5.1曲线运动—2020-2021学年【新教材】人教版(2019)高中物理必修二课件20张PPT

第五章 抛体运动
自然界中的曲线运动是很常见的
投篮
公转的地球
我们把轨迹是曲线的运动叫曲线运动
从现在开始，我们把目光转向抛体运动、圆周运动、以及更一般的曲线运动，从中我们可以体会到，研究直线运动的思路和方法，原则上同样可以用来处理曲线运动。
研究直线运动的思路和方法
1、明确研究对象
物理模型：
运动模型：
变速直线运动
2、画出运动图像或示意图
3、选择运动学规律：
4、数学方法求解：
质点
匀速直线运动
匀变速直线运动
坐标系
位移
速度
加速度
勾股定理和三角函数
横县百合完全中学——韦衍虎
5.1曲线运动
问题导入
观察右边两幅图片描述的现象，你能说清楚：砂轮打磨下来炽热微粒和飞出去的链球，分别沿着什么方向运动？
各个方向的都有
直线运动和曲线运动
物体做曲线运动时，速度方向又是怎样的呢？
v
直线运动
→速度方向固定
→运动轨迹一致
曲线运动
→速度方向不固定
→
一、曲线运动的速度方向
做曲线运动的物体，速度方向在不断变化
如何确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向？
演 示
观察做曲线运动物体的速度方向
从A端离开的轨迹
从B端离开的轨迹
墨迹所在的直线为轨道所在曲线点的切线
切线
一个数学概念——切线
相离
切线
割线
直线与圆的关系：
当B点非常非常接近A点时，这条割线就叫做在A点的切线。
A
B
B
切线
割线
切线与圆只有一个交点
A
那么对于其他曲线呢？
曲线看成是圆的一部分组成的
平均速度→瞬时速度
质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向。
V
质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向。
速度是矢量
大小
方向
→不断变化
所以，曲线运动一定是变速运动。
变
不变
→平抛运动
→匀速圆周运动
他身后为什么有一块网了？
实际应用
曲线运动速度方向在不断变化，且沿这一点的切线方向
实际应用
见鬼，被甩了一身泥……
自行车挡泥板
物体不受力
F=ma
将静止或匀速直线
物体做曲线运动
合力一定不为零
物体如果不受力，将静止或匀速直线运动。那么，你认为物体在什么条件下做曲线运动呢？
物体受什么样的力才会做曲线运动？
a≠0
a=0
加速直线运动
演 示
观察钢球的运动轨迹
F
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。
v3
v2
v1
mg
v1
mg
v3
v2
mg
mg
二、物体做曲线运动的条件
mg
v1
v3
v2
F合=ma
牛顿第二定律
→
→
mg
mg
mg
a
a
a
a
加速度方向与速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。
①曲线运动物体的轨迹夹在速度方向和合力（加速度）方向之间。
②做曲线运动的物体所受合力（加速度）必指向运动轨迹凹侧。
C
①物体运动轨迹夹在速度方向和合力方向之间。
②做曲线运动的物体所受合力必指向运动轨迹凹侧。
课堂练习
例1:若已知物体的初速度为v0的方向及它受到的恒定的合力F的方向，则可能的轨迹是图中的（ ）
A B C D
例2：跳水运动是一项难度很大又板具观赏性的运动，我国运动多次在国际跳水赛上摘金夺银，被为跳水“梦之队。图5.1-14是一位跳水运动员高台跳水时头事的运动轨。最后运动同沿直方向以是入水个运动过程中。在哪几个位工失的方向与入水时的方向同?在哪几个位工与的方向相反?在图中标出这些位置。
解：
如图所示，头部入水过程中速度方向如图中箭头所示，起跳时头部速度往上。
课堂练习
B
D
A
C
在A,C位置头部的速度与入水时速度v方向相同；在B,D位置头部的速度方向与入水时速度v方向相反。
联系飞镖在空中做曲线运动的轨迹相联系，体会曲线运动的方向与轨迹曲线的关系。
取一根稍长的细杆，一端固定一根铁钉，另一端用羽毛或纸片做成尾翼，这样就得到一个个能够显示曲线运动速度方向的“飞镖”。在空旷地带把飞镖向斜上方抛出，飞镖在空中的指向就是它做曲线运动的速度方向。飞镖落至地面插入泥土后的指向就是它落地瞬时的速度方向。改变飞镖的投射角，观察它在飞行过程中直到插入地面时的不同角度。
做一做
用飞镖显示曲线运动的速度方向
轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
一、曲线运动的速度方向
1.做曲线运动的物体，速度方向在不断变化。
2.质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向。
3.曲线运动一定是变速运动。
二、物体做曲线运动的条件
1.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。
2.加速度方向与速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。
①曲线运动物体的轨迹夹在速度方向和合力（加速度）方向之间。
②做曲线运动的物体所受合力（加速度）必指向运动轨迹凹侧。
推论：
课堂小结