20xx-20xx學(xué)年人教版必修2教案：第五章曲線運(yùn)動第1節(jié)曲線運(yùn)動-資料下載頁
2024-12-09 03:12本頁面
【導(dǎo)讀】1．知道曲線運(yùn)動物體的位置確定方法，了解曲線運(yùn)動物體的位移；3．掌握運(yùn)動的合成和分解的基本方法，能用于研究蠟塊的運(yùn)動；4．知道物體做曲線運(yùn)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。3．體驗用直線運(yùn)動的思路來研究曲線運(yùn)動。1．能領(lǐng)略曲線運(yùn)動的奇妙與和諧，發(fā)展對科學(xué)的好奇心與求知欲；在實(shí)際生活中，普遍發(fā)生的是曲線運(yùn)動。彈、汽車拐彎等的運(yùn)動是曲線運(yùn)動，地球、月球、人造衛(wèi)星等天體的運(yùn)動也都是曲線運(yùn)動。運(yùn)動的方法，下一節(jié)將根據(jù)牛頓運(yùn)動定律得出質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動的規(guī)律。那么什么是曲線運(yùn)動呢？界里如天體運(yùn)行；生活中如投標(biāo)搶、擲鐵餅、跳高、既遠(yuǎn)等均為曲線運(yùn)動。運(yùn)動員擲鏈球時，鏈球在運(yùn)動員的牽引下做曲線運(yùn)動，一旦運(yùn)動員放手，鏈球即刻飛出。般的曲線運(yùn)動是不是也是這樣呢?下面我們來做個實(shí)驗看一看，一般的曲線運(yùn)動是什么情況。道的一端滾入，在軌道的束縛下做曲線運(yùn)動。曲線運(yùn)動的方向時刻在變，
【正文】 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(shí)際上就是消參數(shù)的過程。 從這兩個關(guān)系式中消去變量 t，得到 yxvyxv? 現(xiàn)在我們對上式進(jìn)行數(shù)學(xué)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(yùn)動，所以 vy、 vx都是常量，所以 yxvv 也是常量，可見 yxvyxv? 代表的是一條過原點(diǎn)的傾斜直線。 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。 五、 物體做曲線運(yùn)動的條件 為什么有些物體做直線運(yùn)動，有些物體做曲線運(yùn)動呢 ?下面我們通過幾個實(shí)驗來研究以下這個問題。 【 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。（ 鋼球做直線運(yùn)動，速度逐漸減小。 ） 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。） 摩擦力的方向如何？（ 摩擦力的方向與運(yùn)動方向在同一直線上，但與運(yùn)動方向相反 ） 在剛才 的 實(shí)驗中，鋼球的運(yùn)動路徑旁邊放一塊磁鐵，重復(fù)剛才的實(shí)驗操作，觀察鋼球在桌面上的運(yùn)動情況？（ 鋼球做曲線運(yùn)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(yùn)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(yùn)動不斷改變，但總是不與運(yùn)動方向在同一直線上。 ） 把上次實(shí)驗用的鋼球改為同等大小的木球重復(fù)上次實(shí)驗，觀察木球運(yùn)動情況？（ 木球做直線運(yùn)動，速度不斷減小。 ） 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。 ） 隨手拋出一個粉筆頭，觀察粉筆頭的運(yùn)動狀態(tài)？（ 粉筆頭做曲線運(yùn)動 ） 分析粉筆頭的受力情況？（ 受豎直向下的重力的作用。 ） 在以上幾個實(shí)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 。 由此我們可以得出什么樣的情況下物體會做曲線運(yùn)動？ 1． 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，物體做曲線運(yùn)動 拋出的石子，由于所受重力的方向與速度的方向不在一條直線上，所以石子做曲線運(yùn)動；人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行，由于地球?qū)λ囊εc速度的方向不在同一直線上，所以衛(wèi)星做曲線運(yùn)動。 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。 3．物體做直線運(yùn)動和曲線運(yùn)動條件的理論解釋 物體做直線運(yùn)動和曲線運(yùn)動條件，可以根據(jù)牛頓第二定律平來解釋。 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。 如果合力的方向跟速度方向不在同一條直線上，而是成一角度，產(chǎn)生的加速度也是跟速度的方向不在一條直線上，而是成一夾角，這時，合力不但可以改變速度的大小，而且可以改變速度的方向，使物體就做曲線運(yùn)動。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。 4．曲線運(yùn)動軌跡彎曲的特點(diǎn) 實(shí)例分析：將物體拋出后物體在重力的作用下做曲線運(yùn)動。 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v0 v1 v2 G G G v v v F F F 平拋運(yùn)動 圓周運(yùn)動 v F 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。 ［布置作業(yè)］ 教材第 7頁“問題與練習(xí)”。
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