5.1 曲线运动 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

5.1 曲线运动 上课，同学们好，请坐，今天我们来继续学习物体的运动。 生活中的运动 在我们身边有各种各样的运动，观察图片可以看到图中的物体都在做直线运动，然而除了直线运动外还有曲线运动 生活中的运动 运动轨迹为曲线的运动——曲线运动 比如运动中的篮球、演习的飞机，高速运转的星体等等，这些物体在运动时留下的轨迹都是曲线，所以我们将轨迹为曲线的运动称为曲线运动（板书：概念轨迹为曲线）。 学习目标 1.知道曲线运动瞬时速度的方向； 2.知道物体做曲线运动的条件； 3.理解曲线运动特点。 作为本章的开端，我们今天要研究的内容如下首先，，，然后，，，最后。。。现在一起来看一个小实验。 曲线运动 【观察猜想】1.滴在旋转陀螺上的红墨水飞出的瞬间沿什么方向？ 墨水飞出瞬间的运动(速度)方向可能是轨迹的切线方向 请注意：这是一个小陀螺，往旋转的陀螺上面滴加红墨水，观察红墨水飞出的瞬间沿什么方向？ 师：很明显，红墨水沿边缘飞出时在纸面上留下了其运动的痕迹，观察墨水轨迹，将这些轨迹反向延长，似乎是陀螺边缘处的切线， 2.砂轮打磨下来的炽热微粒飞出的瞬间沿什么方向运动？ 这是砂轮打磨铁条的动态效果图，大家观察图片砂轮打磨下来的炽热微粒在飞出的瞬间沿着什么方向运动？切线。沿谁的切线 接触点的切线，谁的接触点？砂轮和铁条。 砂轮在做什么运动？圆周运动 圆周运动上接触点的切线方向。 我们能直观的从生活中得出结论 运动过程中速度方向时刻发生改变怎样确定曲线运动中任意时刻（或任意位置）的速度方向呢？ （3分钟）做曲线运动的物体任意一点的速度方向都是与轨迹在该点处的切线方向一样吗？我们一起来实验观察一下？ 【实验验证】 一般曲线运动的速度方向 器材：金属小球、弯曲轨道、白纸板、墨水 实验目的：探究小球在曲线运动中任意一点的速度方向与轨迹的关系。 师：实验提供了以下器材：金属小球、墨水、弯曲轨道，白纸板等，我们的目的是探究曲线运动中某点速度方向和轨迹的关系。（投屏） 由于轨道的限制，当小球沿着轨道下滑时小球做曲线运动，小球在轨道的末端脱离了限制，出口处的速度方向与运动方向相同。屏幕上展示的是我们目前的实验器材，老师先示范一遍，给小球一个初速度，观察小球离开出口时的方向轨迹曲线的关系。你看到了吗，小球沿出口什么方向滚出的？似乎是切线方向， 小球离开时的速度有点快，我们怎么把小球离开出口时这个方向记录下来呢？ 沾墨水留下运动痕迹 好大家现在注意观察钢球离开时速度方向与轨迹的关系． Q2:如何确定其他位置处的速度方向？ 生：在不同位置处拆卸轨道，让小球的出口不同很好，那我们一起来看看不同位置处小球离开时的方向和轨迹是什么关系/ （展示总体图）这是刚刚的实验结果，根据结果大家觉得小球在出口处的速度方向和轨迹有何关系？ 出口处的速度方向和轨道末端的切线方向差不多，不同位置处速度的方向一样吗？不同。那么任意一点的速度方向都沿该点的切线上吗？我们一起来分析一下。 【实验演示】： 好那为了验证曲线运动中某点的速度方向到底是不是该点的切线方向，我们来进行一个简单的分析： 曲线运动 【理论分析】 A B 割线 切线 首先来回顾一下数学上如何描述曲线上某点的切线：过曲线上A、B两点作直线，这条直线叫做曲线的割线。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点非常非常接近时，这条割线就叫做曲线在A点的切线。 假设曲线为某一质点的运动轨迹，若质点在某一段时间内由A点运动到B点,质点的平均速度方向由A指向B.,当B点越来越靠近A点时，质点的平均速度方向将越来越接近A点的切线方向。当B点与A点的距离接近0时，质点在A点的速度方向沿过A点的切线方向。根据大量的实验和理论分析已经可以得到这样的结论：如果物体做曲线运动，在任意一点的速度方向，沿---曲线在这一点的切线方向。板书 ） 曲线运动 【理论分析】 A B 结论：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。 曲线运动是一个变速运动 根据结论我们能否找到曲线上任一点的速度方向呢？当然可以。可见做曲线运动的物体速度方向在不断改变，速度是个矢量，方向在改变那么曲线运动是一种什么样的速度？变速运动。（15分钟） 2.人造地球卫星做曲线运动 1.抛出的物体做曲线运动 3.滑雪运动员腾空跃起 【活学活用】1.判断下列曲线运动中物体速度方向 11 学生做（1分钟） 【活学活用】2.判断下列曲线运动中物体速度方向 A B C D 12 提前做，设置1分钟。小组展示：投屏 曲线运动是一种变速运动（速度方向是变化的） 有加速度 F合不为0 有力作用下，小球的运动为什么有时是直线运动有时是曲线运动？ 二：物体做曲线运动的条件？ 演示实验球抛出后受力方向和沿斜面滚下来时的受力方向与速度的关系。什么导致了结果的不同。利用手中的实验仪器