高三物理教案：《平拋運(yùn)動》教學(xué)設(shè)計

　　考點(diǎn)跟蹤解讀

　　考點(diǎn)8:曲線運(yùn)動中質(zhì)點(diǎn)的速度沿軌道的切線方向,且必具有加速度.(能力級別:Ⅱ)

　　1.做曲線運(yùn)動的物體在某一點(diǎn)(或某一時刻)的速度方向是在曲線的切線方向。

　　質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時刻)的速度方向是在曲線的這一點(diǎn)的切線方向。切線方向和物體的走向(軌跡的延伸方向)有關(guān),我們規(guī)定,切線方向應(yīng)與該處軌跡的延伸方向一致。例如從A到B,它經(jīng)C點(diǎn)時速度方向如圖所示。直線運(yùn)動中的速度方向可看成是曲線運(yùn)動中速度方向的特例。

　　曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動,所以曲線運(yùn)動一定具有加速度,即合外力一定不為零。

　　2.物體做曲線運(yùn)動的條件

　　曲線運(yùn)動既然是一種變速運(yùn)動,就一定有加速度,由牛頓第二定律可知,也一定受到合外力作用。當(dāng)運(yùn)動物體所受合外力的方向跟物體的速度方向在同一條直線上(同向或反向)時,物體做直線運(yùn)動。這時合外力只改變速度大小,不改變速度的方向。當(dāng)合外力的方向跟速度方向不在同一條直線上時,可將合外力分解到沿著速度方向和垂直于速度方向上,沿著速度方向的分力改變速度大小,垂直于速度速度方向的分力改變速度的方向,這時物體做曲線運(yùn)動。若合外力與速度方向始終垂直,物體就做速度大小不變、方向不斷改變的曲線運(yùn)動。若合外力為恒力,物體就做勻變速曲線運(yùn)動。總之,物體做曲線運(yùn)動的條件是:物體所受的合外力跟它的速度方向不在同一直線上。

　　3.力決定了給定物體的加速度,力與速度的方向關(guān)系決定了物體的運(yùn)動規(guī)律。

　　【例題】如圖某質(zhì)點(diǎn)在恒力F作用下從A點(diǎn)沿圖所示曲線運(yùn)動到B點(diǎn),到達(dá)B點(diǎn)后,質(zhì)點(diǎn)受到的力大小不變,但方向恰與F相反,則它從B點(diǎn)開始的運(yùn)動軌跡可能是圖中的哪條曲線

　　A.曲線a         B.曲線b

　　C.曲線c         D.以上三條曲線都不可能

　　(全國高考題)

　　解析:物體由A到B是在恒力作用下,沿曲線運(yùn)動的,那么力F的方向必然指向軌跡AB的凹向,即軌跡始終處于外力與速度的夾角之中,可以肯定運(yùn)動到B點(diǎn)時,該力F一定指向過B點(diǎn)的切線的下方,反向后,運(yùn)動的軌跡應(yīng)該在-F與過B的切線之間,所以軌跡應(yīng)該是Ba。因此答案選:A

　　變式練習(xí):

　　1.一物體由靜止開始下落一小段時間后突然受一恒定水平風(fēng)力的影響,但著地前一小段時間風(fēng)突然停止,則其運(yùn)動軌跡的情況可能是圖中的哪一個?

　　考點(diǎn)7:運(yùn)動的合成和分解.(能力級別:Ⅰ)

　　運(yùn)動的合成與分解是研究復(fù)雜運(yùn)動的重要方法,主要用于解決曲線運(yùn)動(一般不研究圓周運(yùn)動),用一維的運(yùn)動來解決二維和三維運(yùn)動的問題。而運(yùn)動的合成與分解與力的合成與分解遵循同樣的規(guī)律,即平行四邊形法則。描述運(yùn)動的物理量中的矢量都可以用平行四邊形法則來合成和分解。

　　(1)定義:已知分運(yùn)動求合運(yùn)動,叫運(yùn)動的合成;已知合運(yùn)動求分運(yùn)動,叫運(yùn)動的分解。

　　分運(yùn)動和合運(yùn)動是一種等效替代關(guān)系,運(yùn)動和合成與分解是研究曲線運(yùn)動的一種基本方法。

　　(2)合運(yùn)動和分運(yùn)動的關(guān)系

　　①等效性:各分運(yùn)動的規(guī)律疊加起來與合運(yùn)動的規(guī)律有完全相同的效果。

　　②獨(dú)立性:某個方向上的運(yùn)動不會因為其它方向上是否有運(yùn)動而影響自己的運(yùn)動性質(zhì)。在運(yùn)動中一個物體可以同時參與幾種不同的運(yùn)動,在研究時,可以把各個運(yùn)動都看做是互相獨(dú)立進(jìn)行,互不影響。

　　運(yùn)動的獨(dú)立性原理(疊加原理):一個運(yùn)動可以看成由幾個各自獨(dú)立進(jìn)行的運(yùn)動疊加而成,這就是運(yùn)動的獨(dú)立性原理或運(yùn)動的疊加原理。

　　③等時性:合運(yùn)動通過合位移所需的時間和對應(yīng)的每個分運(yùn)動通過分位移的時間相等。即各分運(yùn)動總是同時開始,同時結(jié)束。

　　分運(yùn)動和合運(yùn)動都是屬于同一個物體的,它們從同一地點(diǎn)出發(fā),經(jīng)過相同的時間,到達(dá)同一個位置。

　　(3)運(yùn)動的合成與分解的運(yùn)算法則

　　運(yùn)動的合成與分解是指物體運(yùn)動的各物理量:即位移、速度、加速度的合成與分解。由于它們是矢量,所以它們都遵循矢量合成和分解法則。

　　兩分運(yùn)動在同一直線上時,同向相加,反向相減。不在同一直線上,按照平行四邊形定則進(jìn)行合成與分解。

　　(4)如何確定一個運(yùn)動的分運(yùn)動

　　確定一個運(yùn)動的分運(yùn)動的一般步驟是:

　　①根據(jù)運(yùn)動的效果(產(chǎn)生位移)確定運(yùn)動分解方向

　　②應(yīng)用平行四邊形定則,畫出運(yùn)動分解圖

　　③將平行四邊形轉(zhuǎn)化為三角形,應(yīng)用數(shù)學(xué)知識求解。