5.1 曲线运动 课件-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

第五章 曲线运动 第一节 曲线运动 v 曲线运动 物体的运动轨迹是曲线的运动。 怎样确定做曲线运动物体在某一时刻的速度方向？ 数学概念： 曲线的切线 B A 火星沿砂轮的切线方向飞出 砂轮打磨下来的火星 （炽热颗粒） ，它们沿着什么方向运动？ 观察与思考 在雨天，我们可以通过旋转雨伞的方法来甩掉雨伞上的水滴，雨伞慢转时，水滴飞不出去；雨伞转动快到一定程度，水滴就会沿着伞的边缘飞出，如图所示，你能判断出伞是沿什么方向旋转的吗？ 运动员掷链球时，链球飞出的方向？ 链球沿着脱离点的切线方向飞出。 物体做曲线运动的条件 物体做曲线运动的条件 观察下面两幅图，想一想物体在什么条件下做曲线运动？ 曲线运动 直线运动 （1）加速直线运动： F与V的方向相同 （2）减速直线运动： F与V的方向相反 （3）曲线运动： F与V成一角度 【实验结果】 钢球受到的合力的方向与速度方向不在同一直线上时，钢球做曲线运动。 当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。 物体做曲线运动的条件： 【结论延伸】 1.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。 做曲线运动的物体所受合力方向、运动轨迹、速度方向之间的关系如何呢？ 物体运动轨迹夹在速度方向和合外力方向之间。 F V0 a 做曲线运动的物体所受合力方向跟轨迹弯曲情况之间有怎样的关系？ v F 轨迹 凹 凸 做曲线运动的物体所受合外力必指向运动轨迹的凹侧(内侧)。 无力不拐弯， 拐弯必有力。 曲线运动的速度方向 新知讲解 观察做曲线运动物体的速度方向 演 示 1、实验器材 白纸、几段弧形轨道、沾有红色印泥的钢球。 A B C 新知讲解 （1）在水平桌面上放一张白纸，白纸上摆一条由几段稍短的弧形轨道组合而成的弯道。 （2）使表面沾有红色印泥的钢球以一定的初速度从弯道的 C 端滚入，钢球从出口 A 离开后会在白纸上留下一条运动的痕迹，即为钢球在 A 点的运动方向。 2、实验步骤 新知讲解 （3）拆去一段轨道，出口改在 B。用同样的方法可以记录钢球在 B 点的运动方向。 思考讨论：白纸上的印迹与轨道（曲线）有什么关系？ A B C 白纸上的印迹与轨道（曲线）相切。 新知讲解 3、实验结论 曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。 火星飞出的方向为砂轮边缘上接触点的切线方向。 V火星 新知讲解 思考：请同学们结合已有知识来判定曲线运动是匀速运动还是变速运动？ 速度是矢量，既有大小，又有方向。由于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。 练习1：质点沿曲线从左向右运动，画出质点在A、B、C 三点的速度方向。 A B C vA vC vB 注意事项（1）变速运动指速度变化的运动。速度的变化有：速度大小变化、速度方向变化、速度大小和方向都变化。在物体运动的过程中，即使速度大小不变，但方向变化，仍为曲线运动。 （2）做曲线运动的物体，不管速度大小是否变化，只要其方向变化，速度就会发生变化，因此曲线运动必定是变速运动。 （3）作直线运动的物体，如果速度方向不变，其大小变化，也称为变速运动。 新知讲解 物体做曲线运动的条件 01 实验演示 一个在水平面上做直线运动的钢球，从旁边给它一个力，例如在钢球运动路线的旁边放一块磁铁，观察钢球的运动。 三种情况下的运动： 1.F与v的方向相同： 加速直线运动 2.F与v的方向相反： 减速直线运动 3.F与v不在一条直线上： 曲线运动 v F 02 物体做曲线运动的条件 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。 即 v0≠0，F合≠0， 且v0与F合不共线 v F a 03 F合、a、v 的关系 1、F合或a跟v在同一直线上 F合或a恒定 变加速直线运动 2、F合或a跟v不在同一直线上 匀变速直线运动 F合或a变化 F合或a恒定 变加速曲线运动 匀变速曲线运动 F合或a变化 曲线运动 直线运动 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。 04 物体做曲线运动的规律 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 v1 mg mg v2 v3 mg 物体运动轨迹夹在速度方向和合外力方向之间 做曲线运动的物体所受合外力指向运动轨迹凹的一侧 课堂总结 方向 轨迹是曲线的运动叫曲线运动(curvilinear motion)。 曲线运动的速度方向是时刻改变的。质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是在曲线上这一点的切线方向； 特点 曲线运动是变速运动，一定具有加速度，合外力不为零. 条件 条件：运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。 规律 做曲线运动的物体所受合外力指向运动轨迹凹的一侧 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。 练习： 1.（多选）以下说法正确的是( ) A、曲线运动一定是变速运动 B、变速运动一定是曲线运动 C、曲线运动的加速度一定不为零 D、曲线运动轨迹上任一点的切线方向就是质点在这一点的瞬时速度方向 ACD 2.（多选）物体在光滑水平桌面受三个水平恒力（不共线）处于平衡状态，当把其中一个水平恒力撤去时，物体将( ) A、物体可能做匀加速直线运动 B、物体可能做匀减速直线运动 C、物体有可能做曲线运动 D、物体一定做曲线运动 ABC 练习： 3.如图,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B , 这时突然使它所受力反向（大小不变），则物体以后的运动情况( ) A、可能沿曲线Ba运动 B、可能沿直线Bb运动 C、可能沿曲线Bc运动 D、可能沿原曲线由B返回A C 练习： 练习： 4.（多选）关于曲线运动的性质，以下说法中正确的是( ) A、曲线运动一定是变速运动 B、变速运动不一定是曲线运动 C、质点在某一点的速度方向是在曲线上该点的弯曲方向 D、速度的大小不发生变化的运动，一定是直线运动 AB 谢谢观看 $