最新高一物理必修2教案新人教版全册1名师优秀教案.docx
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最新高一物理必修2教案新人教版全册1名师优秀教案
高一物理必修2教案（新人教版全册）_-_1
1.前言:
物体做匀速直线运动的条件是什么,做直线运动的条件又是什么,
生甲:
物体做匀速直线运动的时候所受的合外力为零，而且反过来如果物体所受的合外力是零则物体会处在静止或者匀速直线运动状态。
生乙:
若物体做直线运动则需要它受的合外力的方向与它运动的方向保持一致，这个时候如果合外力的大小不变则物体的运动可能是匀加速或者匀减速，如果合外力的大小是变化的，则物体做变加速运动。
2（导入新课:
什么是曲线运动,
师:
物体运动径迹是曲线而不是直线的运动称为曲线运动。
曲线运动比直线运动复杂得多，而自然界中普遍发生的运动大多是曲线运动，所以运用已学过的运动学的基本概念和动力学的基本规律——牛顿运动定律研究曲线运动问题是十分必要的。
一、曲线运动速度的方向
1（质点做曲线运动时，速度方向是时刻改变的。
如图5.1,1所示的是砂轮打磨工件的情景，
提出问题:
我们该如何描述铁屑飞出时的运动方向,
师生共同探讨得出:
“质点在某一点的速度，沿曲线
在这一点的切线方向”的结论。
2（质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是在曲线的这
一点的切线方向上。
注意:
物理中所讲的“切线方向”与数学上的“切线方
向”是有区别的。
图5.1-1二、曲线运动的性质:
曲线运动一定是变速运动
因为速度是矢量，既有大小，又有方向。
当速度的大小发生改变，或者速度的方向发生改变，或者速度的大小和方向都发生改变，就表示速度矢量发生了变化。
而曲线运动中速度的方向时刻在改变（无论速度大小是否改变），即速度矢量时刻改变着，所以曲线运动必是变速运动。
三、做曲线运动的物体一定具有加速度，所受合外力一定不等于零
做曲线运动的物体的速度时刻在改变，即运动状态时刻在改变着，由牛顿运动定律可知，力是改变物体运动状态的原因即改变速度的原因，力是产生加速度的原因。
而加速度等于速度的变化?
v与时间t的比值。
只要速度有改变，即?
v?
O，就一定具有加速度。
四、物体做曲线运动的条件
1（当合外力的方向与初速度在同一直线上的情况下，合外力所产生的加速度只改变速度的大小，不改变速度的方向，此时物体只能作变速直线运动。
2（运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，合外力所产生的加速度就不但可以改变速度的大小，而且可以改变速度的方向，物体将做曲线运动，如图5.1-2所示。
【学习探究】
物体受力与运动关系对照表
图5.1-2
1
5.2-2质点在平面内的运动
课题5.2-2质点在平面内的运动
备课时间上课时间总课时数
1、在具体问题中知道什么是合运动，什么是分运动。
知识与2、知道合运动和分运动是同时发生的，并且互不影响。
技能课3、知道运动的合成和分解的方法遵循平行四边形法则程过程与使学生能够熟练使用平行四边形法则进行运动的合成和分解目方法
标情感态度使学生明确物理中研究问题的一种方法，将曲线运动分解为直线运动。
与价值
观
对一个运动能正确地进行合成和分解教学重点
具体问题中的合运动和分运动的判定。
教学难点
教学过程二次备课
2
一、合运动与分运动
1.合运动与分运动:
如果一个物体同时参与了两种运动，这两种运动叫做分运动，而物体相对地面的实际运动就是合运动。
实际运动的方向就是合运动的方向。
2.在一个具体问题中判断哪个是合运动，哪个是分运动的关键是弄清物体实际发生的运动是哪个，则这个运动就是合运动。
物体实际发生的运动就是物体相对地面发生的运动，或者说是相对于地面上的观察者所发生的运动。
3.相互关系
?
运动的独立性:
分运动之间是互不相干的，即各个分运动均按各自规律运动，彼此互不影响。
?
运动的等时性:
各个分运动及其合运动总是同时发生，同时结束，经历的时间相等;
?
运动的等效性:
各分运动叠加起来的效果与合运动相同。
?
运动的相关性:
分运动的性质决定合运动的性质和轨迹。
4.在进行运动的分解（例如速度、位移等的分解）时，要在遵从平行四边形定则的前提下，还要按照实际效果进行分解。
三、运动的合成与分解
这是处理复杂运动的一种重要方法。
1.运动的合成与分解:
已知分运动的情况求合运动的情况，叫做运动的合成。
已知合运动的情况求分运动的情况，叫做运动的分解。
2.运动的合成与分解的目的:
运动的合成与分解是解决复杂运动的一种基本方法。
它的目的在于把一些复杂的运动简化为比较简单的直线运动，这样就可以应用已经掌握的有关直线运动的规律来研究一些复杂的曲线运动。
3.运动的合成与分解遵循的原则:
（1）运动的合成与分解实质（研究内容）:
运动是位置随时间的变化，通常用位移、速度、加速度等物理量描述。
所以，运动的合成与分解实质就是对描述运动的上述物理量的合成与分解。
（2）定则:
由于描述运动的位移、速度、加速度等物理量均是矢量，而矢量的合成与分解遵从“平行四边形定则”，所以运动的合成与分解也遵从“平行四边形定则”。
4.对实际运动进行分解的方法
第一、分析对实际运动产生影响的因素有哪些，从而明确实际运动同时参与了哪几个运动。
例如渡船渡河时，影响渡船运动的主要因素有两个:
一是船本身的划动，二是随水的漂流。
因此，渡船的运动可以看成船本身的划动及随水漂流运动的合运动。
第二、要明确各个分运动各自独立，互不影响，其位移、速度、加速度各自遵循自己的规律。
如渡船本身的划速、位移，由船本身的动力决定，与水流速度无关。
水流速度影响的是船的实际运动而不是船本身的划动。
第三，要明确各个分运动和合运动是同时进行的。
合运动的位移、速度、加速度与各个分运动的位移（速度、加速度）在同一时间（同一时刻）满足平行四边形定则。
那么，已知其中几个量可求另外几个量。
四、两个直线运动的合运动的性质和轨迹的判断方法1.根据平行四边形定则，求出合运动的初速度v和加速度a后进行判断:
0
?
若a=O（分运动的加速度都为零），物体沿合初速度v的方向做匀速0直线运动。
?
若a?
O且a与v的方向在同一直线上，物体就做直线运动;a与0
v同向时做加速直线运动;a与v反向时先做减速运动，当速度减为零后00
将沿a的方向做加速运动;a恒定时，物体做匀变速直线运动。
?
若a与v的方向不在同一直线上，则合运动是曲线运动，a恒定时，0
3
是匀变速曲线运动。
2.合运动的性质和轨迹由分运动的性质决定。
分别研究下列几种情况下的合运动的性质和轨迹
?
两个匀速直线运动的合运动:
?
相互垂直的匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动:
?
两个匀变速直线运动的合运动:
五、互成角度的两个分运动的合运动的几种可能情况
（1）两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动。
（2）一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合运动是曲线运动。
（3）两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动仍然是匀加速直线运动。
（4）两个初速度不为零的匀加速直线运动的合运动可能是直线运动，也可能是曲线运动。
当两个分运动的合速度方向与这两个分运动的合加速度方向在同一条直线上时合运动是匀加速直线运动，否则是匀变速曲线运动。
三、当堂反馈
例1、船以5m/s垂直河岸的速度渡河，水流的速度为3m/s，若河的宽度为100m，试分析和计算:
（1）船能否垂直达到对岸;
（2）船需要多少时间才能达到对岸;（3）船登陆的地点离船出发点的距离是多少,（4）设此船仍是这个速率，但是若此船要垂直达到对岸的话，船头需要向上游偏过一个角度,，求sin,.
例2、火车以12m/s的速度向东行驶，雨点的速度为16m/s的速度，方向竖直向下，求:
车中的人所观察到雨点的速度，方向如何,
四、课堂小结
这节课你学到了哪些知识,
五、作业:
附:
板书设计
一、合运动与分运动的概念
1、合运动和分运动:
2、运动的合成与分解:
二、运动合成与分解的法则:
三、合运动与分运动的关系:
、独立性:
两个分运动可能共线、可能互成角度。
两个分运动各自独立，互不干扰。
、等效性:
两个分运动的规律、位移、速度、加速度叠加起来与合运动的规律、位移、速
度、加速度有完全相同效果。
、等时性:
合运动和分运动进行的时间完全相同。
四、常见运动的合成与分解:
渡河问题:
水流速度、船相对水的速度（船在静水中的速度）、船的合速（船对地岸的速度，
方向为船的航向）、渡河时间、航程、最短渡河时间、最短航程。
4
5.3抛体运动的规律
?
教学过程
一、引入
师:
刚刚我们学习了运动的合成与分解。
在今后的学习中我们要学会用分解合成的方法
来处理实际生活中的一些复杂的运动。
师:
本节课我们一起来研究一种常见的运动:
抛体运动。
那什么是抛体运动,大家在日
常生活中肯定经常见到下面的这些运动。
将物体以任意角度抛出，比如垒球，铁饼，标
枪等。
师:
要研究这们的运动，就必须对物体进行受力分析，这些被抛出的物体在空中运动时
受到几个力的作用,
生:
重力、空气阻力。
师:
回答得很好～空气阻力一般情况下与速度有关，那这样的运动是匀变速运动吗,
生:
不是，重力是恒定不变的，但阻力却随着速度在变化，所以肯定不是匀变速。
师:
既然不是匀变速，这就给我们的研究带来了困难。
加速度变化的运动是很复杂的运
动。
现在研究的难点就在于阻力的影响，如果没有阻力，那物体在空中只受重力，就是
一个匀变速运动。
对于研究匀变速运动我们还是很有经验的。
那空气阻力的影响能忽略
吗，研究表明，如果物体的密度大一点，体积小一点，这时空气阻力对物体运动的影响
就很小，可以忽略。
像刚才讲的垒球，铁饼，标枪等在空中运动时空气阻力的影响就可
以忽略。
师:
既然一定条件下空气阻力影响可以忽略，那我们就可以忽略次要因素，抓住主要因
素。
对于以一定速度抛出的物体，如果忽略空气阻力，物体只受重力，这样的运动就叫
做抛体运动。
【定义】:
以一定的速度将物体抛出，忽略空气阻力，只受重力，这样的运动叫做抛体运动。
所以抛体运动也是一个理想的模型。
现实中如果物体的密度大一点，体积小一点，以一定的速度将它们抛出，它们在空中的
运动可以近似成抛体运动。
对比自由落体运动，体会理想模型的建立
观看视频，感受生活中的抛体运动
二、平抛运动
师:
接着我们来研究抛体运动中比较有代表性的一个运动，叫平抛运动。
顾名思义就是
v说将物体以一定的速度水平抛出，不计空气阻力。
0
师:
平抛运动物体的运动轨迹是怎样的呢,要研究物体的运动就要研究物体的受力。
师:
平抛运动受力情况怎样,
生:
只受重力。
师:
是匀变速吗,
生:
是的。
师:
加速度是多少,
Fmg合a,,,gmm生:
大小为g，方向竖直向下。
师:
直线运动还是曲线运动,
生:
速度和合外力不在同一条直线上，做曲线运动。
5
师:
所以平抛运动是匀变速曲线运动。
【牢记】:
平抛运动是匀变速曲线运动。
让学生体会匀变速曲线运动。
不要一直认为匀变速运动就是匀变速曲线运动。
匀变速运动
包括匀变速直线运动和匀变速曲线运动。
师:
对于一个曲线运动，我们可以用分解合成的方法将它分解成两个直线运动。
v0?
分析合运动对应的初速度和加速度
g
?
选择适当的参考系，将速度及加速度进行分解
根据上面分析结果，沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系是最合适的。
有如图y出发点为原点O
v0
x
g
?
根据两分运动方向各自的速度及加速度分析两个分运动方向各自对应的运动状态
加速度a初速度
v水平方向x00v速度为的匀速直线运动0【牢记】:
分运动间各自独立，互不干扰。
三、平抛运动物体的位置速度为师:
平抛运动任一时刻的位置如何确定,
竖直方向yg自由落体运动0x,vt生:
水平方向匀速，t时间内的位移为，竖直方向为自由落体运动，t时间内位0
1122y,gtvt移为，所以任一时刻的位置坐标为（，）gt022
师:
t时间内的位移如何计算,
12gt1gt222222,tan,,s,x，y,（vt），（gt）生:
与水平方向夹角0vt2v200
四、平抛运动的轨迹
师:
我们已经知道平抛运动物体任一时刻的位置坐标，那xy间的关系式是怎样的，它
们描述的函数图象即物体的运动轨迹又是怎样的,
生:
任一时刻有:
6
x,vt0g2y,x函数图象是一条抛物线22v012y,gt2
师:
其实数学中抛物线的名称就是这样得来的。
【牢记】:
平抛物体运动轨迹是一条抛物线。
五、平抛运动的速度
师:
物体任一时刻的速度如何确定,某一时刻有三个速度量:
该时刻水平方向的速度、
竖直方向的速度及合速度。
我们要求解物体某一时刻的速度，求解的是哪一个呢,
生:
是指物体的真实速度，合速度。
师:
那合速度如何求解呢,
生:
将该时刻下水平方向分速度和竖直方向分速度用平行四边形定则进行合成。
有
vgty2222v,gtv,vtan,,,v,v，v,v，（gt）yx0xy0vvx0
师:
速度所在的直线方向与平抛运动轨迹是怎样的几何关系,
生:
相切，因为曲线运动上某点的速度方向为该点的切线方向。
【体会】:
曲线运动上某点的速度方向为该点的切线方向。
六、平抛运动落地时间
v师:
若将一物体以速度从高度为h的某点水平抛出，则物体的落体时间如何确定,0
生:
根据分运动与合运动的等时性，我们可以从x方向的匀速运动规律中求时间，也可
以从y方向的自由落体运动规律中求时间，求出来的时间是一样的。
xt,v水平方向匀速运动需要知道x和x,vt00v0
122hy,gt竖直方向自由落体t,只要知道h就行2g
v【牢记】:
只要知道了下落高度，平抛运动的时间就确定了。
水平位移由高度h和初速度0共同决定。
七、观看视频文件，加强感官印象
1、平抛条件分解规律;2、平抛物体的运动
7
师:
速度方向的反向延长线与X轴的交点O′有什么特点。
12gtvgtgty2,tan,,2tan,tan,,tan,,,vt2vvv00x0
PAPA,O′是AO中点。
2,AO,2AO,AOAO
【牢记】:
速度方向的反向延长线与X轴的交点为水平位移的中点八、斜抛运动
师:
如果物体抛出时速度不是沿水平方向，而是斜向上或斜向下，我们把这种运动叫做
斜抛运动。
下面我们以斜上抛运动为例进行研究。
师:
斜抛运动物体的运动轨迹是怎样的呢,同样我们必须对做斜抛运动的物体进行受力
分析
师:
斜抛运动受力情况怎样,
生:
只受重力。
师:
是匀变速吗,
生:
是的。
师:
加速度是多少,
Fmg合a,,,gmm生:
大小为g，方向竖直向下。
师:
直线运动还是曲线运动,
生:
速度和合外力不在同一条直线上，做曲线运动。
师:
所以平抛运动是匀变速曲线运动。
师:
因为是曲线运动，我们可以用分解合成的方法将它分解成两个直线运动。
以下步骤留给你生自己推导，教师巡视
?
分析合运动对应的初速度和加速度
v0
θ
gy?
选择适当的参考系，将速度及加速度进行分解
同样可以沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系如图v0vsin,0出发点为原点O
vcos,θ0x
g
?
根据两分运动方向各自的速度及加速度分析两个分运动方向各自对应的运动状态
加速度a初速度
8
水平方向xvcos,0vcos,0速度为的匀速直线运动0
vsin,vsin,00
任一时刻的位置
水平方向匀速，t时间内的位移为，竖直方向为竖直上抛运动，t时间内x,vcos,,t0
12y,vsin,t,gt位移为,，所以任一时刻的位置坐标为（，vcos,,t002
12vsin,t,gt,）02
12,vsin,t,gt0222,s,x，ytan,位移vcos,,t0
任一时刻的速度
vy22v,vsin,,gtv,vcos,,tv,v，vtan,,y0x0xyvx
最大高度及落地时间
xt,水平方向:
匀速x,vcos,,t0vcos,0
2（vsin,）0竖直方向:
竖直上抛。
竖直上抛运动是一个对称的运动，最大高度，时h,2g
vsin,0间t,，2g
【牢记】:
斜上抛运动是对称的:
a（斜向上运动与斜向下运动的轨迹对称。
b（斜向上运动与斜向下运动的时间相等。
c（同一高度上的两点，速度大小相等，速度方向与水平线的夹角相同（九、关于坐标系的建立
师:
在刚才我们的研究中，我们都是选择沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系，那是
不是我们一定要研究水平方向和竖直方向建立坐标系呢,
师:
不是的，坐标系的建立是以方便研究问题为原则。
参考系的建立是任意的。
只要
牢记，建立参考系分解运动后两分运动是各自独立，互不干扰。
例8、一个小球从倾角为θ的斜面上A点以水平速度V0抛出，不计空气阻力，它落到斜面
上B点所用的时间为多少,落到斜面上时速度大小方向如何,
v0A
一、沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系
12gtBv2tan,gt02t,,,,tan,θvtvg200
222v,v，（gt）,1，4tan,,v00
二、若沿斜面方向（x）和垂直于斜面方向（y）建立直角坐标系呢
9v0A
Bθ
x:
初速度为加速度为vcos,gsin,0
的匀加速直线运动
y:
类竖直上抛。
初速度为vsin,0
加速度为gcos,
vvsin,2tan,00时间由竖直方向求解:
t,，,2ggcos,
师:
那是不是一定要建立直角坐标系呢,
师:
也不是，比如斜上抛运动我们就可以沿初速度方向和竖直方向建立坐标系，则斜抛运动分解为沿初速度方向的斜向上的匀速直线运动和自由落体运动两个分运动，用矢量合成法则求解。
十、匀变速公式应用的思想纠正
师:
前面我们学习匀变速直线运动时学习了很多匀变速运动公式，像、v,v，att0
12s,vt，at等。
那这些公式的适用范围你们知道吗,它们能用于求解抛体运动吗,02
生:
不能，那只适用于直线运动。
生:
能～这些公式的适用范围不仅仅是匀变速直线运动，而是所有的匀变速运动，包括
匀变速直线运动和匀变速曲线运动。
抛体运动是匀变速曲线运动，所以也能用这些公式
求解。
师:
回答得很好～这些公式的适用范围是匀变速运动，大家仔细看看公式里每一部分的
量均是矢量，这些公式的计算应该遵循矢量计算法则:
三角形定则或平行四边形定则。
那有同学肯定会想:
我们前面学习应用这些公式时为什么没有用三角形定则或平行四边
形定则呢,因为前面我们学习的是直线运动，对于同一直线上的矢量加减我们可以用设
正方向，同向为正，反向为负，把矢量计算变为标量计算的简便方法。
其实这个方法的
本质还是矢量加减。
【牢记】:
我们前面学习的运动学公式的适用范围不仅仅是匀变速直线运动，而是所有的匀
变速运动
5.4实验:
研究平抛运动
?
教学过程
师:
在上节课的学习中我们通过理论研究了解到平抛运动可以分解水平方向的匀速直线
运动和竖直方向的自由落体运动。
本节课我们的学习目标就是通过设计实验来验证我们
通过理论分析得到的结论是否正确。
一、水平方向的运动规律
师:
首先我们先来研究平抛运动水平方向的运动规律。
理论分析知平抛运动水平方向的
运动规律是匀速直线运动。
那么请同学们设计一个实验方案来验证这个结论。
学生思考讨论，5分钟后，请各组派一个代表发言。
大家共同讨论。
v师:
综合大家的思想，为了验证这个结论，实验设计的方向是能够观察到初速度为的0
v平抛运动水平方向的运动与速度为的水平方向的匀速直线运动运动情况相同。
为此0
v我们取两个物体，一个物体A以某一速度在水平方向做匀速直线运动，另一个物体B0
v以同样速度为初速度做平抛运动，根据理论，结果应该是AB两物体水平方向的相对0
位置不变，如果两物体出发点的水平坐标相同，则在运动过程中AB两物体始终处于同
一竖直方向，即水平位置始终相同。
师:
根据这个思想，我这里有个实验案例供大家参考。
两个相同的弧形轨道上面分别装
有电磁铁，将小球分别吸在电磁铁上，然后切断电源，两球同时开始运动，
10
仔细体会这个实验的设计原理，大家都来说说这个实验观察到的实验结果应该又是什
么,
生:
观察到的结果应该是两球相撞。
有条件的带领学生做实验，验证学生的猜想。
无条件的带领学生观看视频动画。
（平抛与匀速直线运动的比较）
【实验表明】:
平抛运动水平方向的运动规律是匀速直线运动。
二、竖直方向的运动规律
师:
接着我们研究平抛运动竖直方向的运动规律。
理论分析知平抛运动竖直方向的运动
规律是自由落体运动。
两样请同学们设计一个实验方案来验证这个结论。
学生思考讨论，5分钟后，请各组派一个代表发言。
大家共同讨论。
师:
综合大家的思想，为了验证这个结论，实验设计的方向是能够观察到从某高度H做
平抛运动的物体竖直方向的运动跟从同一高度H自由下落的物体的运动情况相同。
为此
我们取两个物体，主要就是取两个物体，一个物体A从某一高度H做自由落体运动，另
一个物体B以某一速度从同一高度H做平抛运动，如果它们同时出发，根据理论，结v0
果应该它们竖直方向运动情况一样，AB两物体竖直方向的相对位置不变，运动过程中
AB两物体始终处于同一水平方向，即竖直位置始终相同。
师:
根据这个思想，我这里有个实验案例供大家参考。
用小锤打击弹簧金属片，金属片
把A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落。
A、B两球同时开始运动。
仔细体会这个实验的设计原理，大家都来说说这个实验观察到的实验结果应该又是什
么,
生:
观察到的结果应该是两球同时落体，因为对于“同时”用眼睛不容易确定，但我们
可以听声音，如果是一个声音，说明同时落地。
有条件的带领学生做实验，验证学生的猜想。
无条件带领学生看视频文件:
平抛竖起方向运动;观看动画:
平抛与自由落体综合观看动
画:
平抛物体的运动
【实验表明】:
平抛运动竖直方向的运动自由落体运动。
三、通过实验获得平抛运动轨迹
11
师:
刚才的演示实验中，我们进行的都是定性的观察，如果要定量地对平抛运动进行研
A
水平喷出的细水柱显示
平抛运动轨迹。
究，我们首先必须设法描绘物体做平抛运动的轨迹。
师:
为了获得平抛运动的轨迹，我这里提供几种方法供同学们自己选择方法1:
用水流研究平抛物体的运动
如图，倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中一根弯成水平，
且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴。
水从喷嘴中射出，在空中形成弯曲的细水柱，
它显示了平抛运动的轨迹。
设法把它描在背后的纸上就能进行分析处理了。
插入瓶中的另一根细管的作用，是保持从喷嘴射出水流的速度不变，使其不随瓶内水面
的下降而减小。
这是因为该管上端与空气相通，A处水的压强始终等于大气压，不受瓶
内水面高低的影响。
因此，在水面降到A处以前的很长一段时间内，都可以得到稳定的
细水柱。
方法2:
用数码照相机或数码摄像机记录平抛运动的轨迹
数码相机大多具有摄像功能，每秒钟拍摄约15帧照片。
可以用它拍摄小球从水平桌面
飞出后做平抛运动的几张连续照片。
如果用数学课上画函数图象的方格黑板做背景，就
可以根据照片上小球的位置在方格纸上画出小球的轨迹。
方法3:
斜面、小槽、小球等实验
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