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

5.1 曲线运动 第五章 抛体运动 人教版（2019） 观察与思考 观察下两幅图中物体的运动，说一说它们具有什么共同特点？ 海盗船的运动 地球的公转运动 我们把轨迹是曲线的运动叫曲线运动（curvilinear motion）。 观察与思考 炽热微粒的运动 飞出去的链球的运动 观察下两幅图中物体的运动，你能判断出砂轮打磨出的炽热微粒和链球各沿什么方向运动吗？ 怎样确定曲线运动中任意时刻（或任意位置）的速度方向呢？ 在初中数学里我们已经道了圆的切线。对于其他曲线，切线指的是什么? 一、曲线运动的速度方向 1.曲线的切线： A B1 割线 B2 B3 B4 B v 切线 当B点非常接近A点时，这条割线就叫做曲线在A点的切线。 一、曲线运动的速度方向 2.实验探究： 如图 ，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。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，它记录了钢球在 A 点的运动方向。 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。 白纸上的印迹与轨道（曲线）有什么关系？ 演示：观察做曲线运动物体的速度方向 一、曲线运动的速度方向 思考与讨论 1.通过刚才的演示实验，你认为白纸上的印迹与轨道（曲线）有什么关系？ 2.除以上实验方法以外，还有什么方法可以确定物体在某一时刻的速度方向？ 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 一、曲线运动的速度方向 (1)速度方向特点：做曲线运动的物体，速度的方向在不断变化。 (2)速度方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。 (3)曲线运动的性质：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。 新课讲授 一、曲线运动的速度方向 3.总结： 1.如图，虚线为飞机在竖直平面内起飞拉升阶段的一段轨迹，P是轨迹上的一点。某同学在该平面内经过P画出了四条有向线段甲、乙、丙、丁表示飞机的瞬时速度方向，你认为正确的是 A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【参考答案：B】 课堂练习 1.物体做曲线运动过程中，物体的运动状态发生了变化吗？ 新课讲授 2.物体做曲线运动时，物体的加速度是否一定不为零？那么你是否可以进一步判定物体所受合外力的是否为零呢？ 思考与讨论 3.物体受到什么样的力才会做曲线运动？即做曲线运动需要满足什么条件呢？ 1.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。 新课讲授 二、物体做曲线运动的条件 2.实验结论： 当物体所受合力的方向跟物体的速度方向不在同一条直线上时，物体就做曲线运动。 3.条件： (1)物体的初速度不为零 新课讲授 (2)F合与 v 的方向不共线或a与v的方向不共线 二、物体做曲线运动的条件 4.F合、a 、 v 的关系： 二、物体做曲线运动的条件 （1）F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 （2）F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。 2、关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是( ) A. 速度大小一定变化 B. 一定受变力作用 C. 加速度可以为零 D. 速度方向与加速度方向一定不在同一直线上 D 课堂练习 课堂练习 3．某质点在一段时间内做曲线运动，则在此段时间内（　　） A．速度可以不变，加速度一定在不断变化 B．速度可以不变，加速度也可以不变 C．速度一定在不断变化 D．速度一定在不断变化，加速度一定在不断变化 C 1.小球所受合外力的方向指向轨迹的哪一侧？ 2.小球的速度方向、轨迹、合外力的方向，三者的位置关系是怎样的？ 新课讲授 思考与讨论 5.曲线运动的规律： (1)物体做曲线运动时，其轨迹向合外力所指的一方弯曲，即合外力的方向总是指向曲线轨迹的凹侧。 (2)曲线运动的轨迹夹在速度方向和合外力方向之间。 新课讲授 二、物体做曲线运动的条件 6.合外力与速率变化的关系： 新课讲授 二、物体做曲线运动的条件 （1）F与v夹角为锐角时，速率增大，如图甲； （2）F与v夹角为直角时，速率不变，如图乙； （3）F与v夹角为钝角时，速率减小，如图丙。 甲　　　　 乙　　　　 丙 4.某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F的示意图可能正确的是 A． B． C． D． 【参考答案：A】 课堂练习 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 学科网 rbm.xkw.com rbm.xkw.com rbm.xkw.com Lavf58.20.100 学科网版权所有 学科网 rbm.xkw.com rbm.xkw.com rbm.xkw.com Lavf58.20.100 学科网版权所有 $