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

第五章 抛体运动 人教版 必修二 5.1曲线运动 1.知道曲线运动的瞬时速度方向，能运用极限思想理解瞬时速度方向，并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，知道物体做曲线运动的条件。 3.会分析做曲线运动的物体在轨迹上某位置的受力情况。 一、学习目标 1、曲线运动的速度方向 2、物体做曲线运动的条件 目 录 曲线运动的速度方向 PART 1 4 二、新课导入 观察以下物体的运动，并回答他们有什么共同点？ 抛出去的篮球 过山车 转弯的汽车 轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。 三、新知学习 物体做曲线运动时，速度方向是怎样的呢？ 炽热微粒飞出方向 炽热微粒飞出方向 根据上述两个视频，可以得出什么猜想？ 钢球从出口离开后会在白纸上留下一条运动的痕迹，它记录了钢球在该点的速度方向。 1、实验探究：观察做曲线运动物体的速度方向 三、新知学习 A B 右图中是一段曲线，A、B为曲线上的两个点，图中的黄点表示B点向A点靠近的轨迹。 当B点向A点靠近时，割线的位置和方向不断变化，当B点无限靠近A点时，这条割线就叫做曲线在A点的切线。 过A、B作一条直线，叫做曲线的割线。 相关数学知识：切线 三、新知学习 A B P P P P P C D E F P vA 物体越靠近A点，从物体所在位置，到A点的平均速度方向，就越接近过A点的切线方向。当物体无限靠近A点时，平均速度等于物体在A点的瞬时速度，方向沿过A点曲线轨迹的切线方向。 如果质点P沿曲线从B点向A点运动 B、A连线方向就是物体位移方向，也是平均速度方向。 “极限思想”判断曲线运动速度方向 三、新知学习 曲线运动的实质 找出以下运动轨迹上A、B、C三点的运动方向，思考运动方向是否一样，你能得出什么结论？ A B C 速度是矢量，有大小和方向。大小和方向中任何一个变化了，速度均发生了变化。物体做曲线运动时，速度的方向在不断变化，所以曲线运动一定是变速运动，运动状态在不断变化。 只要速度有改变，即△v≠O，就一定具有加速度。 11 曲线运动的特点 （1）曲线运动的在某一点的速度方向沿着该点的切线方向。 （2）曲线运动的运动方向时刻在改变； （3）曲线运动是变速运动，一定具有加速度，合外力不为零。 物体在什么情况下做曲线运动呢？ 三、新知学习 12 物体做曲线运动的条件 PART 2 13 (1)动力学条件: 当运动物体所受合外力方向跟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: 做曲线运动的物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上. F v0 v0 a 三、新知学习 做曲线运动的物体运动轨迹、速度方向与其所受合外力方向三者位置关系如何？ v F G G v1 v2 G v3 做曲线运动的物体的轨迹与速度方向相切，并向合力方向弯曲，(如图所示)夹在速度方向与合力方向之间。 三、新知学习 16 (1)小球所受合外力的方向与速度方向夹角为锐角，速率如何变化？ (2)小球所受合外力的方向与速度方向夹角为始终是直角，速率如何变化？ (3)小球所受合外力的方向与速度方向夹角为钝角，速率如何变化？ 速率增大 速率不变 速率减小 三、新知学习 17 ①F合或a 跟 v 在同一直线上 直线运动 F合或a 恒定→匀变速直线运动 F合或a 变化→变加速直线运动 ②F合或a 跟 v 不在同一直线上 曲线运动 F合或a 恒定→匀变速曲线运动 F合或a 变化→变加速曲线运动 说明：判断直线还是曲线运动关键看a与v是否共线；判断匀变速还是变加速关键看a是否恒定 三、新知学习 C 1、如图所示，是质点做匀变速曲线运动的轨迹的示意图。已知质点在B点的加速度方向与速度方向垂直，则下列说法中正确的是（　　） A．质点在C点的速率小于B点的速率 B．质点在A点的加速度比C点的加速度大 C．质点在C点的速率大于B点的速率 D．从A点到C点，质点的加速度与速度的夹角 先增大后减小，速率先减小后增大 四、当堂训练 2、(曲线运动的受力与轨迹的关系)(多选)一辆汽车在水平公路上由直道进入弯道,沿曲线由M向N行驶,下图中分别画出了这辆汽车转弯时所受合力F的四种方向,你认为可能正确的是(　　) 答案:CD 解析:做曲线运动的物体,合力指向轨迹凹侧,故选项C、D正确。 CD 四、当堂训练 3.(多选)如图所示，质量为m的物体在四个共点力的作用下做匀速直线运动，速度方向与力F1、F3的方向恰好在同一直线上，下列说法正确的是（ ） A.若只撤去F1，物体做匀加速直线运动 B.若只撤去F3，物体做匀加速直线运动 C.若只撤去F2，物体做匀变速曲线运动 D.若只撤去F4，物体做非匀变速曲线运动 √ √ 四、当堂训练 解析： 4、“歼­20A”型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。 (1)如果歼­20A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具有怎样的关系？ (2)在图中最能表示歼­20A在P点的速度方向与其受到合力方向的分别是？ (1)由于歼 ­ 20A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点的速度方向沿该点运动轨迹的切线方向是③；由于歼 ­ 20A所受合力方向与速度方向的夹角为锐角，所以它所受合力方向应该为②. 四、当堂训练 【课堂练习5】如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A点运动到B点，这时突然使它所受的力反向而大小不变，即由F变为－F，关于在此力作用下物体以后的运动情况，下列说法正确的是 (　　) A．物体可能沿曲线Ba运动 B．物体可能沿直线Bb运动 C．物体可能沿曲线Bc运动 D．物体可能沿原曲线由B点返回A点 解析：物体在A点时的速度vA沿A点的切线方向，物体在恒力F作用下沿曲线运动，此力F必有垂直于vA的分量，即力F可能为如图所示的各种方向之一，当物体到达B点时，瞬时速度vB沿B点的切线方向，这时物体受力F′＝－F，即F′的方向可能为图中所示的各种方向之一，可知物体以后可能沿曲线Bc运动，故C正确。 C 四、当堂训练 曲线运动 速度方向 性质 条件与关系 曲线运动是变速运动 沿曲线在这一点的切线方向 条件 关系 F合与 v 的方向不共线或a与v的方向不共线 合外力的方向总是指向曲线轨迹的凹侧，曲线运动的轨迹夹在速度方向和合外力方向之间。 五、课堂小结 24 学科网 rbm.xkw.com rbm.xkw.com rbm.xkw.com Lavf58.20.100 学科网版权所有 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.6.6 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.33 $$