第五章曲線運(yùn)動第1節(jié)曲線運(yùn)動教案20xx1128265-物理備課大師(文件)
【正文】 其根本在于我們在運(yùn)動的合成與分解 中所合成與分解的各個物理量都是矢量，而矢量的加減是遵循平行四邊形定則的。 ①運(yùn)動的獨(dú)立性 任一分運(yùn)動都不會因另一方向上的分運(yùn)動而受到影響，亦即組成合運(yùn)動的所有分運(yùn)動都是各自獨(dú)立的。也就是說，在物體的運(yùn)動過程中，合運(yùn)動持續(xù)的時間和各分運(yùn)動所持續(xù)的時間是致的。比如選擇我們最熟悉的平面直角坐標(biāo)系。下面我們就來操究這個問題?，F(xiàn)在我找一位同學(xué)來計算一下這個長度。 （ 3）蠟塊的速度 根據(jù)我們前面學(xué)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的位移的大小，所以我們可以直接計算蠟塊的位移，直接套入速度公式我們可以得到什么樣的速度表達(dá)式？帶入公式可得： OPv t? ＝ 22xyvv? 根據(jù)三角函數(shù)的關(guān)系，還可以確定速度 v的方向，即角 θ 的正切 tanθ ＝ yxvv 分析這個公式我們可以得到什么樣的結(jié)論？ vx、 vy都是常量， 22xyvv?也是常量。在數(shù)學(xué)上，關(guān)于 x、y兩個變量的方程就可以代表一條直線或曲線，現(xiàn)在我們要找的蠟塊運(yùn)動的軌跡，實際上我們只要找到表示蠟塊運(yùn)動軌跡的方程就可以了。 在物理上這代表什么意思呢？ 這也就是說，蠟塊相對于黑板的運(yùn)動軌跡是直線，即蠟塊做的是直線運(yùn)動。 ） 請同學(xué)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。 ） 分析木球在桌面上的受力情況？（ 木球受豎直向下的重力、豎直向上的支持力，還受到方向與運(yùn)動方向相反的滑動摩擦力的作用，木球并不受到磁鐵給它的吸引力。 2．做曲線運(yùn)動的物體，它的加速度方向跟它的速度方向也不同一直線上 因加速度方向跟它所受合力方向相同，所以，做曲線運(yùn)動的物體，它的加速度方向跟它的速度方向也不同一直線上。做曲線運(yùn)動的物體所受的合力，可分解為切向力和法向力，切向力改變速度的大小，法向力改變速度的方向。 v0 v1 v2 G G G v v v F F F 平拋運(yùn)動 圓周運(yùn)動 v F 。 結(jié)論：（ 1） 做曲線運(yùn)動的物體，所受的合力偏在速度的哪一側(cè)， 軌跡就向哪一側(cè)彎曲 ；（ 2）曲線運(yùn)動的軌跡一定夾在速度與力矢量之間。 當(dāng)合力的方向與物體的速度方向在同一直線上時，產(chǎn)生的加速度也在這條直線上，物體就做直線運(yùn)動。 ） 在以上幾個實驗中，第一個鋼球只受到與運(yùn)動方向在同一條直線 上與運(yùn)動方向垂直的力的作用，做的是直線運(yùn)動，木球同樣也受到這樣的力的作用，也是做直線運(yùn)動，面第二個鋼球受到一個與運(yùn)動方向成一定夾角的力的作用，做的是曲線運(yùn)動；粉筆頭受的重力與它的運(yùn) 動方向也不在同一條直線上，粉筆頭傲曲線運(yùn)動 。 ） 引力的方向如何？（ 引力的方向隨著鋼球的運(yùn)動不斷改變，但總是不與運(yùn)動方向在同一直線上。 【 演示 】 如圖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(yùn)動 情況，記住鋼球的運(yùn)動軌跡。實際上我們前面得到的兩個關(guān)系式就相當(dāng)于我們在數(shù)學(xué)上學(xué)到的參數(shù)方程，消 t的過程實際上就是消參數(shù)的過程。 速度 v和兩個分速度 vx、 vy的關(guān)系 也 可以根據(jù)三角函數(shù)的關(guān)系和勾股定理導(dǎo)出。這應(yīng)該怎樣來求呢？ 因為坐標(biāo)系中的曲線就代表了物體運(yùn)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，它的正切值為 tanθ ＝ yx 這樣就可以求出 θ ，從而得知位移的方向。在前面建立坐標(biāo)系的時候我們已經(jīng)說過了，物體開始運(yùn)動的位置為坐 標(biāo)原點(diǎn)，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。 （ 1）蠟塊的位置 建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系：選蠟塊開始運(yùn)動的位置為原點(diǎn)，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。 合運(yùn)動和組成它的所有分運(yùn)動，在運(yùn)動過程中到達(dá)對應(yīng)位置所經(jīng)歷的時間都是相等的，這就是運(yùn)動的同時性。 ②運(yùn)動的同時性 現(xiàn)在再來想一下，在運(yùn)動的合成與分解的過程中，合運(yùn)動 和各個分運(yùn)動
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