【物理】2018届一轮复习人教版曲线运动运动的合成与分解教案 5页

课 题 曲线运动　运动的合成与分解 计划课时 2 节 教学目标 ‎1、理解物体做直线运动和曲线运动的实质。‎ ‎2、掌握曲线运动中物体在各点的速度方向及合力做功的正负。‎ ‎3、理解合运动与分运动的概念，掌握运动的合成与分解的原则。‎ ‎4、理解波小船过河时的运动时间，位移。‎ 教学重点 曲线运动 、运动的合成与分解 教学难点 ‎ 合运动轨迹的判定、小船过河的最短位移 教学方法 探究法、讨论法 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、 引入课题 物体在什么样的情况下做直线运动?直线运动有哪些主要类型，需要满足什么条件？如果不满足这些条件会怎么样？‎ 二、 主要教学过程 知识点一、曲线运动 ‎1．速度的方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。‎ ‎2．运动的性质：做曲线运动的物体，速度的方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动。‎ ‎3．曲线运动的条件 ‎[思考探究]‎ 判断物体的初速度v0和所受的外力F分别满足下列小题所给定的条件时，物体的运动情况。‎ ‎①v0＝0，F＝0。__________运动 ‎②v0≠0，F＝0。__________运动 ‎③v0≠0，F≠0且恒定，两者方向相同。____________运动 ‎④v0≠0，F≠0且恒定，两者方向相反。____________运动 ‎⑤v0≠0，F≠0且恒定，两者方向不在同一条直线上。________运动。‎ ‎⑥v0≠0，F≠0，大小、方向都随着时间变化。________________运动。‎ 答案　①静止　②匀速直线　③匀加速直线　④匀减速直线　⑤匀变速曲线　⑥非匀变速曲线 知识点二、运动的合成与分解 ‎1．基本概念 ‎(1)运动的合成：已知分运动求合运动。‎ ‎(2)运动的分解：已知合运动求分运动。‎ ‎2．分解原则：根据运动的实际效果分解，也可采用正交分解。‎ ‎3．遵循的规律：位移、速度、加速度都是矢量，故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则。‎ 知识点三　小船渡河模型 ‎1．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：船在静水中的速度v船、水的流速v水、船的实际速度v。‎ ‎3．三种情况 ‎(1)过河时间最短：船头正对河岸时，渡河时间最短，t短＝(d为河宽)。‎ ‎(2)过河路径最短(v2＜v1时)：合速度垂直于河岸时，航程最短，x短＝d。‎ ‎ (3)过河路径最短(v2＞v1时)：合速度不可能垂直于河岸，无法垂直河岸渡河。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航程最短。由图可知sin θ＝，最短航程x短＝＝d。‎ 三、典型例题分析 ‎【例1】　(2016·河南名校联考)如图1，这是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图。已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直，则下列说法中正确的是(　　)‎ 图1‎ A．C点的速率小于B点的速率 B．A点的加速度比C点的加速度大 C．C点的速率大于B点的速率 D．从A点到C点加速度与速度的夹角先增大后减小，速率是先减小后增大 解析　质点做匀变速曲线运动，B点到C点的加速度方向与速度方向夹角小于90°，所以，C点的速率比B点速率大，故A错误，C正确；质点做匀变速曲线运动，则加速度大小和方向不变，所以质点经过C点时的加速度与A点的相同，故B错误；若质点从A点运动到C点，质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则有A点速度与加速度方向夹角大于90°，C点的加速度方向与速度方向夹角小于90°，故D错误。‎ ‎【例2】　(2015·新课标全国Ⅱ，16)由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运行。已知同步卫星的环绕速度约为3.1×103 m/s，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103 m/s，此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨道和同步轨道的夹角为30°，如图3所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为(　　)‎ A．西偏北方向，1.9×‎103 m/s B．东偏南方向，1.9×103 m/s C．西偏北方向，2.7×103 m/s D．东偏南方向，2.7×103 m/s 解析　卫星在转移轨道上飞经赤道上空时速度v1＝1.55×‎103 m/s，同步卫星的环绕速度v＝3.1×‎103 m/s，设发动机给卫星的附加速度为v2，由平行四边形定则知，三个速度间的关系如图所示。由余弦定理可知，v2＝＝1.9×10‎3 m/s，方向东偏南方向，故B正确，A、C、D错误。‎ ‎【例3】　一小船渡河，河宽d＝180 m，水流速度v1＝2.5 m/s。若船在静水中的速度为v2＝5 m/s，求：‎ ‎(1)欲使船在最短的时间内渡河，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？‎ ‎(2)欲使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？‎ 解析　(1)欲使船在最短时间内渡河，船头应朝垂直河岸方向。‎ 当船头垂直河岸时，如图甲所示。‎ ‎ ‎ 最短时间为t＝＝ s＝36 s，合速度v＝＝ m/s x＝vt＝90 m ‎(2)欲使船渡河航程最短，合运动应垂直河岸，船头应朝上游与河岸方向成某一夹角α，如图乙所示。‎ 有v2cos α＝v1，得α＝60°‎ 所以当船头与上游河岸成60°角时航程最短。‎ x′＝d＝180 m t′＝＝ s＝24 s 四、课堂练习 ‎《创新设计》第55、56页 变式训练1、2、3、4‎ 五、课堂小结 ‎1、正确区分分运动和合运动，船的划行方向也就是船头指向，是分运动。船的运动方向也就是船的实际运动方向，是合运动，一般情况下与船头指向不一致。‎ ‎2、运动分解的基本方法，按实际效果分解，一般用平行四边形定则按水流方向和船头指向分解。‎ ‎3、渡河时间只与垂直河岸的船的分速度有关，与水流速度无关。‎ ‎4、求最短渡河位移时，根据船速v船与水流速度v水的大小情况用三角形法则求极值的方法处理。‎ 六、作业 ‎《4级优化满分练》第四章 基础课时8‎ 板书设计 曲线运动　运动的合成与分解 一、 曲线运动 二、运动的合成与分解 1、 ‎ 1、速度的方向 1、基本概念 ‎2、运动的性质 2、分解原则 ‎3、曲线运动的条件 3、遵行的规律 ‎ 4、典型模型（1）小船过河 （2）小船靠岸 教学反思 ‎ 当水的流速大于船速时，合速度不可能垂直于河岸，无法垂直河岸渡河，无法到达正对岸，什么情况下航程最短，学生比较难于接受 ，需重复讲解。‎