5.1 曲线运动 导学案 -2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

高一物理导学案 主题：5-1曲线运动 学习目标 1、知道什么是曲线运动，会判断曲线运动的速度方向，理解曲线运动是一种变速运动（重点）。 2、掌握物体做曲线运动的条件，会判断曲线运动的轨迹、速度与合力方向间的关系（重难点）。 阅读课本·自主思考 1、 曲线运动 1、 曲线运动的定义：运动轨迹是 的运动叫作 。 2、 曲线运动的速度方向 （1） 做曲线运动的物体，速度的方向在 ，所以曲线运动是 运动。 （2） 探究做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向 ① 实验观察 在水平面上放一张白纸，白纸上摆一条由几段稍短的弧形轨道组合而成的弯道，使表面沾有红色印泥的小球以一定的速度从C端滚入，小球从出口A离开后会在白纸上留下一条运动的痕迹，这条痕迹记录了小球在A点的运动方向。拆去一段轨道，小球从B点离开后会在白纸上留下另一条运动的痕迹，这条痕迹记录了小球在B点的运动方向。思考两条痕迹与轨道（曲线）的关系。 B 由图可知两条痕迹与轨道（曲线） ， A 故小球在A、B两点的速度与轨道（曲线） 。 C ②理论分析 如图所示，过曲线上的A、B两点做直线，这条直线叫做曲线的 ，与曲线有 个交点，假设B点逐渐沿着曲线靠近A点，当B点非常非常靠近A点时，这条割线就叫做曲线在A点的 ，与曲线有 个交点。 假设该曲线为某一质点的运动轨迹，该质点从A点运动到B点， B 则该质点的平均速度的方向由 指向 ，当B点越来 越接近A点时，质点的平均速度的方向就越来越接近 A ，B点与A点的距离接近 时，质点在A点的速度方向就沿 。 根据上面的分析，可以得出结论：质点在某一点的速度方向，沿着曲线 。 3、 曲线运动的加速度方向 （1） 物体做曲线运动的时候，由于速度方向 ，物体的加速度一定 ，因此物体所受的合外力 。 （2） 探究做曲线运动的物体的加速度方向 ①实验观察 一个小钢球在水平桌面上做直线运动，在运动路线正前方和旁边放一块磁铁，观察钢球的运动路线。 由实验现象可以看出，当钢球受到的合力方向与速度方向在一条直线上时，钢球做 运动，当钢球受到的合力与速度方向不在一条直线上时，钢球做 运动。大量事实表明：当物体所受的合外力的方向（加速度的方向）与它的速度方向 ，物体做曲线运动。 ②理论分析 B A 在某时刻物体在A点的速度如图所示，经过时间t，物体到达B点，速度如图所示，则A点到B点的平均加速度的方向指向轨迹曲线的 侧（凹或凸），当时间t足够小时，A点与B点无限接近，此时平均加速度就无限接近A点的瞬时加速度，它的方向指向轨迹曲线的 侧（凹或凸）。所以做曲线运动的物体的加速度总指向轨迹的 侧，即合外力总指向 侧。 4、 对曲线运动的进一步理解 （1） 做曲线运动的物体的位移大小一定 （大于或小于）其路程，则平均速度大小一定 其平均速率。 （2） 曲线运动的轨迹始终夹在 方向和 方向之间，且向 的方向弯曲，即 合力指向轨迹的 侧。 （3） 做曲线运动的物体，其所受的合力（加速度）沿着轨迹切线方向的分力（分加速度）使物体 的速度大小发生变化，沿着垂直轨迹切线方向的分力（分加速度）使物体的速度方向发生变化。 v a（F） v a（F） 分类 速度与合力（加速度）的夹角 运动性质 力的作用效果 直线运动 θ=0° 只改变速度的大小，不改变速度的方向。 θ=180° 曲线运动 0°<θ<90° 既改变速度的大小，又改变速度的方向。 90°<θ<180° θ=90° 只改变速度的方向，不改变速度的大小。 5、练习 单选题 1．在物体做曲线运动的某一过程中（　　） A．速度的大小一定变化 B．速度的方向一定变化 C．加速度一定在不断变化 D．加速度与速度的方向可能相同 2．某物体做曲线运动，在一段时间内其位移大小为，则这段时间内物体通过的路程L一定（　　） A．大于 B．小于 C．等于 D．无法确定 3．如图，虚线描述的是跳水运动员在10米跳台跳水时头部的运动轨迹示意图，则运动过程中与入水速度方向可能相同的点是（　　） A．a B．b C．c D．d 4．如图甲所示，在某次抢险救灾过程中，直升机接近目的地时水平向右匀速飞行，消防员沿竖直绳加速滑下。关于该消防员，下列说法正确的是（　　） A．所受合力可能为图乙中的 B．所受合力可能为图乙中的 C．运动轨迹可能为图乙中的① D．运动轨迹可能为图乙中的② 5．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由向行驶，速度逐渐增大。下图分别画出了汽车转 弯时所受合力的四种方向，正确的（　　） A．B．C．D． 二、总结 1、曲线运动的概念。 2、曲线运动速度的方向。 3、曲线运动加速度的方向。 4、曲线运动速度和加速度的关系。 4 学科网（北京）股份有限公司 $$