第一篇：高中物理新課標(biāo)人教版必修2優(yōu)秀教案： 機(jī)械能守恒定律

機(jī)械能守恒定律

整體設(shè)計(jì)

本課教學(xué)從動能和勢能的復(fù)習(xí)入手，引導(dǎo)學(xué)生觀察生活現(xiàn)象，思考動能和勢能的變化之間的關(guān)系.機(jī)械能守恒定律是本章教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，重點(diǎn)是使學(xué)生掌握物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件；能夠正確分析物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能；能夠應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決有關(guān)問題.進(jìn)而利用動能定理推導(dǎo)出機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式.分析物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能，尤其是分析、判斷物體所具有的重力勢能，是本節(jié)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)之一.在教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)識到，物體重力勢能大小與所選取的參考平面(零勢面)有關(guān)；而重力勢能的變化量是與所選取的參考平面無關(guān)的.在討論物體系統(tǒng)的機(jī)械能時，應(yīng)先確定參考平面.要啟發(fā)學(xué)生注意，勢能的變化是由于重力或彈力做功而引起的.如果重力作為外力對物體做正功，重力勢能減少，動能增加，意味著重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；反之，如果重力做負(fù)功，重力勢能增加，動能減少，意味著動能轉(zhuǎn)化為重力勢能.這樣可以幫助學(xué)生理解教材中所說的“通過重力或彈力做功，機(jī)械能可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式”.能否正確運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解決問題是本節(jié)學(xué)習(xí)的另一難點(diǎn).通過本節(jié)學(xué)習(xí)應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)識到，從功和能的角度分析、解決問題是物理學(xué)的重要方法之一；同時進(jìn)一步明確，在對問題作具體分析的條件下，要能夠正確選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律分析、處理問題.教學(xué)重點(diǎn)

1.機(jī)械能守恒的條件.2.在具體的問題中能判定機(jī)械能是否守恒,并能列出數(shù)學(xué)表達(dá)式.教學(xué)難點(diǎn)

1.判斷機(jī)械能是否守恒.2.靈活運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解決問題.課時安排

1課時 三維目標(biāo) 知識與技能

1.理解動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化.2.掌握機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式.過程與方法

經(jīng)過機(jī)械能守恒定律的實(shí)際應(yīng)用，進(jìn)一步理解機(jī)械能守恒的條件.情感態(tài)度與價值觀

培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的思想，通過規(guī)律、理論的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)以致用的思想.課前準(zhǔn)備

1.自制課件、學(xué)案.2.麥克斯韋滾擺、單擺、彈簧振子.教學(xué)過程

導(dǎo)入新課 影片導(dǎo)入

課件展示翻滾過山車的精彩片斷，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，引出本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容.情境設(shè)置：質(zhì)量為m的物體自由下落過程中，經(jīng)過高度h1處速度為v1，下落至高度h2處速度為v2，不計(jì)空氣阻力，分析由h1下落到h2過程中機(jī)械能的變化(引導(dǎo)學(xué)生思考分析).分析：根據(jù)動能定理，有:

1212mv2?mv1=WG 22下落過程中重力對物體做功，重力做功在數(shù)值上等于物體重力勢能的變化量.取地面為參考平面，有WG=mgh1-mgh2

1212mv2?mv1=mgh1-mgh2 221212移項(xiàng)得mv2+mgh2=mv1g+mgh1

22由以上兩式可以得到引導(dǎo)學(xué)生分析討論上面表達(dá)式的物理意義：等號的左側(cè)表示末態(tài)的機(jī)械能，等號的右側(cè)表示初態(tài)的機(jī)械能，表達(dá)式表明初態(tài)跟末態(tài)的機(jī)械能相等.即在小球下落的過程中，重力勢能減小，動能增加，減小的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能.問題：此表達(dá)式具有普遍意義嗎？還是僅在只受重力的自由落體運(yùn)動中成立？引導(dǎo)學(xué)生自己推導(dǎo)豎直上拋、平拋的過程是否成立.引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注在上述過程中物體的受力情況.可以證明，在只有重力做功的情況下，物體動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而機(jī)械能總量保持不變.思維拓展

在只有彈力做功的牨體系統(tǒng)內(nèi)呢？

課件展示：展示彈簧振子（由于彈簧振子概念學(xué)生還沒有接觸，教師可以不提彈簧振子的概念）的運(yùn)動情況，分析物理過程.教師設(shè)疑：在只有重力做功的情況下，機(jī)械能是守恒的；同樣作為機(jī)械能組成部分的勢能，是否在只有彈力做功的情況下，機(jī)械能也能守恒呢？

學(xué)生在推導(dǎo)過程中可能會存在一定的困難，教師適當(dāng)加以輔助推導(dǎo).對彈簧與小球的運(yùn)動過程簡要分析，得到動能與勢能的轉(zhuǎn)化關(guān)系，并明確：在只有彈力對物體做功時物體的機(jī)械能守恒.通過上面只有重力做功與只有彈力做功兩個部分的推導(dǎo)，師生總結(jié)機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容：

在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變.表達(dá)式：Ek2+Ep2=Ep1+Ek1

教師引導(dǎo)學(xué)生理解表達(dá)式中各量的物理意義，并回顧機(jī)械能守恒定律推導(dǎo)過程，加深認(rèn)識.三、機(jī)械能守恒定律的條件 思維拓展

通過以上內(nèi)容的學(xué)習(xí)，我們理解了機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式，但真正應(yīng)用到解題過程還是有限制的.大屏幕投影機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容，并用不同顏色展示“在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)”，突出強(qiáng)調(diào)守恒的受力前提.引導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié)守恒的條件.D三項(xiàng)均錯. 答案：C 2.解析：鏈條下滑時，因桌面光滑，沒有摩擦力做功.整根鏈條總的機(jī)械能守恒，可用機(jī)械能守恒定律求解.設(shè)整根鏈條質(zhì)量為m，則單位長度質(zhì)量（質(zhì)量線密度）為m/L.設(shè)桌面重力勢能為零，由機(jī)械能守恒定律得

?LmL1L?g??mv2?mg 4L822解得v=15gL.16點(diǎn)撥：求解這類題目時，一是注意零勢點(diǎn)的選取，應(yīng)盡可能使表達(dá)式簡化，該題如選鏈條全部滑下時的最低點(diǎn)為零勢能點(diǎn)，則初始勢能就比較麻煩.二是靈活選取各部分的重心，該題開始時的勢能應(yīng)取兩部分（桌面上和桌面下）勢能總和，整根鏈條的總重心便不好確定，最后剛好滑出桌面時的勢能就沒有必要再分，可對整根鏈條求出重力勢能.課堂小結(jié)

1.在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的機(jī)械能總量不變.2.應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的解題步驟(1)確定研究對象;(2)對研究對象進(jìn)行正確的受力分析;(3)判斷各個力是否做功，并分析是否符合機(jī)械能守恒的條件;(4)視解題方便選取零勢能參考平面，并確定研究對象在始、末狀態(tài)時的機(jī)械能;(5)根據(jù)機(jī)械能守恒定律列出方程，或再輔之以其他方程，進(jìn)行求解.布置作業(yè)

1.教材“問題與練習(xí)”第1、3、4題.2.觀察記錄生活中其他的物理情景，判斷其是否符合機(jī)械能守恒定律.板書設(shè)計(jì) 機(jī)械能守恒定律

一、動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化 重力做功：動能←→重力勢能 彈力做功：動能←→彈性勢能

二、機(jī)械能守恒定律

在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變.三、機(jī)械能守恒定律的條件 1.只受重力（彈力），不受其他力.如自由落體的物體.2.除重力（彈力）以外還有其他力，但其他力都不做功.如做單擺運(yùn)動的物體.活動與探究

課題：從能量的角度探究機(jī)械能守恒定律的條件

目的：進(jìn)行課堂拓展，讓學(xué)生自主設(shè)置情景，自主探究，重溫機(jī)械能守恒定律條件發(fā)現(xiàn)的過程，加深對課本內(nèi)容的理解.方法：指導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)置情景，從能量的角度判斷機(jī)械能守恒.參考情境: 1.瀑布是水流從高處落下形成的美麗自然景觀，水流在下落過程中的能量轉(zhuǎn)化過程.（不計(jì)一切阻力）

設(shè)計(jì)點(diǎn)評

本節(jié)課通過教師給出撐竿跳、滑雪、過山車等材料，給學(xué)生感性認(rèn)識，讓學(xué)生對能的轉(zhuǎn)化以初步認(rèn)識，然后對動能和勢能的轉(zhuǎn)化關(guān)系進(jìn)行猜想，為定量探究打下基礎(chǔ).引導(dǎo)學(xué)生通過具體情境的設(shè)置來推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式，探究過程中，激發(fā)、鼓勵學(xué)生大膽思考，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛能，啟發(fā)學(xué)生思維，使學(xué)生參與到教與學(xué)的活動中去.對守恒條件的教學(xué)，本教學(xué)設(shè)計(jì)采用了逐步引導(dǎo)的方法，引導(dǎo)學(xué)生向守恒條件步步靠攏，最后師生共同總結(jié)，具體展示了守恒定律的發(fā)現(xiàn)過程，有助于探究過程方法的學(xué)習(xí).教學(xué)設(shè)計(jì)最后通過具體的例題講解與課堂訓(xùn)練，對本節(jié)內(nèi)容進(jìn)行鞏固加深，收到良好效果.-

第二篇：高中物理新課標(biāo)版人教必修2優(yōu)秀教案： 拋體運(yùn)動的規(guī)律

拋體運(yùn)動的規(guī)律

整體設(shè)計(jì)

本節(jié)課的主要內(nèi)容是拋體運(yùn)動的概念和規(guī)律的教學(xué).平時生活中的一些錯誤的思維定勢會影響學(xué)生對拋體運(yùn)動規(guī)律的理解.本節(jié)課從理論上通過對拋體運(yùn)動位移和速度規(guī)律的分析，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立利用已有概念探索新知識，培養(yǎng)創(chuàng)造思維和獨(dú)立學(xué)習(xí)能力.平拋運(yùn)動是整個曲線運(yùn)動知識的重要內(nèi)容之一.采用的是運(yùn)動的合成與分解的方法，它是一種研究運(yùn)動的基本方法，它能將復(fù)雜的問題化為簡單的問題.其研究方法還是解決“帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)運(yùn)動”的重要規(guī)律之一.拋體運(yùn)動（重點(diǎn)是平拋運(yùn)動）是學(xué)生第一次應(yīng)用運(yùn)動的分解和合成的方法分析曲線運(yùn)動的規(guī)律，對掌握研究平拋運(yùn)動的方法有一定的難度，這種方法在“力的合成與分解”“運(yùn)動的合成與分解”的學(xué)習(xí)中學(xué)生已有基礎(chǔ)，并且學(xué)生已有直線運(yùn)動知識準(zhǔn)備及牛頓第一定律、第二定律作為基礎(chǔ)，可以接受和深入理解用兩個運(yùn)動的合成的方法討論平拋運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)知識的遷移.在教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生主動嘗試應(yīng)用這種方法來解決平拋物體運(yùn)動規(guī)律這個新問題.為了讓學(xué)生能順利地掌握研究平拋運(yùn)動的方法，在教師的引導(dǎo)下，通過日常生活中平拋運(yùn)動的現(xiàn)象與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系，使學(xué)生更深入理解運(yùn)動的規(guī)律.平拋運(yùn)動規(guī)律的推導(dǎo)要從牛頓第二定律出發(fā)，先分析水平方向受力如何、豎直方向受力如何，再講水平方向的勻速直線運(yùn)動、豎直方向的自由落體運(yùn)動.這是因?yàn)樵诹W(xué)里，根據(jù)受力確定物體的運(yùn)動規(guī)律，是一個基本方法.這是新教材與過去教材的不同.教學(xué)重點(diǎn)

1.平拋運(yùn)動、拋體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律.2.用平拋運(yùn)動、拋體運(yùn)動規(guī)律去解答有關(guān)問題.教學(xué)難點(diǎn)

1.讓學(xué)生能根據(jù)運(yùn)動合成與分解的方法探究出平拋運(yùn)動和斜拋運(yùn)動的一般規(guī)律.2.學(xué)習(xí)和借鑒本節(jié)課的研究方法解決實(shí)際問題.課時安排

1課時 三維目標(biāo) 知識與技能

1.會用運(yùn)動的合成與分解的方法分析平拋運(yùn)動.2.知道平拋運(yùn)動可以看成水平方向的勻速直線運(yùn)動與豎直方向的自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動，并且這兩個運(yùn)動互不影響具有獨(dú)立性.3.能應(yīng)用平拋運(yùn)動的規(guī)律交流討論并解決實(shí)際問題.在得出平拋運(yùn)動規(guī)律的基礎(chǔ)上進(jìn)而分析斜拋運(yùn)動.分析斜拋運(yùn)動不在具體規(guī)律，而在方法.過程與方法

1.學(xué)生能通過對生活事例的分析得出平拋運(yùn)動的定義.2.體會平拋運(yùn)動規(guī)律的探究過程，體會運(yùn)動的合成和分解在探究平拋運(yùn)動規(guī)律中的應(yīng)用.3.平拋運(yùn)動的研究方法——可以用兩個簡單的直線運(yùn)動來等效替代.利用已知的直線運(yùn)動的規(guī)律來研究復(fù)雜的曲線運(yùn)動，滲透物理學(xué)等效代換的思想.4.掌握平拋運(yùn)動的研究方法的基礎(chǔ)上自主探究斜拋運(yùn)動.情感態(tài)度與價值觀

1.培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)觀察、認(rèn)真思考、積極參與、勇于探索的精神.2.培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于實(shí)踐的意識和勇氣，主動探究實(shí)現(xiàn)知識遷移.課前準(zhǔn)備

自制多媒體課件、小球

教學(xué)過程 導(dǎo)入新課

故事導(dǎo)入

1992年11月15日是柯受良永生難忘的日子，這一天他創(chuàng)下了飛躍長城的壯舉，此次飛越的距離雖僅有30米，但地勢險(xiǎn)要，落點(diǎn)前面是懸崖峭壁，稍不慎就會撞得粉身碎骨，因此不少人說，這是在“賭命”.但見他面帶笑容和自信，騎著摩托車以每小時100碼的速度沖上斜坡，然后再加速，突然，天空中劃出一道弧線，摩托車就重重地落在接應(yīng)臺上，整個過程不到10秒鐘，在場的觀眾看著這一驚險(xiǎn)場面，無不目瞪口呆.就是在祖**親的博大懷抱中，柯受良成為世界上第一個飛越長城的人，這是他人生輝煌的一個轉(zhuǎn)折點(diǎn).1997年，香港回歸前夕，柯受良駕駛跑車成功飛越了黃河天塹壺口瀑布，長度達(dá)55米.飛越當(dāng)天刮著大風(fēng)，第一次飛越?jīng)]有成功，但第二次成功了，其中有過很多危險(xiǎn)的動作，但他都安全度過了，因此獲得了“亞洲第一飛人”的稱號.情景導(dǎo)入

1.沿多個角度將粉筆拋出.2.沿多個角度將紙片拋出.粉筆和紙片都是拋體運(yùn)動嗎？什么是拋體運(yùn)動？以一定的初速度將物體拋出，在空氣阻力可以忽略的情況下，物體所做的運(yùn)動叫做拋體運(yùn)動.今天我們用運(yùn)動分解的觀點(diǎn)來分析拋體運(yùn)動.3.將小球從講桌推向桌邊，小球離開講桌做的運(yùn)動是平拋運(yùn)動.那么，什么是平拋運(yùn)動呢？平拋運(yùn)動有什么規(guī)律呢？ 復(fù)習(xí)導(dǎo)入

1.復(fù)習(xí)物體做直線運(yùn)動的條件和做曲線運(yùn)動的條件.2.復(fù)習(xí)運(yùn)動的合成和分解的方法，并理解分運(yùn)動與合運(yùn)動的等時性和各分運(yùn)動的獨(dú)立性,指出這種方法在解決復(fù)雜運(yùn)動問題時的作用.3.復(fù)習(xí)如何用坐標(biāo)描述做一維運(yùn)動和二維運(yùn)動的物體的位置和速度.4.復(fù)習(xí)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式.推進(jìn)新課

演示：將粉筆以與水平方向各種夾角拋出，說明：在空氣阻力可以忽略的情況下，粉筆都在做拋體運(yùn)動.引導(dǎo)學(xué)生分析得出：將物體用一定的初速度沿水平方向拋出，不考慮空氣阻力，物體只在重力作用下所做的運(yùn)動叫做平拋運(yùn)動.物體做平拋運(yùn)動有兩個條件：①有水平初速度;②運(yùn)動過程中只受重力.請同學(xué)們想一想，平時生活中你見過平拋運(yùn)動嗎？舉例說明.研究物體的運(yùn)動規(guī)律就是要確定物體在任一時刻的位置和速度.一、拋體的位置

首先，研究初速度為v0的平拋運(yùn)動的位置隨時間變化的規(guī)律.教師設(shè)疑：還能像描述勻變速直線運(yùn)動那樣，用一維坐標(biāo)來描述平拋物體的運(yùn)動位置嗎？

不能，由于拋體運(yùn)動是曲線運(yùn)動，至少要用二維坐標(biāo)才能描述平拋物體的運(yùn)動.演示：貼近黑板，在黑板的平面上，用手把小球水平拋出，用粉筆記下小球離開手的位置，描出軌跡.我們以小球離開手的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，以水平拋出的方向?yàn)閤軸的方向，豎直向下的方向?yàn)閥軸的方向，建立坐標(biāo)系，并從這一瞬間開始計(jì)時.用牛頓第二定律的觀點(diǎn)分析水平方向、豎直方向的力和運(yùn)動的特征.問題1：豎直方向受什么力，有沒有加速度，有沒有初速度？水平方向受什么力，有沒有加速度，有沒有初速度？

問題2：是否可以把平拋運(yùn)動看成是水平方向和豎直方向上兩個運(yùn)動的合成,這兩個方向上的運(yùn)動各有什么特點(diǎn)呢？

結(jié)論1：因拋出時，物體只受重力的作用，豎直方向有大小為g的加速度，沒有初速度;不受水平方向的力，所以，小球在水平方向沒有加速度，水平方向保持初速度v0不變.2：平拋運(yùn)動可以看作水平方向的勻速直線運(yùn)動與豎直方向的自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動,并且兩個分運(yùn)動與平拋運(yùn)動具有等時性.平拋運(yùn)動物體在任意時刻t的位置：

x=v0t(1)y=12gt2(2)

12平拋運(yùn)動物體在任意時刻t的位移：s=OP?

二、拋體的軌跡

x?y22?(v0t)?(2gt).22例1 討論以速度v0水平拋出的物體的運(yùn)動軌跡.分析：在初中數(shù)學(xué)中已經(jīng)學(xué)過，直角坐標(biāo)系中的一條曲線可以用包含x、y的關(guān)系式來代表.平拋運(yùn)動的軌跡能否用包含x、y的關(guān)系式來代表呢？ 解答：將（1）（2）兩式消去時間t得到軌跡方程y=

g2v02x

2上式為拋物線方程，“拋物線”的名稱就是從物理來的.課堂訓(xùn)練

(1)在距地面高為h=20 m處，有兩個物體A、B，在A以v0=20 m/s平拋的同時，B物體做自由落體運(yùn)動，問誰先落地（）

A.A先落地

B.B先落地

C.同時落在

(2)某人從一列在平直鐵軌上勻速行駛的列車上，將一物體自由地釋放于窗臺外，在不計(jì)空氣阻力的情況下，則本人看到該物體的運(yùn)動軌跡是（）

(3)在上題中，若有一個人站在地面上靜止不動，則看到該物體的運(yùn)動軌跡是（）

參考答案：(1)C(2)A

(3)C

自主探究

如果物體拋出時的速度v0不沿水平方向，而是斜向上方或斜向下方且僅受重力，這樣的斜拋運(yùn)動怎么分析？ 知識拓展

斜拋運(yùn)動的位置

問題：1.斜拋運(yùn)動的物體僅受重力，水平方向的速度變化嗎？如果水平速度不變，應(yīng)該有多大？ 2.斜拋運(yùn)動與平拋運(yùn)動在豎直方向上相比，有什么相同和不同？ 結(jié)論：1.水平方向做速度為vx= v0cosθ的勻速直線運(yùn)動.2.豎直方向做初速度為vy=v0sinθ豎直上拋運(yùn)動或豎直下拋運(yùn)動.斜上拋運(yùn)動： x=vxt=v0cosθ·t y=v0sinθ·t-斜下拋運(yùn)動：x=vxt= v0cosθ·t y=v0sinθ·t+

三、拋體的速度

要求學(xué)生畫出在平面坐標(biāo)中平拋運(yùn)動的軌跡和速度的方向，同樣道理，先把平拋運(yùn)動分解，確定兩個分運(yùn)動在某時刻的速度，再將兩個分速度合成，就是平拋運(yùn)動的速度.水平速度：vx=v0

1212gt2 gt2

豎直速度：vy=gt平拋運(yùn)動的速度:vt的大小vt=vx?vy?22v0?2gh.2例2 一個物體以10 m/s的速度從10 m的高度水平拋出，落地時速度的方向與地面的夾角θ是多少（不計(jì)空氣阻力）? 分析：物體在水平方向不受力，所以加速度為0，速度總等于初速度v0=10 m/s；在豎直方向的加速度為g，初速度為0，可以用勻變速運(yùn)動的規(guī)律.解答：落地時，物體在水平方向的速度vx=v0=10 m/s.落地時豎直方向的速度記為vy,在豎直方向遵循勻變速運(yùn)動的規(guī)律，有

vy=2gh，由此解出vy=14.1 m/s 2tanθ=vy/vx=1.41,θ=55° 課堂訓(xùn)練

1.平拋運(yùn)動物體的飛行時間由什么量決定？寫出表達(dá)式.2.平拋運(yùn)動物體的水平飛行距離由什么量決定？寫出表達(dá)式.3.平拋運(yùn)動物體的落地速度由什么量決定？寫出表達(dá)式.參考答案：1.飛行時間由高度決定，表達(dá)式為:t=

2hg2hg.2.飛行水平距離由高度和初速度決定,表達(dá)式:x=v0.3.落地速度由初速度和高度決定,表達(dá)式:v=v0?2gh.課堂小結(jié)

本節(jié)課主要內(nèi)容包括：1.拋體運(yùn)動和平拋運(yùn)動的概念：用一定的初速度沿水平方向拋出，不考慮空氣阻力，物體只在重力作用下所做的運(yùn)動叫做平拋運(yùn)動；

2.平拋運(yùn)動可以看作水平的勻速直線運(yùn)動與豎直方向的自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動.并且兩個分運(yùn)動與平拋運(yùn)動具有等時性;3.初速度為v0的平拋運(yùn)動的位置隨時間變化的規(guī)律x=v0t，y=gt2/2;4.初速度為v0的平拋運(yùn)動的速度隨時間變化的規(guī)律vx=v0、vy=gt.本節(jié)課不僅是知識的學(xué)習(xí)，更為重要的是在已有的知識基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)知識的遷移，靈活運(yùn)用運(yùn)動合成和分解的科學(xué)思維方法，將曲線運(yùn)動化為直線運(yùn)動，使復(fù)雜問題簡單化.布置作業(yè)

教材“問題與練習(xí)”第1、2題

板書設(shè)計(jì)

3.拋體運(yùn)動的規(guī)律

一、拋體的位置

任意一點(diǎn)的位置P(x,y)，其中x=vt y=

12gt

22任意時刻的位移:s=1x?y22?(vt)?(212gt)22

方向tanα=yxvt

二、拋體的軌跡 ?2gt2?gt2v

y=g2v20x

2三、拋體的速度

任意時刻的速度由vx=v0,vy=gt得vt=v0?2gh

四、斜拋的運(yùn)動規(guī)律

(斜上拋、斜下拋、斜上拋和斜下拋): 處理方法：運(yùn)動的合成與分解

活動與探究

課題：平拋運(yùn)動的特點(diǎn)

內(nèi)容：自制一個能自動噴出墨水的注射器代替小鋼球，讓注射器做平拋運(yùn)動的同時自動噴出墨水，在坐標(biāo)紙上就記錄下注射器的運(yùn)動軌跡.2具體做法：用一次性注射器（優(yōu)點(diǎn)是針頭在正中，且不易摔碎）.在活塞尾端和管套端用橡皮筋拴上,其松緊程度可調(diào)整,使抽入水后在橡皮筋的彈力作用下能自動噴出較強(qiáng)的水流即可.為了防止針管在軌道上滑動,可在針管外貼一周橡皮膏(或套上一適當(dāng)?shù)哪z套).習(xí)題詳解

1.解答：（1）摩托車能越過壕溝.摩托車做平拋運(yùn)動，在豎直方向位移為y=1.5 m=2yg39.812gt

2經(jīng)歷時間t=?s=0.55 s 在水平方向位移x=vt=40×0.55 m=22 m＞20 m 所以摩托車能越過壕溝.一般情況下，摩托車在空中飛行時，總是前輪高于后輪，在著地時，后輪先著地.說明：本題的目的是讓學(xué)生學(xué)會使用平拋物體的運(yùn)動規(guī)律來解決實(shí)際問題.（2）摩托車落地時在豎直方向的速度為vy=gt=9.8×0.55 m/s=5.39 m/s 摩托車落地時在水平方向的速度為vx=v=40 m/s

22摩托車落地時的速度v=vx?vy?402?5.392m/s=40.36 m/s 摩托車落地時的速度與豎直方向的夾角為θ，tanθ=vx/vy=40/5.39=7.42.2.解答：該車已經(jīng)超速.零件做平拋運(yùn)動，在豎直方向位移為y=2.45 m=2yg4.99.812gt

2經(jīng)歷時間t=?s=0.71 s 在水平方向位移x=vt=13.3 m 零件做平拋運(yùn)動的初速度為v=x/t=13.3/0.71 m/s=18.7 m/s=67.4 km/h＞60 km/h 所以該車已經(jīng)超速.3.解答:（1）讓小球從斜面上某一位置A無初速釋放；測量小球在地面上的落點(diǎn)P與桌子邊沿的水平距離x；測量小球在地面上的落點(diǎn)P與小球靜止在水平桌面上時球心的豎直距離y.小球離開桌面的初速度為v=xg2y.（2）測量鋼球在斜面上開始滾下的位置相對桌面的高度h，鋼球開始的重力勢能為mgh，如認(rèn)為滾到桌面的動能為12mv，由機(jī)械能守恒定律mgh=

212mv，所以鋼球速度v2=2gh.對

2比這兩個速度發(fā)現(xiàn)v1＜v2，這是因?yàn)殇撉驖L到桌面時的動能除有向前運(yùn)動的動能外，還有轉(zhuǎn)動的動能，鋼球的重力勢能有一部分轉(zhuǎn)化成鋼球轉(zhuǎn)動的動能，不計(jì)算這部分動能而認(rèn)為12mv=mgh使v2值偏大.2說明：本題討論鋼球從桌面滾下按機(jī)械能守恒定律求速度v2造成的誤差大，只要求學(xué)生聯(lián)系實(shí)際知道這是因?yàn)闆]有考慮鋼球的轉(zhuǎn)動動能造成的，教學(xué)中不需要進(jìn)一步討論.下面列舉我們對本題所做的實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)作參考.實(shí)驗(yàn)儀器：平拋實(shí)驗(yàn)器.小球參數(shù)：鋼球直徑17.486 mm（用千分尺測量）；鋼球質(zhì)量21.8 g.實(shí)驗(yàn)方法：

①描繪平拋曲線，用平拋曲線求出小球水平拋出的初速度 v=1.10 m/s—1.14 m/s.②將斜槽軌道從平拋實(shí)驗(yàn)器上拆下，用鐵架臺夾持，調(diào)節(jié)出口水平，在小球水平出口B處安裝光電門，測量小球在水平出口B處的擋光時間t.用千分尺或游標(biāo)卡尺測出小球的直徑D，算出小球的平均速度作為B位置的瞬時速度v=1.10 m/s.以上兩種方法的測量數(shù)據(jù)基本一致.③測出小球從位置A到水平位置的豎直高度h=10.4 cm，用機(jī)械能守恒定律計(jì)算出小球在B位置的速度為v=1.43 m/s.數(shù)據(jù)分析：從平拋曲線測量的速度與光電門測量的速度，兩者基本一致，可以作為速度的準(zhǔn)確值.與用機(jī)械能守恒定律計(jì)算的速度值誤差約為29%.小球重力勢能Ep=22.2×10 J，平動動能Ek1=13.4×10 J，可知小球轉(zhuǎn)動動能Ek2=8.79×10 J.轉(zhuǎn)動動能約占總能量的39.6%.設(shè)計(jì)點(diǎn)評

本節(jié)課教學(xué)設(shè)計(jì)注重學(xué)生知識的形成過程和對知識的真正理解，教學(xué)過程中注重啟發(fā)學(xué)生思維活動的主動性和創(chuàng)造性.使學(xué)生不僅掌握了本節(jié)知識，而且發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的思維方法，有助于學(xué)生今后的自主學(xué)習(xí).首先，有意識地讓學(xué)生在已有知識的基礎(chǔ)上順利進(jìn)行新知識的同化.復(fù)習(xí)了物體做曲線運(yùn)動的條件、用二維坐標(biāo)描述物體在平面上的曲線運(yùn)動、勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式和合成與分解的方法及應(yīng)用它解決復(fù)雜問題的意義;其次，關(guān)注學(xué)生知識的形成過程，讓學(xué)生達(dá)到對知識的深層次理解，而不僅僅是結(jié)論的記憶.先討論在研究平拋運(yùn)動時為什么要分解，接著從理論上探究為什么平拋運(yùn)動可以分解成水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動，再將分運(yùn)動合成為平拋運(yùn)動，認(rèn)識平拋運(yùn)動的特點(diǎn)、規(guī)律;最后，通過領(lǐng)會平拋運(yùn)動的分析方法，繼續(xù)運(yùn)用這一方法深入探究斜拋運(yùn)動，使學(xué)生的思維方式得到升華.-3

第三篇：高中物理新課標(biāo)人教版必修2優(yōu)秀教案： 圓周運(yùn)動

圓周運(yùn)動 整體設(shè)計(jì)

教材首先列舉生活中的圓周運(yùn)動，以及科學(xué)研究所涉及的范圍，大到星體的運(yùn)動，小到電子的繞核運(yùn)轉(zhuǎn)，接著通過比較自行車大小齒輪以及后輪的運(yùn)動快慢引入線速度、角速度的概念及周期、頻率、轉(zhuǎn)速等概念，最后推導(dǎo)出線速度、角速度、周期間的關(guān)系.教材設(shè)計(jì)環(huán)環(huán)相扣、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，使整節(jié)課渾然一體，密不可分.本節(jié)課可以通過生活實(shí)例（自行車齒輪轉(zhuǎn)動或皮帶傳動裝置），讓學(xué)生切實(shí)感受到做圓周運(yùn)動的物體有運(yùn)動快慢與轉(zhuǎn)動快慢及周期之別，有必要引入相關(guān)的物理量加以描述.學(xué)習(xí)線速度的概念，可以根據(jù)勻速圓周運(yùn)動的概念引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識弧長與時間比值保持不變的特點(diǎn)，進(jìn)而引出線速度的大小與方向.學(xué)習(xí)角速度和周期的概念時，應(yīng)向?qū)W生說明這兩個概念是根據(jù)勻速圓周運(yùn)動的特點(diǎn)和描述運(yùn)動的需要而引入的，即物體做勻速圓周運(yùn)動時，每通過一段弧長都與轉(zhuǎn)過一定的圓心角相對應(yīng)，因而物體沿圓周轉(zhuǎn)動的快慢也可以用轉(zhuǎn)過的圓心角與時間比值來描述，由此引入角速度的概念.又根據(jù)勻速圓周運(yùn)動具有周期性的特點(diǎn)，物體沿圓周轉(zhuǎn)動的快慢還可以用轉(zhuǎn)動一圈所用時間的長短來描述，為此引入了周期的概念.講述角速度的概念時，不要求向?qū)W生強(qiáng)調(diào)角速度的矢量性.在講述概念的同時，要讓學(xué)生體會到勻速圓周運(yùn)動的特點(diǎn)：線速度的大小、角速度、周期和頻率保持不變的圓周運(yùn)動.教學(xué)重點(diǎn)

線速度、角速度、周期概念，及其相互關(guān)系的理解和應(yīng)用，勻速圓周運(yùn)動的特點(diǎn).教學(xué)難點(diǎn)

角速度概念的理解和勻速圓周運(yùn)動是變速曲線運(yùn)動的理解.課時安排

1課時

三維目標(biāo) 知識與技能

1.了解物體做圓周運(yùn)動的特征.2.理解線速度、角速度和周期的概念，知道它們是描述物體做勻速圓周運(yùn)動快慢的物理量，會用它們的公式進(jìn)行計(jì)算.3.理解線速度、角速度、周期之間的關(guān)系.過程與方法

1.聯(lián)系日常生活中所觀察到的各種圓周運(yùn)動的實(shí)例，找出共同特征.2.知道描述物體做圓周運(yùn)動快慢的方法，進(jìn)而引出描述物體做圓周運(yùn)動快慢的物理量：線速度v、角速度ω、周期T、轉(zhuǎn)速n等.3.探究線速度與角速度之間的關(guān)系.情感態(tài)度與價值觀

1.經(jīng)歷觀察、分析總結(jié)及探究等學(xué)習(xí)活動，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度.2.通過親身感悟，使學(xué)生獲得對描述圓周運(yùn)動快慢的物理量（線速度、角速度、周期等）以及它們相互關(guān)系的感性認(rèn)識.課前準(zhǔn)備

多媒體課件、機(jī)械鐘表、小球、細(xì)線、風(fēng)扇、雨傘、水等.教學(xué)過程 導(dǎo)入新課

演示導(dǎo)入

演示機(jī)械式鐘表時針、分針、秒針的運(yùn)動情況（可以撥動鐘表的調(diào)節(jié)旋鈕），讓學(xué)生觀察后說出不同指針運(yùn)動的特點(diǎn)，從而引出圓周運(yùn)動的概念.情景導(dǎo)入

演示2：水淋在雨傘上，同時搖動傘柄.觀察：水滴沿切線方向飛出.思考：這說明什么？

結(jié)論：飛出的水滴在離開傘的瞬間，由于慣性要保持原來的速度方向，因而表明了切線方向即為此時刻線速度的方向.例1 分析下圖中，A、B兩點(diǎn)的線速度有什么關(guān)系.解析：主動輪通過皮帶、鏈條、齒輪等帶動從動輪的過程中，皮帶（鏈條）上各點(diǎn)以及兩輪邊緣上各點(diǎn)在相同的時間內(nèi)通過的弧長相等，所以它們線速度大小相等.答案：大小相等

二、角速度

學(xué)生閱讀教材并思考以下幾個問題： 1.角速度是描述圓周運(yùn)動快慢的物理量；

2.角速度等于半徑轉(zhuǎn)過的角度φ和所用時間t的比值；(ω=3.角速度的單位是rad/s.結(jié)合數(shù)學(xué)知識，交流討論角速度的單位.說明：對某一確定的勻速圓周運(yùn)動而言，角速度ω是恒定的.4.周期、頻率和轉(zhuǎn)速

學(xué)生閱讀教材并思考以下幾個問題：

做圓周運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動一周所用的時間叫周期；周期的倒數(shù)（單位時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)完成周期性運(yùn)動的次數(shù)）叫頻率；每秒鐘轉(zhuǎn)過的圈數(shù)叫轉(zhuǎn)速.注明：下列情況下，同一輪上各點(diǎn)的角速度相同.三、線速度、角速度、周期之間的關(guān)系

既然線速度、角速度、周期都是用來描述勻速圓周運(yùn)動快慢的物理量，那么它們之間有什么樣的關(guān)系呢？

?)t

分析：一物體做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動，問：

1.它運(yùn)動一周所用的時間叫周期，用T表示，它在周期T內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長為2πr.由此可知它的線速度為2?rT.2.一個周期T內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度為2π，物體的角速度為通過思考總結(jié)得到：

2?.T2??r??T???v=ωr 2?????T?v?

答案：3∶1 1∶1 1∶1 課堂小結(jié)

本節(jié)課通過描述做勻速圓周運(yùn)動物體的快慢問題，引入了勻速圓周運(yùn)動的線速度與角速度及周期、頻率、轉(zhuǎn)速等概念，最后推導(dǎo)出線速度、角速度、周期間的關(guān)系.勻速圓周運(yùn)動的實(shí)質(zhì)是勻速率圓周運(yùn)動，它是一種變速運(yùn)動.描述勻速圓周運(yùn)動快慢的物理量：

線速度：v=角速度：ω=?s ?t?? ?t1周期與頻率：f=

T2?r2?相互關(guān)系：v=

ω=

v=rω

TT布置作業(yè)

教材“問題與練習(xí)”1、2、5.板書設(shè)計(jì) 5.圓周運(yùn)動

一、描述勻速圓周運(yùn)動的有關(guān)物理量

1.線速度

（1）定義：做圓周運(yùn)動的物體通過的弧長與所用時間的比值（2）公式：v=?s(s為弧長,非位移)?t（3）物理意義 2.角速度

（1）定義：做圓周運(yùn)動的物體的半徑掃過的角度與所用時間的比值（2）公式：ω=?? ?t（３）單位：rad/s（４）物理意義 3.轉(zhuǎn)速和周期

二、線速度、角速度、周期間的關(guān)系 v=rω ω=2? T活動與探究

(2)1 s內(nèi)可讀的扇區(qū)數(shù)為1 s×5 r/s×18/r=90(個),故可讀字節(jié)數(shù)=512×90=46 080(字節(jié)).說明：本題的用意是讓學(xué)生結(jié)合實(shí)際情況來理解勻速圓周運(yùn)動.設(shè)計(jì)點(diǎn)評

本教學(xué)設(shè)計(jì)通過大量的生活實(shí)例，引導(dǎo)出圓周運(yùn)動的定義.對比描述直線運(yùn)動的物體運(yùn)動快慢的速度概念，并結(jié)合實(shí)例得出線速度以及角速度的概念，并通過分析歸納得出線速度和角速度的關(guān)系.整個設(shè)計(jì)緊緊和學(xué)生的生活實(shí)際結(jié)合，化抽象為具體，較好地突破了難點(diǎn).-

第四篇：高中物理新課標(biāo)人教版必修2優(yōu)秀教案： 向心力

向心力 整體設(shè)計(jì)

向心力是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)，由向心加速度和牛頓第二定律引入向心力是教材所用的方法，這與以前的先學(xué)習(xí)向心力再學(xué)習(xí)向心加速度有所不同.學(xué)生對于向心力的理解不是很清楚，本節(jié)重點(diǎn)突出了向心力的理解及向心力在圓周運(yùn)動中的作用.而向心力概念的學(xué)習(xí)，應(yīng)及時強(qiáng)調(diào)指出，向心力是根據(jù)力的效果命名的，而不是根據(jù)力的性質(zhì)命名的，它不是重力、彈力、摩擦力等以外的特殊力，而是做勻速圓周運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)受到的合外力，沿著半徑指向圓心，它的方向時刻改變.本節(jié)的難點(diǎn)是運(yùn)用向心力、向心加速度知識解釋有關(guān)現(xiàn)象，處理有關(guān)問題.在學(xué)習(xí)時可以讓學(xué)生認(rèn)識實(shí)例：用細(xì)線系著的小球在水平面上做勻速圓周運(yùn)動或是一些生活中的實(shí)例讓學(xué)生體驗(yàn)或觀察，從而引入向心力概念.教學(xué)重點(diǎn)

向心力概念的建立及計(jì)算公式的得出及應(yīng)用.教學(xué)難點(diǎn)

向心力的來源.時間安排

1課時

三維目標(biāo) 知識與技能

1.理解向心力的概念.2.知道向心力大小與哪些因素有關(guān).理解公式的確切含義，并能用來計(jì)算.3.會根據(jù)向心力和牛頓第二定律的知識分析和討論與圓周運(yùn)動相關(guān)的物理現(xiàn)象.過程與方法

1.通過向心力概念的學(xué)習(xí)，知道從不同角度研究問題的方法.2.體會物理規(guī)律在探索自然規(guī)律中的作用及其運(yùn)用.情感態(tài)度與價值觀

1.經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，領(lǐng)略實(shí)驗(yàn)是解決物理問題的一種基本途徑，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度.2.通過探究活動，使學(xué)生獲得成功的喜悅，提高他們學(xué)習(xí)物理的興趣和自信心.3.通過向心力和向心加速度概念的學(xué)習(xí)，認(rèn)識實(shí)驗(yàn)對物理學(xué)研究的作用，體 會物理規(guī)律與生活的聯(lián)系.課前準(zhǔn)備

細(xì)桿、細(xì)繩（2）、小球、直尺、秒表、盛水的透明小桶.教學(xué)過程

導(dǎo)入新課

情景導(dǎo)入

前面兩節(jié)課，我們學(xué)習(xí)、研究了圓周運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)特征，知道了如何描述圓周運(yùn)動.知道了什么是向心加速度和向心加速度的計(jì)算公式，這節(jié)課我們再來學(xué)習(xí)物體做圓周運(yùn)動的動力學(xué)特征.觀察下面幾幅圖片，并根據(jù)圖做水流星實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中力的變化，考慮一下為什么做圓周運(yùn)動的物體沒有沿著直線飛出去而是沿著一個圓周運(yùn)動.前三幅圖可以看出物體之所以沒有沿直線飛出去是因?yàn)橛欣K子在拉著物體，而第四幅圖是太陽系各個行星繞太陽做圓周運(yùn)動是由于太陽和行星之間有引力作用，是太陽和行星之間的引力使各個行星繞太陽在做圓周運(yùn)動.如果沒有繩的拉力和太陽與行星之間的引力，那么這些物體就不可能做圓周運(yùn)動，也就是說做勻速圓周運(yùn)動的物體都會受到一個力，這個力拉著物體使物體沿著圓形軌道在運(yùn)動，我們把這個力叫做向心力.復(fù)習(xí)導(dǎo)入

復(fù)習(xí)舊知

1.向心加速度：做勻速圓周運(yùn)動的物體，加速度指向圓心，這個加速度稱為向心加速度.2.表達(dá)式：an=v2r=rω.23.牛頓第二定律：物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同.表達(dá)式：F=ma.推進(jìn)新課

一、向心力

通過剛才的學(xué)習(xí)我們知道了向心力和向心加速度具有相同的方向，都指向圓心，而且物體是在向心力的作用下做圓周運(yùn)動，因此我們根據(jù)牛頓第二定律可知向心力的大小為： Fn=m an=m實(shí)驗(yàn)探究

演示實(shí)驗(yàn)(驗(yàn)證上面的推導(dǎo)式)：研究向心力跟物體質(zhì)量m、軌道半徑r、角速度ω的定量關(guān)系.實(shí)驗(yàn)裝置：向心力演示器 v2R=m rω2=mr（2?T)2.演示：搖動手柄，小球隨之做勻速圓周運(yùn)動.①向心力與質(zhì)量的關(guān)系：ω、r一定，取兩球使mA=2mB,觀察：(學(xué)生讀數(shù))FA=2FB,結(jié)論：向心力F∝m.②向心力與半徑的關(guān)系：m、ω一定，取兩球使rA=2rB,觀察：(學(xué)生讀數(shù))FA=2FB,結(jié)論：向心力F∝r.③向心力與角速度的關(guān)系：m、r一定，使ωA=2ωB,觀察：(學(xué)生讀數(shù))FA=4FB,結(jié)論：向心力F∝ω2.歸納總結(jié)：綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：物體做勻速圓周運(yùn)動需要的向心力與物體的質(zhì)量成正比，與半徑成正比，與角速度的二次方成正比.但不能由一個實(shí)驗(yàn)、一個測量就得到定論，實(shí)際上要進(jìn)行多次測量，大量實(shí)驗(yàn)，但我們不可能一一去做.同學(xué)們由剛才所做的實(shí)驗(yàn)得出：m、r、ω越大，F(xiàn)越大；若將實(shí)驗(yàn)稍加改進(jìn)，如教材中所介紹的小實(shí)驗(yàn)，加一彈簧秤測出F，可粗略得出結(jié)論(要求同學(xué)回去做).我們還可以設(shè)計(jì)很多實(shí)驗(yàn)都能得出這一結(jié)論，說明這是一個帶有共性的結(jié)論.測出m、r、ω的值，可知向心力大小為：F=mrω.二、實(shí)驗(yàn)：用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力表達(dá)式

原理：如圖所示，讓細(xì)繩擺動帶動小球做圓周運(yùn)動，逐漸增大角速度直到繩剛好拉直，用秒表測出n轉(zhuǎn)的時間t，計(jì)算出周期T，根據(jù)公式計(jì)算出小球的角速度ω.用刻度尺測出圓半徑r和小球距懸點(diǎn)的豎直高度h,計(jì)算出角θ的正切值.向心力F=mgtanθ,測出數(shù)值驗(yàn)證公式mgtanθ=mrω.22課堂訓(xùn)練

1.下列關(guān)于向心力的說法中，正確的是（）A.物體由于做圓周運(yùn)動產(chǎn)生了一個向心力

B.做勻速圓周運(yùn)動的物體，其向心力為其所受的合外力 C.做勻速圓周運(yùn)動的物體，其向心力不變 D.向心加速度決定向心力的大小

2.有長短不同、材料相同的同樣粗細(xì)的繩子，各拴著一個質(zhì)量相同的小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動，那么（）

A.兩個小球以相同的線速度運(yùn)動時，長繩易斷 B.兩個小球以相同的角速度運(yùn)動時，長繩易斷 C.兩個球以相同的周期運(yùn)動時，短繩易斷 D.不論如何，短繩易斷

3.A、B兩質(zhì)點(diǎn)均做勻速圓周運(yùn)動，mA∶mB=RA∶RB=1∶2，當(dāng)A轉(zhuǎn)60轉(zhuǎn)時，B正好轉(zhuǎn)45轉(zhuǎn)，則兩質(zhì)點(diǎn)所受向心力之比為多少？ 參考答案：1.B 2.B 3.解答：設(shè)在時間t內(nèi)，nA=60轉(zhuǎn)，nB=45轉(zhuǎn),質(zhì)點(diǎn)所受的向心力F=mωR=m(F∝mn2R 所以FAFB?mAnARAmBnRB2B2

22?nt)·R，t相同，2?12?604522?12?49.討論交流

1.根據(jù)我們前面的學(xué)習(xí)，大家討論生活中你所遇到的圓周運(yùn)動中是哪些力在提供向心力.強(qiáng)調(diào)：向心力不是像重力、彈力、摩擦力那樣作為某種性質(zhì)的力來命名的.它是從力的作用效果來命名的，凡是產(chǎn)生向心加速度的力，不管是屬于哪種性質(zhì)的力，都是向心力.2.由物體做曲線運(yùn)動的條件可知，物體必定受到一個與它的速度方向不在同一條直線上的合外力作用，勻速圓周運(yùn)動是一種曲線運(yùn)動，勻速圓周運(yùn)動合外力的方向有何特點(diǎn)呢？

勻速圓周運(yùn)動速率不變，方向始終垂直半徑，說明合外力不會使速度大小發(fā)生變化，只改變速度方向，勻速圓周運(yùn)動合外力的方向始終指向圓心.三、變速圓周運(yùn)動和一般曲線運(yùn)動

問題：前面我們學(xué)習(xí)了加速度，做直線運(yùn)動的物體其加速度可以改變物體運(yùn)動的快慢，現(xiàn)在我們又學(xué)習(xí)了向心加速度，那么向心加速度是否也改變物體運(yùn)動速度的大小？ 討論交流

根據(jù)剛才我們的實(shí)驗(yàn)（驗(yàn)證向心力表達(dá)式的實(shí)驗(yàn)）可知，向心加速度并不能改變物體運(yùn)動速度的大小，而是在改變物體運(yùn)動的方向.我們在這個實(shí)驗(yàn)中可以感受到，如果要使物體的速度不斷增大，我們對物體施加的力就不能保持始終指向圓心，而是與向心力的方向有一個角度.根據(jù)力F產(chǎn)生的效果可以把力F分解成兩個相互垂直的兩個分力：一個是指向圓心的產(chǎn)生向心加速度的向心力;另一個是沿圓周的切線方向的分力，這個力沿圓周切線方向產(chǎn)生加速度，這個加速度使物體的速度不斷變大.因此這個運(yùn)動不能是勻速圓周運(yùn)動，而是變速圓周運(yùn)動.也就是說變速圓周運(yùn)動既有指向圓心的向心加速度，還有沿圓周切線方向的加速度，稱為切向加速度.做變速圓周運(yùn)動的物體所受的力

曲線運(yùn)動：物體的運(yùn)動軌跡不是直線也不是圓周的曲線運(yùn)動.對于這樣的運(yùn)動盡管曲線的各個地方的彎曲程度不同，我們在研究時可以把這條曲線分成許多極短的小段，每一小段可以看作是一段圓弧.這些圓弧的彎曲程度不同，可以表示為有不同的半徑，這樣在分析質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動時，就可以采用圓周運(yùn)動的分析方法來處理問題了.一般的曲線可以分為很多小段，每段都可以看作一小段圓弧，各段圓弧的半徑不一樣 課堂訓(xùn)練

1.如圖所示，在光滑的水平面上釘兩個釘子A和B，相距20 cm.用一根長1 m的細(xì)繩，一端系一個質(zhì)量為0.5 kg的小球，另一端固定在釘子A上.開始時球與釘子A、B在一條直線上，然后使小球以2 m/s的速率開始在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動.若繩子能承受的最大拉力為4 N，那么從開始到繩斷所經(jīng)歷的時間是多少?

解析：球每轉(zhuǎn)半圈，繩子就碰到不作為圓心的另一個釘子，然后再以這個釘子為圓心做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動的半徑就減小0.2 m，但速度大小不變（因?yàn)槔K對球的拉力只改變球的速度方向）.根據(jù)F=mv2/r知，繩每一次碰釘子后，繩的拉力（向心力）都要增大，當(dāng)繩的拉力增大到Fmax=4 N時，球做勻速圓周運(yùn)動的半徑為rmin，則有 Fmax=mv2/rmin

22rmin=mv/Fmax=（0.5×2/4）m=0.5 m.繩第二次碰釘子后半徑減為0.6 m，第三次碰釘子后半徑減為0.4 m.所以繩子在第三次碰到釘子后被拉斷，在這之前球運(yùn)動的時間為： t=t1+t2+t3

=πl(wèi)/v+π（l-0.2）/v+π（l-0.4）/v =（3l-0.6）·π/v =（3×1-0.6）×3.14/2 s =3.768 s.答案：3.768 s 說明：需注意繩碰釘子的瞬間，繩的拉力和速度方向仍然垂直，球的速度大小不變，而繩的拉力隨半徑的突然減小而突然增大.2.如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤的中心有個豎直小圓筒，質(zhì)量為m的物體A放在轉(zhuǎn)盤上，A到豎直筒中心的距離為r.物體A通過輕繩、無摩擦的滑輪與物體B相連，B與A質(zhì)量相同.物體A與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力是正壓力的μ倍，則轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度在什么范圍內(nèi)，物體A才能隨盤轉(zhuǎn)動?

解析：由于A在圓盤上隨盤做勻速圓周運(yùn)動，所以它所受的合外力必然指向圓心，而其中重力、支持力平衡，繩的拉力指向圓心，所以A所受的摩擦力的方向一定沿著半徑或指向圓心或背離圓心.當(dāng)A將要沿盤向外滑時，A所受的最大靜摩擦力指向圓心，A的向心力為繩的拉力與最大靜摩擦力的合力，即F+Fm′=mω12r

① 由于B靜止，故F=mg

② 由于最大靜摩擦力是壓力的μ倍，即

Fm′=μFN=μmg

③ 由①②③解得ω1=g(1??)/r

當(dāng)A將要沿盤向圓心滑時，A所受的最大靜摩擦力沿半徑向外，這時向心力為：

F-Fm′=mω2r

④ 由②③④得ω2=g(1??)/r.故A隨盤一起轉(zhuǎn)動，其角速度ω應(yīng)滿足g(1??)/r???答案：g(1??)/r???g(1??)/r

g(1??)/r.2課堂小結(jié)

1.向心力來源.2.勻速圓周運(yùn)動時，僅有向心加速度.同時具有向心加速度和 切向加速度的圓周運(yùn)動是變速圓周運(yùn)動.3.勻速圓周運(yùn)動向心加速度大小不變，方向指向圓心，時刻在變化，所以不是勻變速運(yùn)動. 布置作業(yè)

教材“問題與練習(xí)”第1、3題.板書設(shè)計(jì)

7.向心力

1.做勻速圓周運(yùn)動的物體具有向心加速度，根據(jù)牛頓第二定律，這個加速度一定是由于它受到了指向圓心的合力.這個合力叫做向心力 2.表達(dá)式：Fn=m an= mv2R=m rω2=mr（2?T)2

3.向心力的方向：指向圓心

4.向心力由物體所受的合力提供

活動與探究

課題：討論汽車在過彎道時為什么要減速，不減速會出現(xiàn)什么情況，如果讓你設(shè)計(jì)彎道你應(yīng)該怎么設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的依據(jù)是什么.過程：用汽車模型（最好用遙控小汽車，以便于方向的改變）或其他工具模擬汽車在過彎道時，為何要減速.若不減速應(yīng)該怎么辦.通過實(shí)際操作，找到合適的方法，并進(jìn)行理論分析.習(xí)題詳解

1.解答：地球繞太陽做勻速圓周運(yùn)動的向心加速度為 a=ω2r=(2?T)r?(22?3.14365?24?3600)×1.5×10 m/s=5.95×10 m/s

2112-52所以太陽對地球的引力是F=ma=6.0×1024×5.95×10-5N=3.57×1020 N.2.解答:小球的受力分析如圖所示，因此小球的向心力是由重力和支持力的合力提供的.3.解答：（1）向心力F=mω2r=0.10×42×0.10 N=0.16 N.（2）我同意甲的觀點(diǎn)，因?yàn)槲矬w的受力為重力、支持力和靜摩擦力，其中重力和支持力的合力為零,所以合外力即為靜摩擦力.另外，物體相對于圓盤的運(yùn)動趨勢是沿半徑方向向外，而不是向后，故乙的觀點(diǎn)是錯誤的.4.解答：根據(jù)機(jī)械能守恒有不論釘子釘在何處，小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度都是相等的，而在碰釘子前和碰釘子后的區(qū)別就是做圓周運(yùn)動的圓心由O點(diǎn)移到A點(diǎn)，即圓周運(yùn)動的半徑不一樣.設(shè)碰釘子后細(xì)繩的拉力為T，則據(jù)牛頓第二定律有T-mg=mv2r.可以看出，當(dāng)r越小時，細(xì)繩的拉力T越大，即當(dāng)細(xì)繩與釘子相碰時，如果釘子的位置越靠近小球，繩就越容易斷.5.解答：我認(rèn)為正確的是丙圖，因?yàn)槿绻麑⒘分解為沿切線和垂直于切線的兩個方向，由于汽車是沿M向N的方向上做減速運(yùn)動，則只有丙圖是符合的.設(shè)計(jì)點(diǎn)評

向心力和向心加速度是比較抽象的內(nèi)容，因此學(xué)生不太容易理解，在教學(xué)設(shè)計(jì)時盡量采用了一些生活中的事例，易于幫助學(xué)生理解.本設(shè)計(jì)讓學(xué)生通過自己動手實(shí)驗(yàn)親自感受拉力的變化，加深對向心力的理解.教學(xué)中盡可能多地讓學(xué)生參與課堂教學(xué)活動和課堂實(shí)驗(yàn)，體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教學(xué)理念.

第五篇：新課標(biāo)人教A版必修2全套教案