1、新课标高中物理必修二教材分析新课标高中物理必修二教材分析 第五章 曲线运动1本次教材分析内容本次教材分析内容分节教学建议分节教学建议教材整体说明教材整体说明课例展示课例展示2第五章教材框架结构的设计第五章教材框架结构的设计 实验实验:研究研究平抛运动平抛运动曲线运动曲线运动 质点在平面质点在平面内的运动内的运动圆周运动圆周运动向心力向心力抛体运动抛体运动的规律的规律生生活活中中的的圆圆周周运运动动向心加速度向心加速度3 第五章第五章 曲线运动曲线运动 1 1 曲线运动曲线运动 2 2 平抛运动平抛运动 3 3 实验：研究平抛运动实验：研究平抛运动 4 4 圆周运动圆周运动 5 5 向心加速度向
2、心加速度 6 6 向心力向心力 7 7 生活中的圆周运动生活中的圆周运动新新知识线索：知识线索：“曲线运动曲线运动运动的合成和分解运动的合成和分解平抛运动平抛运动圆周运动圆周运动”4曲线运动曲线运动课标要求课标要求会描述匀速圆周运动。知道向心加速度。会描述匀速圆周运动。知道向心加速度。 会用会用运动合成与分解的运动合成与分解的方法方法分析分析抛体运动。抛体运动。能用牛顿第二定律能用牛顿第二定律分析分析匀速圆周运动的向心力。匀速圆周运动的向心力。分析分析生活和生产中的离心现象。生活和生产中的离心现象。 关注抛体运动和圆周运动的规律与日常生活关注抛体运动和圆周运动的规律与日常生活的联系。的联系。
3、5运动学和动力学知识在曲线运动上的具体应用运动学和动力学知识在曲线运动上的具体应用 第一章：运动的描述第一章：运动的描述 第二章：匀变速直线运动的规律第二章：匀变速直线运动的规律 第三章：相互作用第三章：相互作用第四章：牛顿运动定律第四章：牛顿运动定律第五章：两个方向的位移、速度；第五章：两个方向的位移、速度；用线速度、角速度、向心加速度、用线速度、角速度、向心加速度、转速、周期转速、周期第五章：两个方向的抛体运动规律；第五章：两个方向的抛体运动规律；匀速圆周运动的线速度、角速度、匀速圆周运动的线速度、角速度、向心加速度之间的相互关系。向心加速度之间的相互关系。第五章：向心力；用矢量分解平抛第
4、五章：向心力；用矢量分解平抛运动的速度和位移运动的速度和位移第五章：向心力和向加速度的关系第五章：向心力和向加速度的关系6课时建议课时建议7第第1节节曲线运动曲线运动（质点在平面内的运动）（质点在平面内的运动）2课时课时第第2节节第第3节节平抛运动的规律平抛运动的规律实验：研究平抛运动实验：研究平抛运动1课时课时1课时课时第第4节节第第5节节第第6节节第第7节节圆周运动圆周运动向心加速度向心加速度向心力向心力生活中的圆周运动生活中的圆周运动1课时课时1课时课时1课时课时2课时课时列举旋转砂轮上的火星、旋转雨伞上的水滴沿圆周切线飞出的事例列举旋转砂轮上的火星、旋转雨伞上的水滴沿圆周切线飞出的事例
5、得出结论：做曲线运动的质点经过某位置的速度方向，在曲线过得出结论：做曲线运动的质点经过某位置的速度方向，在曲线过这点的切线方向上。这点的切线方向上。曲线运动的速度方向曲线运动的速度方向8 滴水小车做圆周运动（注意细线）滴水小车做圆周运动（注意细线） 剪断细线，小车沿切线驶离剪断细线，小车沿切线驶离改进的教学过程：改进的教学过程： 观察砂轮上的火星、链球运动员投掷链球的照片。提出问题：观察砂轮上的火星、链球运动员投掷链球的照片。提出问题：怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向？怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向？实验：通过钢球在具有任意曲线形状的导轨内的运动，说明曲线运实验：通过
6、钢球在具有任意曲线形状的导轨内的运动，说明曲线运动某点的速度方向跟曲线相切。动某点的速度方向跟曲线相切。简单的理论分析：渗透极限的思想。由平均速度过渡到瞬时速度。简单的理论分析：渗透极限的思想。由平均速度过渡到瞬时速度。AB11改进的教学过程：改进的教学过程： 观察砂轮上的火星、链球运动员投掷链球的照片。观察砂轮上的火星、链球运动员投掷链球的照片。提出问题提出问题：怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向？：怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向？实验：实验：通过钢球在具有任意曲线形状的导轨内的运动，说明曲线运通过钢球在具有任意曲线形状的导轨内的运动，说明曲线运动某点的速度方向跟曲线
7、相切。动某点的速度方向跟曲线相切。理论分析理论分析：渗透极限的思想。由平均速度过渡到瞬时速度。：渗透极限的思想。由平均速度过渡到瞬时速度。得出结论得出结论：做曲线运动的质点经过某位置的速度方向，在曲线过这：做曲线运动的质点经过某位置的速度方向，在曲线过这点的切线方向上。点的切线方向上。体验体验：做一个显示抛体运动速度方向的：做一个显示抛体运动速度方向的“飞镖飞镖”。 (1)(1)观察在空中速度方向的变化；观察在空中速度方向的变化； (2)(2)观察飞镖插入泥土时的入射角。观察飞镖插入泥土时的入射角。12第五章教材框架结构的设计第五章教材框架结构的设计 实验实验:研究研究平抛运动平抛运动圆周运动
8、圆周运动向心力向心力抛体运动抛体运动的规律的规律生生活活中中的的圆圆周周运运动动向心加速度向心加速度13曲线运动曲线运动质点在平面质点在平面内的运动内的运动（1）以红蜡块的运动为例，按下面的步骤介绍普遍性的方法。）以红蜡块的运动为例，按下面的步骤介绍普遍性的方法。 位置位置 x = vxt y = vyt速度的大小和方向速度的大小和方向轨迹方程轨迹方程 让学生体会：物体在平面上的运动可以在让学生体会：物体在平面上的运动可以在相互垂直的方向上分别研究相互垂直的方向上分别研究14（1）以红蜡块的运动为例，按下面的步骤介绍普遍性的方法。）以红蜡块的运动为例，按下面的步骤介绍普遍性的方法。 （2）把这
9、个思路应用于平抛运动）把这个思路应用于平抛运动 15（1）以红蜡块的运动为例，按下面的步骤介绍普遍性的方法。）以红蜡块的运动为例，按下面的步骤介绍普遍性的方法。 （2）把这个道理应用于平抛运动）把这个道理应用于平抛运动 （3 3）还可以应用于斜抛运动）还可以应用于斜抛运动16抛体运动抛体运动科学方法科学方法解决这类问题的一般方法解决这类问题的一般方法分析抛体在分析抛体在x、 y两个方向上的受力两个方向上的受力列出列出抛体在抛体在x、 y两个方向上的动力学方程两个方向上的动力学方程确定确定抛体速度抛体速度的大小和方向的大小和方向确定确定抛体的位置抛体的位置与时间的关系与时间的关系得到得到抛体抛体
10、在在x y平面中的平面中的运动轨迹运动轨迹（消去（消去t t）17第五章教材框架结构的设计第五章教材框架结构的设计 实验实验:研究研究平抛运动平抛运动圆周运动圆周运动向心力向心力抛体运动抛体运动的规律的规律生生活活中中的的圆圆周周运运动动向心加速度向心加速度18曲线运动曲线运动质点在平面质点在平面内的运动内的运动新教科书（人教版）：新教科书（人教版）：通过加速度概念和平行四边形定则，通过加速度概念和平行四边形定则，明确明确“速度变化量速度变化量”概念（物理）概念（物理） 向心加速度难点在于向心加速度难点在于v，正确认识圆周运动的正确认识圆周运动的v至此至此已经有了相当基础，这里又作已经有了相当
11、基础，这里又作了进一步强化了进一步强化19还可以把还可以把v2变为变为和和v1的方向相反的方向相反来分析来分析返回原页20新教科书（人教版）：新教科书（人教版）：用一定的篇幅，设立小标题，进一步用一定的篇幅，设立小标题，进一步明确明确“速度变化量速度变化量”概念概念通过五个步骤说明通过五个步骤说明tt很小时匀速圆周很小时匀速圆周运动的运动的v指向圆心，引入向心加速度指向圆心，引入向心加速度 向心加速度难点在于向心加速度难点在于v，正确认识圆周运动的正确认识圆周运动的v至此至此已经有了相当基础，这里又作已经有了相当基础，这里又作了进一步强化了进一步强化 把对把对v方向的分析分为五步方向的分析分为
12、五步骤，减小台阶，降低坡度骤，减小台阶，降低坡度211.1.分别作出质点在分别作出质点在A、B两两点的速度矢量（长度一样）。点的速度矢量（长度一样）。2.将将vA的起点移到的起点移到B，并保持，并保持vA的长度和方向不变。的长度和方向不变。3. 以以vA的箭头端为起点，的箭头端为起点， vB的箭头端为终点作矢量的箭头端为终点作矢量v。4. v/t 是质点由是质点由A到到B的平均加速度，的平均加速度，v 的方向就是加速度的方向就是加速度的方向。的方向。5. 当当t 很小很小时，很小很小时，AB非常接近，等腰三角形的底角接近直非常接近，等腰三角形的底角接近直角，角，v 的方向跟的方向跟vA（或（或
13、vB）的方向垂直。即指向圆心。）的方向垂直。即指向圆心。22新教科书（人教版）：新教科书（人教版）：用一定的篇幅，设立小标题，进一步用一定的篇幅，设立小标题，进一步明确明确“速度变化量速度变化量”概念概念通过五个步骤说明通过五个步骤说明tt很小时匀速圆周很小时匀速圆周运动的运动的v指向圆心，引入向心加速度指向圆心，引入向心加速度给出向心加速度公式，在给出向心加速度公式，在“做一做做一做”中让学生尝试自己进行推导中让学生尝试自己进行推导通过实例引入向心力概念，通过牛顿通过实例引入向心力概念，通过牛顿第二定律推导向心力公式第二定律推导向心力公式用圆锥摆粗略验证向心力公式用圆锥摆粗略验证向心力公式
14、向心加速度难点在于向心加速度难点在于v，正确认识圆周运动的正确认识圆周运动的v至此至此已经有了相当基础，这里又作已经有了相当基础，这里又作了进一步强化了进一步强化 把对把对v方向的分析分为五步方向的分析分为五步骤，减小台阶，降低坡度骤，减小台阶，降低坡度 v 问题解决了，推导只是问题解决了，推导只是数学问题，放在数学问题，放在“做一做做一做”中，中，兼顾学生的差异性兼顾学生的差异性 至此，学生获得的是完整的至此，学生获得的是完整的向心加速度概念向心加速度概念装置简单装置简单,能当学生实验；能当学生实验；也是一个应用知识的实例也是一个应用知识的实例2324224tansinmgmLT新教科书（人
15、教版）：新教科书（人教版）：用一定的篇幅，设立小标题，进一步用一定的篇幅，设立小标题，进一步明确明确“速度变化量速度变化量”概念概念通过五个步骤说明通过五个步骤说明tt很小时匀速圆周很小时匀速圆周运动的运动的v指向圆心，引入向心加速度指向圆心，引入向心加速度给出向心加速度公式，在给出向心加速度公式，在“做一做做一做”中让学生尝试自己进行推导中让学生尝试自己进行推导通过实例引入向心力概念，通过牛顿通过实例引入向心力概念，通过牛顿第二定律推导向心力公式第二定律推导向心力公式用圆锥摆粗略验证向心力公式用圆锥摆粗略验证向心力公式做一做：体验在做一做：体验在v 相同相同、 相同两种情相同两种情况下况下F
16、 与与r的关系的关系 向心加速度难点在于向心加速度难点在于v，正确认识圆周运动的正确认识圆周运动的v至此至此已经有了相当基础，这里又作已经有了相当基础，这里又作了进一步强化了进一步强化 把对把对v方向的分析分为五步方向的分析分为五步骤，减小台阶，降低坡度骤，减小台阶，降低坡度 v 问题解决了，推导只是问题解决了，推导只是数学问题，放在数学问题，放在“做一做做一做”中，中，兼顾学生的差异性兼顾学生的差异性 至此，学生获得的是完整的至此，学生获得的是完整的向心加速度概念向心加速度概念装置简单装置简单,能当学生实验；能当学生实验；也是一个应用知识的实例也是一个应用知识的实例 通过体验来认识通过体验来
17、认识r和和F的定量的定量关系，强化实践意识。关系，强化实践意识。25通过通过“体验性实验体验性实验”增强实践意识增强实践意识 26第第1 1节节 曲线运动曲线运动演示实验演示实验曲线运动的概念；曲线运动的方向；曲线运动的条件曲线运动的概念；曲线运动的方向；曲线运动的条件27曲线运动速度的方向曲线运动速度的方向打磨金属打磨金属掷链球掷链球水滴飞溅水滴飞溅28曲线运动的条件曲线运动的条件293031最短航程为最短航程为s sminmin=d/sin=d/sin渡河时间最短渡河时间最短t tminmin=d/v=d/v船船航程最短航程最短S Sminmin=d=d航程为航程为S=d/cosS=d/c
18、os渡河时间为渡河时间为t=d/vt=d/v船船sinsin1. 1.船头指向正对岸船头指向正对岸 2.2.船头偏向上游且船头偏向上游且v v船船v v水水当当coscos=v=v水水/v/v船船 时，时，3.3.若若v v船船v v水水, ,v合合v水水v船船小船过河小船过河v船船v水水v合合当船头与上游成当船头与上游成(90(900 0), ),sinsin=v=v船船/v/v水水时时v船船v水水v合合v船船32vvv合合?注意：注意：1) 1) v v合合即为船即为船实际运动的速度实际运动的速度 2)2)沿绳的方向上各点的速度大小相等沿绳的方向上各点的速度大小相等拉绳问题的分解垂直于绳方
19、向的转动沿绳方向的运动vAvAv合合 cos33 v?cosvv 船拉绳问题的分解342012东城一模：若电动小车沿东城一模：若电动小车沿PS以以v=1.2m/s的速的速度匀速前进时，度匀速前进时，滑杆经滑杆经d=1m的位移由的位移由AA滑到滑到OO位置，通过位置，通过电阻电阻R的电量的电量q为多少？为多少？滑杆通过滑杆通过OO位置时的速度大小位置时的速度大小为多少？为多少？BAdNMORLANMO与小车相连vPSH第第2 2节节 平抛运动平抛运动速度角速度角 位移角位移角35引入引入理论分析理论分析速度速度位移位移一般抛体一般抛体第第2 2节节 平抛运动平抛运动36平抛和自由落体的闪光照片平
20、抛和自由落体的闪光照片37平抛和自由落体、匀速运动的比较平抛和自由落体、匀速运动的比较3839第第3 3节节 实验：研究平抛运动实验：研究平抛运动40类似第二种方案类似第二种方案41第第4 4节节 圆周运动圆周运动42线速度（与以前所学速度一致）线速度（与以前所学速度一致）角速度角速度二者关系二者关系第第5 5节节 向心加速度向心加速度43受到什么启示？受到什么启示？思考与讨论思考与讨论做匀速圆周运动的物体一定受力。做匀速圆周运动的物体一定受力。地球绕太阳运动，地球所受的力指向什么方向？地球绕太阳运动，地球所受的力指向什么方向？小球绕图钉做匀速圆周运动，小球所受的力指向什么方向？小球绕图钉做匀
21、速圆周运动，小球所受的力指向什么方向？直接经验的直接经验的作用作用第第6 6节节 向心力向心力44事先准备实验时，要对事先准备实验时，要对红、白格子出现情况心红、白格子出现情况心里有数里有数缓慢启动缓慢启动第第6 6节节 向心力向心力45第第7 7节节 生活中的圆周运动生活中的圆周运动46FNmgFh第第7 7节节 生活中的圆周运动生活中的圆周运动47第第7 7节节 生活中的圆周运动生活中的圆周运动48第第7 7节节 生活中的圆周运动生活中的圆周运动49 离心运动：离心运动： 从从“提供提供”“”“需要需要”两方面来进行研究两方面来进行研究 “供”分析物体受力，求沿半径方向的合外力 “需”确定物体轨道，用公式求出所需向心力第第7 7节节 生活中的圆周运动生活中的圆周运动w 做好一组离心运动的演示实验做好一组离心运动的演示实验谢谢51
