内容正文:
(1)概念:轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
(2)范围:
曲线运动是普遍的运动情形。
小到微观世界(如电子绕原子核旋转);
大到宏观世界(如天体运行)都存在。
生活中如投标枪、铁饼、跳高、跳远等均为曲线运动。
为什么有些物体做直线运动,有些物体做曲线运动呢?那我们必须掌握曲线运动的性质及产生的条件。
一、什么是曲线运动
从运动学的角度,如何研究曲线运动呢?
曲线运动:物体的运动轨迹是曲线
回顾:1.如何来描述一个物体的运动呢?要定量描述呢?
曲线运动的位移
2.描述平面运动用什么方法呢?
O
X
Y
A
L
XA
YA
方法:建立平面直角坐标系
完备而又简单的方式
正交分解位移
二、曲线运动物体的速度方向
1、三个实例
(1)在旋转的砂轮上磨刀具。
思考问题:磨出的火星如何运动?为什么?
分析:磨出的火星是砂轮与刀具磨擦出的微粒,由于惯性,以脱离砂轮时的速度沿切线方向飞出,切线方向即为火星飞出时的速度方向。
二、曲线运动物体的速度方向
1、三个实例
(2)撑开带有雨滴的雨伞绕柄旋转,伞边缘上的水滴如何运动?
观察并思考:水滴为什么会沿脱离时的轨迹的切线飞出?
(3)链球运动员运动到最快时突然松手,在脱手处小球如何飞出?
观察并思考:链球为什么会沿脱手处的切线飞出?
动画演示:曲轨运动
2、理论分析:思考并讨论:
(1)在变速直线运动中如何确定某点瞬时速度?
分析:如要求直线上的某处A点的瞬时速度,可在离A不远处取一B点,求AB的平均速度来近似表示A点的瞬时速度,如果时间取得更短,这种近似更精确,如时间趋近于零,那么AB间的平均速度即为A点的瞬时速度。
(2)在曲线运动中如何求某点的瞬时速度?
分析:用与直线运动相同的思维方法来解决。
先求AB的平均速度,据式:可知:VAB的方向与SAB的方向一致,t越小,VAB越接近A点的瞬时速度,当t 0 时,AB曲线即为切线,A点的瞬时速度为该点的切线方向。可见,速度的方向为质点在该处的切线方向,且方向是时刻改变的。因此,曲线运动是变速运动。
见课本P3图5.1-5
割线与切线(学生自行
看书后、教师讲评)
极限思想
VA
A
B
VB
S
3、结论:
曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点(或某一时