第1章 第1节 曲线运动（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中物理必修第二册（粤教版2019）

第一节　曲线运动 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 栏目索引 教材知识 梳理 知识方法 探究 随堂达标 训练 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 教材知识 梳理 曲线 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 接近 割线 曲线 切线 变速 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 合外力 加速度 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 × × √ 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 知识方法 探究 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 随堂达标 训练 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 谢谢观看！ 返回导航 物理 必修 第二册 （Y） 第一章　抛体运动 课程内容要求 核心素养提炼 1.通过实验，了解曲线运动，知道曲线运动的速度方向． 2．知道物体做曲线运动的条件． 1.物理观念：知道什么是曲线运动，理解曲线运动的速度方向，理解物体做曲线运动的条件，形成正确的物理观念． 2．科学思维：理解曲线运动是一种变速运动，会判断物体是做直线运动还是曲线运动，培养科学思维． 3．科学探究：研究曲线运动的速度方向，通过实验归纳物体做曲线运动的条件，进行科学探究． eq \a\vs4\al(一、认识曲线运动) 运动轨迹是______的运动，称为曲线运动．如货物沿着弯曲的传送带前进，如水平抛出的物体的运动、绕太阳转动的地球的运动等． eq \a\vs4\al(二、物体做曲线运动的速度方向) 1．切线：如图所示，当B点非常非常______A点时，这条______就叫作曲线在A点的切线． 2．速度方向：质点在某一点的速度方向，沿______在这一点的______方向． 3．运动性质：曲线运动是______运动． [思考] 下面两幅图中篮球和过山车的运动轨迹都是曲线．它们的速度方向是否变化？ 提示　篮球和过山车在运动时，它们的速度方向时刻在变化着． eq \a\vs4\al(三、物体做曲线运动的条件) 1．从动力学角度：当物体所受_________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．从运动学角度：当_________的方向与速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动． [判断] (1)曲线运动的加速度可以一直为零．( ) (2)在平衡力作用下，物体可以做曲线运动．( ) (3)在恒力作用下，物体可以做曲线运动．( ) 探究点一　曲线运动速度方向的特点 如图甲所示，在泥泞的道路上骑摩托车时，车轮溅起的泥浆沿什么方向飞出？如图乙所示，转动雨伞，伞边缘的雨滴离开伞面时沿什么方向飞出？ 提示　泥浆沿车轮边缘某点的切线方向飞出；雨滴沿伞边缘某点的切线方向飞出． 1．曲线运动的速度 (1)曲线运动中物体在某时刻(或某位置)的速度方向，就是运动轨迹曲线上这一点的切线方向． (2)速度是矢量，既有大小，又有方向．物体做曲线运动时，速度大小可能变化、可能不变化，速度方向一定变化． 2．曲线运动的分类 (1)匀变速曲线运动：加速度恒定的曲线运动，即物体在恒力作用下的曲线运动． (2)变加速曲线运动：加速度变化的曲线运动，即物体在变力作用下的曲线运动． 曲线运动分类实例 INCLUDEPICTURE "../粤教物理必修二/L4+.TIF" \* MERGEFORMAT eq \a\vs4\al(标枪只在重力作用下的曲,线运动是匀变速曲线运动．) eq \a\vs4\al(地球在太阳引力下的曲线,运动是变加速曲线运动．) 如图所示的陀螺是民间的娱乐工具，也是我们很多人小时候喜欢的玩具．从上往下看(俯视)，若陀螺立在某一点顺时针匀速转动，此时向陀螺上滴墨水，则被甩出的墨水径迹可能是图中的哪一个(　　) D　[陀螺的边缘上的墨水沿切线方向飞出，所以A、B错误；陀螺立在某一点顺时针匀速转动，故C错误、D正确．] [训练1]　高台跳水比赛时，运动员起跳后在空中做出各种动作，最后沿竖直方向进入水中．若此过程中运动员头部连续的运动轨迹示意图如图中虚线所示，a、b、c、d为运动轨迹上的四个点．关于运动员头部经过这四个点时的速度方向，下列说法中正确的是(　　) A．经过a、b、c、d四个点的速度方向均可能竖直向下 B．只有经过a、c两个点的速度方向可能竖直向下 C．只有经过b、d两个点的速度方向可能竖直向下 D．只有经过c点的速度方向可能竖直向下 B　[由于曲线运动的速度方向为该点轨迹的切线方向，所以在图中的a点速度方向可能竖直向下，b点的速度方向竖直向上，c点的速度方向可能竖直向下，d点的速度方向竖直向上，故B正确，A、C、D错误．] [训练2]　如图为水平桌面上的一条弯曲轨道．钢球进入轨道的M端沿轨道做曲线运动，它从出口N端离开轨道后的运动轨迹是(　　) A．a　　 B．b　　 C．c　　 D．d C　[物体做曲线运动条件是合力方向与速度方向不在同一条直线上，速度的大小可以不变，但方向时刻变化，由于外力的作用，钢球的状态不断改变，当离开末端时，由于惯性，仍保持原来运动的方向，即沿着曲线的切线方向，故C正确，A、B、D错误．] 探究点二　物体做曲线运动的条件 如图喷出的水，为什么做曲线运动？ 提示　喷出的水所受的合力(重力)与喷出的水的速度不在一条直线上． 1．物体做曲线运动的条件 (1)动力学条件：合外力与速度方向不共线． (2)运动学条件：加速度与速度方向不共线． 2．合外力与运动轨迹的关系 曲线运动的轨迹始终夹在合力方向与速度方向之间，而且向合力的方向弯曲，即合力指向轨迹的凹侧． 3．合外力与速率的关系 (1)合外力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体做速率越来越大的曲线运动． (2)合外力方向与速度方向的夹角始终为直角时，物体做速率不变的曲线运动． (3)合外力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体做速率越来越小的曲线运动． 曲线运动的速度改变与受力的关系 4．确定曲线运动的轨迹的方法 (1)做曲线运动的物体，运动轨迹不断改变，其改变后的轨迹处在运动方向与合外力方向构成的夹角之间，且偏向合外力所指的一侧． (2)若物体在恒力作用下做曲线运动，物体的运动轨迹越来越接近力的方向，但不会与力的方向相同． 如图为赛车弯道超车的图示，外侧的赛车在水平弯道上加速超越前面的赛车．若外侧的赛车沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大．如图中A、B、C、D分别画出了外侧的赛车在弯道超车时所受合力F的四种方向，你认为正确的是(　　) B　[赛车做的是曲线运动，赛车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由于赛车是从M向N运动的，并且速度在增大，所以合力与赛车的速度方向的夹角要小于90°，故B正确，A、C、D错误．] [训练3]　设想如果自行车轮子没有了挡泥板，当轮子上所粘的泥巴因车轮快速转动而被甩落时，如果不考虑空气阻力的作用，下列说法正确的是(　　) A．泥巴在最初一段时间内，将做匀速直线运动 B．任何情况下被甩落，泥巴都是做曲线运动 C．泥巴离开轮子时的速度方向没有任何规律可循 D．泥巴做曲线运动的条件是所受重力与它的速度方向不在同一直线上 D　[泥巴在离开轮子的瞬间，若速度的方向竖直向上或竖直向下，则速度的方向与重力的方向相反或相同，泥巴将做直线运动，在其余的情况下泥巴速度的方向与重力的方向不在同一条直线上，所以将做曲线运动，故A、B错误，D正确；泥巴离开轮子时的速度方向与轮子的切线的方向是相同的，故C错误．] [训练4]　小文同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢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．如图所示，图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置A时，小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号).磁铁放在位置B时，小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号).实验表明，当物体所受合力的方向跟它的速度方向________(选填“在”或“不在”)同一直线上时，物体做曲线运动． 解析　磁铁放在位置A时，处于初速度方向所确定的直线上，则小钢珠沿直线b运动．磁铁放在位置B时，不在初速度方向所确定的直线上，根据图中磁铁位置，综合分析可知小钢珠做曲线运动且偏离原直线方向沿曲线c运动，由此得出物体所受合力的方向与它的初速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动． 答案　　b　c　不在 1．(曲线运动的概念)关于曲线运动，下列说法正确的是(　　) A．做曲线运动的物体，在一段时间内运动的路程可能为零 B．曲线运动一定是匀速运动 C．在平衡力作用下，物体可以做曲线运动 D．在恒力作用下，物体可以做曲线运动 D　[做曲线运动的物体，在一段时间内可能回到出发点，位移可以为零，但路程不可能为零，A错误；曲线运动的速度方向一定变化，所以一定是变速运动，B错误；由牛顿第一定律可知，在平衡力作用下，物体一定做匀速直线运动或处于静止状态，C错误；只要物体所受合力方向与物体速度方向不共线，物体就做曲线运动，D正确．] 2．(曲线运动的条件)老鹰在天空中飞翔，图中虚线表示老鹰在竖直平面内飞行的轨迹，关于老鹰在图示位置时的速度v及其所受合力F的方向可能正确的是(　　) B　[做曲线运动的物体的速度方向沿曲线的切线方向，故A、D错误；做曲线运动时，物体所受合力指向轨迹的内侧，故B正确，C错误．] 3．(曲线运动的理解)质量为m的物体，在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持F1、F2不变，仅将F3的方向改变90°(大小不变)后，物体可能做(　　) A．加速度大小为 eq \f(F3,m) 的匀变速直线运动 B．加速度大小为 eq \f(\r(2)F3,m) 的匀变速直线运动 C．加速度大小为 eq \f(F3,m) 的匀变速曲线运动 D．匀速直线运动 B　[物体在F1、F2、F3三个共点力作用下做匀速直线运动，三力平衡，必有F3与F1、F2的合力等大反向，当F3大小不变，方向改变90°时，F1、F2的合力大小仍为F3，方向与改变方向后的F3夹角为90°，故F合＝ eq \r(2) F3，加速度a＝ eq \f(\r(2)F3,m) ，则物体可能做加速大小为 eq \f(\r(2)F3,m) 的匀变速直线运动，可能做加速度大小为 eq \f(\r(2)F3,m) 的匀变速曲线运动，故B正确，A、C、D错误．] 4．(曲线运动的条件)“歼­20”战斗机列装空军作战部队，意味着中国是继美国之后世界上第二个走完第五代战斗机论证评价、设计、研发、原型机测试、定型生产、最终服役全部阶段的国家． INCLUDEPICTURE "../粤教物理必修二/L15.TIF" \* MERGEFORMAT 　　 (1)如果“歼­20”在某次飞行过程中沿曲线MN加速向上爬升，请问在飞行过程中其所受合力与速度方向夹角有何特点？ (2)在图中最能表示“歼­20”在P点的速度方向与其受到合力方向的分别为哪个？ 解析　(1)由于“歼­20”沿曲线加速爬升，所以其所受合力方向与速度方向的夹角为锐角． (2)由于速度方向与轨迹切线方向一致，所以在P点的速度方向是③；由于“歼­20”所受合力方向与速度方向的夹角为锐角，所以它所受合力应该为②. 答案　　见解析 $$