物理人教版必修二第一章講義

1、 1-1曲線運(yùn)動(dòng)一、溫故1、直線運(yùn)動(dòng)：物體運(yùn)動(dòng)軌跡是直線的運(yùn)動(dòng)；2、曲線運(yùn)動(dòng)：物體運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)。二、知新1、曲線運(yùn)動(dòng)位移分析如圖構(gòu)造直角坐標(biāo)系，與常規(guī)坐標(biāo)系不同，y軸正向在下方，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng) 到A點(diǎn)時(shí)，它相對(duì)于拋出點(diǎn) O而言，位移為OA長(zhǎng)，用L表示。然而曲線 寸 運(yùn)動(dòng)的位移隨著運(yùn)動(dòng)時(shí)刻變化，故將其分解為沿 x軸和沿y軸的位移進(jìn)行 分析，這樣問(wèn)題就簡(jiǎn)單了。實(shí)際位移：L 分位移：圖中x和圖中y2、曲線運(yùn)動(dòng)速度分析在曲線運(yùn)動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻（或某一位置）的速度方向是在曲線上這一點(diǎn)的切線 方向；物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程，速度方向時(shí)刻在變化，可見(jiàn)曲線運(yùn)動(dòng)是一個(gè)變速運(yùn)動(dòng)。3、做曲線運(yùn)動(dòng)的條件物體所受合外力的方

2、向與速度方向在同一直線上，物體將做直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)物體所受合 外力方向與速度方向不在同一直線上時(shí)，物體將做曲線運(yùn)動(dòng)。4、運(yùn)動(dòng)的合成分解運(yùn)動(dòng)的合成是指位移、速度和加速度的合成；物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向?yàn)楹线\(yùn)動(dòng)方向。運(yùn)動(dòng)的合成和分解遵循實(shí)際情況原則，分解規(guī)則與矢量合成分解一致三、常見(jiàn)問(wèn)題1、與純和桿相關(guān)聯(lián)物體運(yùn)動(dòng)分解不可伸長(zhǎng)的桿和純，若各點(diǎn)速度不同，但各點(diǎn)速度沿桿和繩的方向速 度投影相同。2、小船過(guò)河問(wèn)題四類問(wèn)題：能否垂直河岸過(guò)河，過(guò)河時(shí)間最短，過(guò)河位移最短，躲避障礙問(wèn)題。(1)運(yùn)動(dòng)實(shí)際效果分析(2)正交分解(不常E1 1-2平拋運(yùn)動(dòng)、溫故知新1、拋體運(yùn)動(dòng)(1)定義：將物體以一定初速度拋出，且物體只受重力作用

3、下的運(yùn)動(dòng)。(理想化運(yùn)動(dòng))(2)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：只受重力作用，所以拋體運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)為豎直上拋或豎直 下拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，初速度方向與加速度方向在同一直線上，為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)為平拋 或斜拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，初速度方向不在同一直線上，所以為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。(3)運(yùn)動(dòng)分析：常見(jiàn)分解方法為水平豎直正交分解，水平方向勻速，豎直方向勻變速 直線運(yùn)動(dòng)。2、平拋運(yùn)動(dòng)(1)定義：將物體以一定初速度沿水平方向拋出， 且物體只受重力作用下的運(yùn)動(dòng)。(理 想化運(yùn)動(dòng))(2)條件：初速度沿水平方向，只受重力作用。(3)平拋運(yùn)動(dòng)分析平拋運(yùn)動(dòng)可以看做是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合成速度公式水平方向速度Vx =Vo ,

4、豎直方向Vy=gtv = v;vX2 + v2, tan 8=vy = St 0 Vx Vo位移公式水平方向位移x=v0t,豎直方向y=1gt2,實(shí)際位移L =.x2 + y2,tan邛=)=-g-t 2x 2vo平拋運(yùn)動(dòng)軌跡由X=V0t, y =1或2得丫 =Wx2,可見(jiàn)平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條拋物線。 22vo(4)平拋運(yùn)動(dòng)常見(jiàn)結(jié)論2h2h運(yùn)動(dòng)時(shí)間t =1-水平位移x = vot=voj可落地速度v=qv2+2gh任意兩個(gè)時(shí)刻速度變化量 Av = g*平拋運(yùn)動(dòng)位移傾角與速度傾角之間關(guān)系tan【-2tan :3、豎直上拋運(yùn)動(dòng)(復(fù)習(xí))4、斜拋運(yùn)動(dòng)(1)斜上拋：可以將運(yùn)動(dòng)分解為水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，

5、豎直方向豎直上拋運(yùn)動(dòng)。(2)斜下拋：可以將運(yùn)動(dòng)分解為水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)， 豎直方 向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。升 1-4圓周運(yùn)動(dòng)%一、溫故，0 w二、知新1、圓周運(yùn)動(dòng)物體沿著圓周的運(yùn)動(dòng)叫做圓周運(yùn)動(dòng)，若線速度大小處處相等，這種運(yùn)動(dòng)就叫做勻速圓 周運(yùn)動(dòng)，不變的是速率，速度方向時(shí)刻在變化，所以說(shuō)勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)。2、線速度(1)定義：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)的弧長(zhǎng) Al與所用時(shí)間At的比值叫做線速度。(2)公式：v=，圓周上某點(diǎn)的線速度方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向。.: t(3)物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢3、角速度(1)定義：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)的弧度 A0與所用時(shí)間At的比值叫做角速度。(2)公式：切

6、=竺 單位rad/st(3)物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)圓心角的快慢，勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度不變的圓周運(yùn)動(dòng)。4、周期、頻率和轉(zhuǎn)速5、圓周運(yùn)動(dòng)各物理量的關(guān)系(1)線速度和角速度：v =，(2)線速度與周期、頻率關(guān)系：丫=2工=2小T(3)角速度與周期、頻率關(guān)系：=蛆=2二fT(4)整體關(guān)系：v=.fr =21=2二fr =2二nrT6、常見(jiàn)三種轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(1)共軸轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)盤上各點(diǎn)角速度、周期、轉(zhuǎn)速相同，線速度與半徑成正比(2)皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)轉(zhuǎn)盤上各點(diǎn)線速度相同，角速度與半徑成反比(3)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng) 1-5 1-6向心加速度和向心力、溫故二、知新1、向心加速度(1)定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，加速度指向圓心，這個(gè)

7、加速度稱為向心加速度。(2) 公式：an =v- = 2r = 4-rr =4二2n2r =4二2f2r = vrT2(3)方向：方向總是沿著半徑指向圓心，也就是說(shuō)加速度方向始終與運(yùn)動(dòng)速度方向垂 直，且時(shí)刻改變，所以圓周運(yùn)動(dòng)一定是變加速運(yùn)動(dòng)。(4)意義：描述圓周運(yùn)動(dòng)線速度方向改變的快慢，指瞬時(shí)加速度。2、向心力(1)定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的指向圓心的合外力，叫做向心力2(2)公式：Fn = ma =m = m -2r r(3)方向：沿著半徑指向圓心，方向時(shí)刻變化，始終與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向垂直。(4)理解向心力是按作用效果來(lái)命名的，并不是具有確定性質(zhì)的力，換句話說(shuō)，任何性質(zhì)的 力都可以充當(dāng)向心

8、力。向心力的作用效果是改變線速度的方向， 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變方向改變, 所以向心力即為物體受到的合外力，非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小方向都改變，向心 力只是其合外力的一個(gè)分力，還存在一個(gè)改變線速度大小的切向分力。向心力可以是某幾個(gè)力的合力，也可以是一個(gè)力的分力。3、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)(1)變速圓周運(yùn)動(dòng)：線速度大小改變的圓周運(yùn)動(dòng)；合外力一部分充當(dāng)向心力，一部分 充當(dāng)改變速度大小的切向分力。(2) 一般曲線運(yùn)動(dòng)：可分解極小的圓弧，再利用圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析。4、圓周運(yùn)動(dòng)力學(xué)分析(1)明確研究對(duì)象，對(duì)其受力分析。(2)分析其運(yùn)動(dòng)情況，重點(diǎn)分析圓周平面內(nèi)圓心，半徑，明確向心加速度大小方向以

9、向心加速度的方向?yàn)檎较?，求出合力的表達(dá)式 F合。(4)用向心力公式列出方程求解 1-7生活中的圓周運(yùn)動(dòng)、溫故、知新1、火車轉(zhuǎn)彎火車轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外鐵軌有高度差，外鐵軌高于內(nèi)鐵軌, 力來(lái)充當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎的向心力。這樣使得火車重力和支持力的合如圖：內(nèi)外導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng),內(nèi)外導(dǎo)軌的高度差為 車轉(zhuǎn)完規(guī)定速度V0,由此可得向心力為由牛頓第二定律得F合2 2=m,所以mg =m RL R因此可以求得火車轉(zhuǎn)彎的速度V0Rgho(1)當(dāng)火車實(shí)際速度v=v。時(shí)，合力F等于向心力，這時(shí)內(nèi)外軌無(wú)壓力h,火車轉(zhuǎn)彎半徑為R,火(2)當(dāng)火車實(shí)際速度VAV0時(shí)，合力F小于向心力，所以外軌給火車向內(nèi)的擠壓力與共同充當(dāng)向心力(3)當(dāng)火車

10、實(shí)際速度vv0時(shí)，合力F大于向心力，所以內(nèi)軌給火車向外的擠壓力與F甲乙共同充當(dāng)向心力 2、拱形橋 汽車過(guò)拱形橋，具最高點(diǎn)或最低點(diǎn)向心力由汽車重力和支持力的合力充當(dāng)0 如圖22圖甲：Fn - G = m,所以Fz=G+m ,當(dāng)v增大時(shí)，F(xiàn)n增大。 RR22圖乙：G -Fn = m，所以Fn=G -m,當(dāng)v增大時(shí)，F(xiàn)n減??；當(dāng)v增大到J gR時(shí), RRF n =0o 3、離心運(yùn)動(dòng)(1)當(dāng)向心力突然消失，做圓周運(yùn)動(dòng)的物體將做離心運(yùn)動(dòng)(沿著該點(diǎn)切線方向做勻速 直線運(yùn)動(dòng))；當(dāng)提供的向心力小于需要的向心力，物體將做離心曲線運(yùn)動(dòng)。(2)應(yīng)用于危害洗衣機(jī)的甩干桶，汽車的最大靜摩榛力不足以提供向心力，汽車將做離心運(yùn)動(dòng)。4、汽車轉(zhuǎn)彎問(wèn)題(1)水平路面轉(zhuǎn)彎，由車輪與地面之間的最大靜摩榛來(lái)充當(dāng)向心力。2/g=m%,所以v = jlgR,這也是汽車在水平路面轉(zhuǎn)彎的安全速度，超過(guò)該速度，汽車將側(cè)滑。(2)為了讓汽車轉(zhuǎn)彎具有更大速度，一般公路轉(zhuǎn)彎處都會(huì)設(shè)計(jì)成內(nèi)地外高，這樣重力 和支持力的合力