高中曲線運動教案
發(fā)表時間:2020-07-10高一物理下冊《曲線運動》知識點總結(jié)。
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高一物理下冊《曲線運動》知識點總結(jié)
曲線運動
1.在曲線運動中,質(zhì)點在某一時刻(某一位置)的速度方向是在曲線上這一點的切線方向。
2.物體做直線或曲線運動的條件:
(已知當物體受到合外力F作用下,在F方向上便產(chǎn)生加速度a)
(1)若F(或a)的方向與物體速度v的方向相同,則物體做直線運動;
(2)若F(或a)的方向與物體速度v的方向不同,則物體做曲線運動。
3.物體做曲線運動時合外力的方向總是指向軌跡的凹的一邊。
4.平拋運動:將物體用一定的初速度沿水平方向拋出,不計空氣阻力,物體只在重力作用下所做的運動。
兩分運動說明:
(1)在水平方向上由于不受力,將做勻速直線運動;
(2)在豎直方向上物體的初速度為零,且只受到重力作用,物體做自由落體運動。
5.以拋點為坐標原點,水平方向為x軸(正方向和初速度的方向相同),豎直方向為y軸,正方向向下.
6.①水平分速度:②豎直分速度:③t秒末的合速度
④任意時刻的運動方向可用該點速度方向與x軸的正方向的夾角表示
7.勻速圓周運動:質(zhì)點沿圓周運動,在相等的時間里通過的圓弧長度相同。
8.描述勻速圓周運動快慢的物理量
(1)線速度v:質(zhì)點通過的弧長和通過該弧長所用時間的比值,即v=s/t,單位m/s;屬于瞬時速度,既有大小,也有方向。方向為在圓周各點的切線方向上
9.勻速圓周運動是一種非勻速曲線運動,因而線速度的方向在時刻改變
(2)角速度:ω=/t(指轉(zhuǎn)過的角度,轉(zhuǎn)一圈2為),單位rad/s或1/s;對某一確定的勻速圓周運動而言,角速度是恒定的
(3)周期T,頻率f=1/T
(4)線速度、角速度及周期之間的關系:
10.向心力:向心力就是做勻速圓周運動的物體受到一個指向圓心的合力,向心力只改變運動物體的速度方向,不改變速度大小。
11.向心加速度:描述線速度變化快慢,方向與向心力的方向相同,
12.注意的結(jié)論:
(1)由于方向時刻在變,所以勻速圓周運動是瞬時加速度的方向不斷改變的變加速運動。
(2)做勻速圓周運動的物體,向心力方向總指向圓心,是一個變力。
(3)做勻速圓周運動的物體受到的合外力就是向心力。
13.離心運動:做勻速圓周運動的物體,在所受的合力突然消失或者不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下,就做逐漸遠離圓心的運動。jaB88.cOm
相關知識
高一物理《曲線運動》復習教案
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高一物理《曲線運動》復習教案一、教學目標
1.知道曲線運動的一些特點,條件,速度的規(guī)律
2.理解平拋運動的規(guī)律,知道平拋運動的軌跡是一條拋物線
3.知道圓周運動,并掌握勻速圓周運動的相關規(guī)律
二、教學過程
(一)曲線運動
1.曲線運動的含義與特征
問1、曲線運動一定是變速運動?問2、如何確定曲線運動速度方向?
問3、曲線運動條件是什么?問4:力的方向與曲線彎曲方向有關系?
合運動與分運動的關系
1)獨立性2)等時性3)等效性
問題:兩個直線運動的合運動可以是什么運動?
高一曲線運動的復習教案例1:船在靜水中的速度與時間的關系如圖甲所示,河水的流速與船離河岸的距離的變化關系如圖乙所示,則當船沿渡河時間最短的路徑渡河時()
A.船渡河的最短時間為60s
B.要使船以最短時間渡河,船在行駛過程中,船頭必須始終與河岸垂直
C.船在河水中航行的軌跡是一條直線
D.船在河水中的最大速度是5m/s
(二)平拋運動
平拋運動的規(guī)律
以拋出點為坐標原點,水平初速度v0方向為沿x軸正方向,豎直向下方向為y軸正方向,在該坐標系下,對任一時刻t.
(1)速度
分速度:高一曲線運動的復習教案,高一曲線運動的復習教案;合速度:高一曲線運動的復習教案;
方向:tanθ=高一曲線運動的復習教案,高一曲線運動的復習教案為合速度高一曲線運動的復習教案與x軸夾角
(2)位移
分位移:高一曲線運動的復習教案高一曲線運動的復習教案,高一曲線運動的復習教案高一曲線運動的復習教案;合位移高一曲線運動的復習教案高一曲線運動的復習教案;
方向:高一曲線運動的復習教案高一曲線運動的復習教案,高一曲線運動的復習教案為合位移與x軸夾角.
(3)時間
若豎直方向位移一定,由y=高一曲線運動的復習教案得t=高一曲線運動的復習教案(由下落的高度y決定)
若水平方向距離一定,則時間由t=x/v0
(4)軌跡x=voty=高一曲線運動的復習教案由二式得高一曲線運動的復習教案----拋物線
高一曲線運動的復習教案(5)推論:做平拋(或類平拋)運動的物體在任一時刻、任一位置處,其末速度方向與水平方向的夾角為θ,位移與水平方向的夾角為φ,則tanθ=2tanφ.
高一曲線運動的復習教案(2016江蘇)有A、B兩小球,B的質(zhì)量為A的兩倍.現(xiàn)將它們以相同速率沿同一方向拋出,不計空氣阻力.圖中①為A的運動軌跡,則B的運動軌跡是()
(A)①(B)②(C)③(D)④
高一曲線運動的復習教案例2;某同學在某磚墻前的高處水平拋出一石子,石子在空中運動的部分軌跡照片如圖所示.從照片可看出石子恰好垂直打在一傾角為37°的斜坡上的A點.已知每塊磚的平均厚度為20cm,拋出點到A點豎直方向剛好相距100塊磚,求:
(1)石子在空中運動的時間t;
(2)石子水平拋出的速度v0.
高一曲線運動的復習教案例3.在研究平拋物體運動的實驗中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長l=1.25cm,若小球在平拋運動中先后經(jīng)過的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度的計算式為v0=______(用l、g表示),其值是_____(g取9.8m/s2).
(三)勻速圓周運動
1、描述圓周運動快慢的物理量:
線速度v、角速度ω、轉(zhuǎn)速n、頻率f、周期T
2、勻速圓周運動的特點及性質(zhì)
向心加速度:方向,物理意義,向心加速度的大小
向心力:方向,向心力的大小,向心力的來源
3.兩個有用的結(jié)論
①皮帶上及輪子邊緣上各點的線速度相同
②同一輪上各點的角速度相同
高一曲線運動的復習教案例4:如圖所示,兩個依靠摩擦傳動的輪了,設它們之間不打滑,A為半徑為R的O1輪緣上一點,B為半徑為2R的O2輪緣上的點,C是半徑中點,當輪轉(zhuǎn)動時,
1.A、B兩點的角速度之比ωA:ωB
2.B、C兩點的線速度之比vB:vC
3.A、C兩點的向心加速度之比aA:aC
勻速圓周運動的實例分析
一.鐵路的彎道
二、拱形橋
例5:用細線拴著一個小球,在光滑水平面上作勻速圓周運動,有下列說法,其中正確的是()
A.小球線速度大小一定時,線越長越容易斷
B.小球線速度大小一定時,線越短越容易斷
C.小球角速度一定時,線越長越容易斷
D.小球角速度一定時,線越短越容易斷
高一曲線運動的復習教案例6:如圖所示,用長為L的細繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,則下列說法正確的是()
A.小球在圓周最高點時所受向心力一定為重力B.小球在圓周最高點時繩子的拉力不可能為零
C.若小球剛好能在豎直面內(nèi)做圓周運動,則其在:最高點速率是
D.小球在圓周最低點時拉力一定大于重力
高一曲線運動的復習教案例7.桿長為L,球的質(zhì)量為m,桿連球在豎直平面內(nèi)繞軸O自由轉(zhuǎn)動,已知在最高點處,桿對球的彈力大小為F=1/2mg,求這時小球的即時速度大小。
例8:長L=0.4m的細線,栓著一個質(zhì)量為0.3kg的小球,在豎直平面內(nèi)做圓周運動,小球運動到最低點時離地面高度H=0.8m,細線受到的拉力為7N,求:
(1)小球在最低點速度的大小?
(2)若小球運動到最低點時細線恰好斷裂,那么小球著地時速度為多大?
高一物理下冊《曲線運動》教案設計
高一物理下冊《曲線運動》教案設計
一、設計思想
在舊教材中,《曲線運動》關于曲線運動的速度方向的教學,通常通過演示圓周運動的小球離心現(xiàn)象,演示砂輪火星痕跡實驗,采取告知的方式,讓學生知道曲線運動的速度方向為該位置的切線方向,由于軌跡是瞬間性,實驗有效性差。在新教材中,通過曲線軌道實驗演示曲線運動的方向,再告知速度方向是曲線的切線方向,與舊教材相比,能獲得具體的軌跡和末速度的“方向”,但是無法證明速度方向是切線方向。
筆者通過簡易自制器材,讓學生通過探究過程獲得曲線運動的速度方向,并自己獲得如何畫曲線運動的速度方向的方法,強調(diào)科學探究的過程。筆者還通過當堂設計自行車擋泥板,以便學生把自己獲得的知識應用于實踐,體驗學以致用、知識有價的感受。還要求學生觀察自行車的擋泥板驗證自己的設計作為課外作業(yè),體會STS的意義,提高科學素養(yǎng)。
二、教材分析
教學基本要求:知道什么叫曲線運動,知道曲線運動中速度的方向,能在軌跡圖中畫出速度的(大致)方向,知道曲線運動是一種變速運動,知道物體做曲線運動的條件。
發(fā)展要求:掌握速度和合外力方向與曲線彎曲情況之間的關系。
本課是整章教學的基礎,但不是重點內(nèi)容,通過實驗和討論,讓學生體會到曲線運動的物體的速度是時刻改變的,曲線運動是變速運動,速度的方向是曲線的切線方向。
模塊的知識內(nèi)容有三點:1、什么是曲線運動(章引);2、曲線運動是變速運動;3、物體做曲線運動的條件;4、運動的合成與分解。
三、學情分析
在初中,已經(jīng)學過什么是直線運動,什么是曲線運動,也知道曲線運動是常見的運動,但是不知道曲線運動的特點和原因。由于初中的速度概念的影響,雖然學生在第一模塊學過速度的矢量性,但是在實際學習中常常忽略了速度的方向,也就是說學生對“曲線運動是變速運動”的掌握有困難。
學生分組實驗時,容易滾跑小鋼珠,要求學生小心配合。幾何作圖可能難以下手,教師可以適當提示。學生主要的學習行為是觀察、回答、實驗。
四、教學目標
1、知識與技能:
(1)知道曲線運動中位移的分矢量表示法及速度的方向,理解曲線運動時一直變速運動。
(2)知道合運動、分運動分別是什么,知道其同時性和獨立性。
(3)知道運動的合成與分解,理解運動的合成與分解遵循平行四邊形定則。
(4)會用作圖法和計算的方法,求解位移和速度的合成與分解問題。
(5)知道物體做曲線運動的條件;
(6)會判斷軌跡彎曲方向(發(fā)展要求)。
2、過程與方法
(1)經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題──猜想──探究──驗證──結(jié)論──交流的探究過程;
(2)經(jīng)歷并體會研究問題要先從粗略到精細,由定性到定量,由特殊到一般再到特殊的過程;
(3)嘗試用數(shù)學幾何原理在物理研究中應用。
3、情感態(tài)度與價值觀
(1)主動細心觀察,注意關注身邊的科學,積極參與學習活動。
(2)感受到科學研究問題源于生活實踐,獲得的結(jié)論服務于生活實踐,體會學以致用的感受。
(3)初步感受下結(jié)論不能主觀而要有科學依據(jù)的嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。
(4)初步養(yǎng)成小心翼翼做實驗的習慣。
五、重點難點
重點:體驗獲得“曲線運動的速度方向是切線方向”的實驗過程。會標出曲線運動的速度方向。
難點:如何獲得曲線運動的速度方向是切線方向。如何畫出曲線運動的速度方向。
六、教學策略與手段
在教學活動上:體現(xiàn)學生的主體性,體現(xiàn)教師的指導性和服務性。在教學媒體設計上:強調(diào)以試驗教學為主,以多媒體為輔助(投影問題與習題)。在教學程序上基本上按照加涅信息加工模型。引起注意──告知學生學習目標──刺激回憶先決性的學習──呈現(xiàn)刺激材料──提供學習幫助──引出作業(yè)──提供作業(yè)──提供反饋──評價作業(yè)──促進保持和遷移,通過問題鏈把教、學、練、評有機整合。在學習過程上:突出學生發(fā)現(xiàn)問題──猜想──探究──驗證──結(jié)論──應用。在探究方法上:突出整合數(shù)學知識解決物理問題。認知過程上:突出人類的學習規(guī)律和認知規(guī)律,即,由粗略研究到精細研究,由特殊到一般再到特殊的過程。在理念上:突出科學的研究源于生活實踐,服務于生活實踐;認識到“下結(jié)論必須要有科學依據(jù)”。
七、學法指導
1.對物體做曲線運動的條件,要從力與運動的關系、運動狀態(tài)變化的原因的角度來理解,物體做曲線運動時,速度的方向時刻在變化,不管速率是否變化,其運動狀態(tài)肯定在變化,所以做曲線運動的物體必有加速度,所以受合外力肯定不為零.
2.運動的合成與分解,指的是位移、速度、加速度等矢量的合成與分解,跟力的合成與分解一樣,遵循相同的平行四邊形定則.
3.拋體運動是在恒定外力作用下所做的勻變速曲線運動,恒定的外力是改變速度大小的原因,也是改變速度方向的原因.
高三物理《曲線運動》知識點
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高三物理《曲線運動》知識點
質(zhì)點的運動(2)----曲線運動、萬有引力
1)平拋運動
1.水平方向速度:Vx=Vo2.豎直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot4.豎直方向位移:y=gt2/2
5.運動時間t=(2y/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向與水平夾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向與水平夾角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ay=g
注:
(1)平拋運動是勻變速曲線運動,加速度為g,通常可看作是水平方向的勻速直線運與豎直方向的自由落體運動的合成;
(2)運動時間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關;
(3)θ與β的關系為tgβ=2tgα;
(4)在平拋運動中時間t是解題關鍵;(5)做曲線運動的物體必有加速度,當速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時,物體做曲線運動。
2)勻速圓周運動
1.線速度V=s/t=2πr/T2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期與頻率:T=1/f6.角速度與線速度的關系:V=ωr
7.角速度與轉(zhuǎn)速的關系ω=2πn(此處頻率與轉(zhuǎn)速意義相同)
8.主要物理量及單位:弧長(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);頻率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);轉(zhuǎn)速(n):r/s;半徑(r):米(m);線速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
注:
(1)向心力可以由某個具體力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直,指向圓心;
(2)做勻速圓周運動的物體,其向心力等于合力,并且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動能保持不變,向心力不做功,但動量不斷改變。
3)萬有引力
1.開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質(zhì)量無關,取決于中心天體的質(zhì)量)}
2.萬有引力定律:F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它們的連線上)
3.天體上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2{R:天體半徑(m),M:天體質(zhì)量(kg)}
4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天體質(zhì)量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步衛(wèi)星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}
注:
(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F向=F萬;
(2)應用萬有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等;
(3)地球同步衛(wèi)星只能運行于赤道上空,運行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同;
(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小(一同三反);
(5)地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9km/s。
高一物理教案:《曲線運動》教學設計
俗話說,磨刀不誤砍柴工。教師要準備好教案,這是每個教師都不可缺少的。教案可以讓學生更好的吸收課堂上所講的知識點,幫助教師緩解教學的壓力,提高教學質(zhì)量。那么,你知道教案要怎么寫呢?為滿足您的需求,小編特地編輯了“高一物理教案:《曲線運動》教學設計”,僅供您在工作和學習中參考。
高一物理教案:《曲線運動》教學設計
教學目標
知識目標
1、知道曲線運動是一種變速運動,它在某點的瞬時速度方向在曲線這一點的切線上.
2、理解物體做曲線運動的條件是所受合外力與初速度不在同一直線上.
能力目標
培養(yǎng)學生觀察實驗和分析推理的能力.
情感目標
激發(fā)學生學習興趣,培養(yǎng)學生探究物理問題的習慣.
教學建議
教材分析
本節(jié)教材主要有兩個知識點:曲線運動的速度方向和物體做曲線運動的條件.教材一開始提出曲線運動與直線運動的明顯區(qū)別,引出曲線運動的速度方向問題,緊接著通過觀察一些常見的現(xiàn)象,得到曲線運動中速度方向是時刻改變的,質(zhì)點在某一點(或某一時刻)的速度方向是曲線的這一點(或這一時刻)的切線方向.再結(jié)合矢量的特點,給出曲線運動是變速運動.關于物體做曲線運動的條件,教材從實驗入手得到:當運動物體所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時,物體就做曲線運動.再通過實例加以說明,最后從牛頓第二定律角度從理論上加以分析.教材的編排自然順暢,適合學生由特殊到一般再到特殊的認知規(guī)律,感性知識和理性知識相互滲透,適合對學生進行探求物理知識的訓練:創(chuàng)造情境,提出問題,探求規(guī)律,驗證規(guī)律,解釋規(guī)律,理解規(guī)律,自然順暢,嚴密合理.本節(jié)教材的知識內(nèi)容和能力因素,是對前面所學知識的重要補充,是對運動和力的關系的進一步理解和完善,是進一步學習的基礎.
教法建議
“關于曲線運動的速度方向”的教學建議是:首先讓學生明確曲線運動是普遍存在的,通過圖片、動畫,或讓學生舉例,接著提出問題,怎樣確定做曲線運動的物體在任意時刻速度的方向呢?可讓學生先提出自己的看法,然后展示錄像資料,讓學生總結(jié)出結(jié)論.接著通過分析速度的矢量性及加速度的定義,得到曲線運動是變速運動.
“關于物體做曲線運動的條件”的教學建議是:可以按照教材的編排先做演示實驗,引導學生提問題:物體做曲線運動的條件是什么?得到結(jié)論,再從力和運動的關系角度加以解釋.如果學生基礎較好,也可以運用邏輯推理的方法,先從理論上分析,然后做實驗加以驗證.
教學設計方案
教學重點:曲線運動的速度方向;物體做曲線運動的條件
教學難點:物體做曲線運動的條件
主要教學過程設計:
一、曲線運動的速度方向:
(一)讓學生舉例:物體做曲線運動的一些實例
(二)展示圖片資料1、上海南浦大橋 2、導彈做曲線運動 3、汽車做曲線運動
(三)展示錄像資料:l、彎道上行駛的自行車
通過以上內(nèi)容增強學生對曲線運動的感性認識,緊接著提出曲線運動的速度方向問題:
(四)讓學生討論或猜測,曲線運動的速度方向應該怎樣?
(五)展示錄像資料2:火星兒沿砂輪切線飛出 3:沾有水珠的自行車后輪原地 運轉(zhuǎn)
(六)讓學生總結(jié)出曲線運動的方向
(七)引導學生分析推理: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→曲線運動是變速運動.
二、物體做曲線運動的條件:
[方案一]
(一)提出問題,引起思考:沿水平直線滾動的小球,若在它前進的方向或相反方向施加外力,小球的運動情況將如何?若在其側(cè)向施加外力,運動情況將如何?
(二)演示實驗;鋼珠在磁鐵作用下做曲線運動的情況,或鋼珠沿水平直線運動之后飛離桌面的情況.
(三)請同學分析得出結(jié)論,并通過其它實例加以鞏固.
(四)引導同學從力和運動的關系角度從理論上加以分析.
[方案二]
(一)由物體受到合外力方向與初速度共線時,物體做直線運動引入課題,教師提出問題請同學思考:如果合外力垂直于速度方向,速度的大小會發(fā)生改變嗎?進而將問題展開,運用力的分解知識,引導學生認識力改變運動狀態(tài)的兩種特殊情況:
1、當力與速度共線時,力會改變速度的大小;
2、力與速度方向垂直時,力只會改變速度方向.
最后歸結(jié)到:當力與初速度成角度時,物體只能做曲線運動,確定物體做哪一種運動的依據(jù)是合外力與初速度的關系.
(二)通過演示實驗加以驗證,通過舉生活實例加以鞏固:
展示課件三,人造衛(wèi)星做曲線運動,讓學生進一步認識曲線運動的相關知識.
課件2,拋出的手榴彈做曲線運動,加強認識.
探究活動
觀察并思考,現(xiàn)實生活中物體做曲線運動的實例,并分析物體所受合外力的情況與各點速度的關系.