人教版（2019）高中物理必修第二册第五章第1节曲线运动课件PPT

必修第二册第五章 第一节曲线运动 讲课人：时间：目录曲线运动的定义PART 01曲线运动速度的方向PART 02做曲线运动的条件PART 03教学目标知道曲线运动的瞬时速度方向，能运用极限思想理解瞬时速度的方向，并会在轨迹图上画出某点的速度方向。能运用牛顿第二定律和分解与合成的方法分析曲线运动，进一步理解运动与相互作用的观念。曲线运动到目前为止，我们只研究了物体沿着一条直线的运动。实际上，自然界中的曲线运动是很常见的。运动员奋力投球，篮球沿着一条优美的弧线进入篮筐；亿万年来地球在接近圆形的轨道上绕太阳时刻不停地公转。抛出的篮球、公转的地球，它们运动的轨迹都是曲线。我们把轨迹是曲线的运动称为曲线运动（curvilinearmotion） 问题观察两幅图片描述的现象，你能不能说清楚：砂轮打磨下来的炽热微粒和飞出去的泥点，分别沿着什么方向运动？实验探究观察做曲线运动物体的速度方向如图 ，在水平桌面上放一张白纸，白纸上摆一条由几段稍短的弧形轨道组合而成的弯道。使表面沾有红色印泥的钢球以一定的初速度从弯道的C端滚入，钢球从出口A离开后会在白纸上留下一条运动的痕迹，它记录了钢球在A点的运动方向。拆去一段轨道，出口改在B。用同样的方法可以记录钢球在B点的运动方向。白纸上的印迹与轨道（曲线）有什么关系？实验现象除实验方法外，还有什么方法可以确定物体在某一时刻的速度方向？AB切线结论：曲线运动物体在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。替换视频2曲线运动的方向质点沿曲线从左向右运动,画出质点在A、B、C 、D 三点的速度方向ABCD由于曲线运动中速度的方向是变化的，所以曲线运动是变速运动。速度是矢量，既有大小，又有方向。做曲线运动的物体与直线运动有哪些不同呢？速度的方向在改变！物体做曲线运动的特点曲线运动有加速度吗？ 只要速度有改变，即△v≠O，就一定具有加速度。曲线运动的轨迹是曲线曲线运动的运动方向时刻在改变曲线运动是变速运动，一定具有加速度，合外力不为零.物体做曲线运动的条件物体如果不受力，将静止或做匀速直线运动。但是物体做曲线运动时，由于速度方向时刻改变，物体的加速度一定不为0，因此，物体所受的合力一定不为0。那么，你认为物体在什么条件下做曲线运动呢？下面我们通过实验来研究这个问题。观察钢球的运动轨迹一个钢球在水平面上做直线运动。从不同方向给它施加力，例如在钢球运动路线的正前方或旁边放一块磁铁观察钢球的运动。物体做曲线运动的条件观察钢球的运动轨迹一个钢球在水平面上做直线运动。从不同方向给它施加力，例如在钢球运动路线的正前方或旁边放一块磁铁观察钢球的运动。1.F与v的方向相同：加速直线运动2.F与v的方向相反：减速直线运动3.F与v不在一条直线上：曲线运动物体做曲线运动的条件动力学条件:当运动物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体就做曲线运动.运动学条件:当运动的物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体就做曲线运动.F与v不共线   F合或a 恒定→匀变速直线运动F合或a 变化→变加速直线运动 F合或a 恒定→匀变速曲线运动F合或a 变化→变加速曲线运动直线运动0102说明：判断直线还是曲线运动关键看a与v是否共线；判断匀变速还是变加速关键看a是否恒定。曲线运动物体做曲线运动的规律做曲线运动的物体运动轨迹、速度方向与其所受合外力方向三者位置关系如何？物体运动轨迹夹在速度方向和合外力向之间无力不拐弯，拐弯必有力分析曲线运动中合外力方向、速度方向与轨迹间关系的思路曲线运动轨迹在力与速度夹角间合外力一定指向曲线凹侧已知物体的运动轨迹，可以判断合外力的大致方向已知合外力方向和速度方向可判断出轨迹的大致情况。合外力与速率变化的关系设合力方向与速度方向的夹角为α设合力方向与速度方向的夹角为α做一做用飞镖显示曲线运动的速度方向如图5.1-4，取一根稍长的细杆，一端固定一枚铁钉，另一端用羽毛或纸片做成尾翼，这样就得到了一个能够显示曲线运动速度方向的“飞镖”。在空旷地带把飞镖抛出，飞镖在空中各点的指向就是它在该点的速度方向。飞镖落至地面插入泥土后的指向就是它落地瞬时的速度方向。改变飞镖的投射角，观察它在飞行过程中直到插入泥土时的速度方向。联系飞镖在空中做曲线运动的轨迹，体会曲线运动的速度方向与轨迹曲线的关系。课堂总结特点：曲线运动是变速运动，一定具有加速度，合外力不为零。定义：轨迹是曲线的运动叫曲线运动（curvilinear motion）。方向：曲线运动的速度方向是时刻改变的。质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是在曲线上这一点的切线方向。规律：做曲线运动的物体所受合外力指向运动轨迹凹的一侧条件：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。判断直线还是曲线运动关键看a与v是否共线；判断匀变速还是变加速关键看a是否恒定。对点训练——曲线运动的理解老鹰在天空中飞翔，图中虚线表示老鹰在竖直平面内飞行的轨迹，关于老鹰在图示位置时的速度v及其所受合力F的方向可能正确的是（　　）解析：B　根据做曲线运动的物体的速度方向沿轨迹的切线方向、合力指向轨迹凹侧的特点可知B正确，A、C、D错误。（2022·陕西渭南·高一期末）2022年2月19日，北京冬奥会花样滑冰双人滑比赛中，中国选手隋文静、韩聪获得金牌，夺得中国队第九金。如图所示是某花样滑冰运动员入场时的运动轨迹，其中a、b、c、d是轨迹上的四个点。运动员在这四个点处的速度方向标注正确的是（    ）A．位置a B．位置b C．位置c D．位置d【参考答案】C对点训练——曲线运动的理解（2022·陕西西安·高一期末）在珠海航展上，歼击机进行了空中表演，其轨迹是曲线，如图所示。歼击机在运动过程中，下列说法正确的是（　　）A．歼击机的速度可能不变B．歼击机所受合力大小一定不变C．歼击机所受合力方向与它的速度方向可能在一条直线上D．歼击机在曲线运动过程中所受合力一定指向曲线凹侧【参考答案】D对点训练——曲线运动的理解（2022·北京房山·高一期中）利用风洞实验室可以模拟运动员比赛时所受风阻情况，帮助运动员提高成绩．为了更加直观的研究风洞里的流场环境，可以借助烟尘辅助观察，如图甲所示，在某次实验中获得烟尘颗粒做曲线运动的轨迹，如图乙所示，下列说法中正确的是（　　）A．烟尘颗粒速度始终不变B．烟尘颗粒一定做匀变速曲线运动C．P点处的加速度方向可能水平向左D．Q点处的合力方向可能竖直向下【参考答案】D对点训练——曲线运动的理解5. 一个物体在光滑水平面上运动，其速度方向如图5.1-7中的v所示。从A点开始，它受到向前但偏右（观察者沿着物体前进的方向看，下同）的合力。到达B 点时，这个合力的方向突然变得与前进方向相同。到达C点时，合力的方向又突然改为向前但偏左。物体最终到达D点。请你大致画出物体由A至D的运动轨迹，并标出B点、C点和D点。对点训练——曲线运动的理解