5.1曲线运动 课件-2021-2022学年人教版（2019）高中物理必修第二册（28张PPT）
文档属性
| 名称 | 5.1曲线运动 课件-2021-2022学年人教版（2019）高中物理必修第二册（28张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 11.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-10-01 05:39:14 | ||
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文档简介
(共28张PPT)
第1节曲线运动
第五章抛体运动
日常生活中，曲线运动是最常见的运动，如抛出的石块在空中的运动，如弧形跑道运动的学生等等，曲线运动具有什么特点？怎样研究这类运动遵循的规律？现在让我们一起探究这类问题。
新知探究
知识点
曲线运动的速度方向
1
新知探究
1、你认为下列哪些属于曲线运动？
（1）自由落体运动。（2）水平抛出物体。（3）
圆周运动。
2、结论：
（1）概念：轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
（2）范围：曲线运动是普遍的运动情形。
小到微观世界（如电子绕原子核旋转）；
大到宏观世界（如天体运行）都存在。
生活中如投标枪、铁饼、跳高、跳远等均为曲线运动。
知识点
曲线运动的速度方向
1
新知探究
如何确定曲线运动中，某点的运动方向？
实例1：撑开带有雨滴的雨伞绕柄旋转，伞边缘上的水滴如何运动？
观察并思考：水滴为什么会沿脱离时的轨迹的切线飞出？
因为水滴此时的速度方向是轨迹在该点的切线方向。
知识点
曲线运动的速度方向
1
新知探究
如何确定曲线运动中，某点的运动方向？
实例2：在旋转的砂轮上磨刀具
思考问题：磨出的火星如何运动？为什么？
分析：磨出的火星是砂轮与刀具磨擦出的微粒，由于惯性，以脱离砂轮时的速度沿切线方向飞出，切线方向即为火星飞出时的速度方向。
知识点
曲线运动的速度方向
1
新知探究
如何确定曲线运动中，某点的运动方向？
实例3：操场上百米赛跑的运动员的速度方向如何？
结论：质点在某一点（或某一时刻）的速度方向在曲线的这一点的切线方向上。
可知曲线运动的速度方向时刻变化。
所以，曲线运动是变速运动，
一定具有加速度。
知识点
曲线运动的速度方向
1
新知探究
确定下列物体做曲线运动时在各点的速度的方向？
a
b
c
d
v
v
v
v
知识点
物体做曲线运动的条件
2
新知探究
三个对比实验
（1）在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在不受外力时将如何运动？
讨论：由于小球在运动方向上不受外力，合外力为零，根据牛顿第一定律，小球将做匀速直线运动。
知识点
物体做曲线运动的条件
2
新知探究
三个对比实验
（2）在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在运动方向的正前方向或正后方向放一条形磁铁将如何运动？
讨论：由于小球在运动方向受磁铁作用，会使小球加速或减速，但仍做直线运动。
知识点
物体做曲线运动的条件
2
新知探究
三个对比实验
（3）在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在运动方向一侧放一条形磁铁时小球将如何运动？
名师指点
曲线运动的速度
(1)曲线运动中质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向,就是质点从该时刻(或该点)脱离曲线后自由运动的方向,也就是曲线上这一点的切线方向。
(2)速度是一个矢量,既有大小,又有方向。假如在运动过程中只有速度大小的变化,而物体的速度方向不变,则物体只能做直线运动。因此,若物体做曲线运动,表明物体的速度方向发生了变化。
名师指点
曲线运动的性质
(1)由于做曲线运动物体的速度方向时刻在变化,不管速度大小是否改变,因其矢量性,物体的速度在时刻变化,即曲线运动一定是变速运动。
(2)
名师指点
【例】
下列说法中正确的是( )
A.做曲线运动的物体速度方向一定发生变化
B.速度方向发生变化的运动一定是曲线运动
C.速度变化的运动一定是曲线运动
D.加速度变化的运动一定是曲线运动
解析：做曲线运动的物体的速度方向时刻发生变化,故A正确;速度方向发生变化不是判断物体做曲线运动的条件,而是曲线运动的特点,故B错误;速度是矢量,速度的变化包括大小和方向的变化,如匀变速直线运动,物体速度大小发生变化,但不是做曲线运动,故C错误;做直线运动的物体加速度也可以变化,如变加速直线运动,故D错误。
答案：A
知识点
物体做曲线运动的条件
2
新知探究
1.动力学角度：当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。
2.运动学角度：当物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。
知识点
物体做曲线运动的条件
2
新知探究
例：下列说法中正确的是( )
A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B.物体在变力作用下一定做曲线运动
C.物体在恒力和变力作用下,都可能做曲线运动
D.做曲线运动的物体受合外力可能为零
知识点
物体做曲线运动的条件
2
新知探究
解析：合外力与物体速度在一条直线上,物体就做直线运动,合外力与速度不在同一直线上,物体就做曲线运动。如果物体受到大小变化而方向不变的外力作用,而速度与外力在同一直线上,则物体做直线运动,故选项A、B错误,选项C正确;若物体做曲线运动,则物体的速度方向一定变化,即物体的速度一定变化,则物体一定只有加速度,物体所受合外力一定不为零,选项D错误。
答案：C
知识点
曲线运动的轨迹与合力的关系
3
新知探究
【思考】1、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？
物体运动轨迹夹在速度方向和合外力方向之间
知识点
曲线运动的轨迹与合力的关系
3
新知探究
【思考】2、做曲线运动的物体运动轨迹弯曲方向与其所受合外力方向有什么关系呢？
做曲线运动的物体所受合外力必指向运动轨迹凹的一侧
知识点
曲线运动的轨迹与合力的关系
3
新知探究
物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向与速度方向之间，速度的方向与轨迹相切，合力的方向指向轨迹凹侧。
知识点
曲线运动的轨迹与合力的关系
3
新知探究
【例题2】
如图甲所示,汽车在一段弯曲水平路面上匀速行驶,关于它受到的水平方向的作用力方向的示意图如图乙所示,可能正确的是(图中F为地面对它的静摩擦力,Ff为它行驶时所受阻力)( )
知识点
曲线运动的轨迹与合力的关系
3
新知探究
解析：汽车行驶时所受阻力Ff总与该时刻它的速度方向相反,故D图肯定不对。做曲线运动物体所受合力的方向不仅与其速度方向成一角度,而且总是指向曲线的“内侧”,A、B两图中F与Ff的合力方向都不满足这一条件,只有C图中F与Ff的合力方向指向曲线的“内侧”,所以正确的是C选项。
答案：C
1．(多选)下列说法正确的是( )
A．做曲线运动的物体速度方向一定发生变化
B．速度方向发生变化的运动一定是曲线运动
C．速度变化的运动一定是曲线运动
D．做曲线运动的物体一定有加速度
课堂训练
【解析】 任何曲线运动的速度方向时刻变化，一定有加速度，故A、D正确．速度方向变化、速度变化的运动不一定是曲线运动，如竖直上抛运动，速度发生变化，在最高点速度方向发生变化，而轨迹为直线，故B、C错．
【答案】 AD
课堂训练
2.如图所示的曲线为某同学抛出的铅球的运动轨迹(铅球视为质点)，A、B、C为曲线上的三点，关于铅球在B点的速度方向，下列说法正确的是( )
A．为AB的方向 B．为BD的方向
C．为BC的方向
D．为BE的方向
课堂训练
【解析】 物体做曲线运动的速度方向为运动轨迹上经过该点的切线方向，如题图中铅球实际沿ABC方向运动，故它在B点的速度方向应为切线BD的方向，B正确．
【答案】 B
课堂训练
3．假如在弯道上高速行驶的赛车，突然后轮脱离赛车，关于脱离赛车后的车轮的运动情况，以下说法正确的是( )
A．仍然沿着汽车行驶的弯道运动
B．沿着与弯道垂直的方向飞出
C．沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道
D．上述情况都有可能
课堂训练
【解析】 赛车沿弯道行驶，任一时刻赛车上任何一点的速度方向都是赛车运动的曲线轨迹上对应点的切线方向．被甩出的后轮的速度方向就是甩出点所在轨迹的切线方向．所以C选项正确．
【答案】 C
课堂训练
谢谢
第1节曲线运动
第五章抛体运动
日常生活中，曲线运动是最常见的运动，如抛出的石块在空中的运动，如弧形跑道运动的学生等等，曲线运动具有什么特点？怎样研究这类运动遵循的规律？现在让我们一起探究这类问题。
新知探究
知识点
曲线运动的速度方向
1
新知探究
1、你认为下列哪些属于曲线运动？
（1）自由落体运动。（2）水平抛出物体。（3）
圆周运动。
2、结论：
（1）概念：轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
（2）范围：曲线运动是普遍的运动情形。
小到微观世界（如电子绕原子核旋转）；
大到宏观世界（如天体运行）都存在。
生活中如投标枪、铁饼、跳高、跳远等均为曲线运动。
知识点
曲线运动的速度方向
1
新知探究
如何确定曲线运动中，某点的运动方向？
实例1：撑开带有雨滴的雨伞绕柄旋转，伞边缘上的水滴如何运动？
观察并思考：水滴为什么会沿脱离时的轨迹的切线飞出？
因为水滴此时的速度方向是轨迹在该点的切线方向。
知识点
曲线运动的速度方向
1
新知探究
如何确定曲线运动中，某点的运动方向？
实例2：在旋转的砂轮上磨刀具
思考问题：磨出的火星如何运动？为什么？
分析：磨出的火星是砂轮与刀具磨擦出的微粒，由于惯性，以脱离砂轮时的速度沿切线方向飞出，切线方向即为火星飞出时的速度方向。
知识点
曲线运动的速度方向
1
新知探究
如何确定曲线运动中，某点的运动方向？
实例3：操场上百米赛跑的运动员的速度方向如何？
结论：质点在某一点（或某一时刻）的速度方向在曲线的这一点的切线方向上。
可知曲线运动的速度方向时刻变化。
所以，曲线运动是变速运动，
一定具有加速度。
知识点
曲线运动的速度方向
1
新知探究
确定下列物体做曲线运动时在各点的速度的方向？
a
b
c
d
v
v
v
v
知识点
物体做曲线运动的条件
2
新知探究
三个对比实验
（1）在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在不受外力时将如何运动？
讨论：由于小球在运动方向上不受外力，合外力为零，根据牛顿第一定律，小球将做匀速直线运动。
知识点
物体做曲线运动的条件
2
新知探究
三个对比实验
（2）在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在运动方向的正前方向或正后方向放一条形磁铁将如何运动？
讨论：由于小球在运动方向受磁铁作用，会使小球加速或减速，但仍做直线运动。
知识点
物体做曲线运动的条件
2
新知探究
三个对比实验
（3）在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在运动方向一侧放一条形磁铁时小球将如何运动？
名师指点
曲线运动的速度
(1)曲线运动中质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向,就是质点从该时刻(或该点)脱离曲线后自由运动的方向,也就是曲线上这一点的切线方向。
(2)速度是一个矢量,既有大小,又有方向。假如在运动过程中只有速度大小的变化,而物体的速度方向不变,则物体只能做直线运动。因此,若物体做曲线运动,表明物体的速度方向发生了变化。
名师指点
曲线运动的性质
(1)由于做曲线运动物体的速度方向时刻在变化,不管速度大小是否改变,因其矢量性,物体的速度在时刻变化,即曲线运动一定是变速运动。
(2)
名师指点
【例】
下列说法中正确的是( )
A.做曲线运动的物体速度方向一定发生变化
B.速度方向发生变化的运动一定是曲线运动
C.速度变化的运动一定是曲线运动
D.加速度变化的运动一定是曲线运动
解析：做曲线运动的物体的速度方向时刻发生变化,故A正确;速度方向发生变化不是判断物体做曲线运动的条件,而是曲线运动的特点,故B错误;速度是矢量,速度的变化包括大小和方向的变化,如匀变速直线运动,物体速度大小发生变化,但不是做曲线运动,故C错误;做直线运动的物体加速度也可以变化,如变加速直线运动,故D错误。
答案：A
知识点
物体做曲线运动的条件
2
新知探究
1.动力学角度：当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。
2.运动学角度：当物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。
知识点
物体做曲线运动的条件
2
新知探究
例：下列说法中正确的是( )
A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B.物体在变力作用下一定做曲线运动
C.物体在恒力和变力作用下,都可能做曲线运动
D.做曲线运动的物体受合外力可能为零
知识点
物体做曲线运动的条件
2
新知探究
解析：合外力与物体速度在一条直线上,物体就做直线运动,合外力与速度不在同一直线上,物体就做曲线运动。如果物体受到大小变化而方向不变的外力作用,而速度与外力在同一直线上,则物体做直线运动,故选项A、B错误,选项C正确;若物体做曲线运动,则物体的速度方向一定变化,即物体的速度一定变化,则物体一定只有加速度,物体所受合外力一定不为零,选项D错误。
答案：C
知识点
曲线运动的轨迹与合力的关系
3
新知探究
【思考】1、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？
物体运动轨迹夹在速度方向和合外力方向之间
知识点
曲线运动的轨迹与合力的关系
3
新知探究
【思考】2、做曲线运动的物体运动轨迹弯曲方向与其所受合外力方向有什么关系呢？
做曲线运动的物体所受合外力必指向运动轨迹凹的一侧
知识点
曲线运动的轨迹与合力的关系
3
新知探究
物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向与速度方向之间，速度的方向与轨迹相切，合力的方向指向轨迹凹侧。
知识点
曲线运动的轨迹与合力的关系
3
新知探究
【例题2】
如图甲所示,汽车在一段弯曲水平路面上匀速行驶,关于它受到的水平方向的作用力方向的示意图如图乙所示,可能正确的是(图中F为地面对它的静摩擦力,Ff为它行驶时所受阻力)( )
知识点
曲线运动的轨迹与合力的关系
3
新知探究
解析：汽车行驶时所受阻力Ff总与该时刻它的速度方向相反,故D图肯定不对。做曲线运动物体所受合力的方向不仅与其速度方向成一角度,而且总是指向曲线的“内侧”,A、B两图中F与Ff的合力方向都不满足这一条件,只有C图中F与Ff的合力方向指向曲线的“内侧”,所以正确的是C选项。
答案：C
1．(多选)下列说法正确的是( )
A．做曲线运动的物体速度方向一定发生变化
B．速度方向发生变化的运动一定是曲线运动
C．速度变化的运动一定是曲线运动
D．做曲线运动的物体一定有加速度
课堂训练
【解析】 任何曲线运动的速度方向时刻变化，一定有加速度，故A、D正确．速度方向变化、速度变化的运动不一定是曲线运动，如竖直上抛运动，速度发生变化，在最高点速度方向发生变化，而轨迹为直线，故B、C错．
【答案】 AD
课堂训练
2.如图所示的曲线为某同学抛出的铅球的运动轨迹(铅球视为质点)，A、B、C为曲线上的三点，关于铅球在B点的速度方向，下列说法正确的是( )
A．为AB的方向 B．为BD的方向
C．为BC的方向
D．为BE的方向
课堂训练
【解析】 物体做曲线运动的速度方向为运动轨迹上经过该点的切线方向，如题图中铅球实际沿ABC方向运动，故它在B点的速度方向应为切线BD的方向，B正确．
【答案】 B
课堂训练
3．假如在弯道上高速行驶的赛车，突然后轮脱离赛车，关于脱离赛车后的车轮的运动情况，以下说法正确的是( )
A．仍然沿着汽车行驶的弯道运动
B．沿着与弯道垂直的方向飞出
C．沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道
D．上述情况都有可能
课堂训练
【解析】 赛车沿弯道行驶，任一时刻赛车上任何一点的速度方向都是赛车运动的曲线轨迹上对应点的切线方向．被甩出的后轮的速度方向就是甩出点所在轨迹的切线方向．所以C选项正确．
【答案】 C
课堂训练
谢谢