第一章 1．认识曲线运动（教师用书）-2022-2023学年新教材高中物理必修第二册【正禾一本通】同步课堂高效讲义（教科版2019）

1．认识曲线运动 课程标准 核心素养 1.了解曲线运动，会确定曲线运动速度的方向，知道曲线运动是一种变速运动 2.知道物体做曲线运动的条件 3.理解曲线运动中合力方向、速度方向与轨迹的关系 物理观念：曲线运动、切线的概念 科学思维：能够理解物体做曲线运动的条件，能够运用其规律，分析解决简单的物理问题 科学探究：通过实验知道物体做曲线运动的条件 科学态度与责任：会判断生产、生活中物体做曲线运动的速度方向 一 、曲线运动的速度方向 1．曲线运动：我们把物体运动轨迹是曲线的运动，叫作曲线运动。 2．切线：如图所示，过曲线上的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断变化。当B点非常非常接近A点时，这条割线就叫作曲线在A点的切线(tangent)。 3．速度的方向：质点经过某一位置时的速度方向，就是曲线在这一点的切线方向。 二、物体做曲线运动的条件 当运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体就做曲线运动。 1．判断正误 (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)做曲线运动的物体的位移大小可能与路程相等。(　　) (4)做曲线运动的物体所受的合力一定是变力。(　　) (5)做曲线运动的物体加速度一定不为零。(　　) 答案：　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√ 2．链接实景 如图所示，水平喷出的水，为什么做曲线运动？ 提示：　喷出的水所受的合力(重力)方向与水的速度方向不在同一条直线上。 学生用书第2页 知识点一　曲线运动的速度方向及运动性质 “丢沙包”游戏曾经风靡南北，是一个经典的群体性游戏，极受孩子们欢迎。 (1)丢出的沙包在空中做直线运动还是曲线运动？ (2)沙包运动的速度在不同时刻有什么特点？曲线运动一定是变速运动吗？ 提示：　(1)曲线运动。 (2)速度方向时刻发生变化，都沿该时刻曲线的切线方向；曲线运动一定是变速运动。 1．曲线运动的速度方向：做曲线运动的物体，在任一时刻(或位置)的瞬时速度方向与该时刻质点所在位置处曲线的切线方向一致，并指向物体运动的方向。如图所示。 2．速度的特点：速度是矢量，既有大小，又有方向。物体做曲线运动时，速度大小可能变化、可能不变化，速度方向一定变化。加速度一定不为零。 3．曲线运动的类型及判断方法 (1)看物体所受的合力。若物体所受的合力为恒力，则它做匀变速曲线运动；若物体所受的合力为变力，则它做非匀变速曲线运动。 (2)看物体的加速度。若物体的加速度不变，则它做匀变速曲线运动；若物体的加速度变化，则它做非匀变速曲线运动。 如图所示的是一位跳水队员在空中完成动作时头部的运动轨迹，最后运动员以速度v沿竖直方向入水。则在轨迹的a、b、c、d四个位置中，头部的速度沿竖直方向的是(　　) 　 A．a位置　　 B．b位置 C．c位置 D．d位置 C　[物体做曲线运动，轨迹是曲线，任一点的切线方向为速度方向，由图可知，c点的速度方向竖直向下，故C正确。] 针对练1.如图所示，某同学正在荡秋千，他经过最低点P时的速度方向是(　　) A．a方向 B．b方向 C．c方向 D．d方向 B　[曲线运动中某一点的速度方向为该点的切线方向，故选项B正确。] 针对练2.(2022·北京西城高一期末)如图所示，虚线为飞机在某一平面内飞行的一段轨迹，P是轨迹上的一点。某班同学在该平面内共画出了四种有向线段甲、乙、丙、丁，用来表达飞机经过P点时瞬时速度的方向，则其中正确的是(　　) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 C　[做曲线运动的物体的速度方向沿轨迹的切线方向，则飞机经过P点时瞬时速度的方向正确的为丙。故选C。] 学生用书第3页页 知识点二　物体做曲线运动的条件 如图甲所示，汽车转弯时，所受地面的摩擦力大致方向是什么？如图乙所示的小球以v0的速度运动，若把磁铁放在A、B两位置上，那么，小球的运动轨迹将沿a、b、c、d哪条线？说明了什么？ 提示：　如题图甲所示，根据生活经验，如果地面较滑，汽车会打滑，会向弯道的外侧偏离，可知汽车转弯时所受地面的摩擦力大致指向弯道凹侧。 如题图乙所示，如果磁铁放在位置A，小球的运动轨迹沿b。说明合力的方向与速度方向在同一直线上时，物体做直线运动。如果磁铁放在位置B，小球的运动轨迹沿c。说明合力的方向与速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，轨迹向合力的方向发生弯曲。 1．物体做曲线运动的条件 合力方向(或加速度方向)与速度方向不共线。 2．判断物体的运动情况和性质的方法 (1)判断物体做曲线运动还是直线运动的方法 F合(或a)与v在同一条直线上→直线运动 F合(或a)与v不在同一条直线上→曲线运动 (2)判断