第1章 第1节 认识曲线运动（Word教参）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理必修第二册（教科版2019）

　第一章　抛体运动 第1节　认识曲线运动 核心素养导学 物理观念 (1)知道什么是曲线运动。 (2)知道曲线运动的瞬时速度方向。 (3)知道物体做曲线运动的条件。 科学思维 (1)能用极限思想理解曲线运动的瞬时速度方向，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。 (3)会运用牛顿运动定律分析讨论物体做曲线运动的条件。 科学态度与责任 认识生活、生产中的曲线运动的实例，体会物理学研究的很多问题就在身边。 一、曲线运动及其速度方向 1．曲线运动：物体运动轨迹是曲线的运动。 2．速度方向：质点做曲线运动，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。 3．运动性质：曲线运动的速度方向时刻在变化，所以曲线运动是一种变速运动。 数学中所讲的切线方向有两个，即曲线上某点的切线方向有两个。而在物理学中，物体运动轨迹上某点的切线方向只有一个。如图所示，物体从A运动到B，物体在O点的速度方向只能是图中v0的方向。　　 二、物体做曲线运动的条件 1．动力学条件：当运动物体所受合外力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体就做曲线运动。 2．运动学条件：当物体的加速度的方向与速度的方向不在同一直线上时，物体就做曲线运动。 (1)曲线运动是变速运动，因此必定有加速度，而力是产生加速度的原因，所以做曲线运动的物体所受合外力必不为零，所受合外力为零的物体不可能做曲线运动。 (2)物体做曲线运动的条件只强调了合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上，并不关心合外力是否为恒力。做曲线运动的物体所受的合外力可以是变化的，也可以是不变的。　　 1.在砂轮上磨刀具时，刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线方向飞出，如图甲所示；将撑开的带着水的伞绕伞柄旋转时，伞面上的水滴沿伞边各点的切线方向飞出，如图乙所示。这说明了什么？ 提示：这均说明做曲线运动的质点在某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向。 2．请结合以上情景，判断正误： (1)曲线运动一定是变速运动。(√) (2)做曲线运动的物体，速率一定发生变化。(×) (3)做曲线运动的物体，速度一定发生变化。(√) (4)做曲线运动的物体，加速度一定发生变化。(×) (5)曲线运动的加速度可以一直为零。(×) (6)在平衡力作用下，物体可以做曲线运动。(×) (7)在恒力作用下，物体可以做曲线运动。(√) 新知学习(一)|曲线运动的性质　运动的分类 [任务驱动] 下面两幅图片中分别为抛出的篮球和过山车的运动情况。请思考： (1)如何确定它们运动过程中某一位置的速度方向？ (2)它们运动过程中的速度恒定吗？ 提示：(1)物体在某一位置的速度方向为这一位置轨迹的切线方向。 (2)它们做曲线运动时速度方向时刻发生改变，故其速度不恒定。　　　 [重点释解] 1．曲线运动的速度 (1)质点在某一时刻(某一位置)速度的方向与这一时刻质点所在位置处的轨迹的切线方向一致，故其速度的方向时刻改变。 (2)物体做曲线运动时，运动方向不断变化，即速度方向一定变化，但速度的大小不一定变化。 2．曲线运动的性质及特点 (1)性质：速度是矢量，由于速度方向时刻在发生变化，所以曲线运动一定是变速运动。 (2)特点： ①加速度一定不为零；②合外力一定不为零。 3．运动的五种类型 轨迹特点 加速度特点 运动性质 受力特点 直线 加速度为零 匀速直线运动 合力F＝0，属于惯性运动 加速度不变 匀变速直线运动 合力F恒定，与速度v在同一直线上 加速度变化 非匀变速直线运动 合力F变化，与速度v在同一直线上 曲线 加速度不变 匀变速曲线运动 合力F恒定，与速度v不在同一直线上 加速度变化 非匀变速曲线运动 合力F变化，与速度v不在同一直线上 [针对训练] 1．做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的物理量是(　　) A．速率　　　　　　　　 B．速度 C．加速度 D．合外力 解析：选B　物体做曲线运动时，速度方向一定变化，速度大小不一定变化，即速率可能不变，但速度一定变化，故A错误，B正确。做曲线运动的物体的合外力或加速度有可能变化，也有可能不变，C、D错误。 2．(多选)下列关于曲线运动的说法中正确的是(　　) A．任何曲线运动都是变速运动 B．任何变速运动都是曲线运动 C．做曲线运动的物体速度有可能不变 D．做曲线运动的物体加速度有可能不变 解析：选AD　做曲线运动的物体速度方向沿曲线上某点的切线方向，时刻发生变化，曲线运动是变速运动，选项A正确，选项C错误；速度不变的运动是匀速直线运动，变速运动也可能是速度大小改变而方向不变的变速直线运动，选项B错误；做曲线运动的物体加速度可能变化，也可能不变，选项D正确。 3.如图所示，物体沿曲线由a点运动至b点，