第5章 第1节 曲线运动（Word教参）-【优化指导】2022-2023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❶方向❷。 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❸。 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❹ (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，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)，＝，Δt→0，→vA。 批注❷：数学中的“切线”与物理学中的“切线”有着不同的含义，前者是无方向的直线，后者是有方向的，“切线方向”指向运动的方向。 生活实例： 批注❸：(1)曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动。 (2)速度变化有三种情况：只有大小变化、只有方向变化、大小和方向同时变化。不能一提到速度变化就认为只是其大小变了。 批注❹：物体做曲线运动的条件只强调了合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上，并不关心合力是否为恒力。做曲线运动的物体所受的合力可以是变化的，也可以是不变的。 [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 曲线运动的性质 速度方向 运动性质 由于速度方向不断发生变化，故曲线运动一定是变速运动 说明 ①曲线运动可能是匀变速运动(a恒定)，也可能是非匀变速运动； ②变速运动不一定是曲线运动； ③曲线运动中位移的大小小于路程 ►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。 [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．物体做曲线运动的条件 (1)动力学条件：物体所受合力的方向与物体的速度方向不在同一直线上。 (2)运动学条件：物体加速度的方向与物体的速度方向不在同一直线上。 2．运动性质与速度和合力的夹角的关系 速度和合力的夹角θ 运动性质 力的作用效果 θ＝0° 直线 运动 加速直线运动