【課堂設(shè)計】14-15高中物理教科版必修2：學(xué)案1.1曲線運動

第一章拋體運動第1節(jié)曲線運動[導(dǎo)學(xué)目標]1.知道曲線運動的速度方向，理解曲線運動是一種變速運動.2.理解物體做直線或曲線運動的條件．1．物體做勻速直線運動的條件是：________________.2．物體做曲線運動的條件是：______________________________________________.3．演示并思考：①自由釋放一個小鋼球和水平拋出一個相同的小鋼球，它們的運動狀況有什么不同呢？________________________________________________________________________________________________________________________________________________②上述兩種狀況中，小鋼球的速度方向與所受重力的方向(不計空氣阻力)有什么不同呢？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________一、曲線運動的速度方向1．曲線運動物體________________是曲線的運動叫曲線運動．2．曲線運動的速度[問題情境]下雨天，在泥水中行駛的汽車，其車輪上飛濺出來的泥水是沿著車輪的切線方向飛出的，泥水被車輪從地面上粘起，具有了車輪的速率，在飛濺出去以后，由于具有慣性，它將沿直線運動；同理，在飛轉(zhuǎn)的砂輪上磨刀具，刀具與砂輪接觸處有火星沿砂輪的切線方向飛出．依據(jù)以上情景分析，曲線運動的速度方向具有什么特點？我們應(yīng)如何確定曲線運動的速度方向呢？[要點提煉]1．質(zhì)點在做曲線運動時，在某一位置的速度方向就是曲線在這一點的______方向．2．曲線運動的性質(zhì)——曲線運動是一種______運動．速度是矢量，速度的變化不僅指速度______的變化，也包括速度______的變化．做曲線運動的物體，速度方向是時刻轉(zhuǎn)變的，所以曲線運動是一種______運動．3．曲線運動肯定有________．做曲線運動的物體速度方向時刻在變化，物體所受合外力肯定不為零，所以，做曲線運動的物體肯定有________．[問題延長]在變速直線運動中我們應(yīng)用極限法，通過取Δt時間內(nèi)的位移Δx，用eq\x\to(v)＝eq\f(Δx,Δt)來近似表示某點的瞬時速度，Δt越短，這種近似越精確．請同學(xué)們思考，在曲線運動中如何求某一點的瞬時速度呢？[即學(xué)即用]圖11．曲線滑梯如圖1所示，試標出人從滑梯上滑下時在A、B、C、D各點的速度方向2．關(guān)于曲線運動的性質(zhì)，以下說法中正確的是()A．曲線運動肯定是變速運動B．變速運動不肯定是曲線運動C．曲線運動肯定是加速度變化的運動D．運動物體的速度大小、加速度大小都不變的運動肯定是直線運動3．關(guān)于曲線運動，下列說法中正確的是()A．變速運動肯定是曲線運動B．做曲線運動的物體所受的合外力肯定不為零C．速率不變的曲線運動是勻速運動D．曲線運動也可以是速率不變的運動二、物體做直線或曲線運動的條件[問題情境]請同學(xué)們分析小球豎直向上拋出和水平拋出時的速度方向和小球受力方向，并總結(jié)小球做直線運動的條件和小球做曲線運動的條件？[問題延長]1．物體有初速度但不受外力時，將做什么運動？2．物體沒有初速度但受外力時，將做什么運動？3．物體既有初速度又受外力時，將做什么運動？[要點提煉]1．物體做曲線運動的條件(1)要有初速度；(2)要受________；(3)初速度方向與合外力方向________________．2．曲線運動的速度與加速度．依據(jù)牛頓其次定律F＝ma，物體的加速度與物體所受的合外力存在瞬時對應(yīng)的關(guān)系，而且加速度方向與合外力方向全都，因此，做曲線運動的物體的加速度與速度不在同一條直線上．速度的方向是軌跡在該點的________方向，加速度的方向是________的方向．3．曲線運動的分類．(1)加速度恒定(即大小、方向都不變)的曲線運動，叫做________曲線運動；(2)加速度變化(大小、方向之一變化或兩者都變化)的曲線運動，叫做________曲線運動．4．曲線運動的軌跡：做曲線運動的物體，其軌跡始終夾在合外力方向與速度方向之間，且向____________所指的方向彎曲．若已知物體的運動軌跡，可推斷出物體所受合外力的大致方向．[即學(xué)即用]4．質(zhì)點沿軌道AB做曲線運動，速率漸漸減小，圖中哪一個可能正確地表示了質(zhì)點在C處的加速度方向()5．下列說法中正確的是()A．合外力方向與速度方向相同時，物體做加速直線運動B．合外力方向與速度方向成銳角時，物體做曲線運動C．合外力方向與速度方向成鈍角時，物體做減速直線運動D．合外力方向與速度方向相反時，物體做減速直線運動一、曲線運動定義：運動軌跡是曲線的運動叫做曲線運動．二、曲線運動的位移初位置指向末位置的有向線段．三、曲線運動速度的方向質(zhì)點在某一點的速度，沿曲線在這一點的切線方向．四、曲線運動的軌跡曲線運動的軌跡在速度和合外力之間，并且向著合外力方向彎曲．五、物體做曲線運動的條件當物體所受合力的方向跟它的速度方向不在同始終線上時，物體將做曲線運動．六、曲線運動的性質(zhì)曲線運動過程中速度方向始終在變化，因此曲線運動是變速運動．第一章拋體運動第1節(jié)曲線運動課前預(yù)備區(qū)1．物體所受的合力為零2．物體所受合外力的方向跟它的速度方向不在同始終線上3．①前者是直線運動，后者是曲線運動．②前者重力方向與速度方向共線，后者不共線．課堂活動區(qū)核心學(xué)問探究一、1．運動軌跡2．[問題情境]泥水離開車輪時的速度方向和火星離開砂輪時的速度方向都是離開時那個點的切線方向．應(yīng)當依據(jù)曲線運動的切線方向確定速度方向．[要點提煉]1．切線2.變速大小方向變速3.加速度加速度[問題延長]在曲線運動中截取AB一段，先求AB的平均速度，據(jù)式：vAB＝eq\f(xAB,t)可知：vAB的方向與xAB的方向全都，t越小，vAB越接近A點的瞬時速度，當t→0時，AB曲線即為A點的切線，A點的瞬時速度方向為該點的切線方向．可見，速度的方向為質(zhì)點在該處的切線方向，且方向是時刻轉(zhuǎn)變的．[即學(xué)即用]1．如下圖2．AB[做曲線運動的物體其速度方向肯定是時刻轉(zhuǎn)變的，而速度是矢量，速度方向變了，物體的運動就肯定是變速運動．若速度的方向不變，而大小變化了，物體做的是變速直線運動．故A、B正確．物體做曲線運動時，若所受合力為恒力，則物體的加速度就為恒加速度，是不變的，例如，我們將要學(xué)到的平拋運動；物體做曲線運動時，若所受合力大小不變，方向始終與速度方向垂直，則物體的速度大小、加速度大小都不變，例如我們將要學(xué)到的勻速圓周運動．]3．BD二、[問題情境]小球受力方向與速度方向共線時，小球做直線運動，小球受力方向與速度方向不共線時，小球做曲線運動．[問題延長]1．勻速直線運動2．初速度為零的勻加速直線運動．3．a(chǎn).當時速度方向與外力方向在同始終線上(方向相同或相反)時將做直線運動．b.當時速度方向與外力方向不在同始終線上時，做曲線運動．[要點提煉]1．(2)合外力(3)不在同始終線上2.切線合外力3.(1)勻變速(2)變速4.合外力[即學(xué)即用]4．C[做曲線運動的物體，所受合力垂直速度方向的分力指向軌道的曲率中心．依據(jù)質(zhì)點運動的速率是漸漸減小的，說明質(zhì)點所受合力沿速度方向的分力跟速度方向相反，質(zhì)點的加速度沿速度方向的重量也跟速度方向相反．A、B中沿速度方向的加速度重量跟速度方向相同，質(zhì)點的速率是漸漸增大的，與題設(shè)要求不符，因此A、B是錯誤的；D中加速度沿速度方向的重量跟速度方向相反，使質(zhì)點速率不斷減小，但垂直于速度方向的加速度重量方向不是指向C點的曲率中心，所以D是錯誤的；故只有C是正確的．]5．ABD[當物體加速度方向與速度方向相同時，物體做加速直