高二物理人教版必修2 5.1曲线运动教案

1、5/55/55/5曲线运动重/难点重点：1. 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。2. 知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上。难点：处理有关运动的合成和分解的题型。 重/难点分析重点分析：精准理解切线的含义 ,几乎所有的学生都把切线简单地理解为圆的切线。初中数学对圆的切线的定义没有表达出切线的真正含义。如果不能精准理解切线的本质含义 ,不利于以后的学习。曲线运动的质点在某一点的速度 ,沿曲线在这一点的切线方向 ,所以曲线运动是变速运动。要能处理有关运动的合成和分解的题型。难点分析：运动的合成和分解的题型主要包括1判定运动的性质及轨迹的方法2解决

2、小船过河问题的方法3绳、杆连接物体速度的分解方法。突破策略1从的分运动来求合运动 ,叫做运动的合成 ,包括位移、速度和加速度的合成 ,由于它们都是矢量 ,所以遵循平行四边形定那么。重点是判断合运动和分运动 ,这里分两种情况介绍。一种是研究对象被另一个运动物体所牵连 ,这个牵连指的是相互作用的牵连 ,如船在水上航行 ,水也在流动着。船对地的运动为船对静水的运动与水对地的运动的合运动。一般地 ,物体的实际运动就是合运动。第二种情况是物体间没有相互作用力的牵连 ,只是由于参照物的变换带来了运动的合成问题。如两辆车的运动 ,甲车以的速度向东运动 ,乙车以的速度向北运动。求甲车相对于乙车的运动速度。2求

3、一个运动的分运动 ,叫运动的分解 ,解题时应按实际“效果分解 ,或正交分解。3合运动与分运动的特征：等时性：合运动所需时间和对应的每个分运动时间相等独立性：一个物体可以同时参与几个不同的分运动 ,各个分运动独立进行 ,互不影响。4物体的运动状态是由初速度状态 和受力情况 决定的 ,这是处理复杂运动的力和运动的观点。思路是：1存在中间牵连参照物问题：如人在自动扶梯上行走 ,可将人对地运动转化为人对梯和梯对地的两个分运动处理。2匀变速曲线运动问题：可根据初速度和受力情况建立直角坐标系 ,将复杂运动转化为坐标轴上的简单运动来处理。5运动的性质和轨迹物体运动的性质由加速度决定加速度得零时物体静止或做匀

4、速运动；加速度恒定时物体做匀变速运动；加速度变化时物体做变加速运动。物体运动的轨迹直线还是曲线那么由物体的速度和加速度的方向关系决定速度与加速度方向在同一条直线上时物体做直线运动；速度和加速度方向成角度时物体做曲线运动。两个互成角度的直线运动的合运动是直线运动还是曲线运动？v1 va1 ao v2 a2决定于它们的合速度和合加速度方向是否共线如下图。 常见的类型有：a=0：匀速直线运动或静止。a恒定：性质为匀变速运动 ,分为： v、a同向 ,匀加速直线运动；v、a反向 ,匀减速直线运动；v、a成角度 ,匀变速曲线运动轨迹在v、a之间 ,和速度v的方向相切 ,方向逐渐向a的方向接近 ,但不可能到

5、达。天车旋臂货物例：如下图 ,旋臂式起重机的旋臂保持不动 ,可沿旋臂“行走的天车有两个功能 ,一是吊着货物沿竖直方向运动 ,二是吊着货物沿旋臂水平运动。现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶 ,同时又启动天车上的起吊电动机 ,使货物沿竖直方向做匀加速运动。此时 ,我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是图中的 ( )图3ABCD 解析：天车的运动是水平向右匀速直线运动和竖直向上匀加速直线运动的合成 ,是一个匀变速曲线运动 ,天车的轨迹在向右运动的同时逐渐向上靠近。所以可知选B。a变化：性质为变加速运动。加速度大小、方向都随时间变化。6过河问题处理方法：轮船渡河是典型的运动的合成与分解问题 ,

6、小船在有一定流速的水中过河时 ,实际上参与了两个方向的分运动 ,即随水流的运动水冲船的运动和船相对水的运动即在静水中的船的运动 ,船的实际运动是合运动。V水v船v2v11渡河时间最少：在河宽、船速一定时 ,在一般情况下 ,渡河时间 ,显然 ,当 时 ,即船头的指向与河岸垂直 ,渡河时间最小为 ,合运动沿v的方向进行。2位移最小假设 v水v船v结论：船头偏向上游 ,使得合速度垂直于河岸 ,位移为河宽 ,偏离上游的角度为 。假设 ,那么不管船的航向如何 ,总是被水冲向下游 ,怎样才能使漂下的距离最短呢？如下图 ,v水vABEv船设船头与河岸成角。合速度v与河岸成角。可以看出：角越大 ,船漂下的距离

7、x越短 ,那么 ,在什么条件下角最大呢？以的矢尖为圆心 ,为半径画圆 ,当v与圆相切时 ,角最大 ,根据 ,船头与河岸的夹角应为 ,船沿河漂下的最短距离为：此时渡河的最短位移： 7连带运动问题指物拉绳杆或绳杆拉物问题。由于高中研究的绳都是不可伸长的 ,杆都是不可伸长和压缩的 ,即绳或杆的长度不会改变 ,所以解题原那么是：把物体的实际速度分解为垂直于绳杆和平行于绳杆两个分量 ,根据沿绳杆方向的分速度大小相同求解。v1甲乙v1v2【例1】如下图 ,汽车甲以速度 拉汽车乙前进 ,乙的速度为 ,甲、乙都在水平面上运动 ,求 。解析：甲、乙沿绳的速度分别为和 ,两者应该相等。所以有 【例2】 两根光滑的杆互相垂直地固定在一起。上面分别穿有一个小球。小球a、b间用一细直棒相连如图。当细直棒与竖直杆夹角为时 ,求两小球实际速度之比 vavb解析：a、b沿杆的分速度分别为 和 突破反思本节课的教学中 ,