第四章 曲線運(yùn)動(dòng)

1、課 題高三物理第一輪復(fù)習(xí)教案 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 天體運(yùn)動(dòng) 第一課時(shí)教學(xué)目標(biāo)1明確形成曲線運(yùn)動(dòng)的條件（落實(shí)到平拋運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)）；2理解和運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)，能運(yùn)用平行四邊形定則處理運(yùn)動(dòng)合成與分解問題。3掌握平拋運(yùn)動(dòng)的分解方法及運(yùn)動(dòng)規(guī)律教學(xué)重點(diǎn)掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解教學(xué)難點(diǎn)平拋運(yùn)動(dòng)的掌握教學(xué)方法 教 學(xué) 實(shí) 施 過 程教學(xué)活動(dòng)個(gè)案補(bǔ)充導(dǎo)入一、曲線運(yùn)動(dòng)1曲線運(yùn)動(dòng)的條件：質(zhì)點(diǎn)所受合外力的方向（或加速度方向）跟它的速度方向不在同一直線上。物體能否做曲線運(yùn)動(dòng)要看力的方向，不是看力的大小。2曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向一定改變，所以是變速運(yùn)動(dòng)。講授新課二、運(yùn)動(dòng)的合成與分解(猴爬桿)1從已知的分運(yùn)動(dòng)來求合

2、運(yùn)動(dòng)，叫做運(yùn)動(dòng)的合成，包括位移、速度和加速度的合成，由于它們都是矢量，所以遵循四邊形定則。2求已知運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)，叫運(yùn)動(dòng)的分解，解題按實(shí)際“效果”分解，或正交分解。3合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的特征：運(yùn)動(dòng)的合成與分解符合平行四邊形法則。分運(yùn)動(dòng)共線時(shí)變成了代數(shù)相加減。矢量性v1 va1 ao v2 a2合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有“同時(shí)性”同時(shí)性每個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是獨(dú)立的，不受其他運(yùn)動(dòng)的影響?yīng)毩⑿院线\(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是由分運(yùn)動(dòng)決定的相關(guān)性 實(shí)際表現(xiàn)出來的運(yùn)動(dòng)是合運(yùn)動(dòng) 速度、時(shí)間、位移、加速度要一 一對(duì)應(yīng) 運(yùn)動(dòng)的分解要根據(jù)力的作用效果(或正交分解)4兩個(gè)互成角度的直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)？三、應(yīng)用舉例：1 過河問題例1、

3、一條寬度為L(zhǎng)的河流，水流速度為Vs,已知船在靜水中的速度為Vc，那么：（1）怎樣渡河時(shí)間最短？（2）若Vc>Vs,怎樣渡河位移最?。浚?）若Vc<Vs,怎樣注河船漂下的距離最短？分析與解：（1）如圖2甲所示，設(shè)船上頭斜向上游與河岸成任意角，這時(shí)船速在垂直于河岸方向的速度分量V1=Vcsin,渡河所需時(shí)間為：.可以看出：L、Vc一定時(shí)，t隨sin增大而減??；當(dāng)=900時(shí)，sin=1,所以，當(dāng)船頭與河岸垂直時(shí)，渡河時(shí)間最短，.(2)如圖2乙所示，渡河的最小位移即河的寬度。為了使渡河位移等于L，必須使船的合速度V的方向與河岸垂直。這是船頭應(yīng)指向河的上游，并與河岸成一定的角度。根據(jù)三角函數(shù)

4、關(guān)系有：VccosVs=0. 所以=arccosVs/Vc,因?yàn)?cos1,所以只有在Vc>Vs時(shí)，船才有可能垂直于河岸橫渡。VsVcV2圖2甲V1VsVc圖2乙VVsVc圖2丙VABE（3）如果水流速度大于船上在靜水中的航行速度，則不論船的航向如何，總是被水沖向下游。怎樣才能使漂下的距離最短呢？如圖2丙所示，設(shè)船頭Vc與河岸成角，合速度V與河岸成角?？梢钥闯觯航窃酱?，船漂下的距離x越短，那么，在什么條件下角最大呢？以Vs的矢尖為圓心，以Vc為半徑畫圓，當(dāng)V與圓相切時(shí)，角最大，根據(jù)cos=Vc/Vs,船頭與河岸的夾角應(yīng)為：=arccosVc/Vs.船漂的最短距離為：.此時(shí)渡河的最短位移為

5、：作業(yè)布置教學(xué)反思課 題高三物理第一輪復(fù)習(xí)教案 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 天體運(yùn)動(dòng) 第二課時(shí)教學(xué)目標(biāo)1明確形成曲線運(yùn)動(dòng)的條件（落實(shí)到平拋運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)）；2理解和運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)，能運(yùn)用平行四邊形定則處理運(yùn)動(dòng)合成與分解問題。3掌握平拋運(yùn)動(dòng)的分解方法及運(yùn)動(dòng)規(guī)律教學(xué)重點(diǎn)掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解教學(xué)難點(diǎn)平拋運(yùn)動(dòng)的掌握教學(xué)方法 教 學(xué) 實(shí) 施 過 程教學(xué)活動(dòng)個(gè)案補(bǔ)充導(dǎo)入2連帶運(yùn)動(dòng)問題【例2】如圖所示，汽車甲以速度v1拉汽車乙前進(jìn)，乙的速度為v2，甲、乙都在水平面上運(yùn)動(dòng)，求v1v2解析：甲、乙沿繩的速度分別為v1和v2cos，兩者應(yīng)該相等，所以有v1v2=cos1講授新課【例3】 兩根光滑的桿互相垂直地固定在一起。

6、上面分別穿有一個(gè)小球。小球a、b間用一細(xì)直棒相連如圖。當(dāng)細(xì)直棒與豎直桿夾角為時(shí)，求兩小球?qū)嶋H速度之比vavb解析：a、b沿桿分速度分別為vacos和vbsin vavb= tan13、會(huì)根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解求解面接觸物體的速度問題。求相互接觸物體的速度關(guān)聯(lián)問題時(shí)，首先要明確兩接觸物體的速度，分析彈力的方向，然后將兩物體的速度分別沿彈力的方向和垂直于彈力的方向進(jìn)行分解，令兩物體沿彈力方向的速度相等即可求出。例4、一個(gè)半徑為R的半圓柱體沿水平方向向右以速度V0勻速運(yùn)動(dòng)。在半圓柱體上擱置一根豎直桿，此桿只能沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，如圖7所示。當(dāng)桿與半圓柱體接觸點(diǎn)P與柱心的連線與豎直方向的夾角為，求豎直桿運(yùn)動(dòng)

7、的速度。ROPV0圖7V1解：設(shè)豎直桿運(yùn)動(dòng)的速度為V1，方向豎直向上由于彈力方向沿OP方向，所以V0、V1在OP方向的投影相等，即有 ，解得V1=V0.tg.四、平拋運(yùn)動(dòng)當(dāng)物體初速度水平且僅受重力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)，被稱為平拋運(yùn)動(dòng)。其軌跡為拋物線，性質(zhì)為勻變速運(yùn)動(dòng)。平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)。廣義地說，當(dāng)物體所受的合外力恒定且與初速度垂直時(shí)，做類平拋運(yùn)動(dòng)。1、 （合成與分解的角度）平拋運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律 速度：，合速度 方向 ：tan= 位移x=vot y=合位移大小：s= 方向：tan=時(shí)間由y=得t=（由下落的高度y決定）豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)，勻變速直線運(yùn)動(dòng)

8、的一切規(guī)律在豎直方向上都成立。v0vtv0vyA O BD C一個(gè)有用的推論平拋物體任意時(shí)刻瞬時(shí)時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線與初速度延長(zhǎng)線的交點(diǎn)到拋出點(diǎn)的距離都等于水平位移的一半。證明：設(shè)時(shí)間t內(nèi)物體的水平位移為s，豎直位移為h，則末速度的水平分量vx=v0=s/t，而豎直分量vy=2h/t， ，所以有2、平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)3、平拋中能量守恒注意：兩個(gè)分解（位移和速度）和兩個(gè)物理量（角度和時(shí)間）hHs L v作業(yè)布置教學(xué)反思課 題高三物理第一輪復(fù)習(xí)教案 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 天體運(yùn)動(dòng) 第三課時(shí)教學(xué)目標(biāo)1明確形成曲線運(yùn)動(dòng)的條件（落實(shí)到平拋運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)）；2理解和運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)，能運(yùn)用平行四邊形定

9、則處理運(yùn)動(dòng)合成與分解問題。3掌握平拋運(yùn)動(dòng)的分解方法及運(yùn)動(dòng)規(guī)律教學(xué)重點(diǎn)掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解教學(xué)難點(diǎn)平拋運(yùn)動(dòng)的掌握教學(xué)方法 教 學(xué) 實(shí) 施 過 程教學(xué)活動(dòng)個(gè)案補(bǔ)充導(dǎo)入四、曲線運(yùn)動(dòng)的一般研究方法研究曲線運(yùn)動(dòng)的一般方法就是正交分解法。將復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)互相垂直方向上的直線運(yùn)動(dòng)。一般以初速度或合外力的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸進(jìn)行分解。講授新課o y/mx/mMv0v13212 4 6 8 10 12 14 16N【例7】 如圖所示，在豎直平面的xoy坐標(biāo)系內(nèi)，oy表示豎直向上方向。該平面內(nèi)存在沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)帶電小球從坐標(biāo)原點(diǎn)沿oy方向豎直向上拋出，初動(dòng)能為4J，不計(jì)空氣阻力。它達(dá)到的最高點(diǎn)位置如

10、圖中M點(diǎn)所示。求：小球在M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能E1。在圖上標(biāo)出小球落回x軸時(shí)的位置N。小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能E2。五、綜合例析【例8】如圖所示，為一平拋物體運(yùn)動(dòng)的閃光照片示意圖，照片與實(shí)際大小相比縮小10倍.對(duì)照片中小球位置進(jìn)行測(cè)量得：1與4閃光點(diǎn)豎直距離為1.5 cm，4與7閃光點(diǎn)豎直距離為2.5 cm，各閃光點(diǎn)之間水平距離均為0.5 cm.則(1)小球拋出時(shí)的速度大小為多少?(2)驗(yàn)證小球拋出點(diǎn)是否在閃光點(diǎn)1處，若不在，則拋出點(diǎn)距閃光點(diǎn)1的實(shí)際水平距離和豎直距離分別為多少?(空氣阻力不計(jì)，g10 m/s2)【例9】 柯受良駕駛汽車飛越黃河，汽車從最高點(diǎn)開始到著地為止這一過程的運(yùn)動(dòng)可以看作平拋運(yùn)動(dòng)。記者

11、從側(cè)面用照相機(jī)通過多次曝光，拍攝到汽車在經(jīng)過最高點(diǎn)以后的三副運(yùn)動(dòng)照片如圖2所示，相鄰兩次曝光時(shí)間間隔相等，均為t，已知汽車的長(zhǎng)度為l，則A 從左邊一幅照片可推算出汽車的水平分速度的大小B從左邊一幅照片可推算出汽車曾經(jīng)到達(dá)的最大高度C 從中間一幅照片可推算出汽車的水平分速度的大小和汽車曾經(jīng)到達(dá)的最大高度D從右邊一幅照片可推算出汽車的水平分速度的大小點(diǎn)評(píng)：這是一道很典型的頻閃照片的題，給我們很多分析頻閃照片的啟示：要能看出動(dòng)態(tài)、要關(guān)注照片比例、要先確定運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，以便在其指引下分析，多幅照片要進(jìn)行細(xì)致的比較。六、針對(duì)練習(xí)1做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，每秒的速度增量總是A大小相等，方向相同 B大小不等，方向不

12、同C大小相等，方向不同 D大小不等，方向相同2從傾角為的足夠長(zhǎng)的斜面上的A點(diǎn)，先后將同一小球以不同的初速度水平向右拋出第一次初速度為v1，球落到斜面上的瞬時(shí)速度方向與斜面夾角為1，第二次初速度為v2，球落到斜面上的瞬時(shí)速度方向與斜面夾角為2，若v1v2，則A12 B1=2 C12D無(wú)法確定作業(yè)布置教學(xué)反思課 題高三物理第一輪復(fù)習(xí)教案 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 天體運(yùn)動(dòng) 第四課時(shí)教學(xué)目標(biāo)1明確形成曲線運(yùn)動(dòng)的條件（落實(shí)到平拋運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)）；2理解和運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)，能運(yùn)用平行四邊形定則處理運(yùn)動(dòng)合成與分解問題。3掌握平拋運(yùn)動(dòng)的分解方法及運(yùn)動(dòng)規(guī)律教學(xué)重點(diǎn)掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解教學(xué)難點(diǎn)平拋運(yùn)動(dòng)的掌握教學(xué)方法 教

13、 學(xué) 實(shí) 施 過 程教學(xué)活動(dòng)個(gè)案補(bǔ)充導(dǎo)入4如圖所示，飛機(jī)離地面高度為H500m，水平飛行速度為v1100m/s，追擊一輛速度為v220 m/s同向行駛的汽車，欲使炸彈擊中汽車，飛機(jī)應(yīng)在距離汽車的水平距離多遠(yuǎn)處投彈？(g=10m/s2)講授新課5飛機(jī)以恒定的速度v沿水平方向飛行，高度為2000m。在飛行過程中釋放一枚炸彈，經(jīng)過30s后飛行員聽見炸彈落地的爆炸聲。假設(shè)此爆炸向空間各個(gè)方向的傳播速度都為330m/s，炸彈受到的空氣阻力可以忽略，求該飛機(jī)的飛行速度v？6如圖所示，點(diǎn)光源S距墻MN的水平距離為L(zhǎng)，現(xiàn)從O處以水平速度v0平拋一小球P，P在墻上形成的影是P'，在球做平拋運(yùn)動(dòng)過程中，其

14、影P'的運(yùn)動(dòng)速度是多大？7在離地面高為h，離豎直光滑墻的水平距離為s1處，有一小球以v0的速度向墻水平拋出，如圖所示。小球與墻碰撞后落地，不計(jì)碰撞過程中的能量損失，也不考慮碰撞的時(shí)間，則落地點(diǎn)到墻的距離s2為多少？8如圖所示，光滑斜面長(zhǎng)為a，寬為b，傾角為。一物塊沿斜面上方頂點(diǎn)P水平射入，而從右下方頂點(diǎn)Q離開斜面，求物塊入射的初速度為多少？【例5】 已知網(wǎng)高H，半場(chǎng)長(zhǎng)L，扣球點(diǎn)高h(yuǎn)，扣球點(diǎn)離網(wǎng)水平距離s、求：水平扣球速度v的取值范圍。解析：假設(shè)運(yùn)動(dòng)員用速度vmax扣球時(shí)，球剛好不會(huì)出界，用速度vmin扣球時(shí)，球剛好不觸網(wǎng)，從圖中數(shù)量關(guān)系可得：OA；實(shí)際扣球速度應(yīng)在這兩個(gè)值之間。例6、如

15、圖8在傾角為的斜面頂端A處以速度V0水平拋出一小球，落在斜面上的某一點(diǎn)B處，設(shè)空氣阻力不計(jì)，求（1）小球從A運(yùn)動(dòng)到B處所需的時(shí)間；（2）從拋出開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間小球離斜面的距離達(dá)到最大？圖8BAV0V0Vy1分析與解：（1）小球做平拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)受到斜面體的限制，設(shè)從小球從A運(yùn)動(dòng)到B處所需的時(shí)間為t,則：水平位移為x=V0t豎直位移為y=數(shù)學(xué)關(guān)系得到: （2）從拋出開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過t1時(shí)間小球離斜面的距離達(dá)到最大,當(dāng)小球的速度與斜面平行時(shí)，小球離斜面的距離達(dá)到最大。因Vy1=gt1=V0tan,所以。作業(yè)布置教學(xué)反思課 題高三物理第一輪復(fù)習(xí)教案 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 天體運(yùn)動(dòng) 第五課時(shí)教學(xué)目標(biāo)1掌

16、握描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量及相關(guān)計(jì)算公式；2學(xué)會(huì)應(yīng)用牛頓第二定律解決圓周運(yùn)動(dòng)問題3掌握分析、解決圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)問題的基本方法和基本技能教學(xué)重點(diǎn)勻速圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)難點(diǎn)應(yīng)用牛頓第二定律解決圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問題教學(xué)方法 教 學(xué) 實(shí) 施 過 程教學(xué)活動(dòng)個(gè)案補(bǔ)充導(dǎo)入一、描述圓周運(yùn)動(dòng)物理量：1、線速度（1）大?。簐= (s是t時(shí)間內(nèi)通過的弧長(zhǎng))（2）方向：沿圓周的切線方向，時(shí)刻變化（3）物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢講授新課2、角速度：（1）大?。簑= (是t時(shí)間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過的圓心角)（2）方向：沿圓周的切線方向，時(shí)刻變化（3）物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢3、周期T、頻率f：作圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)一周所用

17、的時(shí)間,叫周期；單位時(shí)間內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，叫頻率。即周期的倒數(shù)。4、的關(guān)系v=w r=2rf點(diǎn)評(píng)：、，若一個(gè)量確定，其余兩個(gè)量也就確定了，而v還和r有關(guān)。5、向心加速度a：（1）大?。篴 =2 f 2r（2）方向：總指向圓心，時(shí)刻變化abcd（3）物理意義：描述線速度方向改變的快慢?！纠?】如圖所示裝置中，三個(gè)輪的半徑分別為r、2r、4r，b點(diǎn)到圓心的距離為r，求圖中a、b、c、d各點(diǎn)的線速度之比、角速度之比、加速度之比。點(diǎn)評(píng)：凡是直接用皮帶傳動(dòng)（包括鏈條傳動(dòng)、摩擦傳動(dòng)）的兩個(gè)輪子，兩輪邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相等；凡是同一個(gè)輪軸上（各個(gè)輪都繞同一根軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)）的各點(diǎn)角速度相等（軸上的點(diǎn)

18、除外）。大齒輪小齒輪車輪小發(fā)電機(jī)摩擦小輪鏈條【例2】如圖所示，一種向自行車車燈供電的小發(fā)電機(jī)的上端有一半徑r0=1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣接觸。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因摩擦而帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而為發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力。自行車車輪的半徑R1=35cm，小齒輪的半徑R2=4.0cm，大齒輪的半徑R3=10.0cm。求大齒輪的轉(zhuǎn)速n1和摩擦小輪的轉(zhuǎn)速n2之比。（假定摩擦小輪與自行車輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)）作業(yè)布置教學(xué)反思課 題高三物理第一輪復(fù)習(xí)教案 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 天體運(yùn)動(dòng) 第六課時(shí)教學(xué)目標(biāo)1掌握描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量及相關(guān)計(jì)算公式；2學(xué)會(huì)應(yīng)用牛頓第二定律解決圓周運(yùn)動(dòng)問題3掌握分析、解決圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)問

19、題的基本方法和基本技能教學(xué)重點(diǎn)勻速圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)難點(diǎn)應(yīng)用牛頓第二定律解決圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問題教學(xué)方法 教 學(xué) 實(shí) 施 過 程教學(xué)活動(dòng)個(gè)案補(bǔ)充導(dǎo)入二、牛頓運(yùn)動(dòng)定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用（圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)問題）1向心力（1）大?。海?）方向：總指向圓心，時(shí)刻變化講授新課點(diǎn)評(píng)：“向心力”是一種效果力。任何一個(gè)力，或者幾個(gè)力的合力，或者某一個(gè)力的某個(gè)分力，只要其效果是使物體做圓周運(yùn)動(dòng)的，都可以作為向心力。“向心力”不一定是物體所受合外力。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，向心力就是物體所受的合外力，總是指向圓心。做變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，向心力只是物體所受合外力在沿著半徑方向上的一個(gè)分力，合外力的另一個(gè)分力沿著圓周的切線，使

20、速度大小改變。2處理方法：一般地說，當(dāng)做圓周運(yùn)動(dòng)物體所受的合力不指向圓心時(shí)，可以將它沿半徑方向和切線方向正交分解，其沿半徑方向的分力為向心力，只改變速度的方向，不改變速度的大??；其沿切線方向的分力為切向力，只改變速度的大小，不改變速度的方向。分別與它們相應(yīng)的向心加速度描述速度方向變化的快慢，切向加速度描述速度大小變化的快慢。做圓周運(yùn)動(dòng)物體所受的向心力和向心加速度的關(guān)系同樣遵從牛頓第二定律：Fn=man在列方程時(shí)，根據(jù)物體的受力分析，在方程左邊寫出外界給物體提供的合外力，右邊寫出物體需要的向心力（可選用等各種形式）。如果沿半徑方向的合外力大于做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，物體將做向心運(yùn)動(dòng)，半徑將減小；

21、如果沿半徑方向的合外力小于做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，物體將做離心運(yùn)動(dòng)，半徑將增大。如衛(wèi)星沿橢圓軌道運(yùn)行時(shí)，在遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn)的情況。3處理圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)問題的一般步驟：（1）確定研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析；（2）建立坐標(biāo)系，通常選取質(zhì)點(diǎn)所在位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，其中一條軸與半徑重合；（3）用牛頓第二定律和平衡條件建立方程求解。4幾個(gè)特例（1）圓錐擺圓錐擺是運(yùn)動(dòng)軌跡在水平面內(nèi)的一種典型的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。其特點(diǎn)是由物體所受的重力與彈力的合力充當(dāng)向心力，NGF向心力的方向水平。也可以說是其中彈力的水平分力提供向心力（彈力的豎直分力和重力互為平衡力）?！纠?】 小球在半徑為R的光滑半球內(nèi)做水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，試分

22、析圖中的（小球與半球球心連線跟豎直方向的夾角）與線速度v、周期T的關(guān)系。（小球的半徑遠(yuǎn)小于R。）GF繩FG作業(yè)布置教學(xué)反思課 題高三物理第一輪復(fù)習(xí)教案 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 天體運(yùn)動(dòng) 第七課時(shí)教學(xué)目標(biāo)1掌握描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量及相關(guān)計(jì)算公式；2學(xué)會(huì)應(yīng)用牛頓第二定律解決圓周運(yùn)動(dòng)問題3掌握分析、解決圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)問題的基本方法和基本技能教學(xué)重點(diǎn)勻速圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)難點(diǎn)應(yīng)用牛頓第二定律解決圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問題教學(xué)方法 教 學(xué) 實(shí) 施 過 程教學(xué)活動(dòng)個(gè)案補(bǔ)充導(dǎo)入（2）豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)處的受力特點(diǎn)及分類 這類問題的特點(diǎn)是：由于機(jī)械能守恒，物體做圓周運(yùn)動(dòng)的速率時(shí)刻在改變，物體在最高點(diǎn)處的速率最小，在最低點(diǎn)處

23、的速率最大。物體在最低點(diǎn)處向心力向上，而重力向下，所以彈力必然向上且大于重力；而在最高點(diǎn)處，向心力向下，重力也向下，所以彈力的方向就不能確定了，要分三種情況進(jìn)行討論。講授新課彈力只可能向下，如繩拉球。這種情況下有即，否則不能通過最高點(diǎn)。彈力只可能向上，如車過橋。在這種情況下有：，否則車將離開橋面，做平拋運(yùn)動(dòng)。彈力既可能向上又可能向下，如管內(nèi)轉(zhuǎn)（或桿連球、環(huán)穿珠）。這種情況下，速度大小v可以取任意值。但可以進(jìn)一步討論：當(dāng)時(shí)物體受到的彈力必然是向下的；當(dāng)時(shí)物體受到的彈力必然是向上的；當(dāng)時(shí)物體受到的彈力恰好為零。當(dāng)彈力大小F<mg時(shí)，向心力有兩解：mg±F；當(dāng)彈力大小F>mg時(shí)

24、，向心力只有一解：F +mg；當(dāng)彈力F=mg時(shí)，向心力等于零?！纠?】 如圖所示，桿長(zhǎng)為L(zhǎng)，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(dòng)，已知在最高點(diǎn)處，桿對(duì)球的彈力大小為F=1mg，求這時(shí)小球的瞬時(shí)速度大小。點(diǎn)評(píng)：本題是桿連球繞軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)機(jī)械能守恒，還能求出小球在最低點(diǎn)的即時(shí)速度。 需要注意的是：若題目中說明小球在桿的帶動(dòng)下在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)過程中小球的機(jī)械能不再守恒，這兩類題務(wù)必分清?！纠?】 如圖所示的裝置是在豎直平面內(nèi)放置光滑的絕緣軌道，處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，以帶負(fù)電荷的小球從高h(yuǎn)的A處?kù)o止開始下滑，沿軌道ABC運(yùn)動(dòng)后進(jìn)入圓環(huán)內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)。已知小球所受到電場(chǎng)力

25、是其重力的34，圓滑半徑為R，斜面傾角為，sBC=2R。若使小球在圓環(huán)內(nèi)能作完整的圓周運(yùn)動(dòng)，h至少為多少？ 【例6】如圖所示，用細(xì)繩一端系著的質(zhì)量為M=0.6kg的物體A靜止在水平轉(zhuǎn)盤上，細(xì)繩另一端通過轉(zhuǎn)盤中心的光滑小孔O吊著質(zhì)量為m=0.3kg的小球B，A的重心到O點(diǎn)的距離為0.2m若A與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為f=2N，為使小球B保持靜止，求轉(zhuǎn)盤繞中心O旋轉(zhuǎn)的角速度的取值范圍（取g=10m/s2）作業(yè)布置教學(xué)反思課 題高三物理第一輪復(fù)習(xí)教案 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 天體運(yùn)動(dòng) 第八課時(shí)教學(xué)目標(biāo)1掌握描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量及相關(guān)計(jì)算公式；2學(xué)會(huì)應(yīng)用牛頓第二定律解決圓周運(yùn)動(dòng)問題3掌握分析、解決圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力

26、學(xué)問題的基本方法和基本技能教學(xué)重點(diǎn)勻速圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)難點(diǎn)應(yīng)用牛頓第二定律解決圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問題教學(xué)方法 教 學(xué) 實(shí) 施 過 程教學(xué)活動(dòng)個(gè)案補(bǔ)充導(dǎo)入【例7】一內(nèi)壁光滑的環(huán)形細(xì)圓管，位于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為R（比細(xì)管的半徑大得多）在圓管中有兩個(gè)直徑與細(xì)管內(nèi)徑相同的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）A球的質(zhì)量為m1，B球的質(zhì)量為m2它們沿環(huán)形圓管順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度都為v0設(shè)A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，B球恰好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，若要此時(shí)兩球作用于圓管的合力為零，那么m1、m2、R與v0應(yīng)滿足的關(guān)系式是_講授新課【例8】如圖所示，位于豎直平面上的1/4圓弧光滑軌道，半徑為R，OB沿豎直方向，上端A距地面高度為H，質(zhì)量

27、為m的小球從A點(diǎn)由靜止釋放，最后落在水平地面上C點(diǎn)處，不計(jì)空氣阻力，求：(1)小球運(yùn)動(dòng)到軌道上的B點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力多大?(2)小球落地點(diǎn)C與B點(diǎn)水平距離s是多少?【例9】如圖所示，滑塊在恒定外力作用下從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止出發(fā)到B點(diǎn)時(shí)撤去外力，又沿豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道運(yùn)動(dòng)，且恰好通過軌道最高點(diǎn)C，滑塊脫離半圓形軌道后又剛好落到原出發(fā)點(diǎn)A，試求滑塊在AB段運(yùn)動(dòng)過程中的加速度.四、針對(duì)練習(xí)：1如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一個(gè)球.把小球拉到與懸點(diǎn)O處于同一水平面的A點(diǎn)，并給小球豎直向下的初速度，使小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。要使小球能夠在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在A處

28、小球豎直向下的最小初速度應(yīng)為A. B. C. D. 2由上海飛往美國(guó)洛杉磯的飛機(jī)與洛杉磯返航飛往上海的飛機(jī)，若往返飛行時(shí)間相同，且飛經(jīng)太平洋上空等高勻速飛行，飛行中兩種情況相比較，飛機(jī)上的乘客對(duì)座椅的壓力A.相等B.前者一定稍大于后者C.前者一定稍小于后者D.均可能為零3用一根細(xì)線一端系一小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），另一端固定在一光滑錐頂上，如圖（1）所示，設(shè)小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為，線的張力為T，則T隨2變化的圖象是圖（2）中的、 4在質(zhì)量為M的電動(dòng)機(jī)飛輪上，固定著一個(gè)質(zhì)量為m的重物，重物到軸的距離為R，如圖所示，為了使電動(dòng)機(jī)不從地面上跳起，電動(dòng)機(jī)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度不能超過A BC

29、D作業(yè)布置教學(xué)反思課 題高三物理第一輪復(fù)習(xí)教案 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 天體運(yùn)動(dòng) 第九課時(shí)教學(xué)目標(biāo)1掌握萬(wàn)有引力定律內(nèi)容能夠應(yīng)用萬(wàn)有引力定律解決天體衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)問題2掌握宇宙速度的概念3掌握用萬(wàn)有引力定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)問題基本方法基本技能教學(xué)重點(diǎn)萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)宇宙速度、人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)教學(xué)方法 教 學(xué) 實(shí) 施 過 程教學(xué)活動(dòng)個(gè)案補(bǔ)充導(dǎo)入一、萬(wàn)有引力定律：（1687年） 適用于兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)或均勻球體；r為兩質(zhì)點(diǎn)或球心間的距離；G為萬(wàn)有引力恒量（1798年由英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許利用扭秤裝置測(cè)出）講授新課二、萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用1解題的相關(guān)知識(shí)：（1）在高考試題中，應(yīng)用萬(wàn)有引力定律解題的知識(shí)常

30、集中于兩點(diǎn)：一是天體運(yùn)動(dòng)的向心力來源于天體之間的萬(wàn)有引力，即；二是地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力近似等于物體的重力，即G mg從而得出GMRg。（2）圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)公式：，v=r。由可得： r越大，v越小。由可得： r越大，越小。由可得： r越大T越大。由可得： r越大，a向越小。點(diǎn)評(píng)：需要說明的是，萬(wàn)有引力定律中兩個(gè)物體的距離，對(duì)于相距很遠(yuǎn)因而可以看作質(zhì)點(diǎn)的物體就是指兩質(zhì)點(diǎn)的距離；對(duì)于未特別說明的天體，都可認(rèn)為是均勻球體，則指的是兩個(gè)球心的距離。人造衛(wèi)星及天體的運(yùn)動(dòng)都近似為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。2常見題型萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用主要涉及幾個(gè)方面：（1）測(cè)天體的質(zhì)量及密度：（萬(wàn)有引力全部提供向心力）由 得又 得【例1

31、】中子星是恒星演化過程的一種可能結(jié)果，它的密度很大?，F(xiàn)有一中子星，觀測(cè)到它的自轉(zhuǎn)周期為T=s。問該中子星的最小密度應(yīng)是多少才能維持該星的穩(wěn)定，不致因自轉(zhuǎn)而瓦解。計(jì)算時(shí)星體可視為均勻球體。(引力常數(shù)G=6.6710m/kg.s)點(diǎn)評(píng)：在應(yīng)用萬(wàn)有引力定律解題時(shí)，經(jīng)常需要像本題一樣先假設(shè)某處存在一個(gè)物體再分析求解是應(yīng)用萬(wàn)有引力定律解題慣用的一種方法。作業(yè)布置教學(xué)反思課 題高三物理第一輪復(fù)習(xí)教案 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 天體運(yùn)動(dòng) 第十課時(shí)教學(xué)目標(biāo)1掌握萬(wàn)有引力定律內(nèi)容能夠應(yīng)用萬(wàn)有引力定律解決天體衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)問題2掌握宇宙速度的概念3掌握用萬(wàn)有引力定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)問題基本方法基本技能教學(xué)重點(diǎn)萬(wàn)有引力

32、定律的應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)宇宙速度、人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)教學(xué)方法 教 學(xué) 實(shí) 施 過 程教學(xué)活動(dòng)個(gè)案補(bǔ)充導(dǎo)入（2）行星表面重力加速度、軌道重力加速度問題：（重力近似等于萬(wàn)有引力）表面重力加速度：講授新課軌道重力加速度：【例2】一衛(wèi)星繞某行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知行星表面的重力加速度為g0，行星的質(zhì)量M與衛(wèi)星的質(zhì)量m之比M/m=81，行星的半徑R0與衛(wèi)星的半徑R之比R0/R3.6，行星與衛(wèi)星之間的距離r與行星的半徑R0之比r/R060。設(shè)衛(wèi)星表面的重力加速度為g，則在衛(wèi)星表面有 經(jīng)過計(jì)算得出：衛(wèi)星表面的重力加速度為行星表面的重力加速度的1/3600。上述結(jié)果是否正確？若正確，列式證明；若有錯(cuò)誤，求出正確結(jié)果。（

33、3）人造衛(wèi)星、宇宙速度：人造衛(wèi)星分類（略）：其中重點(diǎn)了解同步衛(wèi)星宇宙速度：（弄清第一宇宙速度與發(fā)衛(wèi)星發(fā)射速度的區(qū)別）【例3】我國(guó)自行研制的“風(fēng)云一號(hào)”、“風(fēng)云二號(hào)”氣象衛(wèi)星運(yùn)行的軌道是不同的。“一號(hào)”是極地圓形軌道衛(wèi)星。其軌道平面與赤道平面垂直，周期是12h；“二號(hào)”是地球同步衛(wèi)星。兩顆衛(wèi)星相比 號(hào)離地面較高； 號(hào)觀察范圍較大； 號(hào)運(yùn)行速度較大。若某天上午8點(diǎn)“風(fēng)云一號(hào)”正好通過某城市的上空，那么下一次它通過該城市上空的時(shí)刻將是 ?！纠?】可發(fā)射一顆人造衛(wèi)星，使其圓軌道滿足下列條件（ ）A、與地球表面上某一緯度線（非赤道）是共面的同心圓B、與地球表面上某一經(jīng)度線是共面的同心圓C 、與地球表面上

34、的赤道線是共面同心圓,且衛(wèi)星相對(duì)地面是運(yùn)動(dòng)的D 、與地球表面上的赤道線是共面同心圓,且衛(wèi)星相對(duì)地面是靜止的【例5】偵察衛(wèi)星在通過地球兩極上的圓軌道上運(yùn)行，它的運(yùn)行軌道距地面高度為h，要使衛(wèi)星在一天的時(shí)間內(nèi)將地面上赤道各處在日照條件的情況下全都拍攝下來，衛(wèi)星在通過赤道上空時(shí)，衛(wèi)星上的攝像機(jī)至少應(yīng)拍攝地面上赤道圓周的弧長(zhǎng)是多少？設(shè)地球半徑為R，地面處的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)的周期為T?！纠?】在地球（看作質(zhì)量均勻分布的球體）上空有許多同步衛(wèi)星，下面說法中正確的是（ ）A 它們的質(zhì)量可能不同B它們的速度可能不同C它們的向心加速度可能不同D它們離地心的距離可能不同【例7】地球同步衛(wèi)星到地心的距離r可

35、由求出，已知式中a的單位是m，b的單位是s，c的單位是m/s2，則： A a是地球半徑，b是地球自轉(zhuǎn)的周期，C是地球表面處的重力加速度；Ba是地球半徑。b是同步衛(wèi)星繞地心運(yùn)動(dòng)的周期，C是同步衛(wèi)星的加速度；Ca是赤道周長(zhǎng)，b是地球自轉(zhuǎn)周期，C是同步衛(wèi)星的加速度D a是地球半徑，b是同步衛(wèi)星繞地心運(yùn)動(dòng)的周期，C是地球表面處的重力加速度。作業(yè)布置教學(xué)反思課 題高三物理第一輪復(fù)習(xí)教案 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 天體運(yùn)動(dòng) 第十一課時(shí)教學(xué)目標(biāo)1掌握萬(wàn)有引力定律內(nèi)容能夠應(yīng)用萬(wàn)有引力定律解決天體衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)問題2掌握宇宙速度的概念3掌握用萬(wàn)有引力定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)問題基本方法基本技能教學(xué)重點(diǎn)萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用

36、教學(xué)難點(diǎn)宇宙速度、人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)教學(xué)方法 教 學(xué) 實(shí) 施 過 程教學(xué)活動(dòng)個(gè)案補(bǔ)充導(dǎo)入【例8】我國(guó)自制新型“長(zhǎng)征”運(yùn)載火箭，將模擬載人航天試驗(yàn)飛船“神舟三號(hào)”送入預(yù)定軌道，飛船繞地球遨游太空t7天后又順利返回地面。飛船在運(yùn)動(dòng)過程中進(jìn)行了預(yù)定的空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)，獲得圓滿成功。設(shè)飛船軌道離地高度為h，地球半徑為R，地面重力加速度為g.則“神舟三號(hào)”飛船繞地球正常運(yùn)轉(zhuǎn)多少圈?(用給定字母表示)。若h600 km，R6400 km，則圈數(shù)為多少?講授新課（4）雙星問題：【例9】?jī)蓚€(gè)星球組成雙星，它們?cè)谙嗷ブg的萬(wàn)有引力作用下，繞連線上某點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)測(cè)得兩星中心距離為R，其運(yùn)動(dòng)周期為T，求兩

37、星的總質(zhì)量。（5）有關(guān)航天問題的分析：【例10】無(wú)人飛船“神州二號(hào)”曾在離地高度為H3. 4105m的圓軌道上運(yùn)行了47小時(shí)。求在這段時(shí)間內(nèi)它繞行地球多少圈？（地球半徑R=6.37106m，重力加速度g9.8m/s2）【例11】2003年10月16日北京時(shí)間6時(shí)34分，中國(guó)首位航天員楊利偉乘坐“神舟”五號(hào)飛船在內(nèi)蒙古中部地區(qū)成功著陸，中國(guó)首次載人航天飛行任務(wù)獲得圓滿成功。中國(guó)由此成為世界上繼俄、美之后第三個(gè)有能力將航天員送上太空的國(guó)家。據(jù)報(bào)道，中國(guó)首位航天員楊利偉乘坐的“神舟”五號(hào)載人飛船，于北京時(shí)間十月十五日九時(shí)，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征二號(hào)F”型運(yùn)載火箭發(fā)射升空。此后，飛船按照預(yù)定軌道環(huán)

38、繞地球十四圈，在太空飛行約二十一小時(shí)，若其運(yùn)動(dòng)可近似認(rèn)為是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，飛船距地面高度約為340千米，已知萬(wàn)有引力常量為G=6.67×1011牛·米2/千克2，地球半徑約為6400千米，且地球可視為均勻球體，則試根據(jù)以上條件估算地球的密度。（結(jié)果保留1位有效數(shù)學(xué)）（6）天體問題為背景的信息給予題近兩年，以天體問題為背景的信息給予題在全國(guó)各類高考試卷中頻頻出現(xiàn)，不僅考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握，而且考查考生從材料、信息中獲取有用信息以及綜合能力。這類題目一般由兩部分組成：信息給予部分和問題部分。信息給予部分是向?qū)W生提供解題信息，包括文字?jǐn)⑹觥?shù)據(jù)等，內(nèi)容是物理學(xué)研究的概念、定律、規(guī)律

39、等，問題部分是圍繞信息給予部分來展開，考查學(xué)生能否從信息給予部分獲得有用信息，以及能否遷移到回答的問題中來。從題目中提煉有效信息是解決此類問題的關(guān)鍵所在?！纠?2】 地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)角速度為。萬(wàn)有引力恒量為G，如果規(guī)定物體在離地球無(wú)窮遠(yuǎn)處勢(shì)能為0，則質(zhì)量為m的物體離地心距離為r時(shí)，具有的萬(wàn)有引力勢(shì)能可表示為。國(guó)際空間站是迄今世界上最大的航天工程，它是在地球大氣層上空繞地球飛行的一個(gè)巨大人造天體，可供宇航員在其上居住和科學(xué)實(shí)驗(yàn)。設(shè)空間站離地面高度為h，如果雜該空間站上直接發(fā)射一顆質(zhì)量為m的小衛(wèi)星，使其能到達(dá)地球同步衛(wèi)星軌道并能在軌道上正常運(yùn)行，由該衛(wèi)星在離開空間站時(shí)必須具有多大的動(dòng)能？【例13】 1997年8月26日在日本舉行的國(guó)際學(xué)術(shù)大會(huì)上，德國(guó)MaxPlanck學(xué)會(huì)的一個(gè)研究組宣布了他們的研究成果：銀河系的中心可能存在大黑洞，他們的根據(jù)是用口徑為3.5m的天文望遠(yuǎn)鏡