2017-2018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

1、學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.知道什么是曲線運(yùn)動(dòng)，會(huì)確定曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向，知道曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng).2.知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.內(nèi)容索引自主預(yù)習(xí)梳理 重點(diǎn)知識(shí)探究 當(dāng)堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)自主預(yù)習(xí)梳理1.描述曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)要用到 和 兩個(gè)物理量.2.曲線運(yùn)動(dòng)的位移矢量的方向不斷變化，需要采用 坐標(biāo)系，用位移在坐標(biāo)軸方向的 來(lái)代表它.一、曲線運(yùn)動(dòng)的位移一、曲線運(yùn)動(dòng)的位移位移速度平面直角分矢量二、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向二、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向1.質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向是 的.2.質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向是沿曲線上這一點(diǎn)的 .3.曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)(1)速度是矢量，它既有大小，又有 .不論速度的大小是否改變，只要速度的 發(fā)生改變

2、，就表示速度發(fā)生了變化，也就具有了 .(2)在曲線運(yùn)動(dòng)中，速度的 是不斷變化的，所以曲線運(yùn)動(dòng)是 .時(shí)刻改變切線方向方向方向加速度方向變速運(yùn)動(dòng)三、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件三、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件1.動(dòng)力學(xué)角度：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).2.運(yùn)動(dòng)學(xué)角度：物體的加速度方向與它的速度方向 時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng).不在同一直線上不在同一直線上1.判斷下列說(shuō)法的正誤.(1)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度可能不變.( )(2)曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，但變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng).( )(3)物體的速度不斷改變，它一定做曲線運(yùn)動(dòng).( )(4)做曲線運(yùn)動(dòng)物體的位移大小可能與路程相等.( )(5)做曲

3、線運(yùn)動(dòng)物體的合力一定是變力.( )(6)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定有加速度.( )即學(xué)即用即學(xué)即用2.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1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1答案bc解析不在解析解析因?yàn)榇盆F對(duì)小鋼珠只能提供引力，磁鐵在A處時(shí)，F(xiàn)與v0同向，小鋼珠做變加速直線運(yùn)動(dòng)，

4、運(yùn)動(dòng)軌跡為b；當(dāng)磁鐵放在B處時(shí)，F(xiàn)與v0不在同一直線上，引力指向曲線的凹側(cè)，運(yùn)動(dòng)軌跡為c.當(dāng)合外力方向與速度方向不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng).重點(diǎn)知識(shí)探究一、曲線運(yùn)動(dòng)的位移和速度導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究1.曲線運(yùn)動(dòng)的位移如圖2所示，水平拋出的物體在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)軌跡為曲線.(1)不同時(shí)間內(nèi)的位移方向是否相同？答案答案答案不相同.由于物體的軌跡是曲線，不同時(shí)間內(nèi)的位移方向發(fā)生變化.圖2(2)如何描述物體的位移？答案答案答案 當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，它相對(duì)于O點(diǎn)的位移是OA，可以用l表示.由于位移矢量是不斷變化的，可以建立平面直角坐標(biāo)系，用它在坐標(biāo)軸方向上的分矢量來(lái)代表，即用A點(diǎn)的坐標(biāo)xA、yA表示兩個(gè)分位移

5、矢量，使問(wèn)題簡(jiǎn)單化，如圖.答案(3)試討論物體在曲線運(yùn)動(dòng)中的位移大小和路程有什么關(guān)系.答案答案 曲線運(yùn)動(dòng)中的位移大小總是小于路程.2.曲線運(yùn)動(dòng)的速度(1)如圖3所示，砂輪上打磨下來(lái)的熾熱的微粒沿砂輪的切線飛出，其速度方向不斷變化，那么如何確定物體在某一點(diǎn)的速度方向？答案答案答案 從題圖可以看出，從砂輪上打磨下來(lái)的熾熱微粒沿脫落點(diǎn)的切線方向飛出，所以物體在某一點(diǎn)的速度方向沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向.圖3(2)曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)嗎？答案答案 由于曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻在變化，不論其速度大小是否變化，其速度一定變化，因此曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng).答案(3)曲線運(yùn)動(dòng)可能是勻變速運(yùn)動(dòng)嗎？答案答案 曲線運(yùn)

6、動(dòng)是否是勻變速運(yùn)動(dòng)取決于物體所受的合外力情況.合外力為恒力，物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；合外力為變力，物體做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng).(4)物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度可以為零嗎？為什么？答案答案 不可以，物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度不斷變化，所以加速度一定不為零.1.曲線運(yùn)動(dòng)的位移：在平面直角坐標(biāo)系中，曲線運(yùn)動(dòng)的位移為運(yùn)動(dòng)物體的初位置到末位置的有向線段，與路程不同.曲線運(yùn)動(dòng)位移的大小小于路程.2.曲線運(yùn)動(dòng)速度方向時(shí)刻改變，它一定是變速運(yùn)動(dòng)，加速度一定不為零.3.曲線運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的兩種判斷方法(1)看物體所受的合外力，若物體所受的合外力為恒力，則它做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；若物體所受的合外力為變力，則它做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng).(2)

7、看物體的加速度，若物體的加速度不變，則它做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；若物體的加速度變化，則它做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng).知識(shí)深化知識(shí)深化例例1關(guān)于運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，以下說(shuō)法中正確的是A.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)B.變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)C.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變加速運(yùn)動(dòng)D.加速度不變的運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)解析答案解析解析物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)速度方向時(shí)刻變化，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，A正確.變速運(yùn)動(dòng)可能是速度的方向在變化，也可能是速度的大小在變化，所以變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤.曲線運(yùn)動(dòng)可能是變加速曲線運(yùn)動(dòng)，也可能是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤.加速度不變的運(yùn)動(dòng)可能是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，也可能是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤.例例2如圖4所

8、示，物體沿曲線由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)，關(guān)于物體在ab段的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是A.物體的速度可能不變B.物體的速度不可能均勻變化C.a點(diǎn)的速度方向由a指向bD.ab段的位移大小一定小于路程解析答案圖4解析解析做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向時(shí)刻改變，即使速度大小不變，速度方向也在不斷發(fā)生變化，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；做曲線運(yùn)動(dòng)的物體必定受到力的作用，當(dāng)物體所受到的合力為恒力時(shí)，物體的加速度恒定，速度均勻變化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；a點(diǎn)的速度方向沿a點(diǎn)的切線方向，C項(xiàng)錯(cuò)誤；做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的位移大小必小于路程，D項(xiàng)正確.二、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究(1)圖5甲是拋出的石子在空中劃出的弧線，圖乙是某衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的部分軌

9、跡.請(qǐng)畫出物體在A、B、C、D四點(diǎn)的受力方向和速度方向.答案圖5答案答案各點(diǎn)受力方向和速度方向如圖所示.答案(2)用一塊磁鐵，如何使小鋼球做以下運(yùn)動(dòng)：加速直線運(yùn)動(dòng)；答案答案 把磁鐵放置在小鋼球運(yùn)動(dòng)方向的正前方；(3)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是什么？答案答案 所受合力方向與速度方向不共線.答案答案 把磁鐵放置在小鋼球運(yùn)動(dòng)方向的正后方；答案答案 把磁鐵放置在小鋼球運(yùn)動(dòng)方向的某一側(cè).減速直線運(yùn)動(dòng)；曲線運(yùn)動(dòng).1.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件：當(dāng)物體受到的合力的方向與其運(yùn)動(dòng)方向不共線時(shí)，物體將做曲線運(yùn)動(dòng)，與其受到的合力大小是否變化無(wú)關(guān).2.合外力與運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)其軌跡總偏向合外力所指的一側(cè)，或者說(shuō)合外力

10、總指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè).知識(shí)深化知識(shí)深化例例3曲線運(yùn)動(dòng)是自然界更為普遍的運(yùn)動(dòng)形式，下面關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的一些說(shuō)法中，正確的是A.物體只要受到變力的作用，就會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)B.物體在方向不變的外力作用下一定會(huì)做直線運(yùn)動(dòng)C.物體在方向不斷變化的外力作用下一定會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)D.物體在大小不變的外力作用下必做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)解析答案解析解析若力與初速度方向不在一條直線上，物體做曲線運(yùn)動(dòng)，A、B錯(cuò)誤.物體所受的外力方向不斷變化，表明外力不會(huì)與速度始終共線，故在該外力作用下物體一定會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)，C對(duì).做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)物體的受力恒定不變，而不光是受力大小不變，D錯(cuò)誤.例例4汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿曲線由M向N行駛.圖中分

11、別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合力F的四種方向，你認(rèn)為正確的是解析答案解析解析A選項(xiàng)中力的方向與速度方向相同，B選項(xiàng)中力的方向與速度方向相反，這兩種情況下汽車會(huì)做直線運(yùn)動(dòng)，不符合實(shí)際，A、B錯(cuò)誤；物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力的方向指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè)，故C錯(cuò)誤，D對(duì).針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練一物體由靜止開始自由下落，一小段時(shí)間后突然受一恒定水平向右的風(fēng)力的影響，但著地前一段時(shí)間內(nèi)風(fēng)突然停止，則其運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是答案解析解析解析物體自由下落到某處突然受一恒定水平向右的風(fēng)力，則軌跡應(yīng)向右彎曲，且彎點(diǎn)的切線方向應(yīng)豎直向下，故A、B、D都錯(cuò)；撤去風(fēng)力后，物體只受重力，即合外力向下，軌跡應(yīng)向下彎曲，只有C符合，故C正確.物體做

12、曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，關(guān)于受力物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，關(guān)于受力(加速度加速度)的的“一定一定”與與“不一定不一定”1.“一定”：物體受到的合外力(加速度)一定不為零.物體所受合外力(加速度)的方向與其速度方向一定不在同一條直線上.2.“不一定”：物體受到的合外力(加速度)不一定變化，即物體受到的合外力可以是恒力，也可以是變力.歸納總結(jié)歸納總結(jié)當(dāng)堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)解析解析賽車沿彎道行駛，任一時(shí)刻賽車的速度方向是賽車運(yùn)動(dòng)軌跡上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的切線方向，脫落的車輪的速度方向也就是脫落點(diǎn)軌跡的切線方向，車輪脫落后，不再受到車身的約束，只受到與速度方向相反的阻力作用，車輪做直線運(yùn)動(dòng)，故C正確.1.(曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向)在F1賽事中，

13、若在彎道上高速行駛的賽車車輪脫落，則關(guān)于脫落的車輪的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法中正確的是A.仍然沿著汽車的彎道行駛B.沿著與彎道切線垂直的方向飛出C.沿著脫離時(shí)輪子前進(jìn)的方向做直線運(yùn)動(dòng)，離開彎道D.上述情況都有可能1234解析答案2.(曲線運(yùn)動(dòng)的條件)對(duì)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，下列說(shuō)法正確的是A.速度方向與合外力方向不可能在同一條直線上B.加速度方向與合外力方向可能不在同一條直線上C.加速度方向與速度方向有可能在同一條直線上D.合外力的方向一定是變化的解析答案解析解析由物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，速度方向與合外力方向不可能在同一條直線上，所以A正確；根據(jù)牛頓第二定律，加速度與合外力一定同向，所以B、C不正確；在恒力作用下，物體也可以做曲線運(yùn)動(dòng)，只要合外力方向與速度方向不共線就可以，所以D不正確，故選A.12343.(曲線運(yùn)動(dòng)的力、速度與軌跡的關(guān)系)(多選)如圖6所示，一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿軌道ABCD運(yùn)動(dòng)，圖中畫出了質(zhì)點(diǎn)在各處的速度v和質(zhì)點(diǎn)所受合力F的方向，其中正確的是A.A位置 B.B位置C.C位置 D.D位置答案圖612344.(合力與曲線運(yùn)動(dòng))(多選)質(zhì)量為m的物體，在F1、F2、F3三個(gè)共點(diǎn)力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，保持F1、F2不變，僅將F3的方向改變90(大小不變)后，物體可能做 A.加速度大小為 的勻變速直線運(yùn)