必修2_1. 曲线运动课件26张PPT
图片预览
文档简介
第一章 抛体运动
第1节 曲线运动
学习目标
重点难点
1．知道什么是曲线运动，会确定曲线运动速度的方向．
2．知道曲线运动是变速运动．
3．知道物体做曲线运动的条件．
4．会确定物体在平面内运动的位置、速度与轨迹．
1．曲线运动速度方向的确定，曲线运动性质的理解是本节学习的重点．
2．物体做曲线运动的条件及分析是难点．
一、随处可见的曲线运动
1．观察教材图1－1－2所示的各种运动，这些运动的轨迹有何特点？
提示：轨迹是曲线．
2．曲线运动：物体的轨迹是______的运动．
曲线
二、曲线运动的速度方向
1．观察教材图1－1－3和1－1－4描述的现象，如何确定曲线运动的速度方向？
(1)在砂轮切割钢材时，火花沿砂轮的______飞出．
(2)小球离开护栏时，其速度方向沿护栏末端的______方向．
2．曲线运动的速度
(1)速度方向：沿曲线在这一点的______方向．
(2)运动性质：速度方向时刻在______，曲线运动一定是______运动．
切线
切线
切线
改变
变速
3．思考：在沙漠中，甲壳虫在爬行过程中留下一段清晰的痕迹．如图所示，请标明甲壳虫在依次经过A、B、C各点时的速度方向？
提示：分别过A、B、C三点作曲线的切线，切线方向即为该点的速度方向．
三、曲线运动的条件
1．观察教材图1－1－7，钢球在磁铁的吸引下做曲线运动．试着在轨迹上标出一些位置的速度方向与磁铁的吸引力的方向，你发现了什么问题？
提示：速度方向与吸引力的方向不在一条直线上．
2．物体做曲线运动的条件
(1)动力学角度：当物体所受合力的方向与它的速度方向_________________时，物体做曲线运动．
(2)运动学角度：当物体的加速度方向与它的速度方向___________________时，物体做曲线运动．
不在同一条直线上
不在同一条直线上
3．思考：拿出一枚硬币水平抛出后在空中(不计空气阻力)将做曲线运动，硬币做曲线运动的速度方向、合力方向及运动轨迹之间的空间关系怎样？大致画出轨迹、标出一些位置的速度方向与合力方向．
1．如图所示，过山车沿圆形轨道匀速转动，即转动过程中速度大小保持不变．
(1)上图中，过山车匀速转动，其速度发生变化吗？
提示：速度大小不变，方向时刻变化，即速度是变化的．
探究一 曲线运动的速度
(2)过山车做的是曲线运动，其速度方向不断变化，那么如何确定物体在某一点的速度方向？
提示：过轨迹上的点作切线即为速度方向．
(3)物体做曲线运动时，加速度可以为零吗？为什么？
提示：不可以．因速度是变化的，一定有加速度．
2．曲线运动一定是变速运动，而变速运动一定是曲线运动吗？
提示：不一定．
(多选)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．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
D．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
解析：做曲线运动的物体，速度方向时刻变化，但速度的大小不一定变化，故曲线运动一定是变速运动，选项A、B正确；曲线运动中速度的方向沿轨迹的切线方向，选项C正确，D错误．
答案：ABC
【题后总结】 曲线运动的特点是速度的方向时刻变化，是变速运动．
1．(多选)关于质点做曲线运动的说法，正确的是( )
A．速度大小一定在时刻变化
B．速度的方向一定在时刻变化
C．它一定在做变速运动
D．它可能是速率不变的运动
答案：BCD
1．物体做曲线运动的条件是________________________ _______________
2．物体做曲线运动时受到的合外力一定不为零，合外力一定是恒力吗？
提示：不一定．当物体受到的合力的方向与其运动方向不共线时，物体将做曲线运动，与其受到的合力大小是否变化无关．
探究二 物体做曲线运动的条件
速度与合力的方向不在一
直线上．
如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，这时突然使它所受的力反向而大小不变(即由F变为－F)，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返回A
2．如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在B点时的速度与加速度相互垂直，则下列说法正确的是( )
A．D点的速率比C点的速率大
B．A点的加速度与速度的夹角小于90°
C．A点的加速度比D点的加速度大
D．从A到D加速度与速度的夹角先增大后减小
解析：质点做匀变速曲线运动，合力的大小方向均不变，加速度不变，故选项C错误；由B点速度与加速度相互垂直可知，合力方向与B点切线垂直且向下，故质点由C点到D点的过程，合力方向与速度方向夹角小于90°，速率增大，选项A正确；A点的加速度方向与过A的切线，即速度方向夹角大于90°，选项B错误；从A点到D点加速度与速度的夹角一直变小，选项D错误．
答案：A
一、曲线运动的速度
1．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．
2．曲线运动的性质
(1)速度是矢量，它既有大小，又有方向．不论速度的大小是否改变，只要速度的方向发生改变，就表示速度矢量发生了变化，也就有了加速度．曲线运动中速度的方向在变，所以曲线运动一定是变速运动．
(2)曲线运动是否是匀变速运动取决于物体的合外力情况．合外力为恒力，物体做匀变速曲线运动；合外力为变力，物体做非匀变速曲线运动．
二、对物体做曲线运动条件的理解
1．物体做曲线运动的条件
(1)动力学条件：合力与速度方向不共线是物体做曲线运动的充要条件，这包含三个层次的内容．
①初速度不为零；
②合力不为零；
③合力与速度方向不共线．
(2)运动学条件：加速度与速度方向不共线．
2．物体的运动与合力的关系
(1)合外力方向与物体的速度方向在同一条直线上时，物体做加速直线运动或减速直线运动．
(2)合外力方向与物体的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动．
3．两个重要推论
(1)合外力方向与速度方向夹角为锐角时，物体做曲线运动，速率越来越大；合外力方向与速度方向夹角为直角时，物体做曲线运动，速率不变；合外力方向与速度方向夹角为钝角时，物体做曲线运动，速率越来越小．
(2)物体的运动轨迹与合外力有关，物体运动时其轨迹总偏向合外力所指的一侧，或者说合外力总指向运动轨迹的凹侧．
第1节 曲线运动
学习目标
重点难点
1．知道什么是曲线运动，会确定曲线运动速度的方向．
2．知道曲线运动是变速运动．
3．知道物体做曲线运动的条件．
4．会确定物体在平面内运动的位置、速度与轨迹．
1．曲线运动速度方向的确定，曲线运动性质的理解是本节学习的重点．
2．物体做曲线运动的条件及分析是难点．
一、随处可见的曲线运动
1．观察教材图1－1－2所示的各种运动，这些运动的轨迹有何特点？
提示：轨迹是曲线．
2．曲线运动：物体的轨迹是______的运动．
曲线
二、曲线运动的速度方向
1．观察教材图1－1－3和1－1－4描述的现象，如何确定曲线运动的速度方向？
(1)在砂轮切割钢材时，火花沿砂轮的______飞出．
(2)小球离开护栏时，其速度方向沿护栏末端的______方向．
2．曲线运动的速度
(1)速度方向：沿曲线在这一点的______方向．
(2)运动性质：速度方向时刻在______，曲线运动一定是______运动．
切线
切线
切线
改变
变速
3．思考：在沙漠中，甲壳虫在爬行过程中留下一段清晰的痕迹．如图所示，请标明甲壳虫在依次经过A、B、C各点时的速度方向？
提示：分别过A、B、C三点作曲线的切线，切线方向即为该点的速度方向．
三、曲线运动的条件
1．观察教材图1－1－7，钢球在磁铁的吸引下做曲线运动．试着在轨迹上标出一些位置的速度方向与磁铁的吸引力的方向，你发现了什么问题？
提示：速度方向与吸引力的方向不在一条直线上．
2．物体做曲线运动的条件
(1)动力学角度：当物体所受合力的方向与它的速度方向_________________时，物体做曲线运动．
(2)运动学角度：当物体的加速度方向与它的速度方向___________________时，物体做曲线运动．
不在同一条直线上
不在同一条直线上
3．思考：拿出一枚硬币水平抛出后在空中(不计空气阻力)将做曲线运动，硬币做曲线运动的速度方向、合力方向及运动轨迹之间的空间关系怎样？大致画出轨迹、标出一些位置的速度方向与合力方向．
1．如图所示，过山车沿圆形轨道匀速转动，即转动过程中速度大小保持不变．
(1)上图中，过山车匀速转动，其速度发生变化吗？
提示：速度大小不变，方向时刻变化，即速度是变化的．
探究一 曲线运动的速度
(2)过山车做的是曲线运动，其速度方向不断变化，那么如何确定物体在某一点的速度方向？
提示：过轨迹上的点作切线即为速度方向．
(3)物体做曲线运动时，加速度可以为零吗？为什么？
提示：不可以．因速度是变化的，一定有加速度．
2．曲线运动一定是变速运动，而变速运动一定是曲线运动吗？
提示：不一定．
(多选)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．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
D．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
解析：做曲线运动的物体，速度方向时刻变化，但速度的大小不一定变化，故曲线运动一定是变速运动，选项A、B正确；曲线运动中速度的方向沿轨迹的切线方向，选项C正确，D错误．
答案：ABC
【题后总结】 曲线运动的特点是速度的方向时刻变化，是变速运动．
1．(多选)关于质点做曲线运动的说法，正确的是( )
A．速度大小一定在时刻变化
B．速度的方向一定在时刻变化
C．它一定在做变速运动
D．它可能是速率不变的运动
答案：BCD
1．物体做曲线运动的条件是________________________ _______________
2．物体做曲线运动时受到的合外力一定不为零，合外力一定是恒力吗？
提示：不一定．当物体受到的合力的方向与其运动方向不共线时，物体将做曲线运动，与其受到的合力大小是否变化无关．
探究二 物体做曲线运动的条件
速度与合力的方向不在一
直线上．
如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，这时突然使它所受的力反向而大小不变(即由F变为－F)，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返回A
2．如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在B点时的速度与加速度相互垂直，则下列说法正确的是( )
A．D点的速率比C点的速率大
B．A点的加速度与速度的夹角小于90°
C．A点的加速度比D点的加速度大
D．从A到D加速度与速度的夹角先增大后减小
解析：质点做匀变速曲线运动，合力的大小方向均不变，加速度不变，故选项C错误；由B点速度与加速度相互垂直可知，合力方向与B点切线垂直且向下，故质点由C点到D点的过程，合力方向与速度方向夹角小于90°，速率增大，选项A正确；A点的加速度方向与过A的切线，即速度方向夹角大于90°，选项B错误；从A点到D点加速度与速度的夹角一直变小，选项D错误．
答案：A
一、曲线运动的速度
1．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．
2．曲线运动的性质
(1)速度是矢量，它既有大小，又有方向．不论速度的大小是否改变，只要速度的方向发生改变，就表示速度矢量发生了变化，也就有了加速度．曲线运动中速度的方向在变，所以曲线运动一定是变速运动．
(2)曲线运动是否是匀变速运动取决于物体的合外力情况．合外力为恒力，物体做匀变速曲线运动；合外力为变力，物体做非匀变速曲线运动．
二、对物体做曲线运动条件的理解
1．物体做曲线运动的条件
(1)动力学条件：合力与速度方向不共线是物体做曲线运动的充要条件，这包含三个层次的内容．
①初速度不为零；
②合力不为零；
③合力与速度方向不共线．
(2)运动学条件：加速度与速度方向不共线．
2．物体的运动与合力的关系
(1)合外力方向与物体的速度方向在同一条直线上时，物体做加速直线运动或减速直线运动．
(2)合外力方向与物体的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动．
3．两个重要推论
(1)合外力方向与速度方向夹角为锐角时，物体做曲线运动，速率越来越大；合外力方向与速度方向夹角为直角时，物体做曲线运动，速率不变；合外力方向与速度方向夹角为钝角时，物体做曲线运动，速率越来越小．
(2)物体的运动轨迹与合外力有关，物体运动时其轨迹总偏向合外力所指的一侧，或者说合外力总指向运动轨迹的凹侧．