5.1曲线运动课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册(共30张PPT)
文档属性
| 名称 | 5.1曲线运动课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册(共30张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 30.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-03-06 09:10:38 | ||
图片预览
文档简介
(共30张PPT)
1 曲线运动
第五章 抛体运动
“投壶”游戏
大家玩游戏的同时，观察箭抛出后，运动轨迹有什么特点？为什么会沿着这样的轨迹运动？
学习目标要求 核心素养和关键能力
1.知道什么是曲线运动，理解曲线运动的速度方向。 2.理解曲线运动是一种变速运动。 3.理解物体做曲线运动的条件，会判断物体是做直线运动还是曲线运动。 1.科学思维：利用无限接近的思想理解切线的概念。
2.科学探究：通过实验和生活实际归纳出物体做曲线运动的条件。
3.关键能力：对物体做曲线运动条件的理解能力。
导入
图片中的足球,铅球,卫星这些物体的运动轨迹有什么共同点 生活中有其他相似事例吗
运动轨迹为曲线的运动叫做曲线运动
(一)、曲线运动的定义
思考： 物体做直线运动时，速度方向与运动轨迹在一条直线上。物体做曲线运动时，速度方向又该如何确定呢
(二)，曲线运动的速度方向
☆观察交流讨论
观看视频并思考下列问题：
1、请观察被打磨下来的碎屑火花的飞出方向判断其“火星”在脱落前瞬间的速度方向是沿砂轮边缘的什么方向
沿着砂轮边缘的切线方向
猜想：
（二）曲线运动的速度方向
2、请观察链球飞出瞬间的速度方向，猜想链球出手前沿曲线运动边缘的什么方向？
沿着边缘的切线方向
猜想：
实验探究1：做圆周运动的物体某点的速度方向
实验探究2：一般曲线运动物体在某点的速度方向
一、曲线运动的速度方向
物体作圆周运动，速度方向沿着圆轨迹的切线方向。
3. 实验：观察曲线运动物体的速度方向
实验思路：
(二)、曲线运动的速度方向
实验器材：弧形轨道、小球、白纸，墨水。
相切
观察小球以一定的初速度从弯道的一端进入，从另一端轨道出口出去时的方向，并记录。改变轨道出口的方向，观察不同出口出来的小球在出口的运动方向，并记录。
观察思考：小球运动方向与轨道曲线有什么位置关系？
（二）曲线运动的速度方向
4、结合上面的猜想和实验，我们可以得出物体做曲线运动时的速度方向沿轨迹的什么方向？
沿轨迹的切线方向
质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。
结论：
（二）曲线运动的速度方向
5、除了实验方法之外，我们还有数学方法可以证明这个结论。首先我们要了解数学中的切线的定义。
割线
切线
02
曲线的切线
A
割线
B2
B3
B4
B
v
切线
平均速度
瞬时速度
质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。
1、曲线运动的速度方向：
2、曲线运动的性质：
☆梳理深化
（二）曲线运动的速度方向
vA
vB
质点在某一点（或某一时刻）的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。
曲线运动中速度的方向是时刻改变的，曲线运动是变速运动。
☆巩固提升
例1、质点沿曲线从左向右运动时,请画出在A、B、C三点的速度方向
（二）曲线运动的速度方向
A
B
C
解析：质点在A、B、C三点的速度方向均为该点曲线的切线方向。
vA
vB
vC
例2、右图，为一跳水运动员跳水时头部的运动轨迹，画出整个运动过程中头部速度方向与入水方向相同的点。
（二）曲线运动的速度方向
三、物体做曲线运动的条件
G
G
1观察箭抛出后，运动轨迹有什么不同？思考一下箭的受力情况？
2箭只受重力，为什么运动轨迹一个是直线，一个是曲线？
（三）物体做曲线运动的条件
☆实验交流讨论
1实验：观察钢球的运动轨迹。按照课本P4
问题3：是什么导致了小球速度方向偏移 磁铁对小球的吸引力和小球速度的方向在不在一条直线上？
问题1：小球滑下来，不加磁铁时小球受什么力？运动轨迹是什么样的？
问题2：在旁边加上磁铁时运动轨迹是什么样的？ 小球运动往哪个方向偏移？
三
物体做曲线运动的条件
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
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.
1.动力学条件(受力角度):
2.运动学条件（速度、加速度）:
2、根据实验现象，我们一起来总结一下物体做曲线运动的条件
(三)、物体做曲线运动的条件
G
G
根据物体做曲线运动的条件箭抛出后，都只受重力，为什么会做轨迹不同的运动？
学以致用
(三)、物体做曲线运动的条件
思考1：箭和小球做曲线运动的运动轨迹、速度方向与所受合外力方向三者位置之间的关系？
物体的运动轨迹在合外力方向与速度方向之间
思考2：箭和小球做曲线运动时所受合外力的方向指向轨迹的哪侧？
做曲线运动的物体所受合力必指向运动轨迹凹侧
凹
凸
1、曲线运动的条件：
☆梳理深化
（三）物体做曲线运动的条件
2、运动轨迹的特点：
当物体所受合外力方向与它的速度方向不在同一直线上。
物体曲线运动轨迹夹在速度方向和合外力方向之间。
3、判断物体运动性质的方法：
（1）判断直线还是曲线运动关键：
看F与v的方向是否在同一直线上(a与v的方向是否在同一直线上)
（2）判断匀变速还是变加速关键看：
a是否恒定。
☆巩固提升
例3、（多选）如图所示，曲线为质点运动的轨迹，在通过位置 P 时速度、加速度及 P 附近的一段轨迹都在图上标出，其中可能正确的是 ( )
（三）物体做曲线运动的条件
BD
（三）物体做曲线运动的条件
例4. 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.物体一定做匀加速直线运动
B.物体一定做匀变速直线运动
C.物体一定做曲线运动
D.物体有可能做曲线运动
D
课堂小结
1.曲线运动速度的方向:
沿轨迹切线方向
2.物体做曲线运动的条件:
动力学条件：受力角度
运动学条件：速度、加速度
3、曲线运动的受力、速度与轨迹的关系
合外力方向指向运动轨迹凹的一侧
(F合跟v不共线)
(a跟v不共线)
物体的运动轨迹在合外力方向与速度方向之间
自行车挡泥板一直以来被广泛的安装于自行车上。当雨天人们骑车出行时，它可以为我们遮挡泥水。早在自行车被投入使用时，挡泥板就一直存在了。它可以说是自行车不可缺少的一部分。
请同学们根据本节课的所学，结合新旧两款自行车的图片，思考讨论如何设计出最优化的挡泥板，使人不会被水甩到，而且这个挡泥板用料最省，经济轻便。
课外拓展
(1)物体受到的合力不为零时一定做曲线运动。( )
(2)物体受变力作用才做曲线运动。( )
(3)物体在方向不变的力作用下不可能做曲线运动。( )
(4)合力恒定时，可能做曲线运动。( )
(5)做曲线运动的物体，加速度一定变化。( )
×
×
×
√
×
1.辨析
2.如图所示，弧AB是某花样滑冰运动员入场时的运动轨迹，该运动员在位置a、b、c、d时速度方向和合力方向的标注均正确的是
A.位置a B.位置b
C.位置c D.位置d
√
做曲线运动的物体，其某点速度方向为曲线上该点的切线方向，合外力指向轨迹的凹侧，故A、B、C错误，D正确。
3.(多选)如图所示，质量为m的物体在四个共点力的作用下做匀速直线运动，速度方向与力F1、F3的方向恰好在同一直线上，下列说法正确的是
A.若只撤去F1，物体做匀加速直线运动
B.若只撤去F3，物体做匀加速直线运动
C.若只撤去F2，物体做匀变速曲线运动
D.若只撤去F4，物体做非匀变速曲线运动
√
√
作业：同步练习1.2页
1 曲线运动
第五章 抛体运动
“投壶”游戏
大家玩游戏的同时，观察箭抛出后，运动轨迹有什么特点？为什么会沿着这样的轨迹运动？
学习目标要求 核心素养和关键能力
1.知道什么是曲线运动，理解曲线运动的速度方向。 2.理解曲线运动是一种变速运动。 3.理解物体做曲线运动的条件，会判断物体是做直线运动还是曲线运动。 1.科学思维：利用无限接近的思想理解切线的概念。
2.科学探究：通过实验和生活实际归纳出物体做曲线运动的条件。
3.关键能力：对物体做曲线运动条件的理解能力。
导入
图片中的足球,铅球,卫星这些物体的运动轨迹有什么共同点 生活中有其他相似事例吗
运动轨迹为曲线的运动叫做曲线运动
(一)、曲线运动的定义
思考： 物体做直线运动时，速度方向与运动轨迹在一条直线上。物体做曲线运动时，速度方向又该如何确定呢
(二)，曲线运动的速度方向
☆观察交流讨论
观看视频并思考下列问题：
1、请观察被打磨下来的碎屑火花的飞出方向判断其“火星”在脱落前瞬间的速度方向是沿砂轮边缘的什么方向
沿着砂轮边缘的切线方向
猜想：
（二）曲线运动的速度方向
2、请观察链球飞出瞬间的速度方向，猜想链球出手前沿曲线运动边缘的什么方向？
沿着边缘的切线方向
猜想：
实验探究1：做圆周运动的物体某点的速度方向
实验探究2：一般曲线运动物体在某点的速度方向
一、曲线运动的速度方向
物体作圆周运动，速度方向沿着圆轨迹的切线方向。
3. 实验：观察曲线运动物体的速度方向
实验思路：
(二)、曲线运动的速度方向
实验器材：弧形轨道、小球、白纸，墨水。
相切
观察小球以一定的初速度从弯道的一端进入，从另一端轨道出口出去时的方向，并记录。改变轨道出口的方向，观察不同出口出来的小球在出口的运动方向，并记录。
观察思考：小球运动方向与轨道曲线有什么位置关系？
（二）曲线运动的速度方向
4、结合上面的猜想和实验，我们可以得出物体做曲线运动时的速度方向沿轨迹的什么方向？
沿轨迹的切线方向
质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。
结论：
（二）曲线运动的速度方向
5、除了实验方法之外，我们还有数学方法可以证明这个结论。首先我们要了解数学中的切线的定义。
割线
切线
02
曲线的切线
A
割线
B2
B3
B4
B
v
切线
平均速度
瞬时速度
质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。
1、曲线运动的速度方向：
2、曲线运动的性质：
☆梳理深化
（二）曲线运动的速度方向
vA
vB
质点在某一点（或某一时刻）的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。
曲线运动中速度的方向是时刻改变的，曲线运动是变速运动。
☆巩固提升
例1、质点沿曲线从左向右运动时,请画出在A、B、C三点的速度方向
（二）曲线运动的速度方向
A
B
C
解析：质点在A、B、C三点的速度方向均为该点曲线的切线方向。
vA
vB
vC
例2、右图，为一跳水运动员跳水时头部的运动轨迹，画出整个运动过程中头部速度方向与入水方向相同的点。
（二）曲线运动的速度方向
三、物体做曲线运动的条件
G
G
1观察箭抛出后，运动轨迹有什么不同？思考一下箭的受力情况？
2箭只受重力，为什么运动轨迹一个是直线，一个是曲线？
（三）物体做曲线运动的条件
☆实验交流讨论
1实验：观察钢球的运动轨迹。按照课本P4
问题3：是什么导致了小球速度方向偏移 磁铁对小球的吸引力和小球速度的方向在不在一条直线上？
问题1：小球滑下来，不加磁铁时小球受什么力？运动轨迹是什么样的？
问题2：在旁边加上磁铁时运动轨迹是什么样的？ 小球运动往哪个方向偏移？
三
物体做曲线运动的条件
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
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.
1.动力学条件(受力角度):
2.运动学条件（速度、加速度）:
2、根据实验现象，我们一起来总结一下物体做曲线运动的条件
(三)、物体做曲线运动的条件
G
G
根据物体做曲线运动的条件箭抛出后，都只受重力，为什么会做轨迹不同的运动？
学以致用
(三)、物体做曲线运动的条件
思考1：箭和小球做曲线运动的运动轨迹、速度方向与所受合外力方向三者位置之间的关系？
物体的运动轨迹在合外力方向与速度方向之间
思考2：箭和小球做曲线运动时所受合外力的方向指向轨迹的哪侧？
做曲线运动的物体所受合力必指向运动轨迹凹侧
凹
凸
1、曲线运动的条件：
☆梳理深化
（三）物体做曲线运动的条件
2、运动轨迹的特点：
当物体所受合外力方向与它的速度方向不在同一直线上。
物体曲线运动轨迹夹在速度方向和合外力方向之间。
3、判断物体运动性质的方法：
（1）判断直线还是曲线运动关键：
看F与v的方向是否在同一直线上(a与v的方向是否在同一直线上)
（2）判断匀变速还是变加速关键看：
a是否恒定。
☆巩固提升
例3、（多选）如图所示，曲线为质点运动的轨迹，在通过位置 P 时速度、加速度及 P 附近的一段轨迹都在图上标出，其中可能正确的是 ( )
（三）物体做曲线运动的条件
BD
（三）物体做曲线运动的条件
例4. 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.物体一定做匀加速直线运动
B.物体一定做匀变速直线运动
C.物体一定做曲线运动
D.物体有可能做曲线运动
D
课堂小结
1.曲线运动速度的方向:
沿轨迹切线方向
2.物体做曲线运动的条件:
动力学条件：受力角度
运动学条件：速度、加速度
3、曲线运动的受力、速度与轨迹的关系
合外力方向指向运动轨迹凹的一侧
(F合跟v不共线)
(a跟v不共线)
物体的运动轨迹在合外力方向与速度方向之间
自行车挡泥板一直以来被广泛的安装于自行车上。当雨天人们骑车出行时，它可以为我们遮挡泥水。早在自行车被投入使用时，挡泥板就一直存在了。它可以说是自行车不可缺少的一部分。
请同学们根据本节课的所学，结合新旧两款自行车的图片，思考讨论如何设计出最优化的挡泥板，使人不会被水甩到，而且这个挡泥板用料最省，经济轻便。
课外拓展
(1)物体受到的合力不为零时一定做曲线运动。( )
(2)物体受变力作用才做曲线运动。( )
(3)物体在方向不变的力作用下不可能做曲线运动。( )
(4)合力恒定时，可能做曲线运动。( )
(5)做曲线运动的物体，加速度一定变化。( )
×
×
×
√
×
1.辨析
2.如图所示，弧AB是某花样滑冰运动员入场时的运动轨迹，该运动员在位置a、b、c、d时速度方向和合力方向的标注均正确的是
A.位置a B.位置b
C.位置c D.位置d
√
做曲线运动的物体，其某点速度方向为曲线上该点的切线方向，合外力指向轨迹的凹侧，故A、B、C错误，D正确。
3.(多选)如图所示，质量为m的物体在四个共点力的作用下做匀速直线运动，速度方向与力F1、F3的方向恰好在同一直线上，下列说法正确的是
A.若只撤去F1，物体做匀加速直线运动
B.若只撤去F3，物体做匀加速直线运动
C.若只撤去F2，物体做匀变速曲线运动
D.若只撤去F4，物体做非匀变速曲线运动
√
√
作业：同步练习1.2页