[高一理化生]物理必修2导学案.doc
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1、和田地区第二中学 物理导学案 课堂导学编写组 高一物理(必修 2) 物理导学案 高一物理(必修 2) 课堂导学编写组 本册主编 教研组长(臧乐) 本册编者 吴晓玲 耿雯 王伟 马宝成 张帅军 王青松 高志雄 和田地区第二中学 目目 录录 第五章第五章 曲线运动曲线运动1 1 5.15.1 曲线运动曲线运动1 5.25.2 平抛运动平抛运动5 5.35.3 实验:研究平抛运动实验:研究平抛运动11 5.45.4 圆周运动圆周运动16 5.55.5 向心加速度向心加速度20 5.65.6 向心力向心力23 5.75.7 生活中的圆周运动生活中的圆周运动27 曲线运动曲线运动单元测试卷单元测试卷30
2、30 第六章第六章 万有引力与航天万有引力与航天3434 6.16.1 行星的运动行星的运动 34 6.26.2 太阳与行星间的引力太阳与行星间的引力39 6.36.3 万有引力定律万有引力定律43 6.46.4 万有引力理论的成就万有引力理论的成就48 6.56.5 宇宙航行宇宙航行52 6.66.6 经典力学的局限性经典力学的局限性57 万有引力与航天万有引力与航天单元测试卷单元测试卷6060 第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律6262 7.17.1 追寻守恒量追寻守恒量能量能量62 7.27.2 功功62 7.37.3 功率功率66 7.47.4 重力势能重力势能71 7.57.
3、5 探究弹性势能的表达式探究弹性势能的表达式75 7.67.6 实验:探究功与物体速度变化的关系实验:探究功与物体速度变化的关系78 7.77.7 动能和动能定理动能和动能定理81 7.87.8 机械能守恒定律机械能守恒定律85 7.97.9 实验:验证机械能守恒定律实验:验证机械能守恒定律89 7.107.10 能量守恒定律与能源能量守恒定律与能源93 机械能守恒定律机械能守恒定律单元测试卷单元测试卷9595 参参 考考 答答 案案101101 1 第五章 曲线运动 5.15.1 曲线运动曲线运动 一、一、 【学习目标学习目标】 1.知道什么是曲线运动。 2.知道曲线运动中的曲线速度的方向,
4、并能在轨迹图上划出方向。 3.知道曲线运动是一种变速运动。 4.知道物体做曲线运动的条件。 二、二、 【重点难点重点难点】 1.曲线运动中速度的大小和方向的表示和计算。 2.曲线运动中的位移的大小和方向的计算。 3.曲线运动的条件。 三、三、 【课前预习课前预习】 1、物体做曲线运动的速度方向是时刻发生变化的,质点经过某一点(或某 一时刻)时的速度方向沿曲线上该点的_。 2、物体做曲线运动时,至少物体速度的_在不断发生变化,所以 物体一定具有_,所以曲线运动是_运动。 3、物体做曲线运动的条件:物体所受合外力的方向与它的速度方向 _。 4、力可以改变物体运动状态,如将物体受到的合外力沿着物体的
5、运动方向 和垂直于物体的运动方向进行分解,则沿着速度方向的分力改变物体速度的 _;垂直于速度方向的分力改变物体速度的_。速度大小是 增大还是减小取决于沿着速度方向的分力与速度方向相同还是相反。做曲线运 动的物体,其所受合外力方向总指向轨迹_侧。 5、匀变速直线运动只有沿着速度方向的力,没有垂直速度方向的力,故速 度的_改变而_不变;如果没有沿着速度方向的力,只有垂直 速度方向的力,则物体运动的速度_不变而_不断改变,这就 是今后要学习的匀速圆周运动。 四、四、 【课堂导学课堂导学】 典例典例 1 在砂轮上磨刀具时可以看到,刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切 线飞出,为什么由此推断出砂轮上跟刀具接
6、触处的质点的速度方向沿砂轮的切 线方向? 迁移应用迁移应用 1 质点在三个恒力 F1、F2、F3 的共同作用下保持平衡状态,若 突然撤去 F1,则质点( ) 2 A一定做匀变速运动 B一定做直线运动 C一定做非匀变速运动 D一定做曲线运动 典例典例 2 关于曲线运动,下面说法正确的是( ) A物体运动状态改变着,它一定做曲线运动 B物体做曲线运动,它的运动状态一定在改变 C物体做曲线运动时,它的加速度的方向始终和速度的方向一致 D物体做曲线运动时,它的加速度方向始终和所受到的合外力方向一致 五、五、 【本课小结本课小结】 合外力方向与速度方向共线还是不共线决定了物体是直线运动还是曲线 运动。
7、合外力方向与速度方向的夹角是锐角还是钝角决定了物体是做加速曲线 运动还是做减速曲线运动 合外力恒定还是不恒定决定了物体是匀变速运动还是非匀变速运动;做 直线运动的加速度可能变化, 做曲线运动的加速度可以恒定 六、六、 【课堂反馈课堂反馈】 (一)课堂练习(一)课堂练习 1关于曲线运动速度的方向,下列说法中正确的是 ( ) A在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变 B质点做曲线运动时,速度方向是时刻改变的,它在某一点的瞬时速度 的方向与这点运动的轨迹垂直 C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 向就是在曲线上的这点的切线方向 D曲线运动中速度方向是不断改变的,但速度
8、的大小保持不变 2如图所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点), A、B、C 为曲线上的三点,关于铅球在 B 点的速度方向,说法正确的是 ( ) A为 AB 的方向 B为 BC 的方向 C为 BD 的方向 D为 BE 的方向 3物体做曲线运动的条件为 ( ) A物体运动的初速度不为零 B物体所受的合外力为变力 C物体所受的合外力的方向上与速度的方向不在同一条直线上 D物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同条直线上 3 4关于曲线运动,下列说法中正确的是 ( ) A变速运动定是曲线运动 B曲线运动定是变速运动 C速率不变的曲线运动是匀速运动 D曲线运动也可以是速度不变的运动 5做
9、曲线运动的物体,在其轨迹上某一点的加速度方向 ( ) A为通过该点的曲线的切线方向 B与物体在这一点时所受的合外力方向垂直 C与物体在这一点速度方向一致 D与物体在这一点速度方向的夹角一定不为零 (二)高考链接(二)高考链接 6下面说法中正确的是( ) A做曲线运动的物体的速度方向必变化 B速度变化的运动必是曲线运动 C加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D加速度变化的运动必定是曲线运动 七、七、 【课后作业课后作业】 1一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内( ) A速度一定不断改变,加速度也一定不断改变; B速度一定不断改变,加速度可以不变; C速度可以不变,加速度一定不断改变; D速
10、度可以不变,加速度也可以不变。 2下列说法中正确的是( ) A物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B物体在变力作用下一定做曲线运动 C物体在恒力或变力作用下都可能做曲线运动 D做曲线运动的物体,其速度方向与加速度方向一定不在同一直线上 3如图所示,物体在恒力 F 作用下沿曲线从 A 运动到 B,这时突然使它 所受的力方向改变而大小不变(即由 F 变为-F) ,在此力作用下物体以后的运动 情况,下列说法正确的是( ) A物体不可能沿曲线 Ba 运动; B物体不可能沿曲线 Bb 运动; C物体不可能沿曲线 Bc 运动; D物体可能沿原曲线由 B 返回 A。 4一个做匀速直线运动的物体,突然受到一个与
11、运动方向不在同一直线上 的恒力作用时,物体运动为 ( ) A继续做直线运动 4 B一定做曲线运动 C可能做直线运动,也可能做曲线运动 D运动的形式不能确定 5一人游泳渡河以垂直河岸不变的速度(相对水)向对岸游去,河水流动速 度恒定下列说法中正确的是 ( ) A河水流动速度对人渡河无任何影响 B游泳渡河的路线与河岸垂直 C由于河水流动的影响,人到达对岸的时间与静水中不同 D由于河水流动的影响,人到达对岸的位置,向下游方向偏移 6如果两个不在同一直线上的分运动都是匀速直线运动,对其合运动的描 述中,正确的是 ( ) A合运动一定是曲线运动 B合运动一定是直线运动 C合运动是曲线运动或直线运动 D当
12、两个分运动的速度数值相等时,合运动才为直线运动 7一船以恒定的速率渡河,水流速度恒定(小于船速),要使船垂直到达对 岸,则( ) A船应垂直河岸航行 B船的航行方向应偏向上游一侧 C船不可能沿直线到达对岸 D河的宽度一定时,船到对岸的时间是任意的 8无风时气球匀速竖直上升的速度是 4m/s,现自西向东的风速大小为 3m/s,则 (1)气球相对地面运动的速度大小为_,方向_。 (2)若风速增大,则气球在某一时间内上升的高度与风速增大前相比将 _。 (填“增大”、 “减小”、 “保持不变”) 5 5.25.2 平抛运动平抛运动 一、一、 【学习目标学习目标】 1.知道抛体运动的概念,特点及型,掌握
13、平抛运动规律,理解其性质,知 道处理平抛运动的思路,会解决平抛运动问题。 2.通过对平抛规律的探究,体会运动的合成与分解在研究平抛运动规律中 的应用。 二、二、 【重点难点重点难点】 1.平抛运动的规律,即物体(质点)的位移,速度如何随时间变化。 2.平抛运动问题的处理思路和方法。 三、三、 【课前预习课前预习】 1.根据牛顿第二定律和公式,可推导出平抛运动的水平分位移和竖直分位 移随时间变化的规律 。 2.根据牛顿第二定律和公式,可推导出平抛运动的水平速度和竖直速度随 时间变化的规律。 3.斜抛运动的水平方向分运动是 。 4.研究平抛运动的位置随时间变化的规律时,应该建立一个坐标原点在 坐标
14、系。 5.由平抛运动的水平坐标和竖直坐标随时间的变化规律导出平抛运动的运 动轨迹为 。 四、四、 【课堂导学课堂导学】 一、平抛物体的位置平抛物体的位置 1.研究的方法和分析思路 (1)坐标系的建立:以抛出点为 ,以水平抛出的方向为 轴的方向,以竖直向下的方向为 轴的正方向。 (2)水平方向上的受力情况及运动情况:由于小球在平抛运动过程只受 作用,小球在水平方向不受力的作用,故水平方向没有 ,水平方向的 分速度 v0保持不变。 (3)竖直方向上的受力情况及运动情况:在竖直方向,根据牛顿第二定律, 小球在重力的作用下产生的加速度为 ,而在竖直方向上的初速度为 。 2.位置的确定 (1)水平坐标:
15、由于水平方向的分速度保持 v0不变,运动中小球的水平 坐标随时间变化的规律是 x= 。 (2)竖直坐标:小球在竖直方向产生的加速度为 ,竖直方向初速 度为 ,根据运动学的规律,小球在竖直方向的坐标随时间变化的规律是 y= 。 6 二、平抛物体的速度二、平抛物体的速度 1.水平速度 vx 初速度为 v0的平抛运动,水平方向受力为零,故在时刻 t 的水平分速度 vx= 。 2.竖直分速度 平抛运动的竖直初速度为 ,竖直方向只受重力,根据牛顿第二定律可 知,加速度为重力加速度 ,由运动学公式可知,竖直分速度 vy= 。 三、平抛运动的轨迹三、平抛运动的轨迹 1.平抛小球水平方向坐标为 x=v0t,竖
16、直方向坐标为 2 2 1 gty ,联立这两个 式子消去 t,可得到平抛物体的轨迹方程:y= 。式中 、 都是与 x、y 无关的常量,这正是初中数学中的 函数的图象,是一条 线。即 平抛物体运动的轨迹是一条 线。 2.进一步的拓展斜抛运动 (1)斜上抛运动的受力情况:在水平方向上不受力,加速度是 ;在 竖直方向只受 ,加速度大小为 。 (2)斜上抛物体的初速度为 v0,与水平方向间的夹角为 ,则此速度沿水 平方向的分量 vx= , vy= 。 (3)求解斜上抛运动的方法:水平方向为 运动;竖直方向为初速度 为 的匀 速直线运动,加速度 a= 。 3.合速度 (1)大小:若知 vx和 vy的值,
17、按照数学上的 定理,可求得 t 时刻 平抛运动速度大小 vt= 。 (2)方向:根据 vx和 vy的值,按照三角函数知识,可求得 t 时刻瞬时速 度的方向跟水平方向夹角 的正切值 tan= 。 典例典例 1 1 在 490m 的高空,以 240m/s 的速度水平飞行的轰炸机追击一鱼雷艇, 该艇正以 25m/s 的速度与飞机同方向行驶。飞机应在鱼雷后面多远处投下炸弹, 才能击中该艇?(g 取 9.8m/s2) 迁移应用迁移应用 1 1 一个物体以速度 v 水平抛出,不计空气阻力,经过时间 t 击中 竖直墙壁,求这段时间内物体通过的位移大小和击中墙壁时的速度方向。 7 O Qx y P(x0 y0
18、) 图 5-7 典例典例 2 2 以 9.8m/s 的水平初速度抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在 倾角 =30的斜面上,则物体飞行的时间是多少?(g 取 9.8m/s2) 迁移应用迁移应用 2 2 一个物体以速度 v 水平抛出,不计空气阻力,落地时速度方向 与水平地面的夹角为 ,求平抛运动的时间和抛出时的高度。 五、五、 【本课小结本课小结】 在解决平抛运动的问题时,将平抛运动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,时间相同是两分运动联系的桥梁。 六、六、 【课堂反馈课堂反馈】 (一)课堂练习(一)课堂练习 1.从理论上对抛体运动规律的分析,下列说法正确的是( ) A.抛
19、体运动的物体只受到重力的作用,故质量不同的物体做抛体运动的加 速度不一样 B.抛体运动的物体在水平方向所受外力为零,故在水平方向没有加速度 C.同一个物体做斜抛运动和平抛运动时的受力情况不一样,所以轨迹不一 样 D.不同物体做抛体运动时的合力可能不同,但它们做抛体运功的加速度一 样 2.对平抛运动,由下列条件可以确定物体初速度的是( ) A.已知水平位移 B.已知下落高度 C.已知落地速度、下落高度 D.已知全程位移的大小和方向 3.关于抛体运动的轨迹,正确的是( ) A.抛体运动的轨迹都是抛物线 B.抛体运动的轨迹都是反比例曲线 C.平抛运动的轨迹都是抛物线 D.平抛运动的轨迹都是反比例曲线
20、 4.一个质量为 m 的物体,从距地面高度为 h 处以初速度 v0水平抛出,不计 空气阻力,物体在空中运动的水平位移是由下列哪个选项中的物理量决定的( ) A.质量 m 和初速度 v0 B. 初速度 v0和高度 h C. 质量 m 和高度 h D. 高度 h 8 5.如图 5-7 所示,将小球从坐标原点沿水平轴 ox 抛出,经一段时间到达 P 点,其坐标为(x0,y0) 。作小球轨迹在 P 点的切线并反向延长与 ox 轴相交于 Q 点,则 Q 点的横坐标为( ) A.x0/5 B.3x0/10 C. x0/2 D. 3x0/4 6.一个质点从 A 点被水平抛出,不计空气阻力,要想击中 B 点(
21、已知 A、B 之间的距离为 L,AB 连线与水平方向的夹角为 ) ,由此可求得( ) A.由 A 到 B 的时间为gL/2 B.由 A 到 B 的运动时间为 gL/cos2 C. 由 A 到 B 的时间为gL/sin2 D.由于初速度未知,以上结论都不对 7.以初速度 v0水平抛出一物体,当其竖直分位移与水平分位移相等时,此 物体的( ) A.竖直分速度等于水平分速度 B.瞬时速度为 0 5v C.运动时间为 g v02 D.运动的位移是 g v 2 0 2 8.枪管 AB 对准小球 C,A、B、C 在同一水平线上,已知 BC=100m。当子弹 射出枪口 B 时,C 球自由落下。若小球 C 落
22、下 20m 时被击中,则子弹离开枪口 时的速度为(g 取 10m/s2) ( ) A.20m/s B.30m/s C.40m/s D.50m/s 9.一架飞机以 150m/s 的速度在高空某一水平面上做匀速直线飞行。相隔 1s 先后从飞机上落下 M、N 两物体。不计空气阻力,在运动过程中它们的位置 关系是( ) A.M 在 N 前 150m B.M 在 N 后 150m C.M 在 N 正下方,保持 4.9m 的距离 D.M 在 N 正下方距离随时间增大 10.火车以 1m/s2的加速度在平直轨道上加速行驶,车厢中一乘客把手伸到 窗外,从距地面 2.5m 高处自由释放一物体,若不计空气阻力,则
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