§1. 1 曲线运动
学习目标
1.理解物体做曲线运动的条件,知道物体做曲线运动的一般规律。
2.在实验探究过程中总结出曲线运动的速度方向,分析并总结归纳物体做曲线运动的条件。 3.体会当所取变量范围足够小时,变和不变的统一性、曲和直的统一性,渗透辩证唯物主义世界观。
【学习重点】
1. 什么是曲线运动,物体做曲线运动方向的判定 2. 物体做曲线运动的条件
【学习难点】
物体做曲线运动的条件
【学习方法】
合作法、探究法、讨论法、分析法、实物法
学习过程
活动元一:“心动入境”
(一)读一读:阅读教材P2——3页,完成下列填空:
1、曲线运动
物体运动轨迹是直线的运动叫做 运动,物体运动轨迹是 的运动叫做曲线运动。 2、曲线运动的特点 (1)、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。 (2)曲线运动的速度方向 改变,速度的大小 时刻改变。 (3)曲线运动的加速度 为0,加速度是否时刻改变? (4)曲线运动是一种 运动,变速运动 是曲线运动。
(二)、想一想
曲线运动的条件
1、时,物体做曲线运动。 2、运动速度方向与加速度的方向共线时,运动轨迹是___________
3、运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力为定值,运动为_________运动。 4、运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力不为定值,运动为___________运动。
活动元二:“灵动探究” (三)、试一试
1.关于曲线运动速度的方向,下列说法中正确的是( ) A .在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变
B .质点做曲线运动时,速度方向是时刻改变的,它在某一点的瞬时速度的方向与这—点运动的轨迹垂直 C .曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点的瞬时速度的方向就是在曲线上的这—点的切线方向
D .曲线运动中速度的方向是不断改变的,但速度的大小不变
2.物体做曲线运动的条件为( ) A .物体运动的初速度不为零 B .物体所受的合外力为变力
C .物体所受的合外力的方向上与速度的方向不在同一条直线上 D .物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同—条直线上
(四)议一议
【例1】如图所示,物体在恒力作用下沿曲线从A 运动到B ,这时它所受的力突然反向。大小不变。在此力作用下,物体以后的运动情况中,可能的是( ) A .沿曲线Ba 运动 B .沿曲线Bb 运动 C .沿曲线Bc 运动 D .沿曲线由B 返回A
【讨论交流】为什么用曲线的某一点的切线方向,表示质点在某一点(或某一时刻) 的速度方向?(仔细阅读p3第一段)
【变式训练】若已知物体的速度方向和它所受合力的方向,如图所示,可能正确的是( )
活动元三:“互动评说”
(五)、练一练
1. 关于曲线运动。下列说法中正确的是( )
A .变速运动—定是曲线运动 B .曲线运动—定是变速运动
C .速率不变的曲线运动是匀速运动 D .曲线运动也可以是速度不变的运动
2.一个做匀速直线运动的物体,突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时,物体运动为( )
A .继续做直线运动 B .一定做曲线运动 C .可能做直线运动,也可能做曲线运动 D .运动的形式不能确定
3.自行车场地赛中,当运动员绕圆形赛道运动一周时,下列说法中正确的是( ) A .运动员通过的路程为零
B .运动员速度的方向一直没有改变
C .由于起点和终点的速度方向没有改变,其运动不是曲线运动 D .虽然起点和终点的速度方向没有改变,其运动还是曲线运动
4
.某物体受同一平面内的几个力作用而做匀速直线运动,从某时刻起撤去其中一个力,而其它力没变,则该物体( )
A .一定做匀加速直线运动 B .一定做匀减速直线运动 C .其轨迹可能是曲线 D .其轨迹不可能是直线
(六)说一说
本节学习的重点在
【学习反思】
§1. 2 运动和合成与分解
学习目标
1.理解平行四边形定则在运动的合成与分解中的运用。
2.运用运动的合成与分解理论解决实际问题——小船过河模型的分析。
3.体会分析实验现象并从中得出规律的乐趣,体验自主探索物理规律的艰辛和喜悦。
【学习方法】
探究法、讨论法、练习法、综合法、想象法
学习过程
活动元一:“心动入境”
(一)读一读:阅读教材P5——6页,完成下列填空:
1、合运动与分运动
合运动就是物体的 运动,一个运动又可以看做物体同时参与的几个运动,这几个运动就是物体实际运动的 。物体的实际运动(合运动)的位移、速度、加速度就是分运动的合位移、合速度、合加速度。 2、运动的合成与分解
位移、速度、加速度的合成与分解,它们与力的合成与分解一样,都遵守 定则。由已知的分运动求跟它们等效的合运动叫做 ,由已知的合运动求跟它等效的分运动叫做运动的 。这既可能是一个实际问题,即确有一个物体同时参与几个分运动而存在合运动;又可能是一种思维方法,即可以把一个较为复杂的实际运动看成是由几个基本运动合成的。
(二)、想一想
合运动与分运动的关系
在物理学中,我们通常采用运动的合成与分解的方法来研究曲线运动。即可以把一个较为复杂的实际运动看成是由几个基本运动合成的,通过对简单分运动的处理,达到研究复杂运动的目的。 1、合运动与分运动具有性,即各个分运动经历的时间与合运动经历的时间相等。
2、合运动与分运动的其中的任一运动并不因为有另一个运动的存在而有所改变,合运动就是这些互相独立的运动的叠加。 3、合运动与分运动具有性,即各分运动的叠加与合运动有完全相同的效果。
4、合运动与分运动具有性,即合运动和分运动遵循矢量叠加的平行四边形定则。
活动元二:“灵动探究” (三)、试一试
1.对于由两个分运动合成的运动,下面说法正确的是( )
A .合运动的速度一定大于两个分速度 B .合运动的速度一定小于两个分速度
C .合速度的方向即是物体实际运动的方向 D .由两个分速度的大小可以确定合速度的大小 2.关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动,下列说法正确的是( )
A .合运动的轨迹一定是抛物线 B .合运动的性质一定是匀变速运动 C .合运动的轨迹可能是直线,也可能是曲线 D .合运动的性质是非匀变速运动
(四)议一议
【例1】某人以一定速度始终垂直河岸向对岸游去,当河水匀速流动时,他所游过的路程,过河所用的时间与水速的关系是( )
A .水速大时,路程长,时间长 B .水速大时,路程长,时间短 C .水速大时,路程长,时间不变 D .路程、时间与水速无关
【讨论交流】民族运动会上有一骑射项目如图所示,运动员骑在奔跑的马上,弯弓放箭射击侧向的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为v 1,运动员静止时射出的弓箭速度为v 2,跑道离固定目标的最近距离为d 。要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短,则运动员放箭处离目标的距离为多少?
【变式训练】小船在200 m宽的河里横渡,水流速度为2 m/s,船在静水中的航速为4 m/s,求:
(1)当小船的船头始终正对岸时,它将在何时、何地到达对岸? (2)要使小船到达正对岸,应如何行驶?经过多长时间?
活动元三:“互动评说”
(五)、练一练
1. 雨滴在空中以4 m/s的速度竖直下落,人打着伞以3 m/s的速度向东急行,如果希望让雨滴垂直打向伞的截面而少淋雨,伞柄应指向什么方向?
2.雨滴由静止开始下落,遇到水平方向吹来的风,下述说法中正确的是( ) A .风速越大,雨滴下落时间越长 B .风速越大,雨滴着地时速度越大 C .雨滴下落时间与风速无关 D .雨滴着地速度与风速无关
4v 0
,x 是各点d
到近岸的距离。若小船在静水中的速度为v 0,
小船的船头垂直河岸渡河,则下列说法中不正确的是( ) A .小船渡河的轨迹为直线 B .小船渡河的时间为
3.小河宽为d ,河水中各点水流速的大小与各点到较近河岸边的距离成正比,v 水=kx ,k
d
处,船的渡河速度为C .此种方式渡河,所用的时间最短 D .小船到达离河对岸4
2v 0
(六)说一说
运动合成、分解的意义和方法?
【学习反思】
§1. 3 平抛运动
学习目标
1.理解平抛运动是匀变速曲线运动,掌握平抛运动的规律,并能用平抛运动的规律解答相关问题。 2.通过观察演示实验,培养观察、分析能力。
3.通过平抛运动的实例分析和实验,体验物理与生活的紧密联系,增强学习物理的动力。
【学习方法】
实验法、探究法、讨论法、归纳法、演绎法
学习过程
活动元一:“心动入境”
(一)读一读:阅读教材P8——10页,完成下列填空:
1、平抛运动的概念
将物体以一定的初速度沿 方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在 作用下的所做的运动,叫做平抛运动。实际上,物体运动时要受到空气阻力的作用,在物体运动速度不太大时,空气阻力与重力相比,可以忽略不计。在我们以后研究平抛运动时,只考虑重力作用,掌握抓住主要矛盾的科学方法。
(二)、想一想
平抛运动的特点
1、运动特点:具有。 2、受力特点:只受
3、平抛运动的性质:是一种
4、平抛运动可分解为水平方向上的运动。 平抛运动的规律
1、平抛运动的水平分运动:x =,v x = 2、平抛运动的竖直分运动:y =,v y =; 3、平抛运动:s = ,其方向tanα = ; v ,其方向tanβ。
活动元二:“灵动探究” (三)、试一试
1
.物体在做平抛运动的过程中,下列哪些量是不变的( ) A .物体运动的加速度 B .物体的速度 C .物体竖直向下的分速度 D .物体位移的方向
2.一架飞机水平地匀速飞行,从飞机上每隔1秒钟释放一个铁球,先后共释放4个。若不计空气阻力,则四个球( )
A .在空中任何时刻总是排成抛物线;它们的落地点是等间距的 B .在空中任何时刻总是排成抛物线;它们的落地点是不等间距的
C .在空中任何时刻总在飞机正下方排成坚直的直线;它们的落地点是等间距的. D .在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线;它们的落地点是不等间距的
(四)议一议
【例1】物体做平抛运动时,它的速度方向与水平方向的夹角θ的正切tan θ随时间t 的变化图象是下图中的( )
【讨论交流】一个人水平抛出一小球,球离手时的初速度为v 0,落地时的速度是v t ,空气阻力忽略不计,下列哪个图象正确表示了速度矢量变化的过程( )
【变式训练】在高处水平抛出一物体,平抛的初速度为v 0,当它的速度方向与水平方向成θ角时,物体的水平位移x 与竖直位移y 的关系式是怎样的。
活动元三:“互动评说”
(五)、练一练
1在倾角为37°的斜坡上,从A 点水平抛出一个物体,物体落在斜坡的B 点,测得AB 两点间的距离是6. 25m ,求物体抛出时速度的大小。
2.将一个物体以速度v 水平抛出,当物体的竖直位移是水平位移的两倍时,所经历的时间为( ) A .v/g B .v/(2g ) C .2v/g D .4v/g
3.A 、B 两小球同时从距地面高h =15m处的同一点抛出,初速度大小均为v 0=10m/s.A 球竖直向下抛出,B 球水平抛出,空气阻力不计,重力加速度取g=l0m/s2.求: (1)A 球经多长时间落地?
(2)A 球落地时,A 、B 两球间的距离是多少?
(六)说一说
平抛运动的特点和规律?
【学习反思】
§1. 4 斜抛运动(选学)
学习目标
1.理解平抛运动是匀变速曲线运动,掌握平抛运动的规律,并能用平抛运动的规律解答相关问题。 2.通过观察演示实验,培养观察、分析能力。
3.通过平抛运动的实例分析和实验,体验物理与生活的紧密联系,增强学习物理的动力。
【学习方法】
讨论法、探究法、实验法、归纳法、演绎法
学习过程
活动元一:“心动入境”
(一)读一读:阅读教材P13——15页,完成下列填空
斜抛运动
1.定义:将物体用一定的初速度沿抛出去,仅在 2.运动性质:物体只受重力作用,加速度为在同一直线上,故做匀变速曲线运动。
3.运动规律:①斜抛运动的初速度沿斜上方,在水平方向上有初速度,而水平方向上的合外力为零,所以水平方向为 运动;在竖直方向上有向上的速度分量,而加速度为g ,方向向下,所以竖直方向上为 运动。
②运动规律
⎧v 0x =v 0cos θv 0y 初速度的分解如图,有⎨ ⎩v 0y =
⎧v x =v 0x =v 0cos θv 0x 物体运动过程中的速度满足⎨ ⎩v y =v 0y -gt =
⎧x =v 0x t =v 0cos θt
物体运动过程中的位移满足:⎪⎨1212
y =v 0y t -gt =v 0sin θt -gt ⎪22⎩
(二)、想一想
T =
斜抛运动的射程和射高
1、射程:斜抛运动的飞行时间为 ,由水平方向为匀速直线运动知:
时,射程有最大值为X max = X =v 0x T = ,所以当
θ=45°
2、射高:竖直方向上为竖直上抛运动,故射高即为竖直上抛的最大高度,有
2v 0sin θ
g
Y =
2v 0y
2g
=
补充:
弹道曲线
1、定义:由于空气阻力的影响,斜抛运动的轨迹不再是线,这种实际的抛体运动的曲线通常称
为弹道曲线.
2、特点:弹道曲线与抛物线是不同的.由于空气阻力的影响,弹道曲线的升弧长而平,降弧短而弯曲,不再是对称的.
3、若不考虑空气阻力或抛出物的速度较小,可认为物体做抛物线运动,因此可用前面的规律分析斜抛物体的运动.
活动元二:“灵动探究” (三)、试一试
1.做斜上抛运动的物体,下列说法正确的是( ) A .水平分速度不变 B .加速度不变
C .在相同的高度处有相同的速度 D .经过最高点时,即时速度为零
2.在地面上将不同物体以相同速率斜向上抛出,但抛出的角度不同,下列关于射高、射程与抛射角的关系的说法中,正确的是( )
A .抛射角越大,射高越大 B .抛射角越大,射程越大
C .抛射角等于45°时,射高最大 D .抛射角等于45°时,射程最大
(四)议一议
【例】在水平地面上的迫击炮炮筒与水平方向成60°角,炮弹从炮口射出时的速度是500m/s。若忽略空气
2
的阻力,求炮弹的射高和射程。(g =10m/s)
活动元三:“互动评说”
(五)、练一练
1.将同一物体分别以不同的初速度、不同的仰角做斜抛运动,若初速度的竖直分量相同,则下列哪个量相同( )
A .落地时间 B .水平射程 C .自抛出至落地的速度变化量 D .最大高度
2.将小球以10
m/s的速度斜向上抛出,速度方向与水平方向成30°角,求小球在0. 8 s 内的位移及0. 8 s 末的速度. (g 取10 m/s2)
(六)说一说
本节学习的重点在于掌握斜抛运动的规律的推导及初步应用。通过对斜抛运动的分析,体会到斜抛运动在日常生活和生产初中中的广泛应用。培养自己探究自然界奥秘的热情,并从中体验到探究过程中的艰辛与喜悦。
【讨论交流】在一次“飞车过黄河”的表演中,汽车在空中飞经最高点后在对岸着地,已知汽车从最高点至着地经历时间t=0. 8 s,两点间的水平距离约为s=30 m.忽略空气阻求最高点与着地点的高度差以及在最高点时的速度。(g取10 m/s2)
力,
【学习反思】
实验: 研究平抛运动
学习目标
1.能够设计实验得到物体做平抛运动的轨迹,能够对平抛运动轨迹进行研究得到结论。 2.通过自行设计实验验证平抛运动的规律,体验实验探究的过程。
3.通过实验探究教学,并进行有效的理论联系实际,激发学习兴趣和求知的欲望。
【学习方法】
实验法、探究法、推理法、归纳法、综合法
学习过程
活动元一:“心动入境”
(一)读一读:阅读教材P11——12页,完成下列填空:
平抛运动的规律
平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。 平抛运动的规律:
⎧x =v 0t
⎧s =⎪
1、⎨ 2、 12 ⇒⎨
tan α=y =at ⎩⎪2⎩
⎧v x =v 0⎧v =
⇒⎨⎨
v =gt tan β=⎩⎩y
描绘平抛运动的轨迹
该实验所需器材包括:附带金属小球的斜槽,木板及竖直固定支架,白纸,图钉, ,三角板, ,铅笔等。 实验步骤如下:
1、安装调整斜槽:用图钉把白纸钉在竖直板上,在木板的左上角固定斜槽,可用平衡法调整斜槽。
2、 调整木板:用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直面平行,然后把重锤线方向记录到钉在木板上的白纸上。 3、确定坐标原点:把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O ,O 即为坐标原点。
4、描绘运动轨迹:用铅笔的笔尖轻轻地靠在木板的平面上,不断调整笔尖的位置,使从斜槽上滚下的小球正好碰到笔尖,然后就用铅笔在该处白纸上点上一个黑点,这就记下了小球球心所对应的位置。用同样的方法可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。取下白纸,用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。
(二)、想一想
上述实验步骤中我们必须注意以下事项:
1、 实验中要保证斜槽末端
2、小球必须每次从斜槽上 开始滚下,为此,可在斜槽上某一位置固定一个挡板。 3、坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点,而应是小球在槽口处球的投影点,位于槽口末端上方r 处(r 为小球半径)。 三、平抛初速度的计算
1、在轨迹曲线上任取几点(如A 、B 、C 、D) 。
2、用刻度尺和三角板分别测出它们的坐标x 和y 。
3、据平抛运动水平方向是匀速直线运动(x =v 0t ) 及竖直方向是自由落体运动(y =的初速度v 0, 最后计算小球的初速度v 0的平均值。
g
( v 0 = x )
2y
12
gt ) ,分别计算小球2
活动元二:“灵动探究” (三)、试一试
1.研究平抛运动,下面哪些做法可以减小实验误差(
)
A .使用密度大、体积小的钢球 B .尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 C .实验时,让小球每次都从同一高度由静止开始滚下 D .使斜槽末端的切线保持水平
2.在做本实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上 。
A .通过调节使斜槽的末端保持水平 B .每次释放小球的位置必须不同
C .每次必须由静止释放小球 D .用铅笔记录小球位置时,每次必须严格地等距离下降 E .小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相触
F .将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(四)议一议
【例】如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分,图中背景方
格的边长均为5cm ,如果取g =10m/s2,那么: (1)照相机的闪光频率是 Hz ;
(2)小球运动中水平分速度的大小是 m/s; (3)小球经过A 点时的速度大小是 m/s。
活动元三:“互动评说”
(五)、练一练
1.在研究平抛运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L =1. 25cm ,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a 、b 、c 、d 所示,则小球平抛的初速度为v 0= (用L 、g 表示),其值是 。(g 取9. 8m/s2)
(六)说一说
本节学习的重点在于掌握描绘平抛运动的轨迹和计算平抛运动的初速度。通过自己的设计和操作得出
结论,体会实验的步骤和艰辛的探究过程,从而增强自己学习的自信心和成就感,。
【学习反思】
第11页
§1. 1 曲线运动
学习目标
1.理解物体做曲线运动的条件,知道物体做曲线运动的一般规律。
2.在实验探究过程中总结出曲线运动的速度方向,分析并总结归纳物体做曲线运动的条件。 3.体会当所取变量范围足够小时,变和不变的统一性、曲和直的统一性,渗透辩证唯物主义世界观。
【学习重点】
1. 什么是曲线运动,物体做曲线运动方向的判定 2. 物体做曲线运动的条件
【学习难点】
物体做曲线运动的条件
【学习方法】
合作法、探究法、讨论法、分析法、实物法
学习过程
活动元一:“心动入境”
(一)读一读:阅读教材P2——3页,完成下列填空:
1、曲线运动
物体运动轨迹是直线的运动叫做 运动,物体运动轨迹是 的运动叫做曲线运动。 2、曲线运动的特点 (1)、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。 (2)曲线运动的速度方向 改变,速度的大小 时刻改变。 (3)曲线运动的加速度 为0,加速度是否时刻改变? (4)曲线运动是一种 运动,变速运动 是曲线运动。
(二)、想一想
曲线运动的条件
1、时,物体做曲线运动。 2、运动速度方向与加速度的方向共线时,运动轨迹是___________
3、运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力为定值,运动为_________运动。 4、运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力不为定值,运动为___________运动。
活动元二:“灵动探究” (三)、试一试
1.关于曲线运动速度的方向,下列说法中正确的是( ) A .在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变
B .质点做曲线运动时,速度方向是时刻改变的,它在某一点的瞬时速度的方向与这—点运动的轨迹垂直 C .曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点的瞬时速度的方向就是在曲线上的这—点的切线方向
D .曲线运动中速度的方向是不断改变的,但速度的大小不变
2.物体做曲线运动的条件为( ) A .物体运动的初速度不为零 B .物体所受的合外力为变力
C .物体所受的合外力的方向上与速度的方向不在同一条直线上 D .物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同—条直线上
(四)议一议
【例1】如图所示,物体在恒力作用下沿曲线从A 运动到B ,这时它所受的力突然反向。大小不变。在此力作用下,物体以后的运动情况中,可能的是( ) A .沿曲线Ba 运动 B .沿曲线Bb 运动 C .沿曲线Bc 运动 D .沿曲线由B 返回A
【讨论交流】为什么用曲线的某一点的切线方向,表示质点在某一点(或某一时刻) 的速度方向?(仔细阅读p3第一段)
【变式训练】若已知物体的速度方向和它所受合力的方向,如图所示,可能正确的是( )
活动元三:“互动评说”
(五)、练一练
1. 关于曲线运动。下列说法中正确的是( )
A .变速运动—定是曲线运动 B .曲线运动—定是变速运动
C .速率不变的曲线运动是匀速运动 D .曲线运动也可以是速度不变的运动
2.一个做匀速直线运动的物体,突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时,物体运动为( )
A .继续做直线运动 B .一定做曲线运动 C .可能做直线运动,也可能做曲线运动 D .运动的形式不能确定
3.自行车场地赛中,当运动员绕圆形赛道运动一周时,下列说法中正确的是( ) A .运动员通过的路程为零
B .运动员速度的方向一直没有改变
C .由于起点和终点的速度方向没有改变,其运动不是曲线运动 D .虽然起点和终点的速度方向没有改变,其运动还是曲线运动
4
.某物体受同一平面内的几个力作用而做匀速直线运动,从某时刻起撤去其中一个力,而其它力没变,则该物体( )
A .一定做匀加速直线运动 B .一定做匀减速直线运动 C .其轨迹可能是曲线 D .其轨迹不可能是直线
(六)说一说
本节学习的重点在
【学习反思】
§1. 2 运动和合成与分解
学习目标
1.理解平行四边形定则在运动的合成与分解中的运用。
2.运用运动的合成与分解理论解决实际问题——小船过河模型的分析。
3.体会分析实验现象并从中得出规律的乐趣,体验自主探索物理规律的艰辛和喜悦。
【学习方法】
探究法、讨论法、练习法、综合法、想象法
学习过程
活动元一:“心动入境”
(一)读一读:阅读教材P5——6页,完成下列填空:
1、合运动与分运动
合运动就是物体的 运动,一个运动又可以看做物体同时参与的几个运动,这几个运动就是物体实际运动的 。物体的实际运动(合运动)的位移、速度、加速度就是分运动的合位移、合速度、合加速度。 2、运动的合成与分解
位移、速度、加速度的合成与分解,它们与力的合成与分解一样,都遵守 定则。由已知的分运动求跟它们等效的合运动叫做 ,由已知的合运动求跟它等效的分运动叫做运动的 。这既可能是一个实际问题,即确有一个物体同时参与几个分运动而存在合运动;又可能是一种思维方法,即可以把一个较为复杂的实际运动看成是由几个基本运动合成的。
(二)、想一想
合运动与分运动的关系
在物理学中,我们通常采用运动的合成与分解的方法来研究曲线运动。即可以把一个较为复杂的实际运动看成是由几个基本运动合成的,通过对简单分运动的处理,达到研究复杂运动的目的。 1、合运动与分运动具有性,即各个分运动经历的时间与合运动经历的时间相等。
2、合运动与分运动的其中的任一运动并不因为有另一个运动的存在而有所改变,合运动就是这些互相独立的运动的叠加。 3、合运动与分运动具有性,即各分运动的叠加与合运动有完全相同的效果。
4、合运动与分运动具有性,即合运动和分运动遵循矢量叠加的平行四边形定则。
活动元二:“灵动探究” (三)、试一试
1.对于由两个分运动合成的运动,下面说法正确的是( )
A .合运动的速度一定大于两个分速度 B .合运动的速度一定小于两个分速度
C .合速度的方向即是物体实际运动的方向 D .由两个分速度的大小可以确定合速度的大小 2.关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动,下列说法正确的是( )
A .合运动的轨迹一定是抛物线 B .合运动的性质一定是匀变速运动 C .合运动的轨迹可能是直线,也可能是曲线 D .合运动的性质是非匀变速运动
(四)议一议
【例1】某人以一定速度始终垂直河岸向对岸游去,当河水匀速流动时,他所游过的路程,过河所用的时间与水速的关系是( )
A .水速大时,路程长,时间长 B .水速大时,路程长,时间短 C .水速大时,路程长,时间不变 D .路程、时间与水速无关
【讨论交流】民族运动会上有一骑射项目如图所示,运动员骑在奔跑的马上,弯弓放箭射击侧向的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为v 1,运动员静止时射出的弓箭速度为v 2,跑道离固定目标的最近距离为d 。要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短,则运动员放箭处离目标的距离为多少?
【变式训练】小船在200 m宽的河里横渡,水流速度为2 m/s,船在静水中的航速为4 m/s,求:
(1)当小船的船头始终正对岸时,它将在何时、何地到达对岸? (2)要使小船到达正对岸,应如何行驶?经过多长时间?
活动元三:“互动评说”
(五)、练一练
1. 雨滴在空中以4 m/s的速度竖直下落,人打着伞以3 m/s的速度向东急行,如果希望让雨滴垂直打向伞的截面而少淋雨,伞柄应指向什么方向?
2.雨滴由静止开始下落,遇到水平方向吹来的风,下述说法中正确的是( ) A .风速越大,雨滴下落时间越长 B .风速越大,雨滴着地时速度越大 C .雨滴下落时间与风速无关 D .雨滴着地速度与风速无关
4v 0
,x 是各点d
到近岸的距离。若小船在静水中的速度为v 0,
小船的船头垂直河岸渡河,则下列说法中不正确的是( ) A .小船渡河的轨迹为直线 B .小船渡河的时间为
3.小河宽为d ,河水中各点水流速的大小与各点到较近河岸边的距离成正比,v 水=kx ,k
d
处,船的渡河速度为C .此种方式渡河,所用的时间最短 D .小船到达离河对岸4
2v 0
(六)说一说
运动合成、分解的意义和方法?
【学习反思】
§1. 3 平抛运动
学习目标
1.理解平抛运动是匀变速曲线运动,掌握平抛运动的规律,并能用平抛运动的规律解答相关问题。 2.通过观察演示实验,培养观察、分析能力。
3.通过平抛运动的实例分析和实验,体验物理与生活的紧密联系,增强学习物理的动力。
【学习方法】
实验法、探究法、讨论法、归纳法、演绎法
学习过程
活动元一:“心动入境”
(一)读一读:阅读教材P8——10页,完成下列填空:
1、平抛运动的概念
将物体以一定的初速度沿 方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在 作用下的所做的运动,叫做平抛运动。实际上,物体运动时要受到空气阻力的作用,在物体运动速度不太大时,空气阻力与重力相比,可以忽略不计。在我们以后研究平抛运动时,只考虑重力作用,掌握抓住主要矛盾的科学方法。
(二)、想一想
平抛运动的特点
1、运动特点:具有。 2、受力特点:只受
3、平抛运动的性质:是一种
4、平抛运动可分解为水平方向上的运动。 平抛运动的规律
1、平抛运动的水平分运动:x =,v x = 2、平抛运动的竖直分运动:y =,v y =; 3、平抛运动:s = ,其方向tanα = ; v ,其方向tanβ。
活动元二:“灵动探究” (三)、试一试
1
.物体在做平抛运动的过程中,下列哪些量是不变的( ) A .物体运动的加速度 B .物体的速度 C .物体竖直向下的分速度 D .物体位移的方向
2.一架飞机水平地匀速飞行,从飞机上每隔1秒钟释放一个铁球,先后共释放4个。若不计空气阻力,则四个球( )
A .在空中任何时刻总是排成抛物线;它们的落地点是等间距的 B .在空中任何时刻总是排成抛物线;它们的落地点是不等间距的
C .在空中任何时刻总在飞机正下方排成坚直的直线;它们的落地点是等间距的. D .在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线;它们的落地点是不等间距的
(四)议一议
【例1】物体做平抛运动时,它的速度方向与水平方向的夹角θ的正切tan θ随时间t 的变化图象是下图中的( )
【讨论交流】一个人水平抛出一小球,球离手时的初速度为v 0,落地时的速度是v t ,空气阻力忽略不计,下列哪个图象正确表示了速度矢量变化的过程( )
【变式训练】在高处水平抛出一物体,平抛的初速度为v 0,当它的速度方向与水平方向成θ角时,物体的水平位移x 与竖直位移y 的关系式是怎样的。
活动元三:“互动评说”
(五)、练一练
1在倾角为37°的斜坡上,从A 点水平抛出一个物体,物体落在斜坡的B 点,测得AB 两点间的距离是6. 25m ,求物体抛出时速度的大小。
2.将一个物体以速度v 水平抛出,当物体的竖直位移是水平位移的两倍时,所经历的时间为( ) A .v/g B .v/(2g ) C .2v/g D .4v/g
3.A 、B 两小球同时从距地面高h =15m处的同一点抛出,初速度大小均为v 0=10m/s.A 球竖直向下抛出,B 球水平抛出,空气阻力不计,重力加速度取g=l0m/s2.求: (1)A 球经多长时间落地?
(2)A 球落地时,A 、B 两球间的距离是多少?
(六)说一说
平抛运动的特点和规律?
【学习反思】
§1. 4 斜抛运动(选学)
学习目标
1.理解平抛运动是匀变速曲线运动,掌握平抛运动的规律,并能用平抛运动的规律解答相关问题。 2.通过观察演示实验,培养观察、分析能力。
3.通过平抛运动的实例分析和实验,体验物理与生活的紧密联系,增强学习物理的动力。
【学习方法】
讨论法、探究法、实验法、归纳法、演绎法
学习过程
活动元一:“心动入境”
(一)读一读:阅读教材P13——15页,完成下列填空
斜抛运动
1.定义:将物体用一定的初速度沿抛出去,仅在 2.运动性质:物体只受重力作用,加速度为在同一直线上,故做匀变速曲线运动。
3.运动规律:①斜抛运动的初速度沿斜上方,在水平方向上有初速度,而水平方向上的合外力为零,所以水平方向为 运动;在竖直方向上有向上的速度分量,而加速度为g ,方向向下,所以竖直方向上为 运动。
②运动规律
⎧v 0x =v 0cos θv 0y 初速度的分解如图,有⎨ ⎩v 0y =
⎧v x =v 0x =v 0cos θv 0x 物体运动过程中的速度满足⎨ ⎩v y =v 0y -gt =
⎧x =v 0x t =v 0cos θt
物体运动过程中的位移满足:⎪⎨1212
y =v 0y t -gt =v 0sin θt -gt ⎪22⎩
(二)、想一想
T =
斜抛运动的射程和射高
1、射程:斜抛运动的飞行时间为 ,由水平方向为匀速直线运动知:
时,射程有最大值为X max = X =v 0x T = ,所以当
θ=45°
2、射高:竖直方向上为竖直上抛运动,故射高即为竖直上抛的最大高度,有
2v 0sin θ
g
Y =
2v 0y
2g
=
补充:
弹道曲线
1、定义:由于空气阻力的影响,斜抛运动的轨迹不再是线,这种实际的抛体运动的曲线通常称
为弹道曲线.
2、特点:弹道曲线与抛物线是不同的.由于空气阻力的影响,弹道曲线的升弧长而平,降弧短而弯曲,不再是对称的.
3、若不考虑空气阻力或抛出物的速度较小,可认为物体做抛物线运动,因此可用前面的规律分析斜抛物体的运动.
活动元二:“灵动探究” (三)、试一试
1.做斜上抛运动的物体,下列说法正确的是( ) A .水平分速度不变 B .加速度不变
C .在相同的高度处有相同的速度 D .经过最高点时,即时速度为零
2.在地面上将不同物体以相同速率斜向上抛出,但抛出的角度不同,下列关于射高、射程与抛射角的关系的说法中,正确的是( )
A .抛射角越大,射高越大 B .抛射角越大,射程越大
C .抛射角等于45°时,射高最大 D .抛射角等于45°时,射程最大
(四)议一议
【例】在水平地面上的迫击炮炮筒与水平方向成60°角,炮弹从炮口射出时的速度是500m/s。若忽略空气
2
的阻力,求炮弹的射高和射程。(g =10m/s)
活动元三:“互动评说”
(五)、练一练
1.将同一物体分别以不同的初速度、不同的仰角做斜抛运动,若初速度的竖直分量相同,则下列哪个量相同( )
A .落地时间 B .水平射程 C .自抛出至落地的速度变化量 D .最大高度
2.将小球以10
m/s的速度斜向上抛出,速度方向与水平方向成30°角,求小球在0. 8 s 内的位移及0. 8 s 末的速度. (g 取10 m/s2)
(六)说一说
本节学习的重点在于掌握斜抛运动的规律的推导及初步应用。通过对斜抛运动的分析,体会到斜抛运动在日常生活和生产初中中的广泛应用。培养自己探究自然界奥秘的热情,并从中体验到探究过程中的艰辛与喜悦。
【讨论交流】在一次“飞车过黄河”的表演中,汽车在空中飞经最高点后在对岸着地,已知汽车从最高点至着地经历时间t=0. 8 s,两点间的水平距离约为s=30 m.忽略空气阻求最高点与着地点的高度差以及在最高点时的速度。(g取10 m/s2)
力,
【学习反思】
实验: 研究平抛运动
学习目标
1.能够设计实验得到物体做平抛运动的轨迹,能够对平抛运动轨迹进行研究得到结论。 2.通过自行设计实验验证平抛运动的规律,体验实验探究的过程。
3.通过实验探究教学,并进行有效的理论联系实际,激发学习兴趣和求知的欲望。
【学习方法】
实验法、探究法、推理法、归纳法、综合法
学习过程
活动元一:“心动入境”
(一)读一读:阅读教材P11——12页,完成下列填空:
平抛运动的规律
平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。 平抛运动的规律:
⎧x =v 0t
⎧s =⎪
1、⎨ 2、 12 ⇒⎨
tan α=y =at ⎩⎪2⎩
⎧v x =v 0⎧v =
⇒⎨⎨
v =gt tan β=⎩⎩y
描绘平抛运动的轨迹
该实验所需器材包括:附带金属小球的斜槽,木板及竖直固定支架,白纸,图钉, ,三角板, ,铅笔等。 实验步骤如下:
1、安装调整斜槽:用图钉把白纸钉在竖直板上,在木板的左上角固定斜槽,可用平衡法调整斜槽。
2、 调整木板:用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直面平行,然后把重锤线方向记录到钉在木板上的白纸上。 3、确定坐标原点:把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O ,O 即为坐标原点。
4、描绘运动轨迹:用铅笔的笔尖轻轻地靠在木板的平面上,不断调整笔尖的位置,使从斜槽上滚下的小球正好碰到笔尖,然后就用铅笔在该处白纸上点上一个黑点,这就记下了小球球心所对应的位置。用同样的方法可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。取下白纸,用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。
(二)、想一想
上述实验步骤中我们必须注意以下事项:
1、 实验中要保证斜槽末端
2、小球必须每次从斜槽上 开始滚下,为此,可在斜槽上某一位置固定一个挡板。 3、坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点,而应是小球在槽口处球的投影点,位于槽口末端上方r 处(r 为小球半径)。 三、平抛初速度的计算
1、在轨迹曲线上任取几点(如A 、B 、C 、D) 。
2、用刻度尺和三角板分别测出它们的坐标x 和y 。
3、据平抛运动水平方向是匀速直线运动(x =v 0t ) 及竖直方向是自由落体运动(y =的初速度v 0, 最后计算小球的初速度v 0的平均值。
g
( v 0 = x )
2y
12
gt ) ,分别计算小球2
活动元二:“灵动探究” (三)、试一试
1.研究平抛运动,下面哪些做法可以减小实验误差(
)
A .使用密度大、体积小的钢球 B .尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 C .实验时,让小球每次都从同一高度由静止开始滚下 D .使斜槽末端的切线保持水平
2.在做本实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上 。
A .通过调节使斜槽的末端保持水平 B .每次释放小球的位置必须不同
C .每次必须由静止释放小球 D .用铅笔记录小球位置时,每次必须严格地等距离下降 E .小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相触
F .将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(四)议一议
【例】如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分,图中背景方
格的边长均为5cm ,如果取g =10m/s2,那么: (1)照相机的闪光频率是 Hz ;
(2)小球运动中水平分速度的大小是 m/s; (3)小球经过A 点时的速度大小是 m/s。
活动元三:“互动评说”
(五)、练一练
1.在研究平抛运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L =1. 25cm ,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a 、b 、c 、d 所示,则小球平抛的初速度为v 0= (用L 、g 表示),其值是 。(g 取9. 8m/s2)
(六)说一说
本节学习的重点在于掌握描绘平抛运动的轨迹和计算平抛运动的初速度。通过自己的设计和操作得出
结论,体会实验的步骤和艰辛的探究过程,从而增强自己学习的自信心和成就感,。
【学习反思】
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