- 高二曲线运动教案
高二曲线运动教案如下:
一、曲线运动
【教学引入】
通过多媒体展示火车过桥时桥的影子在车上的变化,投出的石子在湖中的倒影等,提出问题:运动的物体为什么做曲线运动?
【进行新课】
1. 曲线运动的速度方向
(1)将一钢球弹出,弹出时速度为10m/s,沿水平方向抛出,问钢球初速度的方向?
(2)小球在水平地面上做匀速直线运动,从某一时刻开始,在重力的作用下做曲线运动,问小球在某一时刻速度的方向?
(3)通过多媒体动画展示:让小球做匀速圆周运动,问小球的速度方向怎样?
通过以上三个小实验得出结论:
①做平抛运动的物体速度方向时刻在改变,所以是变速运动;由于只受重力,故加速度恒定为g,所以是匀变速曲线运动。
②做斜上抛运动的物体也是变速运动;加速度恒定为g,是匀变速曲线运动。
③匀速圆周运动的物体速度方向沿圆周的切线,所以速度方向时刻在改变,所以是变速运动;由于只受向心力(或合外力)作用,故加速度不为零且时刻指向圆心(或不断变化),所以是变加速曲线运动。
2. 曲线运动的条件
①物体做曲线运动的条件是合外力方向与速度方向不共线。
②曲线运动合力一定不能为零。
【课堂小结】
二、物体做曲线运动的条件及运动的特征
三、平抛运动
【引入】飞机投弹时,为什么必须在目标正上方投弹,才能命中目标?
【进行新课】
1. 平抛运动的概念和性质
(1)将一个物体以某一初速度从水平桌面竖直上抛(或下抛),物体将做曲线运动。这种曲线运动我们称其为平抛运动。
(2)平抛运动是一种匀变速曲线运动。因为平抛运动的物体只受重力作用,且所受重力恒定不变。
2. 平抛运动的规律研究
(1)建立直角坐标系:选择正方向,使物体在水平方向上做匀速直线运动;竖直方向上做自由落体运动。建立直角坐标系后,可将平抛运动分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。
(2)利用推论解决平抛运动问题:推论1:水平分速度不变,竖直分速度为gt,故可分解为y轴自由落体和x轴匀速直线。推论2:平抛物体任意时刻的速度v与水平初速度无关。推论3:平抛物体任意时刻的加速度不变。推论4:平抛物体任意时刻的动能与势能之和保持不变。推论5:平抛物体任意时刻的动能与势能之比不变。即:tanθ=gt/v0=常数。推论6:平抛物体在相等时间内位移之比为奇数。推论7:平抛物体在相等时间内速度变化相同。即Δv=gΔt。推论8:平抛物体在相等位移的时间间隔相同。即Δt=√(2h/g)。推论9:平抛物体在任意时刻速度与水平方向的夹角的正切值与时间成正比。即tanθ=gt/v0=常数。推论10:平抛物体在任意时刻重力的瞬时功率不随时间变化而变化。即P=mgvY=常数。推论11:平抛物体的水平射程只取决于初速度的大小,与高度和水平初速度无关。推论12:平抛物体的落地速度大小等于水平分速度和竖直分速度的矢量和。即v=√v0²+(gt)² 。推论13:平抛物体的落地时间取决于高度h和重力加速度的大小,与水平初速度无关。即t=√(2h/g)。推论14:当高度一定时,水平位移越大,时间越长;当水平位移一定时,高度越高,时间越长;当高度和水平位移一定时,时间不变。推论15:当高度和水平位移一定时,可利用动能定理求出时间t 。
【课堂小结】
四、圆周运动及其应用(略)
相关例题:
教学目标:
1. 掌握平抛运动的概念、性质及其研究方法。
2. 学会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动。
3. 理解平抛运动的特点,掌握其运动规律。
教学重点:
平抛运动的性质及其研究方法。
教学难点:
用运动的合成与分解的方法分析平抛运动。
教学过程:
一、引入课题
1. 将小球从一定高度处释放,观察小球的运动轨迹。
2. 小球的运动轨迹是否为曲线?
3. 小球在运动过程中受到哪些力的作用?
二、新课教学
1. 平抛运动的概念
引导学生总结平抛运动的特点:小球在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动。
2. 平抛运动的性质
(1)平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动。
(2)平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,其运动规律可用公式v=gt和h=1/2gt²表示。
(3)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,其运动规律可用公式x=v0t表示。
3. 平抛运动的研究方法
介绍运动的合成与分解的方法,并引导学生将平抛运动分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。
例题:一个物体从高为H的平台边缘以初速度v0水平抛出,落在水平地面上,已知物体与地面的碰撞无能量损失,且不计空气阻力。求物体在空中飞行的时间t和物体落地点与平台边缘的水平距离x。
解题思路:
(1)将平抛运动分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。根据水平速度和竖直高度可求得物体在空中飞行的时间t。
(2)根据水平位移公式x=v0t可求得物体落地点与平台边缘的水平距离x。
解题过程:
(1)物体在空中飞行的时间t满足自由落体运动的规律h=1/2gt²,其中g取9.8m/s²(或10m/s²)。根据题意有H=v0t+1/2gt²,解得t=√(H/g)-√(H/g-v0²/g)s。其中第二个根式表示物体在空中飞行的时间上限,当物体水平速度大于等于某一值时,物体将无法落地。具体数值需要根据实际情况进行计算。
(2)物体落地点与平台边缘的水平距离x满足x=v0t=v0√(H/g)-v0√(H/g-v0²/g)m。其中第二个式子表示物体在空中飞行的时间上限对应的水平距离上限。具体数值需要根据实际情况进行计算。
三、课堂小结
1. 平抛运动的概念、性质及其研究方法。
2. 平抛运动的运动规律及其应用。
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