5.1 曲线运动（教学课件）【教学无忧】2022-2023学年高一物理同步精品备课（人教版2019必修第二册）

5.1 曲线运动 人教版（2019）物理（必修第二册） 第五单元 曲线运动 老师： 授课时间： 1 课堂导入 问题 下图中物体的运动有什么共同点？ 一、曲线运动的速度方向 1、曲线运动 轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。 我们知道，物体做直线运动时，速度方向与运动轨迹一致。物体做曲线运动时，速度方向又是怎样的呢？ 问题 一、曲线运动的速度方向 2、曲线运动的速度方向 一、曲线运动的速度方向 2、曲线运动的速度方向 分析 过曲线上的A、B两点作直线，这条直线叫做曲线的割线。设想B点逐渐向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，这条割线就叫做曲线在A点的切线。 设想质点由B点运动到A点，质点的平均速度方向不断变化，当B点与A点接近0时，质点在A点速度方向沿A点的切线方向。 B A 一、曲线运动的速度方向 2、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。 曲线运动中，物体的运动状态发生了变化了吗？曲线运动有加速度吗？ 问题 一、曲线运动的速度方向 3、曲线运动的实质 速度是矢量，有大小和方向。大小和方向中任何一个变化了，速度均发生了变化。物体做曲线运动时，速度的方向在不断变化，所以曲线运动一定是变速运动，运动状态在不断变化。 只要速度有改变，即△v≠O，就一定具有加速度。 一、曲线运动的速度方向 【对点训练1】 下列说法正确的是(　　) A.做曲线运动的物体速度方向一定发生变化 B.速度方向发生变化的运动一定是曲线运动 C.速度变化的运动一定是曲线运动 D.加速度变化的运动一定是曲线运动 答案:A 解析:做曲线运动的物体速度方向时刻发生变化,故A正确。速度方向发生变化不是判断物体做曲线运动的条件,而是曲线运动的特点,如物体在弹簧作用下的往返运动,物体速度方向改变,但此运动是直线运动,故B错误。速度是矢量,速度的变化包括大小和方向的变化,如匀变速直线运动,物体速度大小发生变化,但不是曲线运动,故C错误。做直线运动的物体加速度也可以变化,如变加速直线运动,故D错误。 二、物体做曲线运动的条件 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？ 问题 演示实验 【实验器材】 钢球、磁铁、带有斜槽的桌面。 【实验步骤】 （1）让钢球从斜槽上沿直线下滑，在水平面上做直线运动。 （2）在钢球运动路线的正前方或旁边放一块磁铁观察钢球的运动。 二、物体做曲线运动的条件 二、物体做曲线运动的条件 1、物体做曲线运动的条件 （1）物体的初速度不为零 （2）F合与 v 的方向不共线或a与v的方向不共线 做曲线运动的物体运动轨迹、速度方向与其所受合力方向三者位置关系如何？ 问题 v F G G v1 v2 G v3 二、物体做曲线运动的条件 2、曲线运动的轨迹与速度、合力的关系 v F 轨迹 凹 凸 无力不拐弯， 拐弯必有力 做曲线运动的物体的轨迹与速度方向相切，并向合力方向弯曲，(如图所示)夹在速度方向与合力方向之间 二、物体做曲线运动的条件 3、合外力与速率变化的关系 甲　　　　　 乙　　　　 　丙 二、物体做曲线运动的条件 【对点训练2】 若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合力F的方向,如图所示。则物体运动可能的轨迹是(　　) 解析:物体做曲线运动时,速度沿曲线的切线方向,合力方向和速度方向不共线,且指向曲线凹的一侧,即运动轨迹在合力方向与速度方向之间,且向合力的方向弯曲,故选项B正确。 课堂小结 课堂练习 1. （对曲线运动速度方向的理解）假如在弯道上高速行驶的赛车的后轮突然脱离赛车,关于脱离赛车后的车轮的运动情况,以下说法正确的是(　　) A.仍然沿着赛车行驶的弯道运动 B.沿着与弯道垂直的方向飞出 C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动,离开弯道 D.上述情况都有可能 解析:赛车沿弯道行驶,任一时刻赛车上任意一点的速度方向都是赛车运动的曲线轨迹上对应点的切线方向。脱离赛车的后轮的速度方向就是脱离点所在轨迹的切线方向,所以C选项正确。 课堂练习 2.(曲线运动速度方向的判断)如图所示,篮球沿优美的弧线穿过篮筐,图中能正确表示篮球在相应点速度方向的是(　　) A.v1 B.v2 C.v3 D.v4 解析:篮球在某一点的速度方向就是运动轨迹上该点的切线方向,故C正确 C 课堂练习 3.(曲线运动的受力与轨迹的关系)(多选)一辆汽车在水平公路上由直道进入弯道,沿曲线由M向N行驶,下图中分别画出了这辆汽车转弯时所受合力F的四种方向,你认为可能正确的是(　　) 答案:CD 解析:做曲线运动的物体,合力指向轨迹凹侧,故选项C、D正确。 课堂练习