关于竖直上抛运动的整体处理二-广州物理.PPT

* 物理必修2 教学难点交流 广州市第65中学 肖官洪 xguanhong@163.com 一、关于竖直上抛运动的整体处理 二、关于万有引力定律的应用 三、关于功的计算和动能定理的使用 主要谈谈以下三个方面的内容： 一 关于竖直上抛运动的整体处理 教学难点 学生困惑 对上升过程是匀减速运动，公式尚可理解，但到了下降过程是加速，为什么还是这样的公式，学生就不理解了。 教学建议 方法一：运用本章的主题思想——运动的合成与分解，启发学生将竖直上抛运动看成是向上的匀速直线运动和向下的自由落体运动。因此，两分速度相减得合速度，两分位移相减得合位移。 课本上直接给出了竖直上抛运动的整体速度公式和位移公式： 整体公式的来由及运用。 相信每个老师都会去这样教，学生对公式的来由也有了一定的认识，但碰到具体题目，用起公式来还是会有不少困难。 方法二：借用v-t图像进行整合。 （说明：该方法虽然脱离了本章的主题方法，但对学生来说很容易深刻理解公式的内涵，并在习题当中能灵活运用。） 1、分段法的回顾： ①上升过程：取向上为正方向，则a= -g，为匀减速直线运动。 ②下降过程：取向下为正方向，则a=g，为自由落体运动。 v0 t v 0 t v 0 v0 整体公式 t v 0 v0 整体图象 2、整体法的寻求： 正方向的选取不统一 计时起点不统一 位移起点不统一 三个矛盾 注意：①全过程的v、a、s都是以初速度的方向为正方向来定正负；②计时起点和位移起点都在抛出点。 S（m） vt（m/s） 8 7 6 5 4 3 2 1 0 t（s） 对整体公式的再理解： v0 v6 v3 v1 v5 v2 v4 例如：设v0=30m/s，取g=10m/s2 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 0 25 40 45 40 25 0 -35 -110 v7 v8 ， 例1：在离地面15m的高处，以10m/s的初速度竖直上抛一小球，求小球落地时的速度和小球从抛出到落地所用的时间。（不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2） (试采用分段法和整体法两种方法，看哪种简单。) S1 S3 S5 S6 S4 S2 S7 例2：在高12m的塔上，以一定速度竖直向上抛出一物体，经2s达到地面，则物体抛出时的速度多大？（不计空气阻力，取g=10m/s2） （本题用分段法比较麻烦，甚至学生无法下手。让学生尝试用整体法，会感到非常简单，但要提醒学生注意位移应取S=-12m。） 二 关于万有引力定律的应用 本章主要研究“天上的物理”，而不是身边的物理，学生普遍会感到抽象，难学。建议从以下“三个一”入手，并以此为线索，贯穿万有引力定律在整章的应用。 一个通式： 一个代换： 一个模型： “环绕模型”（重难点） [回顾] 重力的概念： [结论]：重力≈万有引力，所以在研究天体的问题当中，我们常常将这两者看成相等，这样会给研究问题带来很大方便。 一、重力与万有引力的关系（让学生知道就可以了） 因为地球的吸引而使物体受到的力。 F向 G O F万 O1 在某条纬度上的物体 F向 O F万 G 在赤道上的物体 在赤道上 以m=1kg为例： 高度和距离是不同的两个概念。 值得说明，不管物体是在地面还是在太空（如人造地球卫星），也不管物体是处于静止还是运动状态，都可以处理为G重力=F万。 二、重力G和重力加速度g随高度h的变化规律 可见：重力和重力加速度均随高度的增加而减小 拓展：公式适用于任何星球。例如：若将公式中的M看成是火星的 质量，R看成是火星的半径，则G重力表示质量为m的物体在 火星上高h处的重力；g表示火星上高h处的重力加速度。 O R h 地球M 物体m 重力： 重力加速度： 特殊：当h=0（处于地面）或当h?R时（处于低空范围），有 “黄金代换” 比如，必修2课本P61的1、3、4、5、6、10题，都要用到这个“通式”或“代换”。 行星（或卫星）围绕中心天体做圆周运动，构成“环绕模型” 2、研究方法——分析行星：F万=F向 三、“环绕模型” ①中心天体 ②行星（或卫星） 1、词语 ③行星的轨道半径r 以上方程我们不妨称作“环绕方程”。（仅限内部称呼） 中心天体M 行星m r ④行星与中心天体的距离 拓展：环绕模型包含了很多核心天体系统的运行结构，如以下都可以看成环绕模型，求解问题时都可以应用“环绕方程”。 中心天体 行星（或卫星） 太阳 火星、地球等 地球 地球同步卫星、空间站、月球等 火星 环绕火星的探测器、无人驾驶飞船等 轨道半径r=行星与中心天体的距离 环绕方程: 行星（或卫星）的运