高中物理教案

高三物理教案：《勻變速運動》教學設計。

俗話說，居安思危，思則有備，有備無患。教師在教學前就要準備好教案，做好充分的準備。教案可以讓學生們能夠更好的找到學習的樂趣，幫助教師能夠更輕松的上課教學。那么一篇好的教案要怎么才能寫好呢？考慮到您的需要，小編特地編輯了“高三物理教案：《勻變速運動》教學設計”，希望能對您有所幫助，請收藏。

一、特別提示:

1、勻變速運動是加速度恒定不變的運動,從運動軌跡來看可以分為勻變速直線運動和勻變速曲線運動。

2、從動力學上看,物體做勻變速運動的條件是物體受到大小和方向都不變的恒力的作用。勻變速運動的加速度由牛頓第二定律決定。

3、原來靜止的物體受到恒力的作用,物體將向受力的方向做勻加速直線運動;物體受到和初速度方向相同的恒力,物體將做勻速直線運動;物體受到和初速度方向相反的恒力,物體將做勻減速直線運動;若所受到的恒力方向與初速度方向有一定的夾角,物體就做勻變速曲線運動。

二、典型例題:

例1 氣球上吊一重物,以速度 從地面勻速豎直上升,經(jīng)過時間t重物落回地面。不計空氣對物體的阻力,重力離開氣球時離地面的高度為多少。

解 方法1:設重物離開氣球時的高度為 ,對于離開氣球后的運動過程,可列下面方程: ,其中(-hx表示)向下的位移 , 為勻速運動的時間, 為豎直上拋過程的時間,解方程得: ,于是,離開氣球時的離地高度可在勻速上升過程中求得,為:

方法2:將重物的運動看成全程做勻速直線運動與離開氣球后做自由落體運動的合運動。顯然總位移等于零,所以:

解得:

評析 通過以上兩種方法的比較,更深入理解位移規(guī)律及靈活運用運動的合成可以使解題過程更簡捷。

例2 兩小球以95m長的細線相連。兩球從同一地點自由下落,其中一球先下落1s另一球才開始下落。問后一球下落幾秒線才被拉直?

解 方法1:"線被拉直"指的是兩球發(fā)生的相對位移大小等于線長,應將兩球的運動聯(lián)系起來解,設后球下落時間為ts,則先下落小球運動時間為(t+1)s,根據(jù)位移關系有:

解得:t=9s

方法2:若以后球為參照物,當后球出發(fā)時前球的運動速度為 。以后兩球速度發(fā)生相同的改變,即前一球相對后一球的速度始終為 ,此時線已被拉長:

線被拉直可看成前一球相對后一球做勻速直線運動發(fā)生了位移:

相關知識

高三物理教案：《研究勻變速直線運動》教學設計

一、實驗目的

1.練習使用打點計時器,學習利用打上點的紙帶研究物體的運動.

2.掌握判斷物體是否做勻變速運動的方法.

3.測定勻變速直線運動的加速度.

二、實驗原理

1.打點計時器

打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器.它每隔0.02s打一次點(交流電頻率為50Hz)。電磁打點計時器的工作電壓是4~6V,電火花打點計時器的工作電壓是220V。

2.紙帶上打的點的意義

紙帶上的點就表示了和紙帶相連的運動物體在不同時刻的位置.研究紙帶上點之間的間隔,就可以了解物體的運動情況.

3.分析紙帶可判斷物體運動的性質:

①若相等時間內的位移相等,則物體做勻速直線運動;

②若相等時間內的位移不相等,則物體做變速直線運動;

③若連續(xù)相等時間內的位移差為恒量,則物體做勻變速直線運動,并可由△x=aT2求出加速度(為了減小誤差常用逐差法或v-t圖象法求加速度).

4.求加速度的方法:

①用逐差法求加速度

②用v-t圖象法

先根據(jù)勻變速直線運動某段時間中點的瞬時速度等于這段時間的平均速度

③"平均速度法"求加速度:

即利用已求出的瞬時速度值,按加速度的定義式求加速度值,為了充分利用所有實驗數(shù)據(jù),減小誤差,同樣采用逐差法進行數(shù)據(jù)處理.

三、實驗器材

電火花打點計時器(或電磁打點計時器)、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、鉤碼、刻度尺、導線、電源、復寫紙片.

四、實驗步驟

⑴、把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上并使滑輪伸出桌面。

⑵、把打點計時器固定在木板上無滑輪的一端,如右圖。

⑶、把一條細繩拴在小車上,細繩跨過定滑輪,下邊吊著適當?shù)臄?shù)量鉤碼。

點撥:吊適當數(shù)量的鉤碼是為小車的加速度適當大些,減小長度測量的相對誤差,并能在紙帶上長約50厘米的范圍內取出7-8個計數(shù)點為宜。

⑷、把穿過打點計時器的紙帶固定在小車后面。

⑸、先使小車依靠在打點計時器處,接通電源后再釋放小車讓其運動。

⑹、斷開電源取下紙帶。

⑺、換上新紙帶再做兩次。

點撥:再做兩次的目的是為了在點子已打出的紙帶中選出兩條無"漏點"、無"雙點",點距正常清晰的紙帶,一條作逐差法用,一條作圖象法用。

⑻、在選出的一條紙帶上測量每個計數(shù)點與起始計數(shù)點的距離d1、d2、d3……如右圖。

點撥:測長度時,不要用短尺一段一段地測量后相加,以免誤差積累,測量時要估計到最小分度的一半(0.5毫米),紙帶上開頭過于密集的點應甩掉不用,并且不直接測量打點間隔,而采取計數(shù)點進行測量,旨在減小測量中的相對誤差。

五、誤差分析

1.紙帶的測量誤差.

2.打點計時器計時誤差.

六、注意事項

⑴、計時器打出的點不清晰,可能是電壓偏低或振針位置不合適。

⑵、打點計時器在紙帶上應打出輕重合適的小圓點,如果打出的是短橫線,應調整一下振針距復寫紙的高度,使之增大一些。

⑶、計時器打點時,應先接通電源,待打點穩(wěn)定后,再拉動紙帶。

⑷、拉動紙帶前,應使拉動端?？吭诳拷螯c計時器的位置。

⑸、小車的加速度應適當大些,可以減小長度的測量誤差,加速度大小以能在約50cm的紙帶上清楚地取出7~8個計數(shù)點為宜。

高三物理教案：《曲線運動》教學設計

俗話說，居安思危，思則有備，有備無患。高中教師要準備好教案，這是教師工作中的一部分。教案可以讓學生更容易聽懂所講的內容，幫助高中教師更好的完成實現(xiàn)教學目標。高中教案的內容要寫些什么更好呢？小編特地為大家精心收集和整理了“高三物理教案：《曲線運動》教學設計”，希望對您的工作和生活有所幫助。

【教學目標】

l.知道什么是曲線運動。

2.知道曲線運動中速度的方向，理解曲線運動是一種變速運動。

3.會用作圖和計算的方法，求解位移和速度的合成與分解問題。

4.知道物體做曲線運動的條件是所受的合外力與它的速度方向不在一條直線上。

【教學重點】

1.什么是曲線運動。

2.物體做曲線運動的方向的確定。

3.位移和速度的合成與分解。

4.物體做曲線運動的條件。

【教學難點】

1.曲線運動是變速運動。

2.應用位移和速度的合成和分解分析解決實際問題。

3.物體做曲線運動的條件。

【教學方法】探究、講授、討論、練習

【教學用具】投影儀、演示紅蠟燭運動的有關裝置、斜面、小鋼球、條形磁鐵

【教材分析】本章明確物體做曲線運動的條件和和曲線運動的特點，如何描述曲線運動，闡述了研究曲線運動的基本方法，并用這個方法具體研究了平拋運動的特點和規(guī)律。勻速圓周運動的描述方法和基本規(guī)律以及勻速圓周運動規(guī)律的應用舉例。牛頓運動定律對不同形式的機械運動是普遍適用的，在研究不同運動時要注意各自的特點，對具體問題進行具體分析，靈活運用所學的知識。

【教學過程】

[新課導入]

前面我們研究了直線運動：勻速直線運動、勻變速直線運動（自由落體運動、豎直上拋運動）。在實際中，普遍發(fā)生的是曲線運動。那什么是直線、曲線運動？物體做直線、曲線運動的條件是什么？如何處理曲線運動？這就是本節(jié)要學習的內容。

[新課教學]

下面來看幾個實驗：

演示自由落體運動。該運動的軌跡是什么?（直線）

演示平拋運動。該運動的軌跡是什么?（曲線）

1、直線運動和曲線運動

運動軌跡是直線的運動叫直線運動，運動軌跡是曲線的運動叫曲線運動。

請大家再舉出一些生活中的曲線運動的例子。（微觀世界里如電子繞原子核旋轉；宏觀世界里如天體運行；生活中如投標搶、導彈、擲鐵餅、跳高、跳遠、汽車轉彎等均為曲線運動。）

曲線運動比直線運動復雜，但同樣可以用位移和速度來描述，選取參考系，建立坐標系。只是研究直線運動時沿著物體或質點運動的軌跡建立一維直線坐標系，而我們現(xiàn)在只研究在平面內的曲線運動，則可建立二維平面直角坐標系，以把物體沿水平方向拋出為例，其坐標系可以這樣建立：以物體拋出點為原點，水平拋出方向為x軸，豎直向下方向為y軸。

2、曲線運動的位移

圖5.1－1，當物體運動到A點時，相對于拋出點的位移OA，可用表示。由于曲線運動中位移方向時刻變化，運算不太方便，而坐標軸上的兩分矢量方向是確定的，則只可用A點的坐標、（為位移與x軸的夾角）就能表示了。

3、曲線運動的速度

我們知道直線運動的速度方向與物體的運動方向相同，那曲線運動的速度方向如何?

P2“思考與討論”

分析圖5.1－3例子可知：做曲線運動的物體不同時刻速度具有不同的方向。

那速度方向如何呢？

磨出的火星是砂輪與刀具磨擦出的微粒，由于慣性，以脫離砂輪時的速度沿切線方向飛出，切線方向即為火星飛出時的速度方向。對于鏈球也是同樣的道理，它們也會沿著脫離點的切線方向飛出。如手通過細線拉一小球在光滑水平面上做圓周運動，在某位置A突然放手。撐開的帶著水的傘繞傘柄旋轉，傘面上的水滴沿傘邊各點所劃圓周的切線方向飛出。

剛才的幾個物體的運動軌跡都是圈，我們總結曲線運動的方向沿著切線方向，但對于一般的曲線運動是不是也是這樣呢?下面我們來做個實驗看一看，一般的曲線運動是什么情況。

在討論曲線速度方向前，我們來看一個數(shù)學概念：曲線的切線。圖5.1－5，當A、B靠得很近很近時，割線就成了切線。

演示：

如圖5.1—4所示，水平桌面上擺一條曲線軌道，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(通過壓縮彈簧射人或通過一個斜面滾入)，在軌道的束縛下鋼球做曲線運動。在軌道的下面放一張白紙，蘸有墨水的鋼球從出口A離開軌道后在白紙上留下一條運動的軌跡，它記錄了鋼球在A點的運動方向。拿去一段軌道，鋼球的軌道出口改在圖中B，同樣的方法可以記錄鋼球在軌道B點的運動方向。觀察一下，白紙上的墨跡與軌道(曲線)有什么關系?（墨跡與軌道只有一個交點，說明了墨跡所在的直線為軌道所在曲線在該點的切線。）

①速度方向：質點在某一點(或某一時刻)的速度，沿曲線在這一點的切線方向

通過實驗我們總結出了確定做曲線運動的物體在任意一點的速度方向，下面我們再從理論上來證明這個結論。

圖5.1—5，要求曲線上A點的瞬時速度，可在離A不遠處取一B點，用AB的平均速度來近似表示A點的瞬時速度，據(jù)式：VAB=XAB/t可知：VAB的方向與XAB的方向一致，t越小，VAB越接近A點的瞬時速度，當t→0時，AB間的平均速度即為A點的瞬時速度，AB曲線即為切線，A點的瞬時速度為該點的切線方向。

P4“做一做”

曲線運動的速度和直線運動的速度最大的區(qū)別是什么?（直線運動的速度方向不發(fā)生變化，而曲線運動速度方向時刻在變。

②速度特點：時刻在變

速度是矢量，既有大小又有方向。在勻變速運動中，速度大小發(fā)生變化，速度矢量就發(fā)生了變化→具有加速度，我們說這是變速運動。而在曲線運動中，速度方向時刻在改變，速度矢量就發(fā)生了變化→具有加速度，我們也說它是變速運動。

③曲線運動特點：變速運動

由于速度V方向時刻變化，跟位移一樣，則也可用x、y軸上的分矢量、（為速度與x軸的夾角）來表示。圖5.1－6。

④分速度：、（為速度V與x軸的夾角）

P4例題

4、運動描述的實例

下面我們就來描述平面內的一個具體運動。

演示

如圖5.1—9所示，在一端封閉、長約l m的玻璃管內注滿清水，水中放一紅蠟做的小圓柱體R，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊。(圖甲)

將這個玻璃管倒置(圖乙)，蠟塊R就沿玻璃管上升。如果旁邊放一個米尺，可以看到蠟塊上升的速度大致不變，即蠟塊做勻速直線運動。

再次將玻璃管上下顛倒，在蠟塊上升的同時將玻璃管水平向右勻速移動，觀察蠟塊的運動。(圖丙) （向右上方運動）

在圖丙中蠟塊做的是什么運動呢?直線運動？勻速運動？……僅僅通過眼睛觀察我們并不能得到物體運動的準確信息，要精確地了解物體的運動過程，還需要我們進行理論上的分析。下面我們就對該物體的運動過程進行分析。

①蠟塊的位置

建立如圖5.1—10所示的平面直角坐標系：選蠟塊開始運動的位置為原點，水平向右的方向和豎直向上的方向分別為x軸和y軸的正方向。

在觀察中我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)蠟塊在玻璃管中是勻速上升的，所以我們設蠟塊勻速上升的速度為vy，玻璃管向右勻速運動的速度為vx，從蠟塊開始運動的時刻開始計時，我們就可以得到蠟塊在t時刻的位置P(x，y)，我們該如何得到點p的兩個坐標呢?（蠟塊在兩個方向上做的都是勻速直線運動，所以x、y可以通過勻速直線運動的位移公式x=vt獲得，即x=vxt，y=vyt）

這樣我們就確定了蠟塊運動過程中任意時刻的位置，然而要知道蠟塊做的究竟是什么運動，我們還要知道蠟塊的運動軌跡是什么樣的。下面我們就來探究這個問題。

②蠟塊的運動軌跡

在數(shù)學上，我們學過了怎樣在坐標中表示一條直線或曲線，即關于x、y兩個變量的方程就可以代表一條直線或曲線?，F(xiàn)在我們要找的蠟塊運動的軌跡，實際上我們只要找到表示蠟塊運動軌跡的方程就可以了。觀察我們剛才得到的關于蠟塊位置的兩個方程，發(fā)現(xiàn)在這兩個關系式中，除了x、y之外還有一個變量t,那我們應該如何來得到蠟塊的軌跡方程呢?（根據(jù)數(shù)學上的消元法，我們可以從這兩個關系式中消去變量t，就可以得到關于x，y兩個變量的方程了。）

結果應該是怎樣的呢?（y=vyx/vx）

現(xiàn)在我們對公式進行數(shù)學分析，看看它究竟代表的是一條什么樣的曲線呢?(由于蠟塊在x、y兩個方向上做的都是勻速直線運動，所以vy、vx都是常量，所以vy/vx也是常量，可見公式表示的是一條過原點的傾斜直線。)

在物理上這代表什么意思呢?(這也就是說，蠟塊的運動軌跡是直線，即蠟塊做的是直線運動。)

既然這個方程所表示的直線就是蠟塊的運動軌跡，那如果我們要找蠟塊在任意時刻的位移，是不是就可以通過這條直線來實現(xiàn)呢?下面我們就來看蠟塊的位移。

③蠟塊的位移

我們知道要確定物體運動的位移，只要知道物體的初末位置就可以了。在前面建立坐標系的時候我們已經(jīng)說過了，物體開始運動的位置為坐標原點，現(xiàn)在我們要找任意時刻的位移，只要再找出任意時刻t物體所在的位置就可以了。

前面我們已經(jīng)找出物體在任意時刻的位置P(x，y)，請同學們想一下在坐標中物體位移應該是怎么表示的呢?（在坐標系中，線段OP的長度就代表了物體位移的大小：）

我們知道位移是矢量，所以我們要計算物體的位移僅僅知道位移的大小是不夠的，我們還要再計算位移的方向。這應該怎樣來求呢?（因為坐標系中的曲線就代表了物體運動的軌跡，所以我們只要求出該直線與x軸的夾角θ就可以了。）

tanθ＝=vy/vx

這樣就可以求出θ，從而得知位移的方向。

現(xiàn)在我們已經(jīng)知道了蠟塊做的是直線運動，并且求出了蠟塊在任意時刻的位移。但我們還不知道蠟塊做的是什么樣的直線運動，要解決這個問題，我們還需要求出蠟塊的速度。

④蠟塊的速度

根據(jù)我們學過的速度的定義，物體在某過程中的速度等于該過程的位移除以發(fā)生這段位移所需要的時間，即前面我們已經(jīng)求出了蠟塊在任意時刻t的位移的大小。所以我們可以直接套入速度公式計算蠟塊的速度。我們可以得到什么樣的速度表達式?（）

分析這個公式我們可以得到什么樣的結論?（vy/vx都是常量，也是常量。也就是說蠟塊的速度是不發(fā)生變化的，即蠟塊做的是勻速運動。）

同樣其方向tanθ＝=vy/vx

結合我們前面得出的結論，我們可以概括起來總結蠟塊的運動，它做的應該是個什么運動?（勻速直線運動）

5、物體做直線、曲線運動的條件

為什么有些物體做直線運動，有些物體做曲線運動呢?下面我們通過實驗來研究這個問題。

演示：如圖5.1—11所示的裝置放在水平桌面上，在斜面頂端放置一鋼球，放開手讓鋼球自由滾下，觀察鋼球在桌面上的運動情況，記住鋼球的運動軌跡。（鋼球做直線運動，速度逐漸減小。）

請同學們來分析鋼球在桌面上的受力情況。（鋼球受豎直向下的重力，豎直向上的支持力，還受到滑動摩擦力的作用。）

摩擦力的方向如何?（摩擦力的方向與運動方向在同一直線上，但與運動方向相反。）

在剛才實驗中，鋼球的運動路徑旁邊放一塊磁鐵，重復剛才的實驗操作，觀察鋼球在桌面上的運動情況。（鋼球做曲線運動）

分析鋼球在桌面上的受力情況。（鋼球受豎直向下的重力，豎直向上的支持力，還受到方向與運動方向相反的滑動摩擦力的作用，此外還受到磁鐵的吸引力。）

引力的方向如何?（引力的方向隨著鋼球的運動不斷改變，但總是不與運動方向在同一直線上。）

由實驗我們可以得出什么樣的情況下物體會做直線、曲線運動?（當物體受到與運動方向不在同一條直線上的力的作用時，會做曲線運動。）

那我們該如何總結物體做直線和曲線運動的條件呢?

①物體做直線運動的條件：

a當物體不受外力或所受合外力為零時，物體做勻速直線運動或處于靜止狀態(tài)。

b當物體所受合外力不為零，且合外力方向與速度方向在一條直線上時，物體做變速直線運動；當合外力恒定時，物體做勻變速直線運動。其中，當合外力方向與速度方向相同時，物體做勻加速直線運動；當合外力方向與速度方向相反時，物體做勻減速直線運動。

②物體做曲線運動的條件：當物體所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直線上時。物體將做曲線運動。

③在曲線運動中，合外力的作用效果：

設質點沿曲線運動，在時刻t位于A點，經(jīng)Δt位于B點，它在A點和B點的瞬時速度分別用v1和v2表示，那么在Δt內質點的平均加速度應表示為：=。式中，Δv是速度的變化量，的方向應與此方向相同，按照矢量運算法則(平行四邊形定則)，的方向是指向曲線凹的一側，當Δt足夠小趨于零時，平均加速度無限接近于在A點的瞬時加速度a，它的方向與足夠小的Δv方向相同，也指向曲線的凹側，由牛頓第二定律可知，質點所受合外力的方向與其加速度方向相同，總指向曲線的凹側。

把加速度a和合外力F都分解在沿切線和沿法線(與切線垂直)方向上，如下圖所示：

沿切線方向的分力F1產(chǎn)生切線方向的加速度a1,當a1和v同向時，速率增加；當a1和v反向時，速率減小，如果物體做曲線運動的速率不變，說明a1=0，即F1=0,此時的合外力方向一定與速度方向垂直，沒有改變速度的大小。

沿法線方向的分力F2產(chǎn)生法線方向上的加速度a2，改變了速度的方向，由于曲線運動的速度方向時刻在改變，合外力的這一作用效果對任何曲線運動總是存在的。

可見，在曲線運動中合外力的作用，首先是產(chǎn)生a2以改變速度的方向，對于變速率曲線運動，合外力不僅改變速度的方向，同時還要改變速度的大小。

④運動的性質和軌跡的判斷：由運動的性質及合初速度與合加速度的方向和大小關系決定。

a兩個勻速直線運動的合運動一定是勻速直線運動。

b一個勻速直線運動和一個勻變速直線運動的合運動仍然是勻變速運動，當兩者共線時為勻變速直線運動，不共線時為勻變速曲線運動。

c兩個勻變速直線運動的合運動一定是勻變速運動。若合初速度方向與合加速度方向在同一條直線上時，則是直線運動；若合初速度方向與合加速度方向不在一條直線上時，則是曲線運動。

下面我們來看一些例子。

例題1、下列說法中正確的是

A.做曲線運動的物體一定具有加速度 B.做曲線運動物體的加速度一定是變化的

C.物體在恒力的作用下，不可能做曲線運動

D.物體在變力的作用下，可能做直線運動，也可能做曲線運動

解析：物體做直線運動還是曲線運動，不取決于物體受到的是恒力還是變力，而取決于物體所受的合外力方向與速度方向在不在一條直線上，故D正確而C錯誤；曲線運動的速度方向是可改變，則一定具有加速度，但加速度取決于合外力怎樣變化，故A正確B錯誤。

例題2、質點在恒力F作用下，F(xiàn)從A點沿下圖中曲線運動到B點，到達B點后，質點受到的力大小仍為F，但方向相反，則它從B點開始的運動軌跡可能是圖中的哪條曲線？

A.曲線a B.直線b C.曲線c D.三條曲線均有可能

解析：物體在A點的速度方向沿A點的切線方向，物體在恒力F作用下沿曲線AB運動時，F(xiàn)必有垂直速度的分量，即F應指向軌跡彎曲的一側。物體在B點時的速度沿B點的切線方向，物體在恒力F作用下沿曲線A運動到B時，若撤去此力F，則物體必沿b的方向做勻速直線運動；若使F反向，則運動軌跡應彎向F方向所指的一側，即沿曲線a運動，A正確；若物體受力不變，則沿曲線c運動。

例題3、一質量為m的物體在一組共點力F1、F2、F3作用下處于平衡狀態(tài)，如圖所示，若撤去F1，試討論物體的運動情況將怎樣？

解析：當外力F1撤去后由于平衡條件可知：物體所受的F2與F3的合力大小等于F1，方向與F1相反，因物體原來處于平衡狀態(tài)，即可能靜止，或勻速直線運動，其初速度及以后運動情況可能有下列幾種：

①原來靜止，v0=0,物體將沿F1的反方向做勻加速直線運動。

②原來做勻速直線運動，v0方向與F1相反，沿v0方向做勻加速直線運動。

③原來做勻速直線運動，v0方向與F1相同將沿v0方向做勻減速直線運動。

④原來做勻速直線運動，v0方向與F1成一夾角，將做勻變速曲線運動。

例題4、關于互成角度的兩個勻變速直線運動的合成，下列說法中正確的是

A.一定是直線運動 B.一定是曲線運動

C.一定是勻變速運動 D.可能是直線運動，也可能是曲線運動

解析：若兩個運動均為初速度為零的勻變速直線運動，如圖（A），則合運動一定是勻變速直線運動。若兩個運動之一為初速度為零的勻變速直線運動，另一個初速度不為零，如圖（B），則合運動一定是曲線運動。若兩個運動均為初速度不為零的勻變速直線運動，則合運動又有兩種情況：如圖（C）

①合速度v與合加速度a不共線，則合運動為曲線運動。

②合速度v與合加速度a恰好共線，則合運動也是勻變速直線運動。由于兩個勻變速直線運動的合加速度恒定，故上述直線運動和曲線運動均為勻變速運動。

由此CD正確。

[課堂小結]

1.運動軌跡是曲線的運動叫曲線運動。

2.曲線運動中速度的方向是時刻改變的，是變速運動，質點在某一點的瞬時速度的方向在曲線的這一點的切線上。

3.探究曲線運動的基本方法——合成與分解。這種方法在應用過程中遵循平行四邊形定則。在實際的解題過程中，通常選擇實際看到的運動為合運動。

4.當合外力F的方向與它的速度方向有一夾角a時，物體做曲線運動。物體的加速度方向也跟速度方向不在同一直線上。F=0，靜止或勻速運動；F≠0，變速運動；F為恒量時，勻變速運動；F為變量時，非勻變速運動；F和v0的方向在同一直線時，直線運動；F和v0的方向不在同一直線時，曲線運動。

[課外作業(yè)]第7頁“問題與練習”

高三物理教案：《平拋運動》教學設計

一名優(yōu)秀的教師就要對每一課堂負責，作為教師就要根據(jù)教學內容制定合適的教案。教案可以讓學生能夠在課堂積極的參與互動，幫助教師更好的完成實現(xiàn)教學目標。你知道怎么寫具體的教案內容嗎？下面是小編精心收集整理，為您帶來的《高三物理教案：《平拋運動》教學設計》，僅供參考，大家一起來看看吧。

考點跟蹤解讀

考點8:曲線運動中質點的速度沿軌道的切線方向,且必具有加速度.(能力級別:Ⅱ)

1.做曲線運動的物體在某一點(或某一時刻)的速度方向是在曲線的切線方向。

質點在某一點(或某一時刻)的速度方向是在曲線的這一點的切線方向。切線方向和物體的走向(軌跡的延伸方向)有關,我們規(guī)定,切線方向應與該處軌跡的延伸方向一致。例如從A到B,它經(jīng)C點時速度方向如圖所示。直線運動中的速度方向可看成是曲線運動中速度方向的特例。

曲線運動是變速運動,所以曲線運動一定具有加速度,即合外力一定不為零。

2.物體做曲線運動的條件

曲線運動既然是一種變速運動,就一定有加速度,由牛頓第二定律可知,也一定受到合外力作用。當運動物體所受合外力的方向跟物體的速度方向在同一條直線上(同向或反向)時,物體做直線運動。這時合外力只改變速度大小,不改變速度的方向。當合外力的方向跟速度方向不在同一條直線上時,可將合外力分解到沿著速度方向和垂直于速度方向上,沿著速度方向的分力改變速度大小,垂直于速度速度方向的分力改變速度的方向,這時物體做曲線運動。若合外力與速度方向始終垂直,物體就做速度大小不變、方向不斷改變的曲線運動。若合外力為恒力,物體就做勻變速曲線運動。總之,物體做曲線運動的條件是:物體所受的合外力跟它的速度方向不在同一直線上。

3.力決定了給定物體的加速度,力與速度的方向關系決定了物體的運動規(guī)律。

【例題】如圖某質點在恒力F作用下從A點沿圖所示曲線運動到B點,到達B點后,質點受到的力大小不變,但方向恰與F相反,則它從B點開始的運動軌跡可能是圖中的哪條曲線

A.曲線a B.曲線b

C.曲線c D.以上三條曲線都不可能

(全國高考題)

解析:物體由A到B是在恒力作用下,沿曲線運動的,那么力F的方向必然指向軌跡AB的凹向,即軌跡始終處于外力與速度的夾角之中,可以肯定運動到B點時,該力F一定指向過B點的切線的下方,反向后,運動的軌跡應該在-F與過B的切線之間,所以軌跡應該是Ba。因此答案選:A

變式練習:

1.一物體由靜止開始下落一小段時間后突然受一恒定水平風力的影響,但著地前一小段時間風突然停止,則其運動軌跡的情況可能是圖中的哪一個?

考點7:運動的合成和分解.(能力級別:Ⅰ)

運動的合成與分解是研究復雜運動的重要方法,主要用于解決曲線運動(一般不研究圓周運動),用一維的運動來解決二維和三維運動的問題。而運動的合成與分解與力的合成與分解遵循同樣的規(guī)律,即平行四邊形法則。描述運動的物理量中的矢量都可以用平行四邊形法則來合成和分解。

(1)定義:已知分運動求合運動,叫運動的合成;已知合運動求分運動,叫運動的分解。

分運動和合運動是一種等效替代關系,運動和合成與分解是研究曲線運動的一種基本方法。

(2)合運動和分運動的關系

①等效性:各分運動的規(guī)律疊加起來與合運動的規(guī)律有完全相同的效果。

②獨立性:某個方向上的運動不會因為其它方向上是否有運動而影響自己的運動性質。在運動中一個物體可以同時參與幾種不同的運動,在研究時,可以把各個運動都看做是互相獨立進行,互不影響。

運動的獨立性原理(疊加原理):一個運動可以看成由幾個各自獨立進行的運動疊加而成,這就是運動的獨立性原理或運動的疊加原理。

③等時性:合運動通過合位移所需的時間和對應的每個分運動通過分位移的時間相等。即各分運動總是同時開始,同時結束。

分運動和合運動都是屬于同一個物體的,它們從同一地點出發(fā),經(jīng)過相同的時間,到達同一個位置。

(3)運動的合成與分解的運算法則

運動的合成與分解是指物體運動的各物理量:即位移、速度、加速度的合成與分解。由于它們是矢量,所以它們都遵循矢量合成和分解法則。

兩分運動在同一直線上時,同向相加,反向相減。不在同一直線上,按照平行四邊形定則進行合成與分解。

(4)如何確定一個運動的分運動

確定一個運動的分運動的一般步驟是:

①根據(jù)運動的效果(產(chǎn)生位移)確定運動分解方向

②應用平行四邊形定則,畫出運動分解圖

③將平行四邊形轉化為三角形,應用數(shù)學知識求解。

高三物理教案：《直線運動》教學設計

一名優(yōu)秀的教師在教學時都會提前最好準備，準備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓講的知識能夠輕松被學生吸收，幫助高中教師更好的完成實現(xiàn)教學目標。你知道怎么寫具體的高中教案內容嗎？下面是小編為大家整理的“高三物理教案：《直線運動》教學設計”，歡迎您參考，希望對您有所助益！

本文題目：高中物理教案：直線運動

一、勻變速直線運動公式

1.常用公式有以下四個： , ,

⑴以上四個公式中共有五個物理量：s、t、a、V0、Vt，這五個物理量中只有三個是獨立的，可以任意選定。只要其中三個物理量確定之后，另外兩個就唯一確定了。每個公式中只有其中的四個物理量，當已知某三個而要求另一個時，往往選定一個公式就可以了。如果兩個勻變速直線運動有三個物理量對應相等，那么另外的兩個物理量也一定對應相等。

⑵以上五個物理量中，除時間t外，s、V0、Vt、a均為矢量。一般以V0的方向為正方向，以t=0時刻的位移為零，這時s、Vt和a的正負就都有了確定的物理意義。

應用公式注意的三個問題

(1)注意公式的矢量性

(2)注意公式中各量相對于同一個參照物

(3)注意減速運動中設計時間問題

2.勻變速直線運動中幾個常用的結論

①Δs=aT 2，即任意相鄰相等時間內的位移之差相等?？梢酝茝V到sm-sn=(m-n)aT 2

② ，某段時間的中間時刻的即時速度等于該段時間內的平均速度。

，某段位移的中間位置的即時速度公式(不等于該段位移內的平均速度)。

可以證明，無論勻加速還是勻減速，都有 。

3.初速度為零(或末速度為零)的勻變速直線運動做勻變速直線運動的物體，如果初速度為零，或者末速度為零，那么公式都可簡化為：

， ， ，

以上各式都是單項式，因此可以方便地找到各物理量間的比例關系。

4.初速為零的勻變速直線運動

①前1s、前2s、前3s……內的位移之比為1∶4∶9∶……

②第1s、第2s、第3s……內的位移之比為1∶3∶5∶……

③前1m、前2m、前3m……所用的時間之比為1∶ ∶ ∶……

④第1m、第2m、第3m……所用的時間之比為1∶ ∶( )∶……

5、自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，豎直上拋運動是勻減速直線運動，可分向上的勻減速運動和豎直向下勻加速直線運動。

二、勻變速直線運動的基本處理方法

1、公式法

課本介紹的公式如 等，有些題根據(jù)題目條件選擇恰當?shù)墓郊纯伞５珜驕p速運動要注意兩點，一是加速度在代入公式時一定是負值，二是題目所給的時間不一定是勻減速運動的時間，要判斷是否是勻減速的時間后才能用。

2、比值關系法

初速度為零的勻變速直線運動，設T為相等的時間間隔，則有：

①T末、2T末、3T末??……的瞬時速度之比為：

v1:v2:v3:……vn=1:2:3:……:n?

② T內、2T內、3T內……的位移之比為：

s1:s2:s3: ……:sn=1:4:9:……：n2

③第一個T內、第二個T內、第三個T內……的位移之比為：

sⅠ:sⅡ:sⅢ:……：sN=1:3:5: ……:(2N-1)

初速度為零的勻變速直線運動，設s為相等的位移間隔，則有：

④前一個s、前兩個s、前三個s……所用的時間之比為：

t1:t2:t3:……:tn=1： ……：

⑤ 第一個s、第二個s、第三個s……所用的時間tⅠ、tⅡ、tⅢ ……tN之比為：

tⅠ：tⅡ：tⅢ ：……：tN =1： ……：

3、平均速度求解法

在勻變速直線運動中，整個過程的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，也等于初、末速度和的一半，即： 。求位移時可以利用：

4、圖象法

5、逆向分析法

6、對稱性分析法

7、間接求解法

8、變換參照系法

在運動學問題中，相對運動問題是比較難的部分，若采用變換參照系法處理此類問題，可起到化難為易的效果。參照系變換的方法為把選為參照物的物理量如速度、加速度等方向移植到研究對象上，再對研究對象進行分析求解。

三、勻變速直線運動規(guī)律的應用—自由落體與豎直上拋

1、自由落體運動是初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動。

2、豎直上拋運動

豎直上拋運動是勻變速直線運動，其上升階段為勻減速運動，下落階段為自由落體運動。它有如下特點：

(1).上升和下降(至落回原處)的兩個過程互為逆運動，具有對稱性。有下列結論：

①速度對稱：上升和下降過程中質點經(jīng)過同一位置的速度大小相等、方向相反。

②時間對稱：上升和下降經(jīng)歷的時間相等。

(2).豎直上拋運動的特征量：①上升最大高度：Sm= .②上升最大高度和從最大高度點下落到拋出點兩過程所經(jīng)歷的時間： .

(3)處理豎直上拋運動注意往返情況。

追及與相遇問題、極值與臨界問題

一、追及和相遇問題

1、追及和相遇問題的特點

追及和相遇問題是一類常見的運動學問題，從時間和空間的角度來講，相遇是指同一時刻到達同一位置?？梢?，相遇的物體必然存在以下兩個關系：一是相遇位置與各物體的初始位置之間存在一定的位移關系。若同地出發(fā)，相遇時位移相等為空間條件。二是相遇物體的運動時間也存在一定的關系。若物體同時出發(fā)，運動時間相等;若甲比乙早出發(fā)Δt，則運動時間關系為t甲=t乙+Δt。要使物體相遇就必須同時滿足位移關系和運動時間關系。

2、追及和相遇問題的求解方法

分析追及與相碰問題大致有兩種方法即數(shù)學方法和物理方法。

首先分析各個物體的運動特點，形成清晰的運動圖景;再根據(jù)相遇位置建立物體間的位移關系方程;最后根據(jù)各物體的運動特點找出運動時間的關系。

方法1：利用不等式求解。利用不等式求解，思路有二：其一是先求出在任意時刻t，兩物體間的距離y=f(t),若對任何t，均存在y=f(t)>0,則這兩個物體永遠不能相遇;若存在某個時刻t，使得y=f(t) ,則這兩個物體可能相遇。其二是設在t時刻兩物體相遇，然后根據(jù)幾何關系列出關于t的方程f(t)=0,若方程f(t)=0無正實數(shù)解，則說明這兩物體不可能相遇;若方程f(t)=0存在正實數(shù)解，則說明這兩個物體可能相遇。

方法2：利用圖象法求解。利用圖象法求解，其思路是用位移圖象求解，分別作出兩個物體的位移圖象，如果兩個物體的位移圖象相交，則說明兩物體相遇。

3、解“追及、追碰”問題的思路

解題的基本思路是(1)根據(jù)對兩物體運動過程的分析，畫出物體的運動示意圖(2)根據(jù)兩物體的運動性質，分別列出兩個物體的位移方程。注意要將兩物體運動時間的關系反映在方程中(3)由運動示意圖找出兩物體間關聯(lián)方程(4)聯(lián)立方程求解。

4、分析“追及、追碰”問題應注意的問題：

(1)分析“追及、追碰”問題時，一定要抓住一個條件，兩個關系;一個條件是兩物體的速度滿足的臨界條件，追和被追物體的速度相等的速度相等(同向運動)是能追上、追不上、兩者距離有極值的臨界條件。兩個關系是時間關系和位移關系。其中通過畫草圖找到兩物體位移之間的數(shù)量關系，是解題的突破口，因此在學習中一定要養(yǎng)成畫草圖分析問題的良好習慣，對幫助我們理解題意，啟迪思維大有裨益。

(2)若被追及的物體做勻減速直線運動，一定要注意追上前該物體是否停止。

(3)仔細審題，注意抓住題目中的關鍵字眼，充分挖掘題目中的隱含條件，如：剛好、恰巧、最多、至少等，往往對應一個臨界狀態(tài)，滿足一個臨界條件。

二、極值問題和臨界問題的求解方法。

該問題關鍵是找準臨界點