鲁科版高中物理必修第二册第2章抛体运动第1节第1课时曲线运动课件

这是一份鲁科版高中物理必修第二册第2章抛体运动第1节第1课时曲线运动课件，共15页。
第1节　运动的合成与分解第1课时 曲线运动1.曲线运动　　轨迹是曲线的运动称为曲线运动。曲线运动是普遍存在的运动情况,大到宏观世界,小到微观世界。2.对曲线运动的感知认识　　曲线运动中速度的方向时刻在变化。做曲线运动的物体在某一点的速度方向沿曲线在该点的切线方向,如图所示。3.对曲线运动速度方向的分析　　如图所示,分析曲线运动中一段时间内的平均速度,当选取的时间段Δt越来越小时,平均速度方向逐渐向曲线在该点(A点)的切线方向靠近,当时间段Δt足够小时,割线的方向就是该点的切线方向,即物体在某一点或某一时刻的瞬时速度方向沿曲线在该点的切线方向。4.曲线运动的性质　　速度是矢量,既有大小,又有方向,大小和方向中任何一个发生变化,速度就发生了变化,由于做曲线运动的物体速度的方向在不断变化,即Δv≠0,所以曲线运动是变速运动,那么做曲线运动的物体一定有加速度,但不能确定加速度是否发生变化。(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:加速度方向与物体的速度方向不在同一直线上。 1.物体只有受到方向时刻变化的力的作用才可能做曲线运动。 (　    )知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。 ✕ 提示　做曲线运动的物体受到的力可以是恒力也可以是变力。若受恒力,则物体做匀变速曲线运动;若受变力,则物体做非匀变速曲线运动。2.曲线运动一定是变速运动,变速运动也一定是曲线运动。 (　    ) ✕ 提示　曲线运动一定是变速运动,但变速运动不一定是曲线运动,比如自由落体运动是变速运动,但不是曲线运动。3.一质点在某段时间内做曲线运动,该质点在这段时间内发生的位移可能为零。 (　    ) √提示　若质点开始运动后,经过一段时间又回到了出发点,则位移为零。4.一物体做曲线运动,若初速度不为零,则合力可以为零。 (　    ) ✕ 提示　初速度不为零,合力为零时,物体将做匀速直线运动。情境探究　　对于精彩的F1赛事,观众感受精彩与刺激的同时,车手们却时刻处在紧张与危险之中。在某次比赛中,一位车手在驾驶赛车经过一个弯道时,赛车的后轮突然脱落,从而不得不遗憾地退出了比赛。问题1　从正在行驶的赛车上脱落的后轮,脱离时速度方向是怎样的?提示    后轮脱离时的速度方向沿着脱离时后轮运动的切线方向。问题2　从正在行驶的赛车上脱落的后轮,脱离后做直线运动还是做曲线运动?提示    汽车拐弯时做曲线运动,运动方向沿曲线上该点的切线方向,脱离的后轮由于具有惯性,沿着这时的速度方向做直线运动。讲解分析1.“无力不拐弯,拐弯必有力”　　曲线运动的轨迹始终夹在合力方向与速度方向之间,而且向合力的方向靠近,即合力指向轨迹的凹侧。2.“曲线在于曲,二小成定局”　　曲线运动的位移大小一定小于路程,其平均速度大小一定小于其平均速率。3.“分力方向明,分工各不同”　　曲线运动中物体所受合力沿轨迹切线方向的分力使物体的速度大小发生变化,沿法线方向的分力使物体的速度方向发生变化。4.“一定不一定,清醒来区分”(1)“一定”:物体受到的合力(或加速度)一定不为零,物体所受合力(或加速度)的方向与其速度方向一定不在同一条直线上。(2)“不一定”:物体受到的合力(或加速度)不一定变化,即物体受到的合力(或加速度)可以是恒定的,也可以是变化的。(3)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;曲线运动一定有加速度,但加速度不一定变化。情境探究　　汽车在公路上行驶时,会遇到许多弯道,已知汽车过弯道时速度的变化情况,就可以大致地确定汽车所受合力的方向。若汽车转弯轨迹如图所示,请思考以下问题:  问题1　若汽车正由M点驶向N点且速度逐渐增大,则该汽车转弯时所受合力的方向大致是怎样的呢?问题2　若物体做匀速率曲线运动,合力方向与速度应满足什么关系?提示    物体做匀速率曲线运动时,切线方向无分力,即合力方向与速度方向始终垂直。讲解分析1.物体做曲线运动时,所受合力的方向总是指向曲线轨迹的凹侧　　设物体沿如图所示的轨迹做曲线运动,某段时间内物体从A点运动到B点,其平均加速度应表示为 = = , 的方向与Δv的方向相同,按照矢量运算法则,Δv的方向如图所示,即 的方向指向曲线轨迹的凹侧,当Δt足够小(趋于零)时,物体的平均加速度 无限接近于其在A点的瞬时加速度a,a的方向与Δv的方向相同,也是指向曲线轨迹的凹侧。由牛顿第二定律可知,物体所受合力的方向与其加速度的方向相同,所以合力总指向曲线轨迹的凹侧。2.从力的作用效果理解曲线运动的条件　　如图所示,我们将物体所受合力沿速度方向和垂直于速度方向分解成两个分力F1和F2,F1的作用效果是使物体的速度大小发生变化,F2的作用效果是使物体的速度方向发生变化。