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高中数学必修2教案

高中数学必修2教案

新人教版高中物理必修2全套教案,内容很多,这里无法全部复制,你到我们网站去下载吧 5.1 曲线运动 备课时间 上课时间 总课时数 课程目标 知识与 技能 知道什么是曲线运动,知道曲线运动是一种变速运动,知道曲线运动中瞬时速度的方向,能在曲线的轨迹图上画出各点的速度的方向。 过程与 方法 能运用牛顿第二定律分析曲线运动的条件,掌握速度与合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。 情感态度与价值观 通过实验归纳做曲线运动的条件,体验学习物理的兴趣。 教学重点 曲线运动中的速度方向和物体做曲线运动的条件。 教学难点 理解并掌握物体做曲线运动的条件。 教学过程 二次备课 (一)、引入新课: 在实际生活中,飞行的铁饼,导弹,卫星…曲线运动是普遍发生的。 曲线运动有什么特点?物体为什么会做曲线运动?本节课我们就来学习这些。 (二)、曲线运动的速度方向 1、提问:曲线运动与直线运动有什么区别?  ——运动轨迹是曲线。      ——速度方向时刻改变。 2、曲线运动的速度方向 (1)、在砂轮上磨刀具时,刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线方向飞出; (2)、撑开的带有水的伞绕着伞柄旋转,伞面上的水滴沿伞边各点所划圆周的切线方向飞出。 总结: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)的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向。 (3)、推理: a:速度是矢量,既有大小,又有方向。 b:只要速度的大小、方向中的一个或两个同时变化,就表示速度矢量发生了变化,也就是具有加速度。 c:曲线运动中速度的方向时刻在改变,所以曲线运动是变速运动。 过渡:那么物体在什么条件下才做曲线运动呢? (三)、物体做曲线运动的条件 【演示实验】一个在水平面上做直线运动的钢珠,如果从旁边给它施加一个侧向力,它的运动方向就会改变,不断给钢珠施加侧向力,或者在钢珠运动的路线旁放一块磁铁,钢珠就偏离原来的方向而做曲线运动。 归纳得到:当运动物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动。 【讨论】做曲线运动的物体,其加速度的方向跟它的速度方向是否一致? 对照物体做直线运动的条件:当物体所受的合外力方向跟它的速度方向在同一直线上时,物体做直线运动。 【看书】抛出的石子,飞行的人造卫星为什么做曲线运动? 用牛顿第二定律分析物体做曲线运动的条件: 当合力的方向与物体的速度方向在同一直线上时,产生的加速度也在这条直线上,物体就做直线运动。 如果合力的方向跟速度方向不在同一条直线上,产生的加速度就和速度成一夹角,这时,合力就不但可以改变速度的大小,而且可以改变速度的方向,物体就做曲线运动。 课堂练习:课本P83练习一(1)、(4)两题学生讨论;(2)、(3)两题课堂练习,并点两名学生在黑板上写出结果。教师评讲。 三、当堂反馈 物体在力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去外力F1,则物体的运动情况是 【C、D】 A.必沿着F1的方向做匀加速直线运动 B.必沿着F1的方向做匀减速直线运动  C.不可能做匀速直线运动 D.可能做直线运动,也可能做曲线运动 四、课堂小结 这节课你学到了哪些知识? 五、作业: 附:板书设计 5.1 曲线运动 1、运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。 2、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在曲线的这一点的切线方向上。 3、当运动物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动。 教学后记: 主备人:

一、机械能 1.功和功率 力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦三者的乘积。 功的定义式:w=fl·cosα 注意:α=0° 时,w=fl ;但α=90° 时,w=0 ,力不做功;α=180° 时,w=-fl . 功与完成这些功所用时间的比值。 平均功率:p=w/t ; 功率是表示物体做功快慢的物理量。 力与速度方向一致时:p=fv 2.重力势能 物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积,ep=mgh 。重力势能的值与所选取的参考平面有关。 重力势能的变化与重力做功的关系:重力做多少功重力势能就减少多少,克服重力做多少功重力势能就增加多少. 重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量:w=-δep 。 重力做功的特点:重力对物体所做的功只与物体的起始位置有关,而跟物体的具体运动路径无关。 3.弹性势能 弹力做功等于弹性势能减少:w=-δep 。 4.恒力做功与物体动能变化的关系(实验、探究) 恒力功与位移成正比,选择初速度为零,实验中要得出的结论为w∝v2 5.动能 动能定理 动能:物体由于运动而具有的能量。 ek=-??mv?? 动能定理:合力在某个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。 表达式:w合=ek2-ek1或w合=δek 6.机械能守恒定律及其应用 机械能:机械能是动能、重力势能、弹性势能的统称,可表示为: e(机械能)=ek(动能)+ep(势能) 机械能守恒定律:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。ep1+ek1=ek2+ep2=k,式中 是物体处于状态1时的势能和动能,ep1、ek1是物体处于状态2时的势能和动能。 7.验证机械能守恒定律(实验、探究) 用电火花计时器(或电磁打点计时器)验证机械能守恒定律 实验目的:通过对自由落体运动的研究验证机械能守恒定律。 速度的测量:做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度,等于相邻两点间的平均速度。 下落高度的测量:等于纸带上两点间的距离 比较v??与2gh相等或近似相等,则说明机械能守恒 8.能源和能量耗散 能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。 人类利用能源大致经历了三个时期,即柴薪时期、煤炭时期、石油时期。 能量的耗散:燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去,它就不会再次自动聚集起来供人类重新利用;热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能,我们也无法把这些内能收集起来重新利用。这种现象叫做能量的耗散。能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性。 二、曲线运动 1、深刻理解曲线运动的条件和特点 (1)曲线运动的条件:运动物体所受合外力的方向跟其速度方向不在一条直线上时,物体做曲线运动。 (2)曲线运动的特点:○1在曲线运动中,运动质点在某一点的瞬时速度方向,就是通过这一点的曲线的切线方向。②曲线运动是变速运动,这是因为曲线运动的速度方向是不断变化的。○3做曲线运动的质点,其所受的合外力一定不为零,一定具有加速度。 2、深刻理解运动的合成与分解 物体的实际运动往往是由几个独立的分运动合成的,由已知的分运动求跟它们等效的合运动叫做运动的合成;由已知的合运动求跟它等效的分运动叫做运动的分解。 运动的合成与分解基本关系:○1分运动的独立性;○2运动的等效性(合运动和分运动是等效替代关系,不能并存);○3运动的等时性;○4运动的矢量性(加速度、速度、位移都是矢量,其合成和分解遵循平行四边形定则。) 3.深刻理解平抛物体的运动的规律 (1).物体做平抛运动的条件:只受重力作用,初速度不为零且沿水平方向。物体受恒力作用,且初速度与恒力垂直,物体做类平抛运动。 (2).平抛运动的处理方法 通常,可以把平抛运动看作为两个分运动的合动动:一个是水平方向(垂直于恒力方向)的匀速直线运动,一个是竖直方向(沿着恒力方向)的匀加速直线运动。 (3).平抛运动的规律 以抛出点为坐标原点,水平初速度v0方向为沿x轴正方向,竖直向下的方向为y轴正方向,建立如图所示的坐标系,在该坐标系下,对任一时刻t. ①位移 分位移 x=vt,y=??gt?? 合位移,s=√(vt)??+(??gt?? )??,tanφ=gt/2vt 为合位移与x轴夹角. ②速度 分速度vx =v初 vy=gt, 合速度√(v初)??+(gt)??,tanθ=gt/v初 θ为合速度v与x的夹角 (4).平抛运动的性质 做平抛运动的物体仅受重力的作用,故平抛运动是匀变速曲线运动。 三、圆周运动 1.匀速圆周运动 1. 定义:相等的时间内通过的圆弧长度都相等的圆周运动。 2. 描述圆周运动的几个物理量: (1) 线速度v:大小为通过的弧长跟所用时间的比值,方向为圆弧该点的切线方向:v=s/t; (2) 角速度:大小为半径转过的角度跟所用时间的比值,有方向(暂不研究)。 ω=φ/t (3) 周期t:沿圆周运动一周所用的时间;频率f=1/t (4) 转速n:每秒钟完成圆周运动的圈数。 3. 线速度、角速度、周期、频率之间的关系: f=1/t, ω=2π/t=2πf, v=2πr/t =2πrf =ωr 4.注意:ω、t、f三个量中任一个确定,其余两个也就确定,但v还和r有关;固定在同一根转轴上转动的物体其角速度相等;用皮带传动的皮带轮轮缘(皮带触点)线速度大小相等。 2.向心力和向心加速度 1. 做匀速圆周运动的物体所受的合外力总是指向圆心,作用效果只是使物体速度方向发生变化。 2. 向心力:使物体速度方向发生变化的合外力。它是个变力;向心力是根据力的作用效果命名的,不是性质力。 3. 向心力的大小跟物体质量、圆周半径和运动的角速度有关 f=mω2r=mv2/r 4. 向心加速度:向心力产生的加速度,只是描述线速度方向变化的快慢。 公式:a=f/m=ω2r=v2/r=(2πf)2r 方向:总是指向圆心,时刻在变化,是一个变加速度。 5.圆周运动中向心力的特点: ① 匀速圆周运动:由于匀速圆周运动仅是速度方向变化而速度大小不变,故只存在向心加速度,物体受到外力的合力就是向心力。可见,合外力大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心,是物体做匀速圆周运动的条件。 ② 变速圆周运动:速度大小发生变化,向心加速度和向心力都会相应变化,求物体在某一点受到的向心力时,应使用该点的瞬时速度,在变速圆周运动中,合外力不仅大小随时间改变,其方向也不沿半径指向圆心,合外力沿半径方向的分力提供向心力,使物体产生向心加速度,改变速度的方向,合外力沿轨道切线方向的分力,使物体产生切向加速度,改变速度的大小。 3.匀速圆周运动的实例分析 1. 向心力可以是几个力的合力,也可是某个力的分力,是个效果力。 2. 火车转弯问题:外轨略高于内轨,使得火车所受重力和支持力的合力f合提供向心力:f合=mg tgθ=mv2/r 如果火车不按照规定速度转弯,会对铁轨造成一定损害。 3. 汽车过拱桥问题:汽车以速度v过圆弧半径为r的桥面最高点时,汽车对桥的压力等于g-mv2/r,小于汽车的重量;通过凹形桥最低点时对桥的压力等于g + mv2/r,大于汽车的重量。 4.圆周运动中的临界问题: 关于临界问题总是出现在变速圆周运动中,竖直平面内的圆周运动是典型的变速圆周运动,一般情况下,只讨论最高点和最低点的情况: ① 如图所示,没有物体支撑的小球,在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况: 临界条件:小球达到最高点时绳子的拉力;(或轨道的弹力)刚好等于零,小球的重力提供其做圆周运动的向心力,即 ,上式中的 是小球通过最高点的最小速度,通常叫临界速度 。 能过最高点的条件: v≧v临界(此时绳、轨道对球分别产生拉力、压力)。 不能过最高点的条件:v﹤v临界 (实际上球还没有到最高点就脱离了轨道)。 ② 如图所示,有物体支撑的小球在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况: 临界条件:由于硬杆和管壁的支撑作用,小球恰能达最高点的临界速度 v临界=0 如图所示的小球过最高点时,轻杆对小球的弹性情况: 当v=0时,轻杆对小球有竖直向上的支持力 ,其大小等于小球的重力,即f=mg 。 当0<mg<√rg时,杆对小球的作用力的方向竖直向上,大小随速度的增大而减小,其取值范围是:mg>fn>0 当 v=√gr时,fn=0 当v>√gr 时,杆对小球有指向圆心的拉力,其大小随速度的增大而增大。 如图所示的小球过最高点时,光滑硬管对小球的弹力情况,同上面图(1)的分析。 4.离心现象及其应用 1. 离心运动: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。物体做离心运动的原因是惯性,而不是受离心力。 2. 离心运动的应用:离心干燥器、离心分离器、洗衣脱水筒、棉花糖的制作等。 3. 汽车在转弯处不能超过规定的速度,砂轮等不能超过允许的最大转速。 四、万有引力与航天 1.开普勒行星运动定律 (1).所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上. (2).对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积. (3).所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等. a3/t2=k 2.万有引力定律及其应用 自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体质量的乘积成正比,跟它们距离的二次方成反比。 表达式: f=gm1m2/r2 地球表面附近,重力近似等于万有引力mg=gm1m2/r2 3.第一宇宙速度 第二宇宙速度 三宇宙速度 人造地球卫星:卫星环绕速度v、角速度ω 、周期t与半径r 的关系: r越大,v越小;r越大,ω 越小;r越大,t越大。 第一宇宙速度(环绕速度):v=7.9km/s ; 第二宇宙速度(脱离速度):v=11.2km/s ; 第三宇宙速度(逃逸速度):v=16.7km/s 。 会求第一宇宙速度: 卫星贴近地球表面飞行 地球表面近似有gmm/r??=mg 则有 v=√gr 4、经典力学的局限性 牛顿运动定律只适用于解决宏观、低速问题,不适用于高速运动问题,不适用于微观世界。

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