5.1曲线运动 教学课件 (共32张PPT)

(共32张PPT)
第1节 曲线运动
人教版 高中物理必修二
第五章
目录
01
曲线运动的速度方向
02
曲线运动的特点
03
曲线运动的条件
04
总结提升
抛出的篮球和公转的地球，它们运动的轨迹都是曲线。
我们把轨迹是曲线的运动叫曲线运动（curvilinear motion）。
课堂引入
我们把轨迹是曲线的运动叫曲线运动（curvilinear motion）。
课堂引入
通过观察，你能判断出砂轮打磨出的炽热微粒和链球沿什么方向运动吗？
怎样确定曲线运动中任意时刻（或任意位置）的速度方向呢？
课堂引入
曲线运动的速度方向
PART ONE
如图 ，在水平桌面上放一张白纸，白纸上摆一条由几段稍短的弧形轨道组合而成的弯道。使表面沾有红色印泥的钢球以一定的初速度从弯道的C端滚入，钢球从出口A离开后会在白纸上留下一条运动的痕迹，它记录了钢球在 A 点的运动方向。 拆去一段轨道，出口改在B。用同样的方法可以记录钢球在 B 点的运动方向。
白纸上的印迹与轨道（曲线）有什么关系？
实验探究
01
现象：曲线运动物体在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。
实验现象
02
除以上实验方法以外，还有什么方法可以确定物体在某一时刻的速度方向？
你知道什么叫曲线的切线吗？
A
B1
割线
B2
B3
B4
B
V
切线
当B点非常接近A点时，这条割线就叫做曲线在A点的切线。
曲线的切线
03
曲线运动中速度的方向是时刻改变的，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。
曲线运动的方向
04
实验视频
05
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。
A
B
C
vA
vB
vC
做一做：
曲线运动的方向
06
做曲线运动的物体与直线运动有哪些不同呢？
物体做曲线运动的特点
PART TWO
【问题1】曲线运动中，物体的运动状态发生了变化了吗？
【问题2】曲线运动有加速度吗？
速度是矢量，有大小和方向。大小和方向中任何一个变化了，速度均发生了变化。物体做曲线运动时，速度的方向在不断变化，所以曲线运动一定是变速运动，运动状态在不断变化。
只要速度有改变，即△v≠O，就一定具有加速度。
思考与讨论
01
1.曲线运动的轨迹是曲线；
2.曲线运动的运动方向时刻在改变；
3.曲线运动是变速运动，一定具有加速度，合外力不为零.
曲线运动的特点
02
物体要做曲线的运动需要满足什么条件吗？
物体做曲线运动的条件
PART THREE
一个在水平面上做直线运动的钢球，从旁边给它一个力，例如在钢球运动路线的旁边放一块磁铁，观察钢球的运动。
F
v
1.F与v的方向相同：加速直线运动
2.F与v的方向相反：减速直线运动
3.F与v不在一条直线上：曲线运动
三种情况下的运动：
实验演示
01
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时，物体就做曲线运动.
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:
2.运动学条件:
F
v0
a
物体做曲线运动的条件
02
1.F合或a 跟 v 在同一直线上
直线运动
F合或a 恒定→匀变速直线运动
F合或a 变化→变加速直线运动
2.F合或a 跟 v 不在同一直线上
曲线运动
F合或a 恒定→匀变速曲线运动
F合或a 变化→变加速曲线运动
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。
F合、a 、 v 的关系
03
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
v
F
G
G
v1
v2
v3
G
做曲线运动的物体所受合外力指向运动轨迹凹的一侧
物体做曲线运动的规律
04
总结提升
PART FOUR
方向
特点
条件
规律
轨迹是曲线的运动叫曲线运动（curvilinear motion）。
曲线运动的速度方向是时刻改变的。质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是在曲线上这一点的切线方向；
条件：运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。
F
v0
a
曲线运动是变速运动，一定具有加速度，合外力不为零.
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。
做曲线运动的物体所受合外力指向运动轨迹凹的一侧
课堂总结
【练习1】(2023·浙江省高一期中)高台跳水比赛时，运动员起跳后在空中做出各种动作，最后沿竖直方向进入水中。若此过程中运动员头部连续的运动轨迹示意图如图中虚线所示，a、b、c、d为运动轨迹上的四个点，曲线在a、b、c、d四个点的切线方向均沿竖直方向。关于运动员头部经过这四个点时的速度方向，下列说法中正确的是(　　)
A.a、b、c、d四个点的速度方向均竖直向下
B.a、c两个点的速度方向均竖直向下
C.b、d两个点的速度方向均竖直向下
D.c点的速度方向竖直向上
课堂练习
B
【练习2】(2024·扬州市高一月考)扔飞镖是一项有趣的运动，利用飞镖可以研究曲线运动，下列图中正确描述飞镖在沿水平方向扔出后速度、合力、轨迹关系正确的是(　　)
课堂练习
A
【练习3】某质点仅受一个恒力作用，从M点运动到N点，运动轨迹如图中虚线所示，运动到图中P点时的速度为v，PA指向速度的反向，PB与速度方向垂直，下列说法正确的是（　　）
A．恒力可能沿PA方向，且质点速度减小
B．恒力可能沿PB方向，且在P点速度最小
C．恒力可能沿PB方向，做匀速圆周运动
D．恒力可能沿PC方向，且质点速度增大
课堂练习
B
【练习4】如图所示，水平桌面上一小铁球沿直线运动。若在铁球运动的正前方A处或旁边B处放一块磁体，下列关于小铁球运动的说法正确的是(　　)
A.磁体放在A处时，小铁球做匀速直线运动
B.磁体放在A处时，小铁球做匀加速直线运动
C.磁体放在B处时，小铁球做加速度不变的曲线运动
D.磁体放在B处时，小铁球做加速度变化的曲线运动
课堂练习
D
【练习5】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，物体做匀减速直线运动
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
课堂练习
C
【练习6】
课堂练习
A
某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F的示意图可能正确的是(　　)
【练习7】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方向变为反向而大小不变(即由F变为-F)，关于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
课堂练习
C
【练习8】如图，乒乓球从斜面上滚下，以一定的速度沿直线运动。在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸筒(纸筒的直径略大于乒乓球的直径)，当乒乓球经过筒口正前方时，对着球横向吹气，则关于乒乓球的运动，下列说法中正确的是(　　)
A.乒乓球将保持原有的速度继续前进
B.乒乓球将偏离原有的运动路径，但不进入纸筒
C.乒乓球一定能沿吹气方向进入纸筒
D.只有用力吹气，乒乓球才能沿吹气方向进入纸筒
课堂练习
B
【练习9】“细雨斜风作晓寒，淡烟疏柳媚晴滩”是宋代文学家苏轼描写早春游山时的沿途景观。有一雨滴从静止开始自由下落一段时间后，进入如图所示的斜风区域并下落一段时间，然后又进入无风区继续运动直至落地，若雨滴受到的阻力可忽略不计，则图中最接近雨滴真实运动轨迹的是(　　)
课堂练习
D
授课完毕！