第5章 第1节 曲线运动（Word教参）-【优化指导】2021-2022学年新教材高中物理必修第二册 (人教版2019)

第1节　曲线运动 核心素养 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度与责任 1．知道曲线运动的瞬时速度方向，并会在轨迹图上画出某点的速度方向。 2．理解曲线运动是变速运动，知道物体做曲线运动的条件 1．理解瞬时速度的方向，体会极限思想的运用。 2．通过分析曲线运动，体会牛顿第二定律和力的分解与合成的方法运用 通过实验探究，得出瞬时速度的方向，观察运动的轨迹 通过曲线运动的实例分析，体会物理学在生产、生活中的应用 [对应学生用书P1] 知识点一 曲线运动的速度方向 1．曲线运动：物体运动轨迹是曲线的运动。 2．质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向❶。 3．曲线运动的性质：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❷。 1．做曲线运动的物体，速度可能不变。(　　×　　) 2．曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动。(　　√　　) 3．做曲线运动的物体一定有加速度。(　　√　　) 4．曲线运动的速度大小和方向一定同时改变。(　　×　　) 知识点二 物体做曲线运动的条件 1．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，物体所受的合力一定不为0。 2．曲线运动的条件 (1)从动力学的观点看，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❸，物体做曲线运动。 (2)从运动学观点看，当物体的加速度方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。 1．斜向上抛出的石子可以做直线运动。(　　×　　) 2．物体做曲线运动时，速度方向与合力的方向一定不在同一条直线上。(　　√　　) 3．物体做曲线运动时，合力一定是变力。(　　×　　) 4．物体做曲线运动时，加速度一定不为0。(　　√　　) 批注❶：从平均速度到瞬时速度(从割线到切线)，v＝，Δt→0，v→vA。 生活实例： 批注❷：变速运动的三种情况 (1)速度的大小变化。 (2)速度的方向变化。 (3)速度的大小、方向都变化。 批注❸：曲线运动的条件包含三个方面的内容 (1)初速度不为0。 (2)合力不为0。 (3)合力与速度方向不共线。 [对应学生用书P2] 探究点一　曲线运动的速度方向　(运动观念之形成) ►情境探究 如图所示，在雨天，无后挡泥板的自行车导致骑行人哪个部位最容易被甩湿？骑行人为什么会被甩一身泥？ 提示：泥浆沿车轮边缘某点的切线方向飞出，骑行人后背最容易甩满泥。 ►探究归纳 1．曲线运动的性质：变速运动。 2．曲线运动分类 (1)加速度恒定：匀变速曲线运动。 (2)加速度变化：非匀变速曲线运动。 3．曲线运动的速度特点 (1)速度方向总是沿切线方向。 (2)速度时刻改变。 ►对点例练 如图所示是我国著名网球运动员李娜精彩的比赛瞬间，如果网球离开球拍后，沿图中虚线做曲线运动，则图中能正确表示网球在相应点速度方向的是(　　) A．v1 B．v2 C．v3 D．v4 B　解析：依据曲线运动的特征可知，物体做曲线运动时，任意时刻的速度方向是曲线上该点的切线方向，所以图中能正确表示网球在相应点速度方向的是v2，故B正确，A、C、D错误。 [训练1] 翻滚过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目。如图所示，翻滚过山车(可看成质点)从高处冲下，过M点时速度方向如图所示，在圆形轨道内经过A、B、C三点，下列说法中正确的是(　　) A．过山车过A点时的速度方向沿AB方向 B．过山车过B点时的速度方向沿水平方向 C．过山车过A、C两点时的速度方向相同 D．过山车在圆形轨道上与过M点时的速度方向相同的点在AB段上 B　解析：过山车过每点时的速度方向为轨道在该点的切线方向，故过A点时的速度方向竖直向上，与过C点时的速度方向相反，过B点时的速度方向水平向左，在圆形轨道上与过M点时的速度方向相同的点在CD段上，综上所述，B正确。 探究点二　物体做曲线运动的条件　(运动观念之形成) ►情境探究 斜向上抛出去的篮球为什么做曲线运动？ 提示：篮球的初速度方向与合力方向不在同一直线上。 ►探究归纳 1．物体做直线运动的条件：初速度方向与合力方向在同一直线上。 2．曲线运动的特点 (1)合力指向轨迹凹部内侧。 (2)曲线运动轨迹始终夹在合力方向与速度方向之间。 3．速度与合力夹角的关系 (1)合力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体做曲线运动，速率越来越大。 (2)合力方向与速度方向的夹角为直角时，物体做曲线运动，速率不变。 (3)合力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体做曲线运动，速率越来越小。 ►对点例练 在足球场上罚任意球时，运动员踢出的足球在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门。守门员“望球莫及”，足球的运动轨迹如图所示。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，