高中物理必修二全套ppt课件x 259页

曲线运动\n学习目标：1.知道什么是曲线运动；2.知道曲线运动中速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动；3.知道物体做曲线运动的条件.\n回顾：1、什么是直线运动？2、物体做直线运动的条件是什么？轨迹是直线的运动物体所受的合力为零或合外力的方向与速度的方向在同一直线上\n观察轨迹是曲线的运动叫做曲线运动\n一、曲线运动的概念物体的运动路线（轨迹）是曲线的运动叫曲线运动。\n二、生活中的曲线运动\n二、生活中的曲线运动\n二、生活中的曲线运动\n思考曲线运动和直线运动相比，除运动轨迹不同，还有什么不同？曲线运动的速度方向在不断变化怎样确定曲线运动中任意时刻（或任意位置）的速度方向呢？学科网\nAB三、曲线运动速度的方向什么叫曲线的切线？割线zxxk\nAB三、曲线运动速度的方向什么叫曲线的切线？学.科.网\nAB三、曲线运动速度的方向什么叫曲线的切线？\nAB三、曲线运动速度的方向什么叫曲线的切线？\nAB三、曲线运动速度的方向什么叫曲线的切线？\nAB三、曲线运动速度的方向什么叫曲线的切线？切线\n三、曲线运动速度的方向砂轮打磨下来的炽热的微粒沿着什么方向离开砂轮?切线方向\n观察火星由于惯性，以脱离砂轮时的速度沿切线方向飞出，切线方向即为火星飞出时的速度方向水滴沿伞边缘的切线方向飞出\n曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点（或某一时刻）的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。结论三、曲线运动速度的方向学科网\n....abcdVaVbVcVd三、曲线运动速度的方向\n曲线运动中速度的方向时刻在变化，所以曲线运动一定是变速运动，加速度不为零。V1V2V3V4三、曲线运动速度的方向\n1、下列对曲线运动中速度的说法中正确的是（）A．质点在某一过程中速度方向总是沿着轨迹曲线的切线方向B．质点在某一点的速度方向总是沿着轨迹曲线在这点的切线方向C．曲线运动的速度方向一定不断变化D．曲线运动的速度大小一定不断变化例题zxxk\n1、关于质点的曲线运动，下列说法中正确的是（）A．曲线运动一定是变速运动B．变速运动一定是曲线运动C．曲线运动加速度可能为零D．曲线运动合外力一定不为零训练\n物体做曲线运动的条件\n四、物体做曲线运动的条件演示实验①物体的合外力不为零②物体所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直线上。\n物体做曲线运动的条件当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。四、物体做曲线运动的条件\n总结F合或a跟v在同一直线上直线运动a恒定→匀变速直线运动a变化→变加速直线运动F合或a跟v不在同一直线上曲线运动a恒定→匀变速曲线运动a变化→变加速曲线运动说明：判断直线还是曲线运动关键看a与v是否同一直线；判断匀变速还是变加速关键看a是否恒定\nAB曲线运动的特点1、曲线运动的轨迹是曲线；2、曲线运动的运动方向时刻在改变；3、曲线运动是变速运动，一定具有加速度，合外力不为零vv\n问题1做曲线运动的物体运动轨迹、速度方向与其所受合外力方向三者位置关系如何？物体运动轨迹夹在速度方向和合外力方向之间GvFGv1v2v3G\n问题2vFGGv1v2v3G做曲线运动的物体运动轨迹弯曲方向与其所受合外力方向有什么关系呢？做曲线运动的物体所受合外力指向运动轨迹凹的一侧\nGGGGG四、物体做曲线运动的条件V1V2V3V4VF合外力方向指向轨迹曲线的内侧！物体的轨迹位于速度和合外力之间。\n小结1、曲线运动是一种轨迹为曲线的运动。2、曲线运动的特点:轨迹是曲线；运动方向时刻在改变；是变速运动，一定具有加速度，合外力不为零。3、做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线在该点的切线方向。4、曲线运动的条件：运动物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直线上。5、做曲线运动的物体所受合外力指向运动轨迹凹的一侧。\n知识点辨析：1、速度变化的运动必是曲线运动吗？2、加速度变化的运动必是曲线运动吗？3、曲线运动一定是变速运动？4、变速运动一定是曲线运动？5、曲线运动的速度一定变？6、做曲线运动的物体所受合力一定不为零？7、物体在恒力下不可能做曲线运动?8、物体在变力作用下一定做曲线运动？9、加速度恒定的运动不可能是曲线运动？错错错错错错对对对\n2、关于曲线运动，下列说法中不正确的是（）A．物体做曲线运动时，受到的合外力一定不为零B．物体受到的合外力不为零时，一定做曲线运动C．物体做曲线运动时，合外力方向一定与瞬时速度方向不在同一直线上D．物体做曲线运动时，受到的合外力一定是变力例题\n2、如图所示，质点沿曲线从A向B运动，则质点在运动路线上C点时合外力的方向可能正确的是（）A．F1B．F2C．F3D．F4ABCF3F4F2F1训练\n\nv0P(x,y)OyxSθ五、曲线运动的位移xy怎样确定x、y\n六、运动的合成与分解1、合运动：物体实际发生的运动。2、分运动：物体同时参与了几个方向的运动。\n物体的实际运动速度又叫合速度，物体的实际运动位移又叫合位移。OxyP(x,y)VθS六、运动的合成与分解\n物体沿某一方向的速度叫这一方向的分速度，物体沿某一方向的位移叫这一方向的分位移。OxyP(x,y)VxVyVθSxy物体的实际运动速度又叫合速度，物体的实际运动位移又叫合位移。六、运动的合成与分解\n合运动与分运动的特点（1）同时性（2）等效性OxyP(x,y)VxVyVθSxy（4）矢量性：合速度与分速度，合位移与分位移都遵循平行四边形定则。（3）独立性说一说六、运动的合成与分解\naa1a2v1v2v运动的合成与分解运动的合成与分解是指x、v、a的合成与分解。速度、位移、加速度都是矢量，合成时均遵循平行四边形定则ABxx1x2分速度分速度合速度分加速度合加速度位移的合成速度的合成加速度的合成分加速度合位移分位移分位移运动的合成是惟一的，而运动的分解不是惟一的，通常按运动所产生的实际效果分解。\n3、枪管与水平方向的夹角为600，子弹射出枪口时的速度为500m/s，则子弹沿水平方向的分速度的大小为m/s，沿竖直方向的分速度的大小为m/s。VxVyV600Vx=Vcos600=250m/sVy=Vsin600=433m/s例题\n3、飞机起飞时以V=100m/s的速度斜向上飞，飞行方向与水平面的夹角为370。求飞机在2s内飞行的高度。Vy=Vsin370=60m/sy=Vyt=120mVxVyV370训练xyS370方法二：分解速度方法一：分解位移S=Vt=200my=Ssin370=120m\n思考与讨论如果物体在一个方向上的分运动是匀速直线运动，在与它垂直方向的分运动是匀加速运动，合运动的轨迹是什么样的？Px=vxt物体的位置P的坐标y=vyt＋at212y=x＋x2vxvy2vx2avxyOF合vyvx\n结论1、两个互成角度的匀速直线运动的合运动匀速直线运动2、两个互成角度的匀速直线运动与匀变速直线运动的合运动匀变速曲线运动\na1v1a1v1思考与讨论3、两个互成角度的匀变速直线运动的合运动①两个初速度为0的匀加速直线运动判断几个分运动的合运动，可先把各分运动的合速度以及合加速度求出来，然后根据合速度与合加速度是否在一条直线上加以判断。②两个初速度不为0的匀变速直线运动初速度为0的匀加速直线运动匀变速直线运动a2v2va2v2va匀变速曲线运动a\n水平方向：蜡块随管向右做匀速直线运动竖直方向：蜡块相对管向上做匀速直线运动六、运动的合成与分解3、红蜡块在平面内的运动\n（1）蜡块的位置和位移OxyP(x,y)VxVySθ六、运动的合成与分解3、红蜡块在平面内的运动xy\n（2）蜡块的运动轨迹OxyP(x,y)VxVy——直线θ六、运动的合成与分解3、红蜡块在平面内的运动\nOxyP(x,y)VxVyVθθ六、运动的合成与分解（3）蜡块的运动速度3、红蜡块在平面内的运动\n4、已知蜡块在水平方向的速度为Vx=4cm/s，在竖直方向的速度为Vy=3cm/s，求蜡块运动的速度。VxVyVθ例题\n1、物体做曲线运动，下列说法中正确的是（）A．速度一定是变化的B．速率一定是变化的C．合外力一定是变化的D．加速度一定是变化的练习作业课本P7问题与联系1、2、4\n2、某物体在一足够大的光滑平面上向东匀速运动，当它受到一个向南的恒定外力作用时，物体将做（）A．匀变速直线运动B．匀变速曲线运动C．加速度和速率都不变的曲线运动D．加速度不变、速率变大的曲线运动练习\n3、如图所示，物体在恒力F的作用下沿曲线从A运动到B时，突然使恒力F反向，物体的运动情况可能是（）A、物体可能沿曲线Ba运动B、物体可能沿直线Bb运动C、物体可能沿曲线Bc运动D、物体可能沿曲线BA返回AF练习\nF练习3、如图所示，物体在恒力F的作用下沿曲线从A运动到B时，突然使恒力F反向，物体的运动情况可能是（）A、物体可能沿曲线Ba运动B、物体可能沿直线Bb运动C、物体可能沿曲线Bc运动D、物体可能沿曲线BA返回A\n第六章曲线运动《运动的合成与分解》专题\n类型一：“小船渡河”问题船的实际运动v（相对于河岸的运动）可看成是随水以速度v水漂流的运动和以速度v船相对于静水的划行运动的合运动。这两个分运动互不干扰具有等时性。\n1．船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动．2．三种速度：船的划行速度v1(船在静水中的速度)、水速v2(水流速度)、船的航行速度v(船的实际速度，船相对岸的速度)．3．解决渡河问题关键是分清三种速度．船的划行方向与船头指向一致(v1的方向)，是分速度方向，而船的航行方向是实际运动的方向，也就是合速度的方向．一、小船渡河问题\nd关于渡河的最短时间当v船垂直于河岸时，渡河时间最短：v船v水tmin=v船dvθtanθ=v水v船\nd关于渡河的最短位移当合速度v方向垂直于河岸时，渡河位移最短，且为河宽d。v船θv水渡河时间：t==vdv船sinθdcosθ=v船v水vv船>v水\nd关于渡河的最短位移当v船方向与合速度v方向垂直时，有最短渡河位移lmin。v船v1时过河路径最短：合速度不可能垂直于河岸，无法垂直渡河．确定方法如下：如图所示，以v2矢量末端为圆心，以v1矢量的大小为半径画弧，从v2矢量的始端向圆弧作切线，则合速度沿此切线方向时航程最短．由图可知：sinθ＝，最短航程：x最短＝\n小船渡河问题例1.小船要横渡宽度为200米的河，水流速度是V水＝2m/s，船在静水中的速度是V船＝4m/s。（1）要使小船渡河时间最短，船应该如何航行？最短时间是多少？（2）要使小船的航程最短，船应该如何航行？最短行程是多少？（3）若V船＝2m/s。水速V水＝4m/s，船应该如何航行？最短行程是多少？\n例2.小船匀速横渡一条河流，当船头垂直对岸方向航行时，在出发10min到达对岸下游的120m处；若船头向上游保持与河岸成θ角，在出发12.5min后到达正对岸，求：（1）水流速度v1；（2）船在静水中的速度v2；（3）河的宽度d；（4）船头与河岸的夹角θ。\n解析:船头垂直对岸航行时，运动情况如图，BCv1v2vdm/s=0.2m/s船头向上游航行时，运动情况如图，v1v2vθ联立解得：\n类型二：“相对运动”问题相对运动速度的合成规律：绝对速度v绝对：研究对象对静止参考系（一般指地面）的速度。相对速度v相对：研究对象对运动参考系的速度。牵连速度v牵连：运动参考系对静止参考系（一般指地面）的速度。v绝对＝v相对＋v牵连v船v水v例：小船渡河船研究对象？运动参考系？静止参考系？v相对v牵连v绝对水岸合运动分运动分运动\n练习3雨滴在空中以4m/s的速度竖直下落，人以3m/s的速度向东急行，求雨滴相对人的速度。v人v雨v相对v牵连v绝对研究对象？运动参考系？静止参考系？雨滴人地面v雨人θv绝对＝v相对＋v牵连\n练习4在切割厂，当玻璃板静止时，金刚割刀切割玻璃板的速度为3m/s。现在玻璃板以4m/s的速度连续不断地向前行进，为了使割下的玻璃板的形状为矩形，金刚割刀的速度大小为多大？方向如何？v板v刀板θv刀v相对v牵连v绝对研究对象？运动参考系？静止参考系？割刀板地面v绝对＝v相对＋v牵连\n类型三：“绳＋滑轮”问题如图所示，纤绳以恒定速率v沿水平方向通过定滑轮牵引小船靠岸，当纤绳与水面夹角为θ时，船的速度为多大？vθABCv∥若要使船匀速靠岸，则纤绳的速度v有何特点？（匀速？加速？减速？）沿绳方向的伸长或收缩运动垂直于绳方向的旋转运动注意：沿绳的方向上各点的速度大小相等v⊥v船\nθ练习1如图所示，如图所示，汽车沿水平路面以恒定速度v前进，则当拉绳与水平方向成θ角时，被吊起的物体M的速度vM为多大？物体M处于平衡？超重？失重？v∥v⊥vvM\n练习2如图所示，A、B两物体用细绳相连，在水平面上向左运动，当α=45°，β=30°时，物体B的速度为2m/s，这时A的速度为多大？AβBαvAvA∥vA⊥vBvB⊥vB∥\n类型四：“杆”问题放在墙角的均匀直杆AB，A端靠在竖直墙上，B端放在水平地面上。当AB杆与水平面的夹角为θ时，B端的速度为vB，则A点的速度为多大？ABθvAvBvA∥vA⊥vB⊥vB∥沿杆方向的运动垂直于杆方向的旋转运动注意：沿杆的方向上各点的速度相等\n1．船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动．2．三种速度：船的划行速度v1(船在静水中的速度)、水速v2(水流速度)、船的航行速度v(船的实际速度，船相对岸的速度)．3．解决渡河问题关键是分清三种速度．船的划行方向与船头指向一致(v1的方向)，是分速度方向，而船的航行方向是实际运动的方向，也就是合速度的方向．一、小船渡河问题\n4、在高处拉低处小船时，通常在河岸上通过滑轮用钢绳拴船，若拉绳的速度为V1=4m／s，当拴船的绳与水平方向成60°时，船的速度是多大?速度V1与V哪一个是合速度？VV1V2V=V1/cos600=8m/s提示：两个物体用绳或杆相连，则两物体沿绳或杆方向的分速度大小相等。练习\n5、课本P7—第5题AVFBFCFD练习\n“问题能激发我们去学习、去发现、去实验、去观察。”---波普28七月2021平抛运动\n抛体运动：以一定的初速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体所做的运动.\nv0v0v0以一定的速度将物体抛出，在空气阻力忽略的情况下，物体只受重力作用的运动。竖直上抛运动平抛运动斜抛运动一、抛体运动的概念\n平抛运动的条件：（1）具有水平初速度（2）只受重力平抛运动：定义：将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，且只在重力作用下所做的运动.\n2、平抛运动的特点①初速度沿水平方向②只受重力作用③运动轨迹是曲线1、平抛运动的概念以水平方向的初速度将物体抛出，在空气阻力忽略的情况下，只受重力作用的运动。v0G一、抛体运动的概念zxxk学.科.网\n二、平抛运动的研究方法v0——运动的合成与分解将v和S沿水平方向和竖直方向分解xy化曲为直1、平抛运动是曲线运动，怎样研究？——建立平面直角坐标系Pvxvyv怎样确定vx,vy,x,ySxyO\n二、平抛运动的研究方法——受力和初速度2、根据什么来确定水平方向和竖直方向的运动情况？v0GxyPvxvyvO\n三、平抛运动规律的理论分析1.分解原则：将平抛运动沿竖直方向和水平方向分解2.竖直方向特点：初速度为零且只受重力作用牛顿运动定律自由落体运动3.水平方向特点：具有初速度而且不受力牛顿运动定律匀速直线运动我们结合牛顿运动定律和平抛运动的特点分析可知平抛运动按理论可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动\n三、平抛运动竖直方向的运动规律目的：验证平抛运动在竖直方向的分运动是否是自由落体运动原理分析：球A球B运动性质平抛运动自由落体运动理论分析正确球A、球B应同时落地理论分析错误球A、球B不会同时落地观察重点：球A、球B是否同时落地怎样判断球A、球B是否同时落地？\n平抛运动物体在竖直方向做自由落体运动二、平抛运动的研究方法\n智者一虑由这一次实验我们就能下这样的结论吗?有没有可能我们设置的这个高度是一个特殊的高度，它正好满足自由落体下落的时间和平抛运动时间相等呢?多次改变小球下落的高度，重复这个实验。小结：多次改变小球下落的高度，球A、B始终是同时落地。平抛运动和自由落体运动在竖直方向的运动规律完全一致，平抛运动在竖直方向上的分运动就是自由落体运动\n三、平抛运动在水平方向的运动规律方法？证明在相等的时间发生的水平位移相等zxxk\n平抛运动物体在水平方向做匀速直线运动三、平抛运动在水平方向的运动规律\n平抛运动物体在水平方向做匀速直线运动四、平抛运动在水平方向的运动规律\nv0平抛运动物体在水平方向做匀速直线运动ABCO三、平抛运动的规律xy平行光\nv0平抛运动物体在竖直方向做自由落体运动ABCO三、平抛运动的规律yx平行光\n小结：在误差允许范围内,四段位移近似相等四段位移所用时间相等在水平方向相等时间内的位移是相等平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动探究平抛运动的规律\n三、平抛运动的规律①水平方向：平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动②竖直方向：匀速直线运动自由落体运动v0GxyPvxvyvO\n例题例1、一架飞机水平匀速飞行，从飞机上每隔1s释放一颗炸弹（炸弹质量远远小于飞机的质量，不考虑空气阻力），则这些炸弹落地前在空中组成的图线是（）A.抛物线B.水平直线C.竖直直线D.倾斜直线\n1、一架战斗机以3.6×102Km/h水平匀速飞行，飞行高度为500m。若战斗机要投弹击中地面目标，它应距目标水平距离为多远时投弹？（不考虑空气阻力，g=10m/s2）训练\n四、平抛运动的速度v0GxyPvxvyvθO\n五、平抛运动的位移(x,y)v0xyPvxvyvSθxyO学.科.网\n四、平抛运动的位移(x,y)v0xyPvxvyvφSθxyO\n六、平抛运动的轨迹OPvxvy(x,y)v0vxy抛物线\n2、从高为80m的塔顶以15m/s的速度水平抛出一个小铁球，求小球落地时的速度和整个过程的位移。（不考虑空气阻力，g=10m/s2）Pv0vyv0=15m/svOy=80mθ例题\nPv0=15m/sOy=80mSxφ2、从高为80m的塔顶以15m/s的速度水平抛出一个小铁球，求小球落地时的速度和整个过程的位移。（不考虑空气阻力，g=10m/s2）例题\n2、一小球水平抛出，落地时速度大小为25m/s，方向与水平方向成530角，求小球抛出时的初速度和抛出点离地的高度。（不考虑空气阻力，g=10m/s2，sin530=0.8，cos530=0.6）训练v0vyv0vOy530\n\n1、将质量不同的两个物体同时从同一地点以相同的速度水平抛出，最后都落在水平地面上，不计空气阻力，则以下说法中正确的是（）A．质量大的物体先着地B．质量小的物体飞出的水平距离大C．两物体着地时间相同，飞出的水平距离一样D．两物体着地时间由抛出点与着地点的高度决定巩固练习\n2、投飞镖是深受人们喜爱的一种娱乐活动，如图所示，某同学将一枚飞镖从高于靶心的位置水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正下方。忽略飞镖运动过程中所受空气阻力，在其他条件不变的情况下，为使飞镖命中靶心，他在下次投掷时应该（　）A．换用质量稍大些的飞镖B．适当减小投飞镖时的高度C．到稍远些的地方投飞镖D．适当增大投飞镖的初速度练习\n3、炮台高出海面45m，水平射击一个以36km/h的速度沿射击方向直线逃离的敌舰，如果炮弹的出口速度为610m/s，问敌舰距炮台水平距离多大时开炮才能命中。（不考虑空气阻力，g=10m/s2）练习\n4、从高为20m的楼顶边缘水平抛出一个小铁球，测出小铁球落地点距离楼底边缘40m，求小铁球抛出时的初速度大小。（不考虑空气阻力，g=10m/s2）v0y=20mx=40m练习\n5.3实验:研究平抛运动第五章曲线运动\n学习目标1.能描出平抛运动的轨迹。2.会计算平抛物体的初速度。3.结合运动分解的知识，明确两个分运动的特点。4.经历探究的过程，掌握探究性实验的一般方法。5.养成严谨认真科学的实验态度。\n探究思路：1、设法通过实验得到平抛运动的轨迹2、在平抛运动的轨迹上找到每隔相等的时间所达到的位置3、测量两相邻位置间的水平、竖直位移，分析这些位移的特点\nxyOx1x2x3x4匀速直线运动的特点是什么？相等时间内通过的位移相等如果能证明在相等的时间发生的水平位移相等，则说明平抛运动在水平方向上的分运动确实为匀速直线运动。如何确定相等的几段时间？利用频闪照相描绘平抛运动的轨迹\nOxyh4h9hh3h5h？？？如何获得平抛物体运动的轨迹？有没有其他的方法确定相等的时间？利用竖直方向上的位移比描绘平抛运动的轨迹\n【方案一】平抛运动演示仪一、描绘平抛运动的轨迹zxxk\n实验器材实验器材:斜槽、小球、木板、白纸（可先画上坐标格）、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。铁架台斜槽木板白纸小球铅垂线\n实验步骤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,并使其末端保持水平;②调整木板:用悬挂在槽口的铅垂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且靠近,固定好木板;③确定坐标轴: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,再利用铅垂线在纸上画出通过O点的竖直线,即y轴;④确定小球释放点:选择一个小球在斜槽上合适的位置由静止释放,使小球运动轨迹大致经过白纸的右下角;⑤描绘运动轨迹:把笔尖放在小球可能经过的位置上,如果小球运动中碰到笔尖,用铅笔在该位置画上一点,用同样的方法,从同一位置释放小球,在小球运动路线上描下若干点.\n注意事项1、应保持斜槽末端的切线水平，钉有坐标纸的木板竖直，并使小球的运动靠近坐标纸但不接触；2、小球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下，在斜槽上释放小球的高度应适当，使小球以合适的水平初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布，从而减小测量误差；3、坐标原点（小球做平抛运动的起点）不是槽口的端点，应是小球在槽口时球心在木板上的水平投影点。OO′坐标原点（平抛起点）\n五.注意事项有：⑴斜槽末端的切线必须水平。⑵方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，并使小球的运动靠近图板但不接触。⑶坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点，应是小球在糟口时球的球心在木板上的水平投影点。⑷如果是用白纸，则应以小球在糟口时球的球心在木板上的水平投影点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重锤线，先以重锤线方向确定y轴方向，再用直角三角板画出水平线作为x轴，建立直角坐标系。⑸每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。⑹要在平抛轨道上选取距O点远些的点来计算球的初速度，这样可使结果的误差较小。zxxk\n【方案二】水平喷出的细水柱显示平抛运动的轨迹一、描绘平抛运动的轨迹\n\n水平喷出的细水柱即为平抛运动的轨迹。喷嘴（比细管更细的硬管）使A处的水的压强始终等于大气压透明胶片细管\n【方案三】频闪照相一、描绘平抛运动的轨迹\n二、研究平抛运动的特点1、判断平抛运动的轨迹是抛物线\nxy学.科.网\nxy\n二、研究平抛运动的特点2、计算平抛运动的初速度\n研究平抛运动的特点yxOx4x3x2x1h5h3h7hABCD在误差允许的范围内，四段水平位移近似相等；且四段水平位移所用的时间相等。结论：平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动。\n实验目的：验证平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动。如何判断两球的水平位移始终一样？\n\nxyxy\nxy参考点X坐标/my坐标/m运动时间/s初速度/ms-1初速度平均值/ms-1ABCDEF实验记录重力加速度g=9.8m/s2\n没有记住原点v0如何求\nxy没有记住原点v0如何求x1x2y1y2\n如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景方格的边长为5cm，g=10m/s2，并把这一部分放在图中的坐标系内，则：（1）小球平抛运动的初速度v0=_____m/s；（2）闪光的时间间隔_______s；（3）小球过A点的速率vA=______m/s。（4）抛出点的坐标是________xyO【例】1.50.11.8(-5cm,0)二、研究平抛运动的特点\n问题与练习解答1、还需要的器材是刻度尺、三角尺实验步骤：（1）调节木板高度，使木板上表面与小球离开水平面时的球心距离为某一确定值y（2）让小球从斜面上某一位置A无初速释放（3）测量小球在木板上的落点P1与重锤线之间的距离x1（4）调节木板高度，使木板上表面与小球离开水平桌面时的球心距离为某一确定值4y（5）让小球从斜面上同一位置A无初速释放（6）测量小组在木板上的落点P2与重锤线之间的距离x2（7）比较x1、x2，若2x1=x2，则说明小球在水平方向做匀速直线运动\n问题与练习解答2、改变墙与重锤线之间的距离x，测量落点与抛出点之间的水平距离y，若2x1=x2，有4y1=y2，则说明小球在水平方向做匀速直线运动。\n第五章曲线运动第四节圆周运动\n一.认识圆周运动\n圆周运动特征：质点的轨迹是圆周(圆弧)、具有周期性转盘水流星地球仪圆锥摆\n在物理学中，把质点的运动轨迹是圆或圆弧的一部分的运动叫做圆周运动。一、圆周运动的定义：\n圆周运动的位置如何确定？如何判断快慢？时钟弧长转角相同时间内通过的弧长相同时间内转过的角度探究描述快慢的物理量：线速度ν、角速度ω、周期Τ、转速n\n二、思考：描述圆周运动快慢的物理量两物体均做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢呢？比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短比较物体在一段时间内半径转过的角度大小比较物体转过一圈所用时间的多少比较物体在一段时间内转过的圈数\n描述圆周运动快慢的物理量1、物理意义：描述质点沿圆弧运动的快慢。2、定义3、公式（一）线速度4、单位m/sv=ΔtΔs5、矢量方向：沿圆周该点的切线方向Δs是弧长并非位移当Δt很小很小时（趋近零），弧长Δs就等于物体的位移，式中的v，就是直线运动中学过的瞬时速度。∆s6、注意：为了详细研究圆周运动，在实际应用中我们考虑得较多是瞬时线速度，很少去考虑平均线速度，如无特殊说明，圆周运动线速度均指瞬时线速度。线速度就是瞬时速度.\nvvvo匀速圆周运动物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。率匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？匀速圆周运动是一种变加速曲线运动7.思考：(1)匀速圆周运动的定义(2)匀速圆周运动的运动性质：zxxk\n描述圆周运动快慢的物理量1、物理意义：描述质点转过圆心角（绕圆心转动）的快慢。2、定义3、公式（二）角速度4、单位rad/sω=ΔtΔθΔθΔθ采用弧度制5、说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动。\n描述圆周运动快慢的物理量定义符号单位物理意义关系物体在单位时间所转过的圈数nr/s或r/min描述物体做圆周运动的快慢物体周期性运动一周所用的时间物体在1秒内所完成周期性运动的次数（即转动的圈数）TfsHz转速周期频率（三）转速、周期、频率\n3、匀速圆周运动是周期不变的运动！2、匀速圆周运动是角速度不变的运动！1、匀速圆周运动是线速度大小不变方向时刻变化的运动！归纳总结：\n1、做匀速圆周运动的物体，线速度不变，时刻在变，线速度是(恒量或变量),匀速圆周运动的性质是,匀速的含义是。大小方向变量变加速曲线运动线速度的大小不变同步练习：\n1.线速度、角速度与周期的关系？2.线速度与角速度的关系？3.角速度与转速之间的关系？（四）思考：学.科.网\n.如何描述匀速圆周运动的快慢？1.线速度——质点通过的圆弧长Δs跟所用时间Δt的比值。3.周期——物体作匀速圆周运动一周所用的时间。5.转速——单位时间内转过的圈数。2.角速度—质点所在的半径转过的角度Δθ跟所用时间Δt的比值。即：单位：米/秒，m/s即：单位：弧度/秒，rad/s即：单位：秒，s即：单位：转/秒，r/s4.频率——1s时间内完成圆周运动的次数。即：单位：赫兹，Hzω=ΔtΔθ\n第1节圆周运动物体做半径为r的匀速圆周运动：⑴它运动一周所用的时间叫_______,用T表示。它在周期T内转过的弧长为______,由此可知它的线速度为。⑵一个周期T内转过的角度为______弧度,物体的角速度为弧度/秒。⑶线速度与角速度的关系：。周期2r2思考题：\n【例题】机械手表的时针、分针、秒针的角速度之比：A.1:60:30B.1:12:360C.1:12:720D.1:60:720第1节描述圆周运动【例题】物体做匀速圆周运动时，下列哪些量不变？A.速率B.速度C.角速度D.周期ACDC\n3.钟表里的时针、分针、秒针的角速度之比为_______1:12:7202.某钟表上秒针、分针的长度比为d1：d2＝1：2，求：A：秒针、分针转动的角速度之比是__________B：秒针、分针尖端的线速度之比是__________30：160：1同步练习：zxxk\n1）传动装置线速度的关系a、皮带传动－线速度相等b、齿轮传动－线速度相等同一传动各轮边缘上的点线速度相同（五）两个重要的结论\nABC2）同一轮上各点的角速度关系同一轮上各点的角速度相同\n小结：同一轮上各点的角速度相同同一传动各轮边缘上线速度相同\n1、比较图中A、B、C三点线速度的的大小关系ABCBACA、B、C三点的线速度大小相等四、课堂练习\n思考2、地球上的物体随着地球一起饶地轴自转。地球上不同纬度的物体的周期一样吗?角速度一样吗?线速度大小一样吗?ORθR'O'ORR'θO'\nABC3.已知rA:rB:rC=4:2:1，试求：2:1:11:1:2\n课后作业：1.用圆规、硬纸卡片自制两个半径不同的圆盘，体会摩擦传动系统中边缘点线速度相同的特点2.课本P18问题与练习1.2.53.课后练习：导学案上的达标检测题\n谢谢大家!\n地球公转\n第六节向心加速度\n引言1.做曲线运动的物体，速度一定是变化的，换句话说，做曲线运动的物体一定有加速度。2.匀速圆周运动是曲线运动，那么做匀速圆周运动的物体，加速度的大小和方向如何来确定呢？\n探究匀速圆周运动的加速度\n(1).探究的基本方法有哪些?1.动力学原理:牛顿第二定律2.运动学描述:加速度的定义式\n(一)加速度的方向探究方案1:加速度的方向和合力的方向相同(动力学观点)例析1地球绕太阳做(近似的)匀速圆周运动。结论：物体受到的合力方向指向圆心\n小球受哪些力？合外力有何特点？想一想轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。例析2.看一看zxxk\nOGFNF小球受力分析：OFN与G相抵消，所以合力为F,方向指向圆心\n做匀速圆周运动的物体的加速度方向总是指向圆心结论根据牛顿第二定律F=ma加速度方向跟合力方向相同\n２．探究方案２加速度的方向和速度变化量的方向相同(运动学观点)1.直线运动中速度变化量的方向例析3.物体在直线上运动,若物体的初速度v1=5m/s，向东；末速度v2=8m/s，也向东。则Δv=v2-v1=3m/s向东。若物体的末速度是v2=3m/s，也向东。则Δv=v2-v1=2m/s向西\n结论做直线运动的物体的速度变化量是从初速的度的末端指向末速度末端的矢量\n2.曲线运动中速度变化量的方向（１）平抛运动例析4物体以10m/s的速做平抛运动，求物体在3s内的速度的变化量。结论:做曲线运动的物体的速度变化量的方向仍然是从初速度末端指向末速度末端的矢量\n（２）匀速圆周运动作圆周运动的物体：设质点沿着半径为r的原做匀速圆周运动，某时刻位于A点，速度为vA，经过时间Δt后位于B点，速度为vB。讨论质点运动的加速度的方向。1）分别作出质点在A、B两点的速度矢量VA、VB，如图甲。由于是匀速圆周运动，VA和VB的长度是一样的。\n2）为了便于VA、VB的比较，将VB的起点移到B，同时保持VA的长度和方向不变，如图乙。\n·3）因为物体的速度变化量是从初速度末端指向末速度末端的矢量，所以VA的末端指向VB的末端的有向线段就为A到B的速度变化ΔV，如图丙所示。学.科.网\n4）是质点从A到B的平均加速度。由于a与ΔV的方向相同，我们就只讨论ΔV的方向，用它代表了质点加速度的方向。5）从丙图上看出，ΔV并不与圆的半径平行，但当Δt很小时，A、B两点就非常接近了，VA和VB也非常非常接近，如图丁。由于VA和VB的长度相等，它们与ΔV组成等腰三角形，当Δt很小很小时，ΔV也就于VA（VB）垂直，即与半径平行，或者说ΔV指向圆心了。注意：由于探究的加速度为瞬时值，所以Δt必须取很小很小才能得到a的方向和大小。zxxk\n结论：做匀速圆周运动的物体的加速度指向圆心，叫向心加速度．作用：只改变速度的方向不改变速度的大小．\n(二)．加速度的大小知道了加速度的方向，那加速度的大小该如何计算呢？探究方案１　牛顿第二定律Ｆ＝ma探究方案２　运动学公式\nVAOABVB△VVArr向心加速度的大小①由△OAB与△BVAVB相似有②当Δt很小很小时，AB/Δt表示何物理量？\n二、向心加速度r1、做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心．这个加速度称为向心加速度．△vV△Lra=△v/△tV=△L/△t\n2.向心加速度公式\n1．圆周运动的加速度(1)对于一般的非匀速圆周运动，加速度有两个分量：一个是指向圆心的向心加速度，另一个是沿切线方向的加速度，如图5－5－5所示。因此一般情况下，物体做圆周运动的加速度方向不一定指向圆心。(2)对于匀速圆周运动而言，物体的加速度即为向心加速度，因此其方向一定指向圆心。图5－5－5三、对向心加速度的理解\n\n1．关于向心加速度，以下说法中正确的是()A．向心加速度的方向始终与速度方向垂直B．向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小C．物体做圆周运动时的加速度方向始终指向圆心D．物体做匀速圆周运动时的加速度方向始终指向圆心[思路点拨]解答本题时应注意以下两点：(1)向心加速度的物理意义。(2)向心加速度方向与线速度方向间的关系。\n[解析]向心加速度的方向沿半径指向圆心，速度方向则沿圆周的切线方向。所以，向心加速度的方向始终与速度方向垂直，只改变线速度的方向，物体做匀速圆周运动时，只具有向心加速度，加速度方向始终指向圆心；一般情况下，圆周运动的向心加速度与切向加速度的合加速度的方向不一定始终指向圆心。故A、B、D正确。[答案]ABD\n(1)向心加速度只描述线速度方向变化的快慢，沿切线方向的加速度描述线速度大小变化的快慢。(2)向心加速度的方向始终与速度方向垂直，且方向在不断改变。\n例1.一物体在水平面内沿半径R=20cm的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度V=0.2m/s，那么它的角速度为______rad/s，它的周期为______s它的向心加速度为____m/s20.212π四.课堂练习\n例2:\n例3.关于北京和广州随地球自转的向心加速度，下列说法中正确的是（）A.它们的方向都沿半径指向地心B.它们的方向都平行于赤道平面指向地轴C.北京的向心加速度比广州的向心加速度大D.北京的向心加速度比广州的向心加速度小BD\nr＝Rcosφ\n例4.从a=r看,好像a跟r成正比,从a=/r看，好像a跟r成反比。如果有人问你：向心加速度的大小跟半径到底成正比还是成反比？应该怎样回答。\n答：应该说：角速度相同时，向心加速度的大小跟半径成正比；线速度的大小相同时，向心加速度的大小跟半径成反比。\n练习1．如图所示为A、B两个物体做匀速圆周运动的向心加速度随半径r变化的图象，由图可知（　　）A、A物体的线速度大小不变B、A物体的角速度不变C、B物体的线速度大小不变D、B物体的角速度与半径成正比ArOBＡ\n2、关于圆周运动的加速度，下列说法中正确的是（）A.圆周运动的加速度方向一定指向圆心B.匀速圆周运动的加速度方向一定指向圆心C.匀速圆周运动的加速度一定不变D.匀速圆周运动的加速度大小一定不变匀速圆周运动的物体速度大小不变，速度方向不断变化。向心加速度是描述物体速度方向变化快慢的物理量。BD\n3、甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1：2，转动半径之比为1：2，在相等时间里甲转过60°，乙转过45°，则它们的加速度之比为()A.4：3　B.2：3　C.8：9　D.9：16C\n例与练4、如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r，b点到圆心的距离为r，求图中a、b、c、d各点的加速度之比。\n例与练5、如图，一质点沿着半径r=2m的圆周，以n=1r/s的转速逆时针匀速转动。求：（1）从A点开始计时，经过0.25s的时间，质点速度的变化。（2）质点向心加速度的大小。OrABvAvBvAΔv\n匀速圆周运动的性质：加速度大小不变，方向时刻改变的变加速曲线运动.\n四.课堂小结1.匀速圆周运动的加速度方向2.匀速圆周运动的加速度大小3.匀速圆周运动的性质\n(1)做匀速圆周运动的物体，其向心加速度的方向沿半径指向圆心，方向时刻变化，匀速圆周运动为变加速曲线运动。(2)向心加速度只改变做圆周运动的物体的速度方向，而切向加速度改变做圆周运动的物体的速度大小。(3)角速度ω一定时，向心加速度an与半径r成正比，线速度v一定时，向心加速度an与半径r成反比。\n五.作业教材P22问题与练习2.3.4\n第七节：向心力\n（1）做匀速圆周运动的物体的加速度有什么特点？写出向心加速度的公式。（2）做匀速圆周运动的物体的受力有什么特点？问题讨论：\n2、方向：1、定义：一、向心力做匀速圆周运动的物体受到的合外力指向圆心的，这个力叫做向心力。总指向圆心，与速度垂直，方向不断变化。二、向心力的大小只改变速度的方向，不改变速度的大小。\n向心力——向心力的大小向心力演示仪【实验现象】⑴角速度ω相同，半径r相同，质量m越大，向心力越大；⑵角速度ω相同，质量m相同，半径r越大，向心力越大；⑶质量m相同，半径r相同，角速度ω越大，向心力越大；——控制变量法\n实验用圆锥摆粗略验证向心力的表达式1.实验原理F合=mgtanθrθOGFF合Fn=mω2r问题讨论1、如何测量tanθ?2、如何测量ω？3、如何测量半径？\n2.测量问题小球质量——匀速圆周运动周期——悬挂点到圆心竖直高度——天平秒表刻度尺匀速圆周运动半径——刻度尺问题讨论1、本实验是否一定要测量小球质量与圆周半径？2、如何测出悬点与球心的竖直高度？zxxk\n3.实验过程分组讨论简要叙述本实验的步骤\n实验体会---做一做感受向心力F与m、r、ω的关系想一想：研究多个变量之间的关系应用什么方法？做一做：完成课本P-22页小实验。\n光滑桌面上转动的小球---弹力随圆盘匀速转动的物体-----摩擦力卫星绕地球运动---万有引力圆锥摆---重力和弹力的合力学.科.网\nO小球受力分析：轻绳栓一小球，在光滑水平面做匀速圆周运动。小球向心力的来源？OGFNF向心力由小球受到的桌面支持力FN、小球的重力G、绳子的拉力的合力提供。匀速圆周运动实例分析——向心力的来源F向=F合=F\n物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动F向=F合=Ff由小球受到的重力、支持力、静摩擦力三个力的合力提供。即圆盘对木块的静摩擦力FfωOGFNFf小球向心力的来源?匀速圆周运动实例分析——向心力的来源\nGFfFNω讨论：物块随着圆桶一起匀速转动时，物块的受力？物块向心力的来源?物块做匀速圆周运动时，合力提供向心力，即桶对物块的支持力。匀速圆周运动实例分析——向心力的来源zxxk\nθO'ORωθωθmmOrmgNF合mgNF合F合＝mgtanθ竖直方向:Ncosθ＝mg水平方向:F合=mω2r竖直方向：Ncosθ＝mg水平方向：F合=mω2Rsinθ沿光滑漏斗或碗内壁做圆周运动的小球\n总结：⑴向心力是根据效果命名的力，并不是一种新的性质的力。⑵向心力的来源：可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个力的合力，还可以是某个力的分力。物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心力。向心力不是物体真实受到的一个力，不能说物体受到向心力的作用，只能说某个力或某几个力提供了向心力。\n三、变速圆周运动和一般曲线运动阅读课本P24思考回答以下问题：⑴变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？变速圆周运动的速度大小是怎么改变的？⑵怎么分析研究一般的曲线运动？\n做变速圆周运动的物体所受的力(链球运动)FO\nFOFnFtat改变速度的大小改变速度的方向FnFtana起着改变速度大小、方向的作用\n把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作为一小段圆弧，而这些圆弧的弯曲程度不一样，表明它们具有不同的曲率半径。在注意到这点区别之后，分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法对一般曲线运动进行处理了。r1r22、处理一般曲线运动的方法：学.科.网\n匀速圆周运动：变速圆周运动：，合力在指向圆心方向上的分力提供向心力。F向是F合的指向圆心方向的分力Fn。向心力的来源：可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个力的合力，还可以是某个力的分力。物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心力。小结\n【课堂练习】请分析以下圆周运动的向心力的来源。向心力——向心力的来源\n例1：关于向心力说法中正确的是（）A、物体由于做圆周运动而产生的力叫向心力；B、向心力不改变速度的大小；C、做匀速圆周运动的的物体所受向心力是不变的；D、向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新的力B练习\n2、用细线拴柱一球做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）A.在线速度一定情况下，线越长越易断B.在线速度一定情况下，线越短越易断C.在角速度一定情况下，线越长越易断D.在角速度一定情况下，线越短越易断BC\n2.质量为m的球用长为L的细绳悬于天花板的O点，并使之在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直线成θ角，则以下正确的是A.摆球受重力、拉力和向心力的作用B.摆球只受重力、拉力的作用C.摆球做匀速圆周运动的向心力为mgtanθD.摆球做匀速圆周运动的向心加速度为gtanθBCDrθOGF合F\n生活中的圆周运动\n火车车轮的结构特点：\n\n一、铁路的弯道火车转弯（内外轨道等高）向左转NG\n向左转NGF（1）火车转弯处内外轨无高度差外轨对轮缘的弹力F就是使火车转弯的向心力根据牛顿第二定律F=m可知RV2火车质量很大外轨对轮缘的弹力很大外轨和外轮之间的磨损大，铁轨容易受到损坏\n（2）转弯处外轨高于内轨根据牛顿第二定律F=mgtanα=mRV2V=RgtanαV＞RgtanαV＜Rgtanα外轨对外轮缘有弹力内轨对内轮缘有弹力αNGFαzxxk学.科.网\n2、当外轨略高于内轨时：火车受力：竖直向下的重力GG垂直轨道面的支持力NNF火车的向心力：由G和N的合力提供当时，车轮对内外轨都无压力。\n\n在水平铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这是为了()A．减轻火车轮子挤压外轨B．减轻火车轮子挤压内轨C．使火车车身倾斜，利用重力和支持力的合力提供转弯所需向心力D．限制火车向外脱轨ACD\n思考:在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低是什么原因？\n如图所示，汽车在倾斜的弯道上拐弯，弯道的倾角为θ，半径为r，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是?（\n（图）设内外轨间的距离为L，内外轨的高度差为h，火车转弯的半径为R，则火车转弯的规定速度为v0?F合=mgtanα≈mgsinα=mgh/L由牛顿第二定律得：F合=man所以mgh/L=m即火车转弯的规定速度v0=\nVROGFN二、拱型桥F向=GFN=mRV2FN=GmRV2（1）汽车对桥的压力FN´=FN（２）汽车的速度越大汽车对桥的压力越小由上式和牛顿第三定律可知根据牛顿第二定律汽车开始做平抛运动．（３）当汽车的速度增大到V=时,压力为零。\nzxxk\nVRO例2、质量为m的汽车以速度V通过半径为R的凹型桥。它经桥的最低点时对桥的压力为多大？比汽车的重量大还是小？速度越大压力越大还是越小？解：F向=F1G=mRV2F1=m　　+ＧRV2由上式和牛顿第三定律可知（1）汽车对桥的压力F1´=F1（２）汽车的速度越大汽车对桥的压力越大根据牛顿第二定律GF1\n思考：汽车不在拱形桥的最高点或最低点时，它的运动能用上面的方法求解吗？mgcosθ－FN=maN所以FN=mgcosθ－maN桥面支持力与夹角θ、车速v都有关。（\n变式练习：一辆汽车匀速率通过半径为R的圆弧拱形路面，关于汽车的受力情况，下列说法正确的是（）A．汽车对路面的压力大小不变，总是等于汽车的重力B．汽车对路面的压力大小不断发生变化，总是小于汽车所受重力C．汽车的牵引力不发生变化D．汽车的牵引力逐渐变小BD\n三航天器中的失重现象.\n请大家阅读课本58面---思考与讨论说出你的想法由可以解出,当时座舱对人的支持力F支=0，人处于失重状态\n做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。这种运动叫做离心运动。一、离心运动1、离心运动：2、物体作离心运动的条件：\n时，物体作离心运动；时，物体靠近圆心运动。vR时，物体作圆周运动；\n二、离心运动应用1、离心干燥器的金属网笼利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉的装置解释：oF