2 5.1 曲线运动 课件 (共18张PPT)

(共18张PPT)
5.1 曲线运动
第五章 抛体运动
人教版（2019）必修 第三册
1.知道曲线运动中瞬时速度方向，能运用极限思想理解瞬时速度的方向，并会在轨迹图上画出某点的速度方向。
2.理解曲线运动是变速运动，知道物体做曲线运动的条件。
3.能运用牛顿第二定律和分解与合成的方法分析曲线运动，进一步理解运动与相互作用的观念
学习目标
观察右边两幅图片描述的现象，你能不能说清楚：砂轮打磨下来的炽热微粒和飞出去的链球，分别沿着什么方向运动？
导入新课
1.曲线运动
定义：轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。
思考：物体做直线运动时，速度方向与运动轨迹一致。
物体做曲线运动时，速度方向又是怎样的呢？
一、曲线运动的速度方向
观察实例
观察炽热微粒的运动
观察飞出去的链球的运动
2.曲线运动的速度方向
思考：怎样确定曲线运动中任意时刻（或任意位置）的速度方向呢？
演示：观察做曲线运动的物体速度方向
关于曲线运动，针对某时刻的速度方向，你从实验中可以得出什么结论？
理论探究：一般曲线运动的速度方向
分析：从平均速度到瞬时速度(从割线到切线)
总结：质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向。
vA
Δl
A
B
切线
割线→切线
做一做：质点沿曲线从左向右运动，画出质点在A、B、C 三点的速度方向。
VA
VB
VC
3.曲线运动的实质
具有加速度，合外力不为零。
曲线运动一定是变速运动，运动状态在不断变化。
⑶物体如果不受力，将静止或做匀速直线运动，那么物体在什么条件下做曲线
运动呢？
思考：
⑵曲线运动有加速度吗？
⑴曲线运动中，物体的运动状态发生变化吗？
加速直线运动
结论：当物体所受的合外力方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。
减速直线运动
曲线运动
⑴合外力与速度在同一直线上
v
F
v
F
⑵合外力与速度不在同一直线上
F
v
00
二、物体做曲线运动的条件
理论分析:
【实验器材】
钢球、磁铁、带有斜槽的桌面。
【实验步骤】
⑴让钢球从斜槽上沿直线下滑，在水平面上做直线运动。
⑵在钢球运动路线的正前方或旁边放一块磁铁观察钢球的运动。
演示：探究物体做曲线运动的条件
实验结论：当钢球受到的合力方向与速度方向不在同一条直线上时，钢球做曲线运动。
1.物体做曲线运动的条件
F
v0
a
加速度的方向与速度方向不在同一条直线上。
⑴动力学条件
⑵运动学条件
合力的方向与速度方向不在同一条直线上。
①初速度不为0
②合力不为0
③合力与速度方向不共线
总结：
针对练（多选）以下说法正确的是 ( )
A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B.物体在变力的作用下不可能做直线运动
C.物体在恒力作用下可能做曲线运动
D.物体在变力的作用下可能做直线运动
CD
思考：做曲线运动的物体，其运动轨迹、速度方向与其所受合力方向三者位置关系是怎样的？
v
F
v1
v2
G
G
G
v3
2.曲线运动的轨迹与速度方向、合力方向间的关系
分析：如图，做曲线运动的物体的轨迹与速度方向相切，并向合力方向弯曲，夹在速度方向与合力方向之间。
F
v0
a
结论：合外力方向指向轨迹曲线的凹侧，物体的轨迹夹在速度方向和合外力方向之间。
凹
凸
轨迹
总结：
例题 “歼 20A”型战斗机已列装空军作战部队。如果歼 20A在某次飞行过程中沿曲线MN加速向上爬升，在图中最能表示歼-20A在P点的速度方向与其受到合力方向的分别是哪个？
解析：由于速度方向与轨迹切线方向一致，所以在P点的速度方向沿该点运动轨迹的切线方向是③；
由于歼-20A所受合力方向与速度方向的夹角为锐角，所以它所受合力方向应该为②。
针对练 如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A点运动到B点，这时突然使它所受的力反向而大小不变，即由F变为－F，关于在此力作用下物体以后的运动情况，下列说法正确的是 (　　)
A.物体可能沿曲线Ba运动
B.物体可能沿直线Bb运动
C.物体可能沿曲线Bc运动
D.物体可能沿原曲线由B点返回A点
解析：物体在A点时的速度vA沿A点的切线方向，物体在恒力F作用下沿曲线运动，此力F必有垂直于vA的分量，即力F可能为如图所示的各种方向之一，当物体到达B点时，瞬时速度vB沿B点的切线方向，这时物体受力F′＝－F，即F′的方向可能为图中所示的各种方向之一，可知物体以后可能沿曲线Bc运动，故C正确。
C
F合与v方向间关系
共线
F合恒定
F合变化
匀变速直线运动
变加速直线运动
匀变速曲线运动
变加速曲线运动
匀速直线运动
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。
课堂小结
直线运动
不共线
曲线运动
F合≠0
F合=0
F合变化
F合恒定