物理人教版必修二 第五章 第一節(jié)《曲線運動》課件

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,歡迎進入物理課堂,第五章曲線運動,第五章曲線運動,第一節(jié)曲線運動,學習目標：1.知道什么是曲線運動，會確定曲線運動速度的方向．2．知道曲線運動是變速運動．3．理解什么是合運動、分運動．4．掌握運動的合成與分解的方法．5．知道物體做曲線運動的條件．重點難點：1.物體做曲線運動時，合力、速度方向與軌跡的關(guān)系．2．掌握曲線運動的處理方法．,一、曲線運動的位移[自主探究]物體做曲線運動時，如何表示物體的位移？,成功發(fā)現(xiàn)1.建立坐標系：研究物體在平面內(nèi)做曲線運動時,需要建立_________坐標系．2.位移的分解：如圖5－1－1所示，物體從O運動到A，位移大小為l，與x軸夾角為α，則在x方向的分位移為：x＝_______,在y方向的分位移為：y＝______．,圖5－1－1,平面直角,lcosα,lsinα,二、曲線運動的速度[自主探究]1.曲線運動的速度方向?qū)嶒灛F(xiàn)象：演示實驗如圖5－1－2所示．從A點離開彎曲軌道，小球速度方向沿A點的切線方向；從B點離開彎曲軌道，小球速度方向沿B點的切線方向．,圖5－1－2,成功發(fā)現(xiàn)1.質(zhì)點在某一點的速度，沿曲線在這一點的切_________；2.做曲線運動的物體，速度方向不斷_______，所以曲線運動是_______運動.,線方向,變化,變速,2.曲線運動的速度分解如圖5－1－3所示，物體沿曲線運動到A點，速度大小為v，與x軸夾角為θ，則在x方向的分速度為：vx＝_________，在y方向的分速度為：vy＝_______．圖5－1－3,vcosθ,vsinθ,三、運動描述的實例以開始時蠟塊的位置為原點，建立平面直角坐標系，如圖5－1－4所示．設蠟塊勻速上升的速度為vy，玻璃管水平向右移動的速度為vx，從蠟塊開始運動的時刻計時，則t時刻圖5－1－4,1.蠟塊的位置：x＝________，y＝______．2.蠟塊的速度：大小v＝_________，方向tanθ＝______．3.蠟塊的運動軌跡：y＝____，即軌跡為直線．,vxt,vyt,四、物體做曲線運動的條件[自主探究]物體在什么條件下做曲線運動？圖5－1－5實驗現(xiàn)象：演示實驗如圖5－1－5所示．把磁鐵放在做直線運動的鋼球正前方時，鋼球仍做直線運動；把磁鐵放在旁邊時,鋼球做曲線運動．,成功發(fā)現(xiàn)當物體___________的方向與它的_______方向不在同一直線上時，物體做曲線運動．,所受合力,速度,1.曲線運動的速度(1)曲線運動中質(zhì)點在某一時刻(或某一位置)的速度方向，就是質(zhì)點從該時刻(或該點)脫離曲線后自由運動的方向，也就是曲線上這一點的切線方向．由于軌跡上各點的切線方向不同，物體的速度時刻發(fā)生變化．,(2)有的曲線運動速度大小變化，有的曲線運動速度大小不變．因此不能根據(jù)速度大小是否變化判斷物體是否做曲線運動．2.曲線運動的性質(zhì)(1)由于做曲線運動物體的速度方向時刻在變化,不管速度大小是否改變，曲線運動一定是變速運動，加速度一定不為0.(2)曲線運動是否是勻變速運動取決于物體的合外力情況．合外力為恒力,物體做勻變速曲線運動；合外力為變力,物體做非勻變速曲線運動．,特別提醒：(1)曲線運動一定是變速運動，但變速運動不一定是曲線運動．(2)做曲線運動的物體，所受合力(加速度)不一定是變化的．,3.運動軌跡、合力方向、速度方向間的關(guān)系三者關(guān)系由圖5－1－6可以得出下列結(jié)論：圖5－1－6(1)速度方向與運動軌跡相切；(2)速度方向與合力方向不共線；(3)合力方向指向軌跡彎曲方向的內(nèi)側(cè)；(4)軌跡必夾在合力方向與速度方向之間．,下列說法正確的是()A．做曲線運動的物體速度方向一定發(fā)生變化B．速度方向發(fā)生變化的運動一定是曲線運動C．速度變化的運動一定是曲線運動D．做曲線運動的物體一定有加速度【思路點撥】求解此題應把握以下三點：(1)明確曲線運動的速度方向特點．(2)知道曲線運動是變速運動．(3)只要速度變化就一定有加速度．,【精講精析】任何曲線運動的速度方向時刻變化,一定有加速度,故A、D正確．速度方向變化、速度變化的運動不一定是曲線運動，如豎直上拋運動，速度發(fā)生變化，在最高點速度方向發(fā)生變化，而軌跡為直線，故B、C錯．【答案】AD【方法總結(jié)】判斷物體是否做曲線運動不是看速度大小是否變化，也不是看加速度是否變化，而是要看速度方向是否時刻發(fā)生變化．,變式訓練1.(2012合肥一中高一檢測)質(zhì)點在一平面內(nèi)沿曲線由P運動到Q，如果v、a、F分別表示質(zhì)點運動過程中的速度、加速度和受到的合外力，下列圖象可能正確的是()圖5－1－7,解析：選D.曲線運動軌跡上任意一點的速度方向為該點的切線方向，故A不正確．而物體所受合外力及所產(chǎn)生的加速度必指向運動軌跡的內(nèi)側(cè)，則B、C不正確．,1.物體做曲線運動的條件(1)物體受到的合外力方向與其運動方向不在一條直線上時，物體做曲線運動．(2)另一種表述為：物體的加速度方向與它的運動方向不在一條直線上．(3)若物體的合外力(或加速度)方向與它的運動方向在一條直線上，物體做直線運動．,2.物體做直線運動與做曲線運動的比較,特別提醒：在曲線運動中，合力方向與速度方向的夾角小于90，物體做加速運動；兩方向的夾角大于90，物體做減速運動；兩方向夾角等于90，則物體的速率不變．,(2012杭州二中高一檢測)某物體受同一平面內(nèi)的幾個共點力作用而做勻速直線運動,從某時刻起撤去其中一個力，而其他力沒變，則該物體()A．一定做勻加速直線運動B．一定做勻減速直線運動C．其軌跡可能是曲線D．其軌跡不可能是直線,【思路點撥】根據(jù)撤去一個力后，物體的合力方向與原速度方向夾角判斷．【精講精析】撤去一個力后，其余力的合力為恒力，當合力與原速度同向時，物體做勻加速直線運動，與原速度反向時物體做勻減速直線運動，與原運動方向不共線時物體做曲線運動，故C正確，A、B、D錯誤．【答案】C,【方法總結(jié)】判斷物體是否做曲線運動要緊緊抓住力的方向是否與速度方向在一條直線上；而物體是否做勻變速運動,則要看物體是否受大小、方向不變的恒力作用，兩者不要混淆．,變式訓練2.一個質(zhì)點受到兩個互成銳角的恒力F1和F2的作用，由靜止開始運動．若運動中保持二力方向不變，但讓F1突然增大到F1＋ΔF，則質(zhì)點以后()A．一定做勻變速曲線運動B．可能做勻變速直線運動C．一定做勻變速直線運動D．可能做變加速曲線運動,解析：選A.質(zhì)點是受兩恒力F1和F2的作用，從靜止開始沿兩個力的合力方向做勻加速直線運動，當F1發(fā)生變化后，F(xiàn)1＋ΔF和F2的合力大小和方向與原合力F合相比均發(fā)生了變化，如圖所示，此時合外力仍為恒力，但方向與原來的合力方向不同，即與速度方向不相同，所以此后物體將做勻變速曲線運動，故A正確．,1.合運動與分運動的定義如果物體同時參與了幾個運動,那么物體實際發(fā)生的運動就是合運動,那幾個運動就是分運動．物體的實際運動一定是合運動，實際運動的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度，而分運動的位移、速度、加速度是它的分位移、分速度、分加速度．,2.合運動與分運動的關(guān)系,3.合運動與分運動的求法已知分運動求合運動，叫運動的合成；已知合運動求分運動，叫運動的分解．不管合成還是分解，其實質(zhì)是對運動的位移x、速度v和加速度a的合成與分解．遵循的原則是矢量運算的平行四邊形定則．,質(zhì)量m＝2kg的物體在光滑平面上運動,其分速度vx和vy隨時間變化的圖象如圖5－1－8中甲、乙所示，求：圖5－1－8,(1)物體的初速度；(2)t＝8s時物體的速度；(3)t＝4s時物體的位移．【思路點撥】(1)分運動與合運動的等時性．(2)分運動的速度、位移、加速度的合成遵循平行四邊形定則．,【答案】見精講精析,答案：(1)與正西成夾角30偏南(2)2h,互成角度的兩個直線運動的合運動的性質(zhì)和軌跡的判斷1.判斷方法由兩分運動的性質(zhì)及合初速度與合加速度的方向關(guān)系決定．,(1)性質(zhì)的判斷：根據(jù)合加速度是否恒定判定合運動是勻變速運動還是非勻變速運動，若合加速度不變且不為零，則合運動為勻變速運動，若合加速度變化，則為非勻變速運動．(2)軌跡的判斷：根據(jù)合加速度與合初速度是否共線判斷合運動是直線運動還是曲線運動．若合加速度與合初速度在同一直線上，則合運動為直線運動，否則為曲線運動．,2.結(jié)論(1)兩個勻速直線運動的合運動仍然是勻速直線運動.(2)一個勻速直線運動和一個勻變速直線運動的合運動是勻變速曲線運動,如圖5－1－9甲所示.(3)兩個初速度為零的勻加速直線運動的合運動是勻加速直線運動．,(4)兩個初速度不為零的勻加速直線運動，若v和a在一條直線上,其合運動是勻變速直線運動,如圖乙，若v和a不在一條直線上，其合運動為勻變速曲線運動，如圖丙所示．圖5－1－9,[經(jīng)典案例]有a、b兩個分運動，它們的合運動為c，則下列說法正確的是()A．若a、b的軌跡為直線，則c的軌跡必為直線B．若c的軌跡為直線，則a、b必為勻速運動C．若a為勻速直線運動，b為勻速直線運動，則c必為勻速直線運動D．若a、b均為初速度為零的勻變速直線運動,則c必為勻變速直線運動【思路點撥】兩個分運動的合初速度與合加速度共同決定合運動的性質(zhì)和軌跡．,【解題樣板】a、b兩個分運動的合初速度與合加速度如果共線，則合運動c必為直線運動，如果不共線,則合運動c必為曲線運動，A錯誤；若c為直線運動，a、b可能為勻速運動，也可能為變速直線運動，但a、b的合初速度與合加速度必共線，B錯誤；兩個勻速直線運動的合運動必為勻速直線運動，C正確；兩個初速度為零的勻變速直線運動的合運動必為初速度為零的勻變速直線運動，D正確．,【答案】CD【規(guī)律總結(jié)】(1)兩個勻速直線運動的合運動一定是勻速直線運動；(2)兩個直線運動的合運動不一定是直線運動．,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,