【正文】 慢的物理量。 師：有沒有同學(xué)能夠告訴我什么是圓周運(yùn)動。四、對平拋運(yùn)動軌跡的研究 師：通過實(shí)驗(yàn)我們手頭上已經(jīng)有了好幾條平拋運(yùn)動的軌跡了，根據(jù)平拋運(yùn)動的軌跡我們能得出平拋運(yùn)動水平方向勻速，豎直方向自由落體這樣的結(jié)論嗎？怎樣判斷？ 生：能，根據(jù)理論如果物體做平拋運(yùn)動，則任一時(shí)刻物體的坐標(biāo)應(yīng)該為（，），并且得到平拋運(yùn)動的軌跡方程，對于一個確定的平拋運(yùn)動，是一個常量，所以平拋運(yùn)動物體任一時(shí)刻的位置坐標(biāo)x、y應(yīng)該滿足。（３）貼坐標(biāo)紙時(shí)，可以用重錘線幫助完成，使重錘線與坐標(biāo)紙的一條線重合，則這條線就是縱坐標(biāo)。下落的鋼球打在向面板傾斜的接球擋板上，同時(shí)在面板上留下一個印跡點(diǎn)?？梢杂盟臄z小球從水平桌面飛出后做平拋運(yùn)動的幾張連續(xù)照片。A三、通過實(shí)驗(yàn)獲得平拋運(yùn)動軌跡 師：剛才的演示實(shí)驗(yàn)中，我們進(jìn)行的都是定性的觀察，如果要定量地對平拋運(yùn)動進(jìn)行研究，我們首先必須設(shè)法描繪物體做平拋運(yùn)動的軌跡。為此我們?nèi)蓚€物體，主要就是取兩個物體，一個物體A從某一高度H做自由落體運(yùn)動，另一個物體B以某一速度從同一高度H做平拋運(yùn)動，如果它們同時(shí)出發(fā)，根據(jù)理論，結(jié)果應(yīng)該它們豎直方向運(yùn)動情況一樣，AB兩物體豎直方向的相對位置不變，運(yùn)動過程中AB兩物體始終處于同一水平方向，即豎直位置始終相同。無條件的帶領(lǐng)學(xué)生觀看視頻動畫。那么請同學(xué)們設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)方案來驗(yàn)證這個結(jié)論。通過自己的設(shè)計(jì)和操作得出結(jié)論，增強(qiáng)學(xué)生的自信心和成就感，促進(jìn)學(xué)生更好的學(xué)習(xí)。初速度為 加速度為 時(shí)間由豎直方向求解： 師：那是不是一定要建立直角坐標(biāo)系呢？ 實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動★教學(xué)目標(biāo)1. 知道平拋運(yùn)動可以分解成水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動。 師：直線運(yùn)動還是曲線運(yùn)動？ 生：速度和合外力不在同一條直線上，做曲線運(yùn)動。六、平拋運(yùn)動落地時(shí)間 師：若將一物體以速度從高度為h的某點(diǎn)水平拋出，則物體的落體時(shí)間如何確定 生：根據(jù)分運(yùn)動與合運(yùn)動的等時(shí)性，我們可以從x方向的勻速運(yùn)動規(guī)律中求時(shí)間，也可以從y方向的自由落體運(yùn)動規(guī)律中求時(shí)間，求出來的時(shí)間是一樣的。①分析合運(yùn)動對應(yīng)的初速度和加速度g②選擇適當(dāng)?shù)膮⒖枷担瑢⑺俣燃凹铀俣冗M(jìn)行分解根據(jù)上面分析結(jié)果，沿水平方向和豎直方向建立直角坐標(biāo)系是最合適的。 師：平拋運(yùn)動物體的運(yùn)動軌跡是怎樣的呢？要研究物體的運(yùn)動就要研究物體的受力。那空氣阻力的影響能忽略嗎，研究表明，如果物體的密度大一點(diǎn)，體積小一點(diǎn)，這時(shí)空氣阻力對物體運(yùn)動的影響就很小，可以忽略。那什么是拋體運(yùn)動？大家在日常生活中肯定經(jīng)常見到下面的這些運(yùn)動。6. 培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于實(shí)踐的意識和勇氣，主動探究實(shí)現(xiàn)知識的遷移。 紅蠟塊實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動叫做合運(yùn)動?！菊n堂實(shí)錄】引入新課 上一節(jié)我們學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動，它比直線運(yùn)動復(fù)雜，為研究復(fù)雜的運(yùn)動，就需要把復(fù)雜的運(yùn)動分為簡單的運(yùn)動，本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)一種常用的一種方法——運(yùn)動的合成各分解。那物體做曲線運(yùn)動時(shí)的受力有什么特點(diǎn)呢？演示實(shí)驗(yàn)1：以拋粉筆為例體會【體會】：物體的運(yùn)動規(guī)律不是僅僅由合外力決定的，粉筆在空中只受重力，重力方向豎直向下，但物體在空中的運(yùn)動不一定是豎直向下的，物體的運(yùn)動規(guī)律除了與合外力有關(guān)外還與物體的速度有關(guān)。速度是矢量，有大小和方向。 師：曲線運(yùn)動平均速度與平均速率的關(guān)系怎樣？ 生：平均速度的大小小于平均速率。 師：同學(xué)們能不能舉幾個物體做曲線運(yùn)動的例子。3. 結(jié)合實(shí)例理解物體做曲線運(yùn)動的條件，對比直線運(yùn)動和曲線運(yùn)動條件，加深對牛頓定律的理解。跳高跳遠(yuǎn)等。三、曲線運(yùn)動速度的方向 師：物體做曲線運(yùn)動時(shí)速度的方向有什么特點(diǎn)？速度的方向會變化嗎？比如汽車在彎道行駛時(shí)運(yùn)動方向變化了嗎？ 生：物體做曲線運(yùn)動速度的方向一直在變， 師：回答得很好！這里要提醒大家的是我們平時(shí)所講的物體的運(yùn)動方向就是指物體瞬時(shí)速度的方向?！締栴}】：那曲線運(yùn)動有加速度嗎？【解析】：因?yàn)榧铀俣缺硎疚矬w變化的快慢，既然速度變化了就一定有加速度?！窘馕觥浚轰撉蚴茇Q直向下的重力，豎直向上的支持力，磁鐵的吸引力，開始運(yùn)動后還受到方向與運(yùn)動方向相反的滑動摩擦力的作用【牢記】：當(dāng)物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動。 知道運(yùn)動的合成和分解的方法遵循平行四邊形法則過程與方法使學(xué)生能夠熟練使用平行四邊形法則進(jìn)行運(yùn)動的合成和分解情感態(tài)度與價(jià)值觀使學(xué)生明確物理中研究問題的一種方法，將曲線運(yùn)動分解為直線運(yùn)動。2. 用運(yùn)動的分解合成結(jié)合牛頓定律研究拋體運(yùn)動的特點(diǎn)，知道平拋運(yùn)動可分為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動。3. 拋體運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用。 師：回答得很好！空氣阻力一般情況下與速度有關(guān)，那這樣的運(yùn)動是勻變速運(yùn)動嗎？ 生：不是，重力是恒定不變的，但阻力卻隨著速度在變化，所以肯定不是勻變速。對于以一定速度拋出的物體，如果忽略空氣阻力，物體只受重力，這樣的運(yùn)動就叫做拋體運(yùn)動。 師：加速度是多少？ 生：大小為g，方向豎直向下。五、平拋運(yùn)動的速度 師：物體任一時(shí)刻的速度如何確定？某一時(shí)刻有三個速度量：該時(shí)刻水平方向的速度、豎直方向的速度及合速度。平拋條件分解規(guī)律；平拋物體的運(yùn)動八、斜拋運(yùn)動 師：如果物體拋出時(shí)速度不是沿水平方向，而是斜向上或斜向下，我們把這種運(yùn)動叫做斜拋運(yùn)動。以下步驟留給你生自己推導(dǎo)，教師巡視①分析合運(yùn)動對應(yīng)的初速度和加速度gθ②選擇適當(dāng)?shù)膮⒖枷?，將速度及加速度進(jìn)行分解同樣可以沿水平方向和豎直方向建立直角坐標(biāo)系如圖出發(fā)點(diǎn)為原點(diǎn)O水平方向x豎直方向y 加速度a 初速度g0 速度為 的勻速直線運(yùn)動 初速度為 的豎直上拋運(yùn)動③根據(jù)兩分運(yùn)動方向各自的速度及加速度分析兩個分運(yùn)動方向各自對應(yīng)的運(yùn)動狀態(tài) 任一時(shí)刻的位置 水平方向勻速，t時(shí)間內(nèi)的位移為，豎直方向?yàn)樨Q直上拋運(yùn)動，t時(shí)間內(nèi)位移為，所以任一時(shí)刻的位置坐標(biāo)為（，）位移 任一時(shí)刻的速度 最大高度及落地時(shí)間 水平方向：勻速 豎直方向：豎直上拋。4. 能夠通過對平拋運(yùn)動軌跡的研究計(jì)算平拋運(yùn)動物體的初速度。3. 通過實(shí)驗(yàn)處理結(jié)果加深對平拋運(yùn)動的理解★教學(xué)難點(diǎn)1. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理中的困難。 師：綜合大家的思想，為了驗(yàn)證這個結(jié)論，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方向是能夠觀察到初速度為的平拋運(yùn)動水平方向的運(yùn)動與速度為的水平方向的勻速直線運(yùn)動運(yùn)動情況相同。理論分析知平拋運(yùn)動豎直方向的運(yùn)動規(guī)律是自由落體運(yùn)動。A、B兩球同時(shí)開始運(yùn)動。設(shè)法把它描在背后的紙上就能進(jìn)行分析處理了。調(diào)節(jié)調(diào)平螺絲，觀察重垂線或氣泡水準(zhǔn)，使面板處于豎直平面內(nèi)，卡好定位板。取下記錄紙，將各次實(shí)驗(yàn)所記錄的點(diǎn)分別用平滑曲線連接起來，即可得到以不同的初速度做平拋運(yùn)動的軌跡圖線。（６）選取軌跡上離原點(diǎn)較遠(yuǎn)的點(diǎn)來測量x,y的值可減小誤差。五、計(jì)算平拋運(yùn)動的初速度 師：根據(jù)平拋運(yùn)動的軌跡如何求解平拋運(yùn)動的初速度呢？ 生：根據(jù)公式有 圓周運(yùn)動★教學(xué)目標(biāo)1. 理解什么是線速度、角速度和周期2. 知道什么是勻速圓周運(yùn)動3. 線速度、角速度及周期之間的關(guān)系4. 培養(yǎng)學(xué)生建立模型的能力及分析綜合能力5. 通過運(yùn)用理論分析生活實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體會學(xué)以致用后的成就感。圓周運(yùn)動在生活中是一個常見的運(yùn)動。 師：那以自行車架為參考系時(shí)，ABC三點(diǎn)哪個點(diǎn)運(yùn)動得更快些呢？學(xué)生討論，因?yàn)閰⒄諛?biāo)準(zhǔn)不同，所以沒有統(tǒng)一答案。原因就是我們衡量的標(biāo)準(zhǔn)不一樣?！径x】：做圓周運(yùn)動的物體某段時(shí)間內(nèi)的弧長與該段時(shí)間的比值叫做線速度。瞬時(shí)線速度大小與瞬時(shí)速度大小的關(guān)系師：現(xiàn)在我把問題再加深一點(diǎn)，瞬時(shí)線速度大小與瞬時(shí)速度大小的關(guān)系是怎樣的呢？師：瞬時(shí)線速度是t→0時(shí)的極限值。師：綜上，我們定義線速度為矢量。我們把這個量叫做“角速度”，用符號ω表示。為了表達(dá)的方便，把弧長與半徑的比值常數(shù)與普通常數(shù)區(qū)分開來，我們給θ一個單位“弧度”，用符號rad表示。五、周期師：物體做圓周運(yùn)動時(shí)，每隔一段時(shí)間就要重復(fù)一次原來的運(yùn)動，我們把這樣的運(yùn)動稱為周期性運(yùn)動。用f表示【公式】：【單位】: 六、各物理量之間的關(guān)系線速度與角速度的關(guān)系線速度與T的關(guān)系、角速度與T的關(guān)系 線速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系、角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系 觀看視頻文件：小球在水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動；勻速圓周運(yùn)動線速度、角速度與周期的關(guān)系七、勻速圓周運(yùn)動 師：在以上知識點(diǎn)的基礎(chǔ)上，我們來討論圓周運(yùn)動中代表性的運(yùn)動：勻速圓周運(yùn)動。一般圓周運(yùn)動，也可以取一段較短的時(shí)間(或弧長)看成是勻速圓周運(yùn)動 向心加速度★教學(xué)目標(biāo)(一) 知識與技能1. 知道勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動，存在加速度?！锝虒W(xué)過程一、引入 師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動中比較有代表性的勻速圓周運(yùn)動，同學(xué)們回憶一下，勻速圓周運(yùn)動有什么特點(diǎn)？生：勻速圓周運(yùn)動是線速度大小不變（或角速度不變）的圓周運(yùn)動。 （2）根據(jù)加速度公式，知平均加速度大小為【牢記】：①要注意的是：速度是矢量，矢量加減法則跟標(biāo)量加減法則是不一樣的，矢量加減法則是三角形定則；②前面在學(xué)習(xí)直線運(yùn)動時(shí)，我們是直接對速度進(jìn)行加減的，沒有用什么三角形定則，這是怎么回事？ 答：這是因?yàn)閷τ谕恢本€上的矢量加減，我們可以通過選定正方向，同向?yàn)檎?，反向?yàn)樨?fù)的方法將復(fù)雜的矢量計(jì)算變成簡單的標(biāo)量計(jì)算。當(dāng)△t→0時(shí)，α=90176?！竟健浚骸締挝弧浚簃/s2【方向】：指向圓心 師：向心加速度的物理意義是什么呢？有同學(xué)能說一說嗎？ 生：加速度是描述物體速度變化快慢的物理量。C. 向心加速度方向始終與速度方向垂直D. 在勻速圓周運(yùn)動中，向心加速度是恒定的。并學(xué)會用運(yùn)動和力的觀點(diǎn)分析、解決問題。2. 運(yùn)用向心力、向心加速度的知識解釋有關(guān)現(xiàn)象。畢竟理論只有結(jié)合實(shí)際才能被更透徹地理解。NGf 師：大家結(jié)合生活實(shí)驗(yàn)仔細(xì)體會向心力的定義，回答下面的問題。一個大人做這個工作，則這個大人可以叫做搬運(yùn)工；兩個小孩做這個工作，則這兩個小孩也可以叫做搬運(yùn)工。向心力為這兩個力的合力，指向圓心。假設(shè)A與轉(zhuǎn)盤之間無摩擦力，A將沿切線方向飛出去，發(fā)生相對運(yùn)動．因而A與轉(zhuǎn)盤間有相運(yùn)動趨勢，A必受靜摩擦力的作用．那么A所受的靜摩擦力是不是沿切線方向跟物體飛出去的方向相反呢？這里就必須搞清參考系的問題．我們說A沿切線飛出是相對于地球而言的，而現(xiàn)在是轉(zhuǎn)盤給了A靜摩擦力，因而必須以轉(zhuǎn)盤為參考系來說明A相對運(yùn)動趨勢的方向．如圖所示，在A沿切線飛至C的同時(shí)，轉(zhuǎn)盤上A原來所處的位置就轉(zhuǎn)到了B點(diǎn)，可以看出，A相對于轉(zhuǎn)盤是沿半徑遠(yuǎn)離圓心的，這正是A相對于轉(zhuǎn)盤運(yùn)動趨勢的方向，所以，物體A受到的靜摩擦力的方向必然是沿著半徑指向圓心的．　　解：正確選項(xiàng)為B．三、向心力的作用效果 師：現(xiàn)在我們來討論向心力的作用效果。 師：回答得很好！那如果力與速度既然不在同一直線上，也不垂直，那這種情況下力的作用效果是什么 生：我們可以利用力的分解合成把這個力分解到速度所在的直線上和與速度垂直的方向上，則速度方向上的分力改變速度大小，不改變方向；垂直速度方向上的分力只改變速度方向，不改變速度大小。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，獨(dú)立驗(yàn)證。五、演示實(shí)驗(yàn)：向心力演示器觀看視頻文件：向心力演示器實(shí)驗(yàn) 觀看動畫：向心力演示器六、變速圓周運(yùn)動 師：如果物體做的是變速圓周運(yùn)動，那合外力還是指向圓心嗎？ 生：如果合外力還是指向圓心，即始終與速度垂直，則合外力只能改變速度的方向不能改變速度的大小，不可能能做變速圓周運(yùn)動。例一輛汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿曲線由M向N行駛，速度逐漸減小。2. 通過日常生活中的常見例子，學(xué)會分析具體問題中的向心力來源。這些轉(zhuǎn)彎運(yùn)動實(shí)際上都是圓周運(yùn)動。隨著汽車轉(zhuǎn)彎速度的增大，所需的向心力增大，所需的靜摩擦力增大。學(xué)生作圖，教師巡視，要提醒學(xué)生雖然路面是傾斜的，但車還是在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，向心力還是在水平面，指向圓心。將路面傾斜的原因是讓支持力與豎直方向成一角度，這樣支持力的水平分力就可以提供部分向心力，減小靜摩擦力的負(fù)擔(dān)。對于火車的車輪和鐵軌構(gòu)造，大家平時(shí)都注意觀察了嗎？有哪位同學(xué)能告訴我它們的構(gòu)造？不少學(xué)生可能沒有見過，有同學(xué)見過火車，卻沒有細(xì)細(xì)觀察過 師：大家請看下面一幅圖 師：大家可以看到火車車輪有突出的輪緣，軌道將兩輪緣卡在里面。 FmgFN 師：如果火車速度超過會怎樣？達(dá)不到這個速度又會怎樣？ 生：如果火車速度超過規(guī)定的速度，重力和支持力的合力將小于需要的向心力，所差的仍需由外軌對輪緣的彈力來彌補(bǔ)；如果火車的速率小于規(guī)定的速度，重力和支持力的合力將大于需要的向心力，超出的則由內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣的彈力來平衡。 生：汽車在最高點(diǎn)時(shí)受重力和支持力，向心力由重力與支持力的合力提供。 師：該時(shí)刻人對座椅的壓力是多大？ 生：對人進(jìn)行的運(yùn)動進(jìn)行研究會發(fā)現(xiàn)，人和車一樣做的是圓周運(yùn)動，所以人也需要向心力，人受重力的座椅對人的支持力，重力與支持力的合力提供向心力。我們平時(shí)坐車時(shí)有時(shí)也會遇到這們的情況，這時(shí)我們會有一種心突然懸空的感覺，非常難受，這是一種完全失重的感覺，此時(shí)我們與座椅間沒有壓力。宇航員的身體素質(zhì)是絕對過硬的，不僅要接受失重訓(xùn)練，還是接受超重訓(xùn)練。那這個速度是多大的？ 生： 師：請大家根據(jù)地球半徑算一下具體值。帶領(lǐng)學(xué)生觀看視頻文件：完全失重六、離心運(yùn)動 師：我們已知物體做圓周運(yùn)動的條件是必須有向心力的作用，所需向心力的大小由圓周運(yùn)動的運(yùn)動狀態(tài)決定，公式是的力的作用。 師：以上①②兩種運(yùn)動均稱為離心運(yùn)動。帶領(lǐng)學(xué)生觀看視頻文件：離心運(yùn)動；離心沉淀器 師：離心運(yùn)動有時(shí)也會帶來危害。手握繩的一端，“離心力”一詞，但我們要再一次提請同學(xué)們注意，在中學(xué)物理中，沒有“離心力”這一物理概念.【牢記】：在中學(xué)物理中，沒有“離心力”這一物理