位置;GG将白纸钉在木板上,并竖直固定木板;将白纸钉在木板上,并竖直固定木板;H H在平抛运动轨迹上取在平抛运动轨迹上取A A、B B、CC三点,用三角板和刻度尺,三点,用三角板和刻度尺,分别量出三点的水平位移分别量出三点的水平位移x x和竖直位移和竖直位移y y;I I利用水平和竖直位移利用水平和竖直位移x x、y y,计算三次平抛的初速,计算三次平抛的初速VoVo,再求,再求出三次的平均值作为测量最后结果;出三次的平均值作为测量最后结果

52、;E、G、A、D、C、F、B、H、I7 7、在做、在做“研究平抛运动研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹,一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上:要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上:。 A A通过调节使斜槽的末端保持水平通过调节使斜槽的末端保持水平 B B每次释放小球的位置必须不同每次释放小球的位置必须不同 C C每次必须由静止释放小球每次必须由静止释放小球 D D记录

53、小球位置用的木条记录小球位置用的木条( (或凹槽或凹槽) )每次必须严格地每次必须严格地等距离下降等距离下降 E E小球运动时不应与木板上的白纸小球运动时不应与木板上的白纸( (或方格纸或方格纸) )相触相触 F F将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线连成折线 A C E知识延伸:知识延伸:8 8、一架飞机水平匀速飞行,从飞机上一架飞机水平匀速飞行,从飞机上每隔每隔1 1秒释放一个铁球,先后释放秒释放一个铁球,先后释放7 7个,个,若不计空气阻力,则若不计空气阻力,则7 7个球个球 ( ) A A、在空中任何时刻总是排成抛物、在空中任何时

54、刻总是排成抛物线,它们的落地点是等间距的线,它们的落地点是等间距的 B B、在空中任何时刻总是排成抛物、在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点不是等间距的线,它们的落地点不是等间距的 C C、在空中任何时刻总在飞机的正、在空中任何时刻总在飞机的正下方排成竖直的直线,它们的落地点下方排成竖直的直线,它们的落地点是等间距的是等间距的 D D、在空中任何时刻总在飞机的正、在空中任何时刻总在飞机的正下方排成竖直的直线,它们的落地点下方排成竖直的直线,它们的落地点是不等间距的是不等间距的Cyh9h4h16hxABCDX1X2X3X4。1:4:9:16 9 9、水平抛出的小球、水平抛出的小球1s1s内

55、、内、2s2s内、内、3s3s内内 的的竖直位移之比是竖直位移之比是第五章第五章 曲线运动曲线运动第五节第五节 圆周运动圆周运动在物理学中,把质点的在物理学中,把质点的运动轨迹是圆或圆弧的一部运动轨迹是圆或圆弧的一部分分的运动叫做圆周运动。的运动叫做圆周运动。思考与讨论思考与讨论自行车的轮盘,飞轮,后轮中的质点都在做圆周运自行车的轮盘,飞轮,后轮中的质点都在做圆周运动。哪些点运动得更快些?动。哪些点运动得更快些?两物体均做圆周运动,怎样比较它们运动的快慢?两物体均做圆周运动,怎样比较它们运动的快慢?比较物体比较物体在一段时在一段时间内通过间内通过的圆弧的的圆弧的长短长短比较物体比较物体在一段时

56、在一段时间内半径间内半径转过的角转过的角度大小度大小比较物比较物体转过体转过一圈所一圈所用时间用时间的多少的多少比较物比较物体在一体在一段时间段时间内转过内转过的圈数的圈数1、物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢、物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢。2、定义:质点做圆周运动通、定义:质点做圆周运动通过的弧长过的弧长 l 和所用时间和所用时间 t 的的比值叫做线速度。比值叫做线速度。3、大小:、大小:4、单位:、单位:m/sv =tl5、方向:质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上、方向:质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向。该点的切线方向。l是弧长并非位移是弧长并非位移当当t 很小很小时

57、(趋很小很小时(趋近零),弧长近零),弧长l 就等就等于物体的位移,式中于物体的位移,式中的的v ,就是直线运动中,就是直线运动中学过的瞬时速度。学过的瞬时速度。矢量矢量lvvvo定义:定义:物体物体沿着圆周沿着圆周运运动,并且动,并且线速度的大小线速度的大小处处相等处处相等,这种运动叫,这种运动叫做做匀速圆周运动匀速圆周运动。率率匀速圆周运匀速圆周运动中的动中的“匀匀速速”指速度指速度不变吗?不变吗?注意:注意:匀速圆周运动是一匀速圆周运动是一 种变加速曲线运动种变加速曲线运动加速度方向在变化加速度方向在变化1、物理意义:描述质点转过圆心角的快慢。、物理意义:描述质点转过圆心角的快慢。 2、

58、定义:、定义:质点所在的半径转质点所在的半径转过圆心角过圆心角和所用时间和所用时间tt的的比值叫做角速度。比值叫做角速度。3、大小:、大小:4、单位:、单位:rad/s=t 采用弧采用弧度制度制说明:匀速圆周运动是角速度不变的运动。说明:匀速圆周运动是角速度不变的运动。定义定义符号符号单位单位物理物理意义意义关系关系物体在单位物体在单位时间所转过时间所转过的圈数的圈数nr/s或或r/min描述物体做圆周运动的快慢描述物体做圆周运动的快慢 物体运动物体运动一周所用一周所用的时间的时间物体在单位物体在单位时间所转过时间所转过的圈数的圈数TfsHz或或s-1n = = f = =T1转速转速周期周期

59、频率频率频率越高表明物体运转得越快!频率越高表明物体运转得越快!转速转速n越大表明物体运动得越快!越大表明物体运动得越快!描述匀速圆周运动快慢的物理量描述匀速圆周运动快慢的物理量1 1、线速度、线速度单位单位:m/s:m/s线速度是线速度是矢量矢量,它既有,它既有大小大小,也有,也有方向方向2 2、角速度、角速度单位单位:rad/s:rad/s3、转速:n单位:转单位:转/ /秒秒 (r/s(r/s) ) 或或 转转/ /分分 (r/min)(r/min)4、周期:T 单位:s5、频率:f 单位:Hz或s-1匀速圆周运动是周期不变的运动!匀速圆周运动是周期不变的运动!匀速圆周运动是角速度不变的

60、运动!匀速圆周运动是角速度不变的运动!1、做匀速圆周运动的物体,线速度、做匀速圆周运动的物体,线速度不变,不变, 时刻在变,线速度是时刻在变,线速度是 (恒量或变量恒量或变量),匀速圆周运动的性质是匀速圆周运动的性质是 , 匀速的含义是匀速的含义是 。 大小大小方向方向变量变量变速曲线运动变速曲线运动线速度的大小不变线速度的大小不变小试身手小试身手线速度、角速度与周期的关系?线速度、角速度与周期的关系?设物体做半径为设物体做半径为 r 的匀速圆周运动:的匀速圆周运动:v =T2r线速度与周期的关系:线速度与周期的关系:角速度与周期的关系:角速度与周期的关系:=T2线速度与角速度的关系?线速度与

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