高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 曲线运动教案配套ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 曲线运动教案配套ppt课件，共55页。PPT课件主要包含了本章素养概述，曲线运动，目标体系构建，课前预习反馈，不断变化，变速运动，加速度，课内互动探究，探究，对曲线运动的理解等内容，欢迎下载使用。
在我们生活的广阔空间里，物体在做各种各样的运动，其中有一些是直线运动，更普遍的则是曲线运动。如向空中喷出的水，运动员投出的篮球，游乐场的过山车等等，它们的运动都是曲线运动。那么曲线运动有什么规律？我们如何来研究曲线运动？这一章我们就来探究这些问题。
通过实验，了解曲线运动，知道物体做曲线运动的条件。
1．速度方向特点：做曲线运动的物体，速度的方向在____________。2．速度方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的________方向。3．曲线运动的性质：曲线运动中速度的方向是变化的，所以曲线运动是____________。
『判一判』(1)做曲线运动的物体，速度可能不变。( 　　)(2)曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动。( 　　)(3)做曲线运动的物体，速率一定发生变化。( 　　)
『选一选』(2023·重庆高一学业考试)如图所示，水平桌面上有一光滑的弯曲轨道，钢球以一定的速度从轨道的始端进入，末端离开。对钢球在轨道末端速度方向的判断，图中表示正确的是( 　　)A．a B．b C．c D．均有可能解析：当离开末端时，由于不再受力的作用，仍保持原来运动的方向，即沿着曲线的切线方向。故B正确。
1．理论分析：曲线运动是变速运动，速度________时刻改变，物体的__________一定不为0，故物体所受的________一定不为0。2．动力学角度：物体所受合力的方向与它的速度方向________同一直线上。3．运动学角度：物体加速度的方向与速度的方向________同一直线上。
『判一判』(1)做曲线运动的物体的位移大小可能与路程相等。( 　　)(2)做曲线运动的物体加速度一定不为零。( 　　)(3)做曲线运动的物体所受的合力一定是变力。( 　　)
『想一想』为什么蜿蜒的河道外侧总是比较陡峭，而内侧地势相对较平坦？答案：河水顺着河道流动，在弯曲的位置由于河道外侧对水的作用力，使水流的运动发生弯曲，根据牛顿第三定律，水流对外侧的河道也有冲击作用，因此外侧比较陡峭，内侧比较平坦。
要点提炼1.曲线运动的速度(1)曲线运动中质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向，就是质点从该时刻(或该点)脱离外力后匀速运动的方向，也就是曲线上这一点的切线方向。(2)速度是一个矢量，既有大小，又有方向，假如在运动过程中只有速度大小的变化，而物体的速度方向不变，则物体只能做直线运动，因此，若物体做曲线运动，表明物体的速度方向发生了变化。
2．曲线运动的性质(1)运动学角度：由于做曲线运动的物体的速度方向时刻在变化，不管速度大小是否变化，因其矢量性，物体的速度时刻在变化，所以曲线运动一定是变速运动。(2)动力学角度：曲线运动是否是匀变速运动取决于物体所受合外力的情况。合外力为恒力，物体做匀变速曲线运动；合外力为变力，物体做非匀变速曲线运动。
3．几种常见的运动形式
(1)曲线运动一定是变速运动，但是变速运动不一定是曲线运动。(2)物体的合外力为恒力时，它一定做匀变速运动，但可能是匀变速直线运动，也可能是匀变速曲线运动。
典例剖析 (多选)(2023·河北邢台高一阶段练习)如图所示，质量为m的物体在同一平面内四个共点力的作用下做匀速直线运动，速度方向与力F1、F3的方向恰好在同一直线上，下列说法正确的是( )
(多选)(2022·广东东莞高一期中)一物体受到几个共点力的作用而处于平衡状态，若将其中一个力撤走，其余力保持不变，则物体可能( )A．静止B．做匀速直线运动C．做匀变速直线运动D．做匀变速曲线运动
解析：开始时几个力作用物体受力平衡，若将其中一个力撤走，其余力保持不变，则物体受力不再平衡，不可能静止，也不可能做匀速直线运动，选项A、B错误；若物体开始做匀速直线运动，且撤掉的这个力与速度共线，则物体将做匀变速直线运动；若物体开始静止，则撤掉这个力后，物体将做匀变速直线运动，选项C正确；若物体开始做匀速直线运动，且撤掉的这个力与速度不共线，则物体将做匀变速曲线运动，选项D正确。故选CD。
要点提炼1.物体做曲线运动的条件(1)动力学条件：合力方向与物体的速度方向不在同一直线上。(2)运动学条件：加速度方向与速度方向不在同一直线上。
3．物体的受力与运动性质
4．曲线运动的轨迹与速度增减的判断方法(1)物体的运动轨迹由物体的速度方向和所受合力方向共同决定，当物体做曲线运动时，物体的运动轨迹向合力方向偏转，介于合力方向与速度方向所夹的范围内。
(2)曲线运动速度增减的判断方法：通过合力方向与速度方向的夹角(设为θ)判断，具体列表如下。
典例剖析 如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，质点从A运动到E。已知在B点时质点的速度方向与加速度方向相互垂直，则下列说法正确的是( 　　)A．质点在A点时，加速度方向与速度方向的夹角小于90°B．质点在D点时的速率比在C点时的速率大C．质点在A点时的加速度比在D点时的加速度大D．质点从A到D，加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小
解析：质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度方向沿轨迹在B点的切线方向，所以加速度方向垂直于B点切线方向向下，质点做匀变速曲线运动，加速度不变，质点由C到D的过程中，加速度方向与速度方向夹角小于90°，故质点在D点时的速率比在C点时的速率大，B正确，C错误；质点在A点时，加速度方向与速度方向的夹角大于90°，从A到D过程中，速度的方向从斜向右上方到水平向右再到斜向右下方，加速度方向与速度方向的夹角不断减小，故A、D错误。故选B。
(多选)在足球场上罚任意球时，运动员踢出的足球，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，轨迹如图所示。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法中正确的是( )A．合外力的方向与速度方向不在一条直线上B．合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧C．合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向D．合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向
解析：足球做曲线运动，则其速度方向为轨迹的切线方向，根据物体做曲线运动的条件可知，合外力的方向一定指向轨迹的内侧，且合外力的方向与速度方向不在一条直线上，故A、C正确，B、D错误。
易错点：不能正确理解物体做直线运动和曲线运动的条件而致错 下列几种说法正确的是( 　　)A．物体受到变力作用，一定做曲线运动B．物体受到恒力作用，一定做直线运动C．物体所受的合力方向与速度方向不在同一直线上时，一定做曲线运动D．如果合力方向与速度方向在同一直线上，则物体的速度方向不改变，只是速率发生变化
易错分析：本题误认为力变化，速度方向就变化，从而错选A项；或认为合力方向与速度方向在同一直线上时，速度方向一定不变化而错选D。出错的原因是对物体做直线运动和曲线运动的条件理解不透彻。正确解答：根据牛顿第二定律F合＝ma可知，力的变化会导致加速度变化，力和加速度均是矢量，包括大小和方向。无论是变化的a还是恒定的a，当a的方向与v的方向在同一直线上时物体做直线运动；当a的方向和v的方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。故选项C正确。
素养警示判断物体是否做曲线运动，要从两个方面考虑(1)看有无合力。(2)看合力与速度方向之间的夹角：若夹角不是0°或180°，物体将做曲线运动。
一、曲线运动的速度方向1．(2023·上海徐汇高一上海市第二中学期末)某质点从A点沿图中的曲线运动到B点，质点受力的大小为F。经过B点后，若力的方向突然变为与原来相反，它从B点开始可能沿图中虚线______运动，请简述理由(可结合图示)：____________。
解析：根据曲线运动的条件，质点从A到B所受的力F指向曲线的内侧(A附近两条黑色虚线所夹范围内的F)，若将力的方向突然变为与原来相反(B附近两黑色虚线所夹范围内的F′)，则根据曲线运动的条件，质点会沿a运动。
二、物体做曲线运动条件2．(2022·广东高一期末)如图所示，将磁铁放在水平白纸面上后，钢珠会偏离原来的直线运动方向而做曲线运动。下列说法正确的是( 　　)A．曲线运动一定是变速运动B．加速度变化的运动一定是曲线运动C．物体在恒力作用下一定不会做曲线运动D．物体在变力作用下一定会做曲线运动
解析：曲线运动的速度方向一定变化，则曲线运动是变速运动，故A正确；加速度变化表示合外力变化，合外力的方向与速度的方向共线或不共线，运动可以是直线运动或曲线运动，故B错误；物体在恒力作用下可以做曲线运动，如平抛；也可以直线运动，如匀变速直线运动，故C错误；物体在变力作用下可以是力的大小变化或力的方向变化，则物体不一定会做曲线运动，故D错误。
3．(2023·河北高一期中)质点在光滑的水平面运动，当运动到M点时，质点速度方向向前，此时开始受到一恒力的作用，经过一段时间后，质点的速度变为向右，请判断此恒力为( 　　)A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
解析：由运动轨迹分析可知：首先排除F4，因为F4和速度共线，质点在F4的作用下做匀减速直线运动；由于质点速度在变化过程中，向前的速度由vM减为0，向右的速度由0增加为vN，可知此恒力的作用，使得质点在向前方向减速，在向右方向加速。所以此恒力必然可以分解出一个水平向右的力和向后的力。唯一符合此要求的恒力就是F3。所以C正确；A、B、D错误。