高中物理 第五章《曲线运动》学案(新人教版)必修2.doc

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1、5.1曲线运动学案【学习目标】1．知道什么是曲线运动。2.知道曲线运动中位移、速度的方向是怎样确定的，理解曲线运动是一种变速运动。3.结合实例理解物体做曲线运动的条件。4.经历蜡块速度的研究过程，体会运动合成所用方法。【重点、难点】重点：1.曲线运动的位移、速度方向。2.物体做曲线运动的条件。难点：1.曲线运动物体的速度、合外力和物体运动的轨迹的关系。2.运动的合成与分解。【课前预习】1．曲线运动的定义：运动的轨迹是的运动叫做曲线运动。2．曲线运动速度的方向：质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的方向。3．曲线运动的性质：曲线运动

2、过程中，速度方向始终在变化，而速度是（矢量、标量），不论速度的大小是否改变，只要速度的方向发生改变，速度矢量就发生了，因此曲线运动是运动。同时也可以说明物体所具有的合力不为零。4．曲线运动的条件：当物体所受合力的方向跟物体运动的方向不在时，合力不但可以改变速度的大小，也可以改变速度的方向，物体就做曲线运动。5.研究质点在平面内的运动时，可以选择平面直角坐标系。以运动开始时蜡块的位置为原点O，水平向右的方向和竖直向上的方向分别为x轴和y轴的方向。将玻璃管向右移动的速度设为，蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为，、都不随时间变化，是常量。

3、从蜡块开始运动的时刻计时到时刻t运动到P位置：（1）蜡块的位置P可以用它的两个坐标x、y表示：x=；y=。（2）蜡块在位置P的真实的速度v=；方向tan=。（3）蜡块运动的轨迹方程为。[探究与生成]【问题1】对曲线运动的理解【教师点拨】对于曲线运动来说，在运动的过程中，物体速度方向始终在变化，所以曲线运动一定是变速运动．在这个过程中．物体速度的大小是否发生变化，并不影响物体是否做曲线运动。因此，速度大小可能变化，也可能不变，但速度方向一定变化。例题1.关于曲线运动，下列说法正确的是()A.曲线运动一定是变速运动B.曲线运动速度的

4、方向不断地变化。但速度的大小不变C.曲线运动的速度方向可能不变D.曲线运动的速度大小和方向一定同时改变答案为A拓展与分享:曲线运动一定为变速运动，那么变速运动一定为曲线运动吗？【问题2】对曲线运动方向的理解【教师点拨】物体做曲线运动时的速度方向，不论在任何情况下，曲线运动速度方向总是与其轨道的切线方向一致的。拓展与分享:曲线运动一定为变速运动，那么变速运动一定为曲线运动吗？例题2.对曲线运动中的速度的方向，下列说法正确的是()A.在曲线运动中，质点在任一位置的速度方向总是与这点的切线方向相同B.在曲线运动中，质点的速度方向有时也

5、不一定是沿着轨迹的切线方向C.旋转雨伞时．伞面上的水滴由内向外做螺旋运动，故水滴飞出时的速度方向不是沿其切线方向的D.旋转雨伞时，伞面上的水滴由内向外做螺旋运动，水滴飞出时的速度方向总是沿其轨道的切线方向答案为AD【问题3】两匀速直线运动的合成应用【教师点拨】因为a为零，所以两匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动。例题3.一列车以静止在南北方向的直轨道上，某人由东向西以1m/s速度从车厢东侧走到车厢西侧，车厢宽4m。若此人是在以5m/s速度匀速从南向北行驶的列车上做此运动的，那人相对于地面的真实运动轨迹是怎样的？1秒末人的位移

6、是多大？速度是多大？解析：人同时参与了两个运动，一个从东向西速度为1m/s，一个是随车从南向北速度为5m/s，据矢量的合成，人相对于地面的真实运动轨迹是一条沿西北方向的直线，任意一段时间内的真实位移等于沿东西方向的位移和南北方向位移用平行四边形定则合成。所以位移m,同理可得速度m/s。拓展与分享：1.一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合成一定是匀变速运动吗？2.两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动吗？【问题4】小船过河问题【教师点拨】1.小船过河问题中的解决原理：①运动的独立性原理，②运动的等时性原理。2．小船过河的轨

7、迹：小船过河的轨迹是指船合运动的轨迹，其合运动的性质由河水的流速和船对水的速度决定。3.小船过河的“三小”问题：最小的渡河速度、最小的渡河时间、最小的渡河距离。例4.一条宽度为L的小河，水流速度为vs，已知船在静水中的航速为vc，那么，（1）怎样渡河时间最短？（2）若vs＜vc怎样渡河位移最小？（3）若vs＞vc，怎样渡河船漂下的距离最短？解析：（1）如图甲所示，设船上头斜向上游与河岸成任意角θ，这时船速在垂直于河岸方向的速度分量V1=Vcsinθ,渡河所需时间为：.可以看出：L、Vc一定时，t随sinθ增大而减小；当θ=900

8、时，sinθ=1,所以，当船头与河岸垂直时，渡河时间最短，.VsVcθV2图甲V1VsVcθ图乙θVVsVcθ图丙VαABE(2)如图乙所示，渡河的最小位移即河的宽度。为了使渡河位移等于L，必须使船的合速度V的方向与河岸垂直。这是船头应指向河的上游，并与河岸成一