第5章 第1节 曲线运动（教师用书Word）-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（人教版2019）

第五章　抛体运动 第1节　曲线运动 [学习目标] 1.知道什么是曲线运动，会确定曲线运动中速度的方向，知道曲线运动是变速运动(物理观念).2.知道物体做曲线运动的条件(物理观念).3.会分析曲线运动中合力方向、速度方向与轨迹的关系(科学思维)． 知识点一　曲线运动的速度方向 1．质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向. 2．在曲线运动中，速度的方向是变化的，所以曲线运动是变速运动． 知识点二　物体做曲线运动的条件 1．动力学角度：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．运动学角度：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．判断下列说法的正误． (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．(×) 2．将一条形磁体放在光滑水平桌面的不同位置，让小铁珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动，得到不同轨迹．图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁体放在位置A时，小铁珠的运动轨迹是b(填轨迹字母代号)，磁体放在位置B时，小铁珠的运动轨迹是c(填轨迹字母代号)．实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在(选填“在”或“不在”)同一直线上时，物体做曲线运动． 考点一　曲线运动的速度方向 【情境导学】 如图所示为砂轮打磨下来的炽热微粒飞离砂轮时的情形，微粒离开砂轮的时刻不同，飞离时的速度方向也不一样． (1)微粒离开砂轮瞬间速度方向如何？ (2)微粒在离开砂轮前速度是否变化？ 答案 (1)沿砂轮的切线方向．　(2)是． 【知识拓展】 1．曲线运动的速度方向 (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，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 (1)性质：速度是矢量，由于速度方向时刻在发生变化，所以曲线运动的加速度一定不为零，是变速运动． (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，如匀变速直线运动． (3)做曲线运动的物体的加速度不一定变化． 【例题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 思维导引：理解曲线运动的速度方向与轨迹的关系． 答案　A 解析　做曲线运动的物体的速度方向时刻发生变化，选项A正确；速度方向发生变化的运动不一定是曲线运动，如物体做往复直线运动，选项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，但不是做曲线运动，选项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，选项D错误． 【变式1】 如图所示，某青年顺时针方向旋转烟火庆祝节日，关于图中轨迹上焰火瞬时速度方向正确的是(　　) A．A B．B C．C D．D 答案　A 解析　焰火做曲线运动，某点的瞬时速度方向为该点的切线方向，选项A正确． 考点二　物体做曲线运动的条件 【情境导学】 如图所示，图甲为抛出的石子在空中运动的部分轨迹，图乙是水平面上一小钢球在磁体作用下的部分运动轨迹．请在图中画出物体在A、B、C、D四点的受力方向和速度方向．(不计空气阻力与摩擦阻力) 　　　　　　 答案 各点受力方向和速度方向如图所示． 　　　　　 【知识拓展】 1．物体做曲线运动的条件 合力方向(或加速度方向)与速度方向不共线是物体做曲线运动的充要条件． 2．物体运动性质的判断 F(a)与v 的方向 轨迹 特点 加速度特点 运动性质 F(a)＝0 直线 a＝0 匀速直线运动 共线 直线 a恒定 匀变速直线运动 a不恒定 非匀变速直线运动 不共线 曲线 a恒定 匀变速曲线运动 a不恒定 非匀变速曲线运动 3．物体的运动轨迹与速度方向、合力方向的关系 合力总是指向轨迹的凹侧，轨迹夹在速度方向与合力方向之间． 【例题2】 曲线运动是自然界中普遍存在的运动形式，下列关于曲线运动的说法，正确的是(　　) A．物体只要受到变力的作用，就会做曲线运动 B．物体在恒定的合力作用下一定会做直线运动 C．物体做曲线运动时，合力方向可能发生变化，也可能不变 D．若物体在大小不变的合力作用下做曲线运动，则一定是匀变速曲线运动 答案　C 解析　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，选项A、B错误；物体做曲线运动时，其所受合力的方向与速度方向不在同一直线上，