5.1 曲线运动 课件（26张PPT） 高一下学期物理人教版必修2

(共26张PPT)
第五章 曲线运动
第一节 曲线运动
仔细观察以下运动有什么特点
轨迹是曲线的运动叫做曲线运动
一、曲线运动的定义
思考1：怎样表示一段时间内物体做曲线运动的位移？
v0
A
O
二、曲线运动的位移
X
思考2：位移的大小和方向又该如何表示呢？
y
x
xA
yA
θ
三、曲线运动的速度
切线
我们要明确一个数学概念
过曲线上的A、B两点作直线，这条直线叫做曲线的割线。设想B点沿着曲线逐渐向A点移动，这条割线的位置也就不断变化。当B点非常非常接近A点时，此时A、B两点间的直线（割线）就叫做曲线在A点的切线。
思考：物体做直线运动时，速度方向与运动轨迹相同。物体做曲线运动时，速度方向又是怎样的呢？
结论1：物体做曲线运动时，某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。
试一试：如图一质点在沿着abcd曲线运动，请画出该质点在abcd四个位置的速度方向，并思考曲线运动有怎样的特征？
.
.
.
.
曲线运动特征：
结论2：曲线运动一定是变速运动，加速度不为零，物体所受合外力必不为零
a
b
c
d
曲线运动物体的速度方向时刻发生变化
提出问题：既然做曲线运动的物体的速度方向在不断变化，那么我们又该如何描述曲线运动的速度？
以空中下落的小球为例，小球在下落过程中速度在不断发生变化，思考如何描述小球在下落过程中任意时刻的速度？
v实际速度
y
x
O
Vx
Vy
θ
分速度与实际速度之间的关系：
Vx=V COSθ Vy=V Sinθ
2．关于曲线运动，下列说法正确的是 ( )
A．曲线运动一定是变速运动
B．曲线运动速度的方向不断地变化。但速度
的大小可以不变
C．曲线运动的速度方向可能不变
D．曲线运动的速度大小和方向一定同时改变
AB
3．下列对曲线运动中的速度的方向说法正确的是 ( )
A．在曲线运动中，质点在任一位置的速度方向总是与这点的切线方向相同
B．在曲线运动中，质点的速度方向有时也不一定是沿着轨迹的切线方向
C．旋转雨伞时．伞面上的水滴由内向外做螺旋运动，故水滴速度方向不是沿其切线方向的
D．旋转雨伞时，伞面上的水滴由内向外做螺旋运动，水滴速度方向总是沿其轨道的切线方向
AD
总结：曲线运动有什么特点呢？（与直线对比）
a.曲线运动的轨迹是曲线.
b.曲线运动的运动方向时刻在改变.速度方向沿曲线在相应点的切线方向。
c.曲线运动是变速运动，故必然要有加速度,即一定受到外力作用.
或者说做曲线运动物体的合外力一定不为零
四、物体做曲线运动的条件
物体在什么情况下做曲线运动呢？让我们观察下面的实验.
第二课时
A
B
C
D
做曲线运动的条件是：
F合与 v 的方向不共线
当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。
【结论】
【结论延伸】
当运动物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动.
思考：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
G
G
v1
v2
v3
G
空中下落的小球
无力不拐弯，拐弯必有力
v
F
G
G
v1
v2
v3
G
思考：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的方向必指向运动轨迹凹的一侧
1.
C
2.在2010年2月加拿大温哥华举行的冬奥会上，进行短道速滑时，滑冰运动员要在弯道上进行速滑比赛，如图为某运动员在冰面上的运动轨迹，图中关于运动员的速度方向、合力方向正确的是(　　)
D
回顾旧知
力的合成：
力的分解：
求几个力的合力的过程
求一个力的分力的过程
提出问题：力可以被合成和分解，那么运动能否被合成和分解呢？
五、运动的合成与分解
运动的合成：
运动的分解：
思考：在忽略摩擦力的情况下投出去的石子同时参与了几个运动？
答：投出去的石子同时参与了2个运动，一个是水平向左的匀速直线运动，一个是竖直向下的自由落体运动。这两个运动共同合成了石子的实际曲线运动，因此在物理学中，我们把石子的实际运动称为合运动，而把合成了实际运动的其他运动称为分运动。
投出去的石子做曲线运动
求几个分运动的合运动的过程
求合运动的分运动的过程
观察演示实验：红蜡块在平面内的运动
请思考：
1. 如何描述蜡块的位置？
2. 蜡块运动的轨迹是什么样的？
3. 如何描述蜡块的速度？
4. 合运动和分运动之间具有怎样的关系？
5.运动的合成与分解的实质是什么？
6. 运动的合成与分解遵循怎样的规则？
7. 两个直线运动的合运动一定是直线运动吗？
vx
vy
水平分速度：vx
竖直分速度：vy
水平分位移：x = vxt
竖直分位移：y = vyt
建立平面直角坐标系
1. 如何描述蜡块的位置？
x
y
o
P( x,y)
.
X总
O
x
y
P
( x,y)
Vx
Vy
——直线
θ
2. 蜡块运动的轨迹是什么样的？
O
x
y
P
( x,y)
vx
vy
v
θ
θ
3. 如何描述蜡块的速度？
4. 合运动和分运动之间具有怎样的关系？
b、独立性----各分运动独立进行，互不影响。
a、等时性----合运动和分运动经历的时间相等。
c、等效性----各分运动的规律叠加起来和合运动的规律效果相同
5.运动的合成与分解的实质是什么？
运动指的是物体的位置随时间的变化，通常用位移、速度、加速度等物理量来描述，所以，运动的合成与分解的实质就是对描述运动的位移、速度、加速度等物理量的合成与分解。
6. 运动的合成与分解遵循怎样的规则？
由于位移、速度、加速度均为矢量，故它们的合成与分解遵循平行四边形定则。
7. 两个直线运动的合运动一定是直线运动吗？
①互成角度的两个匀速直线运动的合运动： ；
②互成角度的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动： ；
③互成角度两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动： ；
④互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动:
。
一定是匀速直线 运动
一定是匀加速直线运动
一定是匀变速曲线运动
可能是匀变速直线运动也可能是匀变速曲线运动
V02
V01
V0
a1
a2
【典型例题】
1.关于合运动、分运动的说法，正确的是(　　)
A.合运动的位移为分运动位移的矢量和
B.合运动的位移一定比其中的一个分位移大
C.合运动的速度一定比其中的一个分速度大
D.合运动的时间一定比分运动的时间长
A
【典型例题】
2.(多选)在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度v0水平匀速移动，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图2所示.关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是(　　)
A.相对地面做匀速直线运动
B.相对地面做匀变速曲线运动
C.t时刻猴子相对地面的速度大小为v0＋at
D.t时间内猴子相对地面的位移大小为
BD