内容正文:
第五章 抛体运动
5.1 曲线运动
砂轮打磨下来的炽热微粒和飞出的链球,分别沿着什么方向运动?
教学目标
1.知道做曲线运动的物体的速度方向。
2.理解物体做曲线运动的条件。
3.会判断曲线运动轨迹上某点的速度方向,会分析做曲线运动的物体在轨迹上某位置的受力情况。
新课导入
到目前为止,我们只研究了物体沿着一条直线的运动。实际上,自然界中的曲线运动是很常见的。运动员奋力投球,篮球沿着一条优美的弧线进入篮筐;亿万年来地球在接近圆形的轨道上绕太阳时刻不停地公转。
我们把运动轨迹是曲线的运动称为曲线运动。
曲线运动
思考:这几幅图中物体的运动轨迹有何特点?
物体的运动轨迹是一条曲线。
曲线运动的速度方向
微粒沿什么方向飞出?
球沿什么方向飞出?
我们知道,物体做直线运动时,速度方向与运动轨迹一致,物体作曲线运动时,速度方向又是怎样的呢?
猜想:沿着切线运动
演示:观察做曲线运动物体的速度方向
水平桌面上摆一条弯曲的轨道,它是由几段稍短的弧形轨道组合而成.使钢球由轨道的C端滚入.在轨道下面放一张白纸,蘸有墨水的钢球从出口A离开轨道后在白纸上留下一条运动痕迹,记录钢球在A点的运动方向.
拆去一段轨道,钢球的轨道出口改在B点.用相同方法记录钢球在轨道B点的运动方向.
白纸上的墨迹与轨道曲线有什么关系?
A
B
对于切线,我们并不陌生,在数学中我们学过圆的切线。那么其它曲线的切线又是指什么呢?
右图中是一段曲线,A、B为曲线上的两个点,图中的黄点表示B点向A点靠近的轨迹。
当B点向A点靠近时,割线的位置和方向不断变化,当B点无限靠近A点时,这条割线就叫做曲线在A点的切线。
过A、B作一条直线,叫做曲线的割线。
理论分析
A
B
C
D
E
F
物体越靠近A点,从物体所在位置,到A点的平均速度方向,就越接近过A点的切线方向。当物体无限靠近A点时,平均速度等于物体在A点的瞬时速度,方向沿过A点曲线轨迹的切线方向。
如果质点P沿曲线从B点向A点运动
B、A连线方向就是物体位移方向,也是平均速度方向。
明确了曲线的切线概念,我们再来看曲线运动的速度方向.
结论:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向。
速度是矢量,既有大小,又有方向。由于曲线运动中速度的方向是变化的,所以曲线运动是变速运动。