2018-2019學(xué)年高中物理 第五章 曲線運(yùn)動(dòng) 1 曲線運(yùn)動(dòng)課件 新人教版必修2.ppt

1 曲線運(yùn)動(dòng),1知道曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)，它在某點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向在曲線這一點(diǎn)的切線上. 2理解物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件物體所受合外力與初速度不在同一直線上,教學(xué)目標(biāo),【重點(diǎn)】 曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向；物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件 【難點(diǎn)】 物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件,重點(diǎn)難點(diǎn),本節(jié)主要內(nèi)容是做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向的判定，以及物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)，教學(xué)中要突出矢量性的分析教學(xué)，讓學(xué)生進(jìn)一步感受矢量的含義 對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)的教學(xué)，教師可以聯(lián)系各種生活實(shí)例以及前面學(xué)習(xí)過的直線運(yùn)動(dòng)的知識(shí)來幫助學(xué)生理解在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步引入曲線運(yùn)動(dòng)的方向性問題，首先讓學(xué)生討論如何確定曲線運(yùn)動(dòng)的方向，教師可以通過點(diǎn)撥引導(dǎo)，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)而通過實(shí)驗(yàn)找出任意曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向與其運(yùn)動(dòng),教學(xué)建議,軌跡的關(guān)系，然后教師引導(dǎo)學(xué)生證明這個(gè)結(jié)論對(duì)于物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，更要從實(shí)際出發(fā)，通過大量列舉生活中的實(shí)例，分析、總結(jié)、歸納出結(jié)論，千萬不要想當(dāng)然地直接告訴學(xué)生結(jié)論教給學(xué)生方法比教給學(xué)生知識(shí)重要得多，教師在教學(xué)中一定要突出學(xué)生的主體地位.,教學(xué)建議,【導(dǎo)入一】 生活中有很多種運(yùn)動(dòng)情況，我們學(xué)習(xí)過各種直線運(yùn)動(dòng)，包括勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)(包括自由落體)等，我們知道這幾種運(yùn)動(dòng)的共同特點(diǎn)是物體運(yùn)動(dòng)的方向不變下面我們來欣賞幾組畫面(多媒體播放)： 拋出去的標(biāo)槍、宇宙中的星體的運(yùn)動(dòng)又是一種怎樣的運(yùn)動(dòng)呢？ 演示1.自由釋放一支較小的粉筆頭； 演示2.水平拋出一支相同大小的粉筆頭,新課導(dǎo)入,兩支粉筆頭的運(yùn)動(dòng)情況有什么不同呢？ 學(xué)生交流討論 結(jié)論：前者是直線運(yùn)動(dòng)，后者是曲線運(yùn)動(dòng) 【導(dǎo)入二】 教師活動(dòng)：設(shè)問： 物體的運(yùn)動(dòng)從軌跡的不同可以分為兩大類，是哪兩類？請舉例說明 學(xué)生活動(dòng)：積極思考，列舉實(shí)例學(xué)生代表發(fā)言，其他同學(xué)補(bǔ)充 教師活動(dòng)：學(xué)生舉例后，演示課件，增加感性認(rèn)識(shí) 點(diǎn)評(píng)：問題比較簡單，可由C層次同學(xué)(提問)答出，增加其學(xué)習(xí)的興趣,新課導(dǎo)入,結(jié)論直線、曲線兩種 教師活動(dòng)：總結(jié)點(diǎn)評(píng)學(xué)生的發(fā)言情況，引出課題 直線運(yùn)動(dòng)已經(jīng)學(xué)過，但實(shí)際生活中普遍發(fā)生的卻是曲線運(yùn)動(dòng)所以，研究曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，物體在什么情況下做曲線運(yùn)動(dòng)等問題將是我們更重要的任務(wù)，從本節(jié)課開始我們來研究曲線運(yùn)動(dòng).,新課導(dǎo)入,如圖511甲所示，以起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建平面直角坐標(biāo)系，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，它相對(duì)拋出點(diǎn)的位移是OA，用l表示則A點(diǎn)的位置坐標(biāo)為(_，_),曲線運(yùn)動(dòng)的位移,知識(shí)必備,知識(shí)點(diǎn)一,xA,yA,圖511,如圖511乙所示，某一點(diǎn)的速度方向就是沿曲線在這一點(diǎn)的_方向,曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向,知識(shí)必備,知識(shí)點(diǎn)二,切線,當(dāng)物體所受合力的方向與它的速度方向_時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng),物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件,知識(shí)點(diǎn)三,不在同一直線上,如圖512所示，設(shè)蠟塊勻速上升的速度 為vy，蠟塊隨玻璃管水平向右勻速移動(dòng)的速 度為vx. 蠟塊實(shí)際參與的運(yùn)動(dòng)叫作_蠟塊的 運(yùn)動(dòng)可分解為豎直向上的運(yùn)動(dòng)和水平向右 的運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)都叫作_,運(yùn)動(dòng)描述的實(shí)例,知識(shí)必備,知識(shí)點(diǎn)四,圖512,合運(yùn)動(dòng),分運(yùn)動(dòng),想一想 曲線運(yùn)動(dòng)是一種怎樣的運(yùn)動(dòng)？具備什么條件的物體才能做曲線運(yùn)動(dòng)？,學(xué)習(xí)互動(dòng),對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和條件的理解,考點(diǎn)一,學(xué)習(xí)互動(dòng),勻變速直線運(yùn)動(dòng),變加速直線運(yùn)動(dòng),勻變速曲線運(yùn)動(dòng),變加速曲線運(yùn)動(dòng),學(xué)習(xí)互動(dòng),例1 關(guān)于物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，以下說法正確的是( ) A物體受到的合外力不為零，物體一定做曲線運(yùn)動(dòng) B物體受到的力不為恒力，物體一定做曲線運(yùn)動(dòng) C初速度不為零，加速度也不為零，物體一定做曲線運(yùn)動(dòng) D初速度不為零，且受到與初速度方向不在同一條直線上的合外力作用，物體一定做曲線運(yùn)動(dòng),答案 D,解析 物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合外力方向與速度方向不在同一條直線上，物體在恒力作用下，可以做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，不一定做曲線運(yùn)動(dòng)，而在變力作用下，可以做變加速直線運(yùn)動(dòng)，不一定做曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；豎直上拋運(yùn)動(dòng)的初速度不為零，加速度也不為零，是直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；只有速度方向與合外力的方向不在一條直線上時(shí)，物體才做曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確,學(xué)習(xí)互動(dòng),點(diǎn)評(píng) 關(guān)于物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件的理解要注意以下兩點(diǎn)： (1)物體受到的合外力方向與其運(yùn)動(dòng)方向不在一條直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)； (2)根據(jù)牛頓第二定律，物體的加速度方向與其合外力方向相同，因此物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件還可以表述為：物體的加速度方向與它的運(yùn)動(dòng)方向不在一條直線上,學(xué)習(xí)互動(dòng),例2 (多選)質(zhì)點(diǎn)在F1、F2、F3三個(gè)恒力的共同作用下處于平衡狀態(tài)，若突然撤去F1，則質(zhì)點(diǎn)( ) A一定做勻變速運(yùn)動(dòng) B可能做直線運(yùn)動(dòng) C一定做非勻變速運(yùn)動(dòng) D一定做曲線運(yùn)動(dòng),答案 AB,解析由題意可知，當(dāng)突然撤去F1時(shí)，質(zhì)點(diǎn)受到的合力大小為F1，方向與F1的方向相反，質(zhì)點(diǎn)在恒力作用下產(chǎn)生恒定的加速度，加速度恒定的運(yùn)動(dòng)一定是勻變速運(yùn)動(dòng)，故A正確，C錯(cuò)誤在撤去F1之前，質(zhì)點(diǎn)保持平衡，有兩種可能：一是質(zhì)點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，則撤去F1后，它一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)；二是質(zhì)點(diǎn)處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則撤去F1后，質(zhì)點(diǎn)可能做直線運(yùn)動(dòng)(條件是F1的方向和速度方向在一條直線上)，也可能做曲線運(yùn)動(dòng)(條件是F1的方向和速度方向不在一條直線上)，故B正確，D錯(cuò)誤,學(xué)習(xí)互動(dòng),點(diǎn)評(píng) 不少同學(xué)往往錯(cuò)誤地認(rèn)為撤去哪個(gè)力，合力就沿哪個(gè)力的方向物體在三個(gè)不在同一直線上的力的作用下處于平衡狀態(tài)，合力為零，任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力是平衡力，大小相等而方向相反，若撤去其中一個(gè)力，物體所受合力與該力等大反向,想一想 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體經(jīng)過某個(gè)位置時(shí)速度、加速度和受到的合外力方向有怎樣的關(guān)系和特點(diǎn)？,學(xué)習(xí)互動(dòng),對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)軌跡的分析,考點(diǎn)二,要點(diǎn)總結(jié) 1做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)軌跡夾在_與_之間 2做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力的方向必指向運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲的_,速度方向,合外力方向,凹側(cè),學(xué)習(xí)互動(dòng),例3 (多選)如圖513所示，物體在恒力F作用下沿曲線從A運(yùn)動(dòng)到B，突然使它所受的力方向反向而大小不變，即由F變?yōu)镕，若BD為曲線AB上B點(diǎn)的切線，則該物體( ) A不可能沿曲線BE運(yùn)動(dòng) B不可能沿直線BD運(yùn)動(dòng) C不可能沿曲線BC運(yùn)動(dòng) D不可能沿原曲線由B 返回A,答案 BCD,解析當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，速度方向?yàn)榍€AB上B點(diǎn)的切線方向即BD方向，此時(shí)力F突然變?yōu)镕，即受力由指向下方變?yōu)橹赶蛏戏?，物體運(yùn)動(dòng)的軌跡應(yīng)位于合力方向與速度方向之間，根據(jù)題圖可知，運(yùn)動(dòng)軌跡只能向上彎曲，即可能沿BE運(yùn)動(dòng)，不可能沿BD或BC運(yùn)動(dòng)，更不會(huì)沿原曲線由B返回A.,圖513,想一想合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，即同時(shí)開始、同時(shí)結(jié)束合運(yùn)動(dòng)的位移大小等于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的位移大小之和，這種說法對(duì)嗎？,學(xué)習(xí)互動(dòng),運(yùn)動(dòng)的合成與分解,考點(diǎn)三,要點(diǎn)總結(jié) 1運(yùn)動(dòng)的合成與分解包括位移、速度、加速度的合成與分解，運(yùn)算都遵守平行四邊形定則 2對(duì)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)關(guān)系的理解,學(xué)習(xí)互動(dòng),3.幾種常見的運(yùn)動(dòng)合成情況,勻速直線,勻變速曲線,勻加速直線,勻變速直線,勻變速曲線,學(xué)習(xí)互動(dòng),例4 如圖514所示，蠟塊在豎直玻璃管內(nèi)的水中勻加速上升，加速度大小為a，若在蠟塊從A點(diǎn)由靜止開始勻加速上升的同時(shí)，玻璃管從AB位置水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為v0，則蠟塊的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡可能是圖中的( ) A直線P B曲線Q C曲線R D無法確定,答案 C,解析當(dāng)初合速度的方向與合力(合加速度)的方向不在同一條直線上時(shí)，蠟塊將做曲線運(yùn)動(dòng)，且軌跡夾在速度與合力（合加速度）方向之間，軌跡向合力（合加速度）的方向偏折蠟塊的合力（合加速度）方向豎直向上，合初速度方向水平向右，二者不在同一直線上，軌跡向合力(合加速度)的方向偏折，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤,圖514,學(xué)習(xí)互動(dòng),點(diǎn)評(píng) 在討論合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)關(guān)系的時(shí)候必須首先明確兩點(diǎn)：第一，合運(yùn)動(dòng)就是指物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)，而分運(yùn)動(dòng)是指物體同時(shí)參與的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)；第二，合運(yùn)動(dòng)的各個(gè)量(位移、速度、加速度)與分運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的各個(gè)量之間滿足矢量運(yùn)算的法則平行四邊形定則,學(xué)習(xí)互動(dòng),例5 豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內(nèi)有一個(gè)蠟塊能在水中以0.1 m/s的速度勻速上浮在蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管沿水平方向勻速向右運(yùn)動(dòng)，測得蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向與水平方向成30角，如圖515所示若玻璃管的長度為1.0 m，在蠟塊從底端上升到頂端的過程中，玻璃管水平方向的移動(dòng)速度和水平運(yùn)動(dòng)的距離為( ) A0.1 m/s，1.73 m B0.173 m/s，1.0 m C0.173 m/s，1.73 m D0.1 m/s，1.0 m,圖514,學(xué)習(xí)互動(dòng),答案 C,備用習(xí)題,1下列說法中錯(cuò)誤的是 ( ) A物體在恒力作用下可能做曲線運(yùn)動(dòng) B物體在變力作用下一定做曲線運(yùn)動(dòng) C物體在恒力和變力作用下，都可能做曲線運(yùn)動(dòng) D做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力一定不為零,答案 B,解析物體是否做曲線運(yùn)動(dòng)與物體受力大小無關(guān)，取決于合外力方向與初速度方向是否在一條直線上只要合外力方向與速度方向在一條直線上，物體就做直線運(yùn)動(dòng)，只要合外力方向與速度方向不在一條直線上，物體就做曲線運(yùn)動(dòng)如果物體受到大小變化而方向不變的合外力作用，而速度方向與合外力方向在同一直線上，則物體做直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A、C正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若物體做曲線運(yùn)動(dòng)，則物體的速度方向一定變化，即物體的速度一定變化，則物體一定具有加速度，物體所受合外力一定不為零，選項(xiàng)D正確,備用習(xí)題,2一個(gè)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的軌跡由上到下(如圖中曲線所示)，關(guān)于物體通過軌跡中點(diǎn)時(shí)的速度v的方向和加速度a的方向可能正確的是圖中的( ),答案 B,解析 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向沿切線，加速度指向軌跡凹側(cè)本題只有B選項(xiàng)正確,自我檢測,1(對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的理解)下列說法正確的是( ) A做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度的方向必定變化 B速度變化的運(yùn)動(dòng)必定是曲線運(yùn)動(dòng) C加速度恒定的運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng) D加速度變化的運(yùn)動(dòng)必定是曲線運(yùn)動(dòng),答案 A,解析在曲線運(yùn)動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)在任一點(diǎn)的速度方向，就是通過這一點(diǎn)的曲線的切線方向，所以曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向一定變化，故A項(xiàng)正確；若速度大小變化，方向不變，且速度方向與加速度方向在一條直線上，物體就做變速直線運(yùn)動(dòng)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是加速度方向與速度方向不在一條直線上，加速度既可以是恒定的，也可以是變化的，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；若加速度方向不變，只是大小發(fā)生變化，且加速度方向與速度方向在同一條直線上，物體就做變加速直線運(yùn)動(dòng)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤,自我檢測,2(曲線運(yùn)動(dòng)軌跡分析)質(zhì)點(diǎn)沿如圖516所示的軌跡從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，已知其速度逐漸減小，圖中能正確表示質(zhì)點(diǎn)在C點(diǎn)處受力的是( ),答案 C,解析 根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)中F應(yīng)指向軌跡的“凹側(cè)”可知選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤在B項(xiàng)中，F(xiàn)的方向與v的方向夾角為銳角，使質(zhì)點(diǎn)從A到B做加速運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤在C項(xiàng)中，F(xiàn)的方向與v的方向夾角為鈍角，使質(zhì)點(diǎn)從A到B做減速運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C正確,圖516,自我檢測,3(合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系及應(yīng)用)下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成與分解的說法中正確的是( ) A合運(yùn)動(dòng)的位移為分運(yùn)動(dòng)的位移的矢量和 B合運(yùn)動(dòng)的速度一定比其中一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度大 C合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之和 D合運(yùn)動(dòng)不一定是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng),答案 A,解析位移是矢量，位移的合成遵循平行四邊形定則，合運(yùn)動(dòng)的位移為分運(yùn)動(dòng)的位移的矢量和，故選項(xiàng)A正確；根據(jù)平行四邊形定則，合運(yùn)動(dòng)的速度可能比分運(yùn)動(dòng)的速度大，可能比分運(yùn)動(dòng)的速度小，可能與分運(yùn)動(dòng)的速度大小相等，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)平行四邊形定則可知，合運(yùn)動(dòng)的速度方向就是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤,自我檢測,4(曲線運(yùn)動(dòng)的條件)小文同學(xué)在探究物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件時(shí)，將一條形磁鐵放在桌面的不同位置，讓小鋼珠在水平桌面上從同一位置以相同初速度v0運(yùn)動(dòng)，得到不同軌跡圖517中a、b、c、d為其中四條運(yùn)動(dòng)軌跡，磁鐵放在位置A時(shí)，小鋼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡是_(填軌跡字母代號(hào))，磁鐵放在位置B時(shí)，小鋼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡是_ (填軌跡字母代號(hào))實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)物體所受合 外力的方向跟它的速度方向_(選填 “在”或“不在”)同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng),圖517,自我檢測,答案 b c 不在,解析當(dāng)磁鐵放在A位置時(shí)，小鋼珠受到的合外力與b在一條直線上，則小鋼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡為b.當(dāng)磁鐵放在B位置時(shí)，小鋼珠受到指向B的合外力的作用，則小鋼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡為c.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)所受合外力的方向與速度方向不在一條直線上,