2020高中物理曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)教案
物體運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線(xiàn)的運(yùn)動(dòng),稱(chēng)為“曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)”。當(dāng)物體所受的合外力和它速度方向不在同一直線(xiàn)上,物體就是在做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。接下來(lái)是小編為大家整理的2020高中物理曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)教案,希望大家喜歡!
2020高中物理曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)教案一
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與能力:知道什么是曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),理解曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),瞬時(shí)速度的方向掌握物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件,并用牛頓第二定律分析,速度與合外力方向與曲線(xiàn)彎曲情況之間的關(guān)系。
過(guò)程與方法:體驗(yàn)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)與曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的區(qū)別,通過(guò)觀察演示和探究實(shí)驗(yàn),熟悉科學(xué)探究的一般方法。
情感態(tài)度價(jià)值觀:領(lǐng)會(huì)曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)奇妙與和諧,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇心和求知欲。
學(xué)情分析
學(xué)生通過(guò)必修一的學(xué)習(xí),已經(jīng)初步掌握了如何描述直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)以及將直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)與物體受力條件結(jié)合起來(lái),但是生活中更常見(jiàn)的是曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),因此有必要在直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上,沿著一般研究思路繼續(xù)探究曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
重難點(diǎn)
重點(diǎn):物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)方向的判斷和物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件
難點(diǎn):對(duì)曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的理解,合外力方向與曲線(xiàn)彎曲的關(guān)系
內(nèi)容設(shè)置和方案
本節(jié)課通過(guò)分析生活中常見(jiàn)的相關(guān)物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn),將物理概念和生活實(shí)際結(jié)合起來(lái),促進(jìn)學(xué)生對(duì)各種情況下物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度方向和做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件的理解。
教學(xué)過(guò)程
教學(xué)環(huán)節(jié) 師生活動(dòng) 新課導(dǎo)入 利用籃球挑戰(zhàn)賽引入,讓學(xué)生產(chǎn)生好奇,激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)新課的興趣。
情景創(chuàng)設(shè):我們先來(lái)進(jìn)行一場(chǎng)籃球挑戰(zhàn)賽,挑戰(zhàn)規(guī)則:請(qǐng)?jiān)谝环昼娭畠?nèi),通過(guò)三種或三種以上的方式讓籃球做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),即挑戰(zhàn)成功。
學(xué)生活動(dòng):豎直向上拋籃球,靜止釋放籃球,豎直向下拋籃球
教師引導(dǎo):還有沒(méi)有別的方式呢?比如用傳球的方式?
挑戰(zhàn)者挑戰(zhàn)成功了嗎?希望同學(xué)們通過(guò)今天的學(xué)習(xí)有一個(gè)更準(zhǔn)確的判斷。
新課教學(xué) 曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)定義 教師引導(dǎo):同學(xué)們?cè)诨@球比賽中,看到的籃球做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的情況多嗎?籃球大多數(shù)情況下在做什么運(yùn)動(dòng)?
學(xué)生:曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。拋物線(xiàn)
小結(jié):我們就把這樣一種運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線(xiàn)的運(yùn)動(dòng),稱(chēng)之為曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
今天,我們就來(lái)研究曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。 曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)位移 教師引導(dǎo):我們?cè)谘芯壳€(xiàn)運(yùn)動(dòng)之前,先來(lái)回顧一下研究直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的一般思路。研究一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)首先要建立坐標(biāo)系,在坐標(biāo)系中確定物體的位置。位置的變化即位移,位置變化的快慢即速度,因此通過(guò)位移和速度就可以描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)。如果速度的變化量不為0,物體就會(huì)有加速度,產(chǎn)生加速度的原因是力。 今天我們就將沿著這條線(xiàn)索來(lái)描述曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。在直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中,我們建立的是什么坐標(biāo)系?直線(xiàn)坐標(biāo)系。曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線(xiàn),無(wú)法用一條直線(xiàn)來(lái)描述物體的運(yùn)動(dòng),這時(shí)需要建立兩條相互垂直的直線(xiàn)構(gòu)成平面直角坐標(biāo)系,在平面直角坐標(biāo)系中確定物體在某時(shí)刻的位置,可用坐標(biāo)表示。連接初位置與末位置可作一有向線(xiàn)段,這條線(xiàn)段就代表物體的位移。從初位置指向末位置的軌跡的長(zhǎng)度就是路程。 曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)性質(zhì) 教師引導(dǎo):好,我們?cè)賮?lái)想想,我們已經(jīng)學(xué)過(guò)哪些直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)呢?
學(xué)生:勻速直線(xiàn),勻變速直線(xiàn),非勻變速直線(xiàn)。
教師歸納:大致可以分為勻速和變速。那么,曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是什么運(yùn)動(dòng)呢?為什么?
學(xué)生:變速運(yùn)動(dòng)。因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)方向在不斷地改變,速度的方向就在變化。
教師:我們可以想象同學(xué)們跑操時(shí)以恒定不變的速率圍著操場(chǎng)運(yùn)動(dòng),這時(shí),速度的大小沒(méi)有發(fā)生變化,但是速度的方向是不是一定變了? 曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度 教師:現(xiàn)在我們就來(lái)研究一下做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向。
1、舉例:下雨天,我們旋轉(zhuǎn)帶有雨滴的雨傘,會(huì)發(fā)現(xiàn)雨傘邊緣的水滴會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)?
為了直觀地去觀察這樣一種運(yùn)動(dòng),我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)與之類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)看視頻。
(在旋轉(zhuǎn)的小陀螺邊緣滴上墨滴,觀察飛出的墨滴在紙上留下的痕跡)
提問(wèn):為什么我們可以認(rèn)為墨滴飛出去后的直線(xiàn)方向就是墨滴在脫離邊緣時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向呢?
學(xué)生:由于慣性,物體將保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
教師總結(jié):現(xiàn)在,我們可以得到:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體在某一點(diǎn)的速度方向沿該點(diǎn)的切線(xiàn)方向。
猜想:做一般曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向也是沿該點(diǎn)的切線(xiàn)方向嗎?
2、冬季有一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)是滑冰,這是滑冰運(yùn)動(dòng)員的軌跡,我們?cè)鯓又阑\(yùn)動(dòng)員在A、B兩點(diǎn)的速度方向呢,聯(lián)系前面的例子,讓運(yùn)動(dòng)員摔倒在冰面上,由于冰面光滑,阻力很小,由于慣性,將繼續(xù)保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),此時(shí)滑出的方向就是摔倒這一點(diǎn)的速度方向。不過(guò),這樣做是不是有點(diǎn)殘忍?我們可以用實(shí)驗(yàn)?zāi)M。
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:設(shè)計(jì)一個(gè)具有普遍意義的任意曲線(xiàn)軌道,通過(guò)拼接軌道探究小球在某一點(diǎn)的速度方向。
歸納總結(jié):我們現(xiàn)在就可以得出一般結(jié)論:做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體在某一點(diǎn)的速度方向沿著這一點(diǎn)的切線(xiàn)方向。
理論分析:在曲線(xiàn)上我們過(guò)A、B兩點(diǎn)做一條直線(xiàn),這條直線(xiàn)與曲線(xiàn)是相切的嗎?這條直線(xiàn)怎樣才能與曲線(xiàn)相切呢?我將B點(diǎn)不斷地靠近A點(diǎn),當(dāng)兩點(diǎn)重合的時(shí)候,直線(xiàn)是不是與曲線(xiàn)只有一個(gè)交點(diǎn)?于是,我們說(shuō)這條直線(xiàn)就是曲線(xiàn)上過(guò)這一點(diǎn)的切線(xiàn)。從A指向B的有向線(xiàn)段代表這一過(guò)程的位移,位移的方向與平均速度方向相同,當(dāng)B點(diǎn)無(wú)限接近于A點(diǎn)時(shí),這一過(guò)程的時(shí)間的變化量趨近于0,于是平均速度的方向就表示瞬時(shí)速度的方向,而此時(shí)速度的方向就是過(guò)A點(diǎn)的切線(xiàn)方向。 曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)條件 既然曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是一個(gè)變速運(yùn)動(dòng),什么原因會(huì)使速度發(fā)生變化呢?
學(xué)生:力。
猜想:假設(shè)一物體有一水平向右的初速度,我給它施加一個(gè)水平向右的合外力,這時(shí)物體做什么運(yùn)動(dòng)?
2020高中物理曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)教案二
一、教材分析
本節(jié)教材主要有兩個(gè)知識(shí)點(diǎn):曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度方向和物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件.教材一開(kāi)始比較曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)與直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),提出兩者之間的明顯區(qū)別,引出曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度方向問(wèn)題,緊接著通過(guò)觀察一些常見(jiàn)的現(xiàn)象,得到曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中速度方向是時(shí)刻改變的,且質(zhì)點(diǎn)在某點(diǎn)的速度方向是曲線(xiàn)上該點(diǎn)的切線(xiàn)方向.再結(jié)合矢量的特點(diǎn),給出曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。關(guān)于物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件,教材從實(shí)驗(yàn)入手得到,再通過(guò)實(shí)例加以說(shuō)明,最后從牛頓第二定律角度從理論上加以分析。本節(jié)教材的知識(shí)內(nèi)容和能力因素,是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的重要補(bǔ)充,是對(duì)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的進(jìn)一步理解和完善,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)的基礎(chǔ).
二、教?學(xué)?目 標(biāo): (一、)知識(shí)與技能
?l.、知道曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中速度的方向,理解曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng).
2.知道物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件是所受的合外力與它的速度方向不在一條直線(xiàn)上.
(二、)過(guò)程與方法
?1.體驗(yàn)曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)與直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的區(qū)別.
?2.體驗(yàn)曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)及它的速度方向的變化.
(三、)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
?1.能領(lǐng)略曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的奇妙與和諧,發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲.
?2.有參與科技活動(dòng)的熱情,將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐中.
?三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn):?
(一)教學(xué)重點(diǎn)
?1.什么是曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng).
?2.物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的方向的確定.
?3.物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件.
(二)教學(xué)難點(diǎn)
?物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件.
?四、教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)
五、教?學(xué)手段:
教具準(zhǔn)備:投影儀、投影片、斜面、小鋼球、小木球、條形磁鐵.
?六、教學(xué)活動(dòng)
[新課導(dǎo)入]
(展示問(wèn)題)
師:前面我們學(xué)習(xí)過(guò)了各種直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),包括勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)等.下面來(lái)看這個(gè)小實(shí)驗(yàn),判斷該物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
(演示實(shí)驗(yàn))
(1)演示自由落體運(yùn)動(dòng).
師:該運(yùn)動(dòng)的特征是什么?
生:軌跡是直線(xiàn).
(2)演示平拋運(yùn)動(dòng).
師:該運(yùn)動(dòng)的特征是什么?
生:軌跡是曲線(xiàn).
師:這里我們看到一種我們前面沒(méi)有學(xué)過(guò)的運(yùn)動(dòng)形式,它與我們前面學(xué)過(guò)的運(yùn)動(dòng)形式有本質(zhì)的區(qū)別.前面我們學(xué)過(guò)的運(yùn)動(dòng)的軌跡都是直線(xiàn),而我們現(xiàn)在看到的這種運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線(xiàn),我們把這種運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng).
概念:軌跡是曲線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)叫曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng).
師:其實(shí)曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是比直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)普遍的運(yùn)動(dòng)情形,現(xiàn)在請(qǐng)大家舉出一些生活中的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的例子.
生:微觀世界里如電子繞原子核旋轉(zhuǎn);
宏觀世界里如天體運(yùn)行;
生活中如投標(biāo)搶、擲鐵餅、跳高、跳遠(yuǎn)等均為曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng).
[新課教學(xué)]
(一)、曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度的方向
師:在前面學(xué)習(xí)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候我們已經(jīng)知道了任何確定的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)都有確定的速度方向,這個(gè)方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同或相反,現(xiàn)在我們又學(xué)習(xí)了曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),大家想一想我們?cè)撊绾未_定曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度方向?在解決這個(gè)問(wèn)題之前我們先來(lái)看幾張圖片(如圖6.1—l、6.1—2).
?
師:觀察圖中所描述的現(xiàn)象,你能不能說(shuō)清楚,砂輪打磨下來(lái)的熾熱的微粒.飛出去的鏈球,它們沿著什么方向運(yùn)動(dòng)?
生:擦出的火星是砂輪與刀具磨擦出的微粒,由于慣性,以脫離砂輪時(shí)的速度沿切線(xiàn)方向飛出,切線(xiàn)方向即為火星飛出時(shí)的速度方向.對(duì)于鏈球也是同樣的道理,它們也會(huì)沿著脫離點(diǎn)的切線(xiàn)方向飛出.
師:剛才的幾個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡都是圓,我們總結(jié)曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的方向沿著切線(xiàn)方向,但對(duì)于一般的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是不是也是這樣呢?下面我們來(lái)做個(gè)實(shí)驗(yàn)看一看,一般的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是什么情況.
(演示實(shí)驗(yàn))
如圖6.1—3所示.水平桌面上擺一條曲線(xiàn)軌道,它是由幾段稍短的軌道組合而成的.鋼球由軌道的一端滾入(通過(guò)壓縮彈簧射人或通過(guò)一個(gè)斜面滾入),在軌道的束縛下鋼球做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng).在軌道的下面放一張白紙,蘸有墨水的鋼球從出口A離開(kāi)軌道后在白紙上留下一條運(yùn)動(dòng)的軌跡,它記錄了鋼球在A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向.拿去一段軌道.鋼球的軌道出口改在圖中B點(diǎn)且同樣的方法可以記錄鋼球在軌道B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向.觀察一下,白紙上的墨跡與軌道(曲線(xiàn))有什么關(guān)系?
生:墨跡與軌道只有一個(gè)交點(diǎn),說(shuō)明了墨跡所在的直線(xiàn)為軌道所在曲線(xiàn)在該點(diǎn)的切線(xiàn),也就是說(shuō)質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時(shí)刻)的速度的方向是在曲線(xiàn)的這一點(diǎn)的切線(xiàn)方向.
師:很好.通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們總結(jié)出了確定做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體在任意一點(diǎn)的速度方向。
明確了曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的方向之后,我們來(lái)考慮這樣一個(gè)問(wèn)題:在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度和直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度最大的區(qū)別是什么?
生:在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度方向不發(fā)生變化,而曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度方向時(shí)刻在變.
師:很好.那我們由速度的性質(zhì)知,速度是矢量,既有大小又有方向.在勻變速運(yùn)動(dòng)中,速度大小發(fā)生變化,我們說(shuō)這是變速運(yùn)動(dòng).而在曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中.速度方向時(shí)刻在改變,我們也說(shuō)它是變速運(yùn)動(dòng).
實(shí)際上這個(gè)過(guò)程我們可以這樣來(lái)理解:速度是矢量→速度方向變化→速度矢量就發(fā)生了變化→具有加速度→曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng).
下面我們來(lái)看幾個(gè)題目.
[課堂訓(xùn)練]
l.關(guān)于曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是…………………………………( )
A.曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)
B.曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度的方向不斷地變化。但速度的大小可以不變
C.曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度方向可能不變
D.曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向一定同時(shí)改變
2.對(duì)曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中的速度的方向,下列說(shuō)法正確的是…………………( )
A.在曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中,質(zhì)點(diǎn)在任一位置的速度方向總是與這點(diǎn)的切線(xiàn)方向相同
B.在曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中,質(zhì)點(diǎn)的速度方向有時(shí)也不一定是沿著軌跡的切線(xiàn)方向
C.旋轉(zhuǎn)雨傘時(shí).傘面上的水滴由內(nèi)向外做螺旋運(yùn)動(dòng),故水滴速度方向不是沿其切線(xiàn)方向的
D.旋轉(zhuǎn)雨傘時(shí),傘面上的水滴由內(nèi)向外做螺旋運(yùn)動(dòng),水滴速度方向總是沿其軌道的切線(xiàn)方向
參考答案
1.A
解析:對(duì)于曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō),在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,物體速度方向始終在變化,所以曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng).在這個(gè)過(guò)程中.物體速度的大小是否發(fā)生變化,并不影響曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng).因此,速度大小可能變化,也可能不變.所以本題應(yīng)該選擇A
2.AD
2020高中物理曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)教案三
教學(xué)目標(biāo):
1、掌握曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中速度的方向,理解曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)。
2、掌握物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件及分析方法。
教學(xué)重點(diǎn):
1、分析曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中速度的方向。
2、分析曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件及分析方法。
教學(xué)手段及方法:
多媒體,啟發(fā)討論式。
教學(xué)過(guò)程:
一、什么是曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
1、現(xiàn)象分析:
(1)演示自由落體運(yùn)動(dòng)。(實(shí)際做與動(dòng)畫(huà)演示)
提問(wèn)并討論:該運(yùn)動(dòng)的特征是什么?
結(jié)論:軌跡是直線(xiàn)
(2)演示平拋運(yùn)動(dòng)(實(shí)際做與動(dòng)畫(huà)演示)
提問(wèn)并討論:該運(yùn)動(dòng)的特征是什么?
結(jié)論:軌跡是曲線(xiàn)
2、結(jié)論:
(1)概念:軌跡是曲線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)叫曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
(2)范圍:曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是普遍的運(yùn)動(dòng)情形。小到微觀世界(如電子繞原子核旋轉(zhuǎn));大到宏觀世界(如天體運(yùn)行)都存在。生活中如投標(biāo)槍、鐵餅、跳高、跳遠(yuǎn)等均為曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
(說(shuō)明)為什么有些物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),有些物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)呢?那我們必須掌握曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及產(chǎn)生的條件。二、曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向
1、三個(gè)演示實(shí)驗(yàn)
(1)演示在旋轉(zhuǎn)的砂輪上磨刀具。
觀察并思考問(wèn)題:磨出的火星如何運(yùn)動(dòng)?為什么?
分析:磨出的火星是砂輪與刀具磨擦出的微粒,由于慣性,以脫離砂
輪時(shí)的速度沿切線(xiàn)方向飛出,切線(xiàn)方向即為火星飛出時(shí)的速度方向。
(2)演示撐開(kāi)帶有雨滴的雨傘繞柄旋轉(zhuǎn),傘邊緣上的水滴如何運(yùn)動(dòng)?
觀察并思考:水滴為什么會(huì)沿脫離時(shí)的軌跡的切線(xiàn)飛出?
分析:同上
(3)演示鏈球運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)到最快時(shí)突然松手,在脫手處小球如何飛出?
觀察并思考:鏈球?yàn)槭裁磿?huì)沿脫手處的切線(xiàn)飛出?
分析:同上
2、理論分析:
思考并討論:
(1)在變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中如何確定某點(diǎn)心瞬時(shí)速度?
分析:如要求直線(xiàn)上的某處A點(diǎn)的瞬時(shí)速度,可在離A不遠(yuǎn)處取一B點(diǎn),求AB的平均速度來(lái)近似表示A點(diǎn)的瞬時(shí)速度,如果時(shí)間取得更短,這種近似更精確,如時(shí)間趨近于零,那么AB間的平均速度即為A點(diǎn)的瞬時(shí)速度。
(2)在曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中如何求某點(diǎn)的瞬時(shí)速度?
分析:用與直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)相同的思維方法來(lái)解決。
先求AB的平均速度,據(jù)式:可知:的方向與的方向一致,越小,越接近A點(diǎn)的瞬時(shí)速度,當(dāng)時(shí),AB曲線(xiàn)即為切線(xiàn),A點(diǎn)的瞬時(shí)速度為該點(diǎn)的切線(xiàn)方向??梢?jiàn),速度的方向?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)在該處的切線(xiàn)方向,且方向是時(shí)刻改變的。因此,曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。
3、結(jié)論:
曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的,質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時(shí)刻)的速度方向在曲線(xiàn)的這一點(diǎn)的切線(xiàn)方向上。
四、物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件
1、觀察與思考三個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)
說(shuō)明:以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)是在實(shí)物展示臺(tái)面上做的,由于展示臺(tái)是玻璃面,而運(yùn)動(dòng)的物體是小鋼球,摩擦力很小,可看成光滑的平面。初速度是從一斜槽上滑到臺(tái)面上實(shí)現(xiàn)。
(1)在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在不受外力時(shí)將如何運(yùn)動(dòng)?
討論結(jié)果:由于小球在運(yùn)動(dòng)方向上不受外力,合外力為零,根據(jù)牛頓第一定律,小球?qū)⒆鰟蛩僦本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(動(dòng)畫(huà)演示受力分析)
(2)在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在運(yùn)動(dòng)方向的正前方向或正后方向放一條形磁鐵將如何運(yùn)動(dòng)?
討論結(jié)果:由于小球在運(yùn)動(dòng)方向受磁鐵作用,會(huì)使小球加速或減速,但仍做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(動(dòng)畫(huà)演示受力分析)
(3)在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在運(yùn)動(dòng)方向一側(cè)放一條形磁鐵時(shí)小球?qū)⑷绾芜\(yùn)動(dòng)?
討論結(jié)果:由于小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到一個(gè)側(cè)力,小球?qū)⒏淖冘壽E而做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(動(dòng)畫(huà)演示受力分析)
2、從以上實(shí)驗(yàn)得出三個(gè)啟示:
啟示一:物體有初速度但不受外力時(shí),將做什么運(yùn)動(dòng)?(提問(wèn))
答:勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(如實(shí)驗(yàn)一)
啟示二:物體沒(méi)有初速度但受外力時(shí),將做什么運(yùn)動(dòng)?(提問(wèn))
答:做加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(如自由落體運(yùn)動(dòng)等)
啟示三:物體既有初速度又有外力時(shí),將做什么運(yùn)動(dòng)?
答:a、當(dāng)初速度方向與外力方向在同一直線(xiàn)上(方向相同或相反)時(shí)將做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(如豎直上拋、實(shí)驗(yàn)二等)
b、當(dāng)初速度與外力不在同一直線(xiàn)上時(shí),做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(如實(shí)驗(yàn)三、水平拋物體等)
提問(wèn):根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)及啟示,分析做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件是什么?
3、結(jié)論:
做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件是:
(1)要有初速度(2)要有合外力(3)初速度與合外力有一個(gè)角度
三、思考與討論練習(xí):
1、飛機(jī)扔炸彈,分析為什么炸彈做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)?
分析:炸彈離開(kāi)飛機(jī)后由于慣性,具有飛機(jī)同樣的水平初速度,且受重力,初速度與重力方向有角,所以做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(動(dòng)畫(huà)演示受力分析與初速度的關(guān)系)
引申:
(1)、我們騎摩托車(chē)或自行車(chē)通過(guò)彎道時(shí),我們側(cè)身騎,為什么?討論后動(dòng)畫(huà)演示受力分析與初速度的關(guān)系。
(2)山公路路面有何特點(diǎn)?火車(chē)鐵軌在彎道有何特點(diǎn)?(回家思考)
F2
F1
F3
2、物體在光滑水平桌面受三個(gè)水平恒力(不共線(xiàn))處于平衡狀態(tài),當(dāng)把其中一個(gè)水平恒力撤去時(shí),物體將:
A、物體一定做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
B、物體一定做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
C、物體有可能做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
D、物體一定做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
討論:
1、物體的初始狀態(tài)如何?
答:靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(說(shuō)明:題目沒(méi)有明確)
2、合外力情況如何?
答:開(kāi)始合外力為零,當(dāng)撤去一個(gè)力時(shí),物體將受到與撤去的力大小相等,方向相反的合外力。((動(dòng)畫(huà)演示受力分析過(guò)程)
3、物體將如何運(yùn)動(dòng)?
答:a、當(dāng)初速度為零時(shí),一定做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
b、當(dāng)初速度不為零時(shí),當(dāng)初速度方向與合外力方向相同或相反時(shí),做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);當(dāng)初速度與合外力方向有角度時(shí),物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
因此本題答案是:C。
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