2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 拋體運(yùn)動(dòng) 1 曲線運(yùn)動(dòng)課件 教科版必修2.ppt

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1、1曲線運(yùn)動(dòng),第一章拋體運(yùn)動(dòng),學(xué)習(xí)目標(biāo),1.知道什么是曲線運(yùn)動(dòng)，會(huì)確定曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向，知道曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng). 2.知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.,內(nèi)容索引,重點(diǎn)探究 啟迪思維 探究重點(diǎn),達(dá)標(biāo)檢測(cè) 檢測(cè)評(píng)價(jià) 達(dá)標(biāo)過關(guān),自主預(yù)習(xí) 預(yù)習(xí)新知 夯實(shí)基礎(chǔ),自主預(yù)習(xí),一、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向 1.曲線運(yùn)動(dòng)：物體運(yùn)動(dòng)軌跡是 的運(yùn)動(dòng). 2.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向：質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向是 的，質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時(shí)刻)的速度方向是沿曲線上這一點(diǎn)的 . 3.曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng) (1)速度是矢量，它既有大小，又有 .不論速度的大小是否改變，只要速度的 發(fā)生改變，就表示速度發(fā)生了變化，也就具有了 . (2)在曲線

2、運(yùn)動(dòng)中，速度的方向是不斷變化的，所以曲線運(yùn)動(dòng)是_ .,曲線,時(shí)刻改變,切線方向,方向,方向,加速度,變速,運(yùn)動(dòng),二、曲線運(yùn)動(dòng)的條件 1.動(dòng)力學(xué)角度：當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體所受合外力的方向與它的速度方向_ 時(shí)，物體就做曲線運(yùn)動(dòng). 2.運(yùn)動(dòng)學(xué)角度：物體的加速度方向與它的速度方向 時(shí)，物體就做曲線運(yùn)動(dòng).,不在同一,直線上,不在同一直線上,1.判斷下列說法的正誤. (1)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度可能不變.( ) (2)曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，但變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng).( ) (3)物體的速度不斷改變，它一定做曲線運(yùn)動(dòng).( ) (4)做曲線運(yùn)動(dòng)物體的位移大小可能與路程相等.( ) (5)做曲線運(yùn)動(dòng)物體的合力一定是變

3、力.( ) (6)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定有加速度.( ),即學(xué)即用,答案,2.小文同學(xué)在探究物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件時(shí)，將一條形磁鐵放在桌面的不同位置，讓小鋼珠在水平桌面上從同一位置以相同初速度v0運(yùn)動(dòng)，得到不同軌跡.圖1中a、b、c、d為其中四條運(yùn)動(dòng)軌跡，磁鐵放在位置A時(shí)，小鋼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡是_(填軌跡字母代號(hào))，磁鐵放在位置B時(shí)，小鋼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡是_(填軌跡字母代號(hào)).實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)物體所受合外力的方向跟它的速度方向_(填“在”或“不在”)同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng).,答案,解析,b,c,不在,圖1,解析因?yàn)榇盆F對(duì)小鋼珠只能提供引力，磁鐵在A處時(shí)，F(xiàn)與v0同向，小鋼珠做變加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡為b

4、；當(dāng)磁鐵放在B處時(shí)，F(xiàn)與v0不在同一直線上，引力指向曲線的凹側(cè)，運(yùn)動(dòng)軌跡為c.當(dāng)合外力方向與速度方向不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng).,重點(diǎn)探究,答案,一、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向,1.如圖2所示，砂輪上打磨下來的熾熱的微粒沿砂輪的切線飛出，其速度方向不斷變化，那么如何確定物體在某一點(diǎn)的速度方向？,圖2,答案從題圖可以看出，從砂輪上打磨下來的熾熱微粒沿脫落點(diǎn)的切線方向飛出，所以物體在某一點(diǎn)的速度方向沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向.,導(dǎo)學(xué)探究,2.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)嗎？,答案,答案由于曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻在變化，不論其速度大小是否變化，其速度一定變化，因此曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng).,3.曲線運(yùn)動(dòng)可能是勻

5、變速運(yùn)動(dòng)嗎？,答案曲線運(yùn)動(dòng)是否是勻變速運(yùn)動(dòng)取決于物體所受的合外力.合外力為恒力，物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；合外力為變力，物體做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng).,4.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度可以為零嗎？為什么？,答案不可以，物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度不斷變化，所以加速度一定不為零.,1.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向 曲線運(yùn)動(dòng)中物體在某一時(shí)刻或某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向，就是物體從該時(shí)刻或該點(diǎn)脫離曲線后自由運(yùn)動(dòng)的方向，即曲線上這一點(diǎn)的切線方向. 2.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻改變，它一定是變速運(yùn)動(dòng)，加速度一定不為零. 3.曲線運(yùn)動(dòng)的位移：曲線運(yùn)動(dòng)的位移為運(yùn)動(dòng)物體的初位置到末位置的有向線段，與路程不同.曲線運(yùn)動(dòng)的位移大小小于路程.,知識(shí)深化

6、,例1做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是 A.速度大小一定改變 B.加速度大小一定改變 C.速度方向一定改變 D.加速度方向一定改變,解析曲線運(yùn)動(dòng)中某點(diǎn)的速度方向沿軌跡在該點(diǎn)的切線方向，故曲線運(yùn)動(dòng)中速度方向一定改變，速度大小可以不變，A錯(cuò)誤，C正確. 曲線運(yùn)動(dòng)的加速度不一定變化，故B、D錯(cuò)誤.,解析,答案,1.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向發(fā)生變化，速度大小不一定變化.如旋轉(zhuǎn)的砂輪、風(fēng)扇，旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定后，輪邊緣上各點(diǎn)的速度大小不變. 2.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力一定不為零，因?yàn)榍€運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，所以加速度不為零，物體受到的合外力不為零.,針對(duì)訓(xùn)練1如圖3所示，物體沿曲線由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)，關(guān)于物

7、體在ab段的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是 A.物體的速度可能不變 B.物體的速度不可能均勻變化 C.a點(diǎn)的速度方向由a指向b D.ab段的位移大小一定小于路程,解析,圖3,答案,解析做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向時(shí)刻改變，即使速度大小不變，速度方向也在不斷發(fā)生變化，A項(xiàng)錯(cuò)誤； 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體必定受到力的作用，當(dāng)物體受到的合力為恒力時(shí)，物體的加速度恒定，速度均勻變化，B項(xiàng)錯(cuò)誤； a點(diǎn)的速度方向沿a點(diǎn)的切線方向，C項(xiàng)錯(cuò)誤； 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的位移大小必小于路程，D項(xiàng)正確.,如圖4所示的裝置放在光滑水平桌面上，在固定斜面頂端放置一小鐵球，放開手讓小鐵球自由滾下，觀察小鐵球在桌面上的運(yùn)動(dòng)情況：,二、物體做曲線

8、運(yùn)動(dòng)的條件,圖4圖5,導(dǎo)學(xué)探究,(1)小鐵球在桌面上的運(yùn)動(dòng)軌跡是怎樣的？其受力情況又是怎樣的？,答案,答案小鐵球在桌面上的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線；小鐵球受到重力和支持力的作用，且合外力為零.,(2)放開手讓小鐵球自由滾下，若在小鐵球的運(yùn)動(dòng)路徑旁邊放一塊磁鐵，如圖5，小鐵球?qū)⑷绾芜\(yùn)動(dòng)？其受力情況是怎樣的？合外力方向和速度方向有何關(guān)系？,答案,答案小鐵球做曲線運(yùn)動(dòng)；小鐵球受到重力、支持力和磁鐵的吸引力的作用；合外力方向與速度方向不在同一條直線上.,(3)物體做直線運(yùn)動(dòng)的條件是什么？物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是什么？,答案,答案物體做直線運(yùn)動(dòng)的條件是物體所受的合外力為零或合外力的方向和物體的速度方向在同一條直

9、線上；物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是物體所受的合外力的方向和物體的速度方向不在同一條直線上.,1.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件：當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體受到的合力的方向與其速度方向不共線時(shí)，物體將做曲線運(yùn)動(dòng)，與其受到的合力大小是否變化無關(guān). 2.物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷 (1)直線或曲線的判斷 看合外力方向(或加速度的方向)和速度方向是否在一條直線上. (2)勻變速或非勻變速的判斷 合外力為恒力，勻變速運(yùn)動(dòng)；合外力為變力，非勻變速運(yùn)動(dòng).,知識(shí)深化,(3)運(yùn)動(dòng)的五種類型：,例2曲線運(yùn)動(dòng)是自然界普遍的運(yùn)動(dòng)形式，下面關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的說法中，正確的是 A.物體只要受到變力的作用，就會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng) B.物體在恒定的合外力作用下一定會(huì)做直線運(yùn)動(dòng)

10、 C.物體在方向不斷變化的合外力作用下一定會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng) D.物體在大小不變的合外力作用下必做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),答案,解析,解析當(dāng)物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)，A、B錯(cuò)誤. 物體所受的合外力方向不斷變化，表明合外力不會(huì)與速度始終共線，故在該合外力作用下物體一定會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)，C正確. 做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)物體所受的合外力恒定不變，而不只是合外力大小不變，D錯(cuò)誤.,物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，關(guān)于受力(加速度)的“一定”與“不一定” 1.“一定”：物體受到的合外力(加速度)一定不為零；物體所受合外力(加速度)的方向與其速度方向一定不在同一條直線上. 2.“不一定”：物體受到的合外

11、力(加速度)不一定變化，即物體受到的合外力可以是恒力，也可以是變力.,由于曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻在變化，合外力不為零.合外力垂直于速度方向的分力改變速度的方向，所以合外力總指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè)，即曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡總偏向合外力所指的一側(cè).,三、合力方向與曲線運(yùn)動(dòng)軌跡及彎曲方向的關(guān)系,例3汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿曲線由M向N行駛.圖中分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合力F的四種方向，你認(rèn)為正確的是,答案,解析,解析A選項(xiàng)中合力的方向與速度方向相同，B選項(xiàng)中合力的方向與速度方向相反，這兩種情況下汽車會(huì)做直線運(yùn)動(dòng)，不符合實(shí)際，A、B錯(cuò)誤； 物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力的方向指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè)，故C錯(cuò)誤，D正確.,針對(duì)訓(xùn)

12、練2如圖6所示為一個(gè)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的軌跡示意圖，已知在B點(diǎn)時(shí)的速度與加速度相互垂直，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向由A到E，則下列說法中正確的是 A.在D點(diǎn)的速率比在C點(diǎn)的速率大 B.A點(diǎn)的加速度與速度的夾角小于90 C.A點(diǎn)的加速度比D點(diǎn)的加速度大 D.從A到D加速度與速度的夾角先增大后減小,答案,解析,圖6,解析質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，合力的大小、方向均不變，加速度不變，故C錯(cuò)誤； 由B點(diǎn)速度與加速度相互垂直可知，質(zhì)點(diǎn)所受合力方向與B點(diǎn)切線垂直且向下，故質(zhì)點(diǎn)由C到D過程，合力方向與速度方向的夾角小于90，速率增大，A正確； 在A點(diǎn)的加速度方向與質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)的速度方向之間的夾角大于90，B錯(cuò)誤； 從A到D

13、加速度與速度的夾角一直變小，D錯(cuò)誤.,達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.(曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向)在F1賽事中，若在彎道上高速行駛的賽車車輪脫落，則關(guān)于脫落的車輪的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法中正確的是 A.仍然沿著賽車的彎道行駛 B.沿著與彎道切線垂直的方向飛出 C.沿著脫離時(shí)輪子前進(jìn)的方向做直線運(yùn)動(dòng)，離開彎道 D.上述情況都有可能,解析賽車沿彎道行駛，任一時(shí)刻賽車的速度方向是賽車運(yùn)動(dòng)軌跡上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的切線方向，脫落的車輪的速度方向也就是脫落點(diǎn)軌跡的切線方向，車輪脫落后，不再受到車身的約束，只受到與速度方向相反的阻力作用，車輪做直線運(yùn)動(dòng)，離開彎道，故C正確.,答案,解析,1,2,3,4,5,2.(曲線運(yùn)動(dòng)的條件)對(duì)做曲線運(yùn)動(dòng)的

14、物體，下列說法正確的是 A.速度方向與合外力方向不可能在同一條直線上 B.加速度方向與合外力方向可能不在同一條直線上 C.加速度方向與速度方向有可能在同一條直線上 D.合外力的方向一定是變化的,解析由物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，速度方向與合外力方向不可能在同一條直線上，所以A正確； 根據(jù)牛頓第二定律，加速度與合外力一定同向，所以B、C錯(cuò)誤； 在恒力作用下，物體也可以做曲線運(yùn)動(dòng)，只要合外力方向與速度方向不共線就可以，所以D錯(cuò)誤.,答案,解析,1,2,3,4,5,3.(曲線運(yùn)動(dòng)的受力、速度與軌跡的關(guān)系)(多選)如圖7所示，一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿軌道ABCD運(yùn)動(dòng)，圖中畫出了質(zhì)點(diǎn)在各處的速度v和質(zhì)點(diǎn)所受合力F的方向

15、，其中可能正確的是 A.A位置 B.B位置 C.C位置 D.D位置,答案,圖7,1,2,3,4,5,4.(曲線運(yùn)動(dòng)的受力、速度與軌跡的關(guān)系)在光滑水平面上以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)的小球，受到一個(gè)跟它的速度方向不在同一直線上的水平恒力F的作用后，獲得加速度a.下列各圖中，能正確反映v、F、a及小球運(yùn)動(dòng)軌跡(虛線)之間的關(guān)系的是,答案,解析,1,2,3,4,5,解析小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力平衡，突然受到一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向不在同一直線上的恒力作用時(shí)，合外力方向與速度方向不在同一直線上，所以小球一定做曲線運(yùn)動(dòng)且合外力的方向指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè)，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度方向與合外力方向相同，故C正確.,1,2,3,4,5,5.(物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷)(多選)在光滑水平面上有一質(zhì)量為2 kg的物體，受幾個(gè)共點(diǎn)力作用做勻速直線運(yùn)動(dòng).現(xiàn)突然將與速度反方向的2 N的力水平旋轉(zhuǎn)90，則關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)情況的敘述正確的是 A.物體做速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng) B.物體做加速度為 m/s2的勻變速曲線運(yùn)動(dòng) C.物體做速度越來越大的曲線運(yùn)動(dòng) D.物體做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，其速度越來越大,答案,解析,1,2,3,4,5,解析物體原來所受合外力為零，當(dāng)將與速度反方向的2 N的力水平旋轉(zhuǎn)90后，其受力如圖所示，,1,2,3,4,5,