5.1 曲线运动 （知识回顾+课堂练习+板书知识点 ）—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册讲义

曲线运动 知识回顾 1、当速度与合力同向，速度 增大 ，当速度与合力反向，速度 减小 2、力是 改变运动状态 的原因 新课预习 思考：生活中的物体除了直线运动，运动轨迹还有什么样的运动呢？若有，那么这种运动的速度方向及受力有什么特点呢？ 一、曲线运动的速度方向 观察图片，这些物体运动的轨迹有什么特点？与我们所学的直线运动相同吗？ 1、曲线运动：我们把轨迹是 曲线 的运动称为曲线运动。 请观察图片中砂轮做直线运动还是曲线运动？“火星”脱落时的运动方向是什么样的？ 再想一下想，下雨天打的雨伞，若旋转起来之后，从伞边缘脱离的水滴在脱离瞬间的速度是什么方向？ 如图是小球运动的轨迹，你觉得小球在A、B两处的速度方向应该是什么方向呢？请你尝试着画一下 ( A B ) 判断轨迹上某点速度方向，除了实验方法外还可以用数学方法讨论，讨论这一问题时要明确一个数学概念——曲线的 切线 。 ( A B )如图所示，过曲线上A、B两点作直线，这条直线叫作曲线的 割线 。设想B点逐渐沿曲线向A点移动，这条割线的位置也就不段变化。当B点非常接近A点时，这条割线就叫做曲线在A点的 切线 。 若质点在一段时间内从B点运动到A点，则质点的平均速度的方向由 B点指向 A点 。当B点越来越靠近A点时，质点的平均速度方向将越来越接近A点的 切线方向 。当B点与A点的距离接近0时，质点在A点的速度方向沿过A点的 切线方向 。 根据上面的分析，可以得到结论：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。 思考与讨论：物体如果不受力，将静止或做匀速直线运动。那么，你认为物体在什么条件下做曲线运动呢？ 物体做曲线运动时，由于速度方向 时刻改变 ，物体的加速度一定不为 0 ，因此，物体所受的合力一定不为 0 。 分析一下沿斜向上抛出的石子，忽略空气阻力，石子只受重力 ，并且重力方向与速度方向 同一条直线上，所以石子做曲线运动。 ( A B )大量事实表明：当物体所受合力 的方向与它速度方向不在同一直线上 时，物体做曲线运动。 请在图中A点、B点画出速度及重力方向，发现速度与合力一定在轨迹的两侧 ，合力指向轨迹的内侧 。 例一、跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，我国跳水队多次在国际跳水赛上摘金多银，被誉为跳水“梦之队”。图中虚线描述的是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向以速度v入水。整个运动过程中，除运动员入水前一段时间外，在哪几个位置头部的速度方向与入水时速度v的方向相同？在哪几个位置与速度v的方向相反？在图中标出这些位置。 例二、汽车以恒定的速率绕圆形广场一周用时2min，每行驶半周，速度方向改变的角度是多少？汽车每行驶10s，速度方向改变的角度是多少？先画一个圆表示汽车运动的轨迹，然后作出汽车在相隔10s的两个位置的速度矢量示意图。 知识要点——板书整理 曲线运动 1、曲线运动的速度方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的 切线方向 。 2、物体做曲线运动的条件：当物体所受合力的方向与它的速度方向 不在同一直线上 时。 3、物体做曲线运动的特点：（1）轨迹上某点的速度方向为该点切线方向 ；（2）合力与速度一定在轨迹的 两侧 ；（3）合力一定指向轨迹的 内侧；（4）曲线运动一定是 变速 运动，因为速度方向时刻在变化。 $曲线运动 知识回顾 1、当速度与合力同向，速度 ，当速度与合力反向，速度 2、力是 的原因 新课预习 思考：生活中的物体除了直线运动，运动轨迹还有什么样的运动呢？若有，那么这种运动的速度方向及受力有什么特点呢？ 一、曲线运动的速度方向 观察图片，这些物体运动的轨迹有什么特点？与我们所学的直线运动相同吗？ 1、曲线运动：我们把轨迹是 的运动称为曲线运动。 请观察图片中砂轮做直线运动还是曲线运动？“火星”脱落时的运动方向是什么样的？ 再想一下想，下雨天打的雨伞，若旋转起来之后，从伞边缘脱离的水滴在脱离瞬间的速度是什么方向？ 如图是小球运动的轨迹，你觉得小球在A、B两处的速度方向应该是什么方向呢？请你尝试着画一下 ( A B ) 判断轨迹上某点速度方向，除了实验方法外还可以用数学方法讨论，讨论这一问题时要明确一个数学概念——曲线的 。 ( A B )如图所示，过曲线上A、B两点作直线，这条直线叫作曲线的 。设想B点逐渐沿曲线向A点移动，这条割线的位置也就不段变化。当B点非常接近A点时，这条割线就叫做曲线在A点的