物理：5.1《 曲线运动》课件 (新人教版必修2)

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1、5.1曲线运动●情景切入在自然界和技术中，曲线运动随处可见，如斜向喷出的水(图1)，在弯曲公路上奔驰的汽车(图2)，游乐场的过山车(图3)等等，它们的运动都是曲线运动．那么曲线运动有什么规律？我们如何来研究曲线运动？这一章我们就来探究这些问题．●知识导航本章以曲线运动的两种特殊情况——平抛运动和匀速圆周运动为例，研究物体做曲线运动的条件和规律．本章所研究的运动形式不同于前面的直线运动，但研究的方法仍与前面一致，即根据牛顿第二定律研究物体做曲线运动时力与运动的关系．所以本章知识是牛顿运动定律在曲线运动形式下的具体应用．学好本章的

2、概念和规律，将加深对速度、加速度及其关系的理解，加深对牛顿运动定律的理解．提高应用牛顿运动定律分析和解决实际问题的能力．本章内容可划分为三个单元：第一单元：(第一节)讲述了物体做曲线运动的条件和曲线运动的特点．第二单元：(第二～四节)阐述了研究曲线运动的基本方法，并用这个方法具体研究了平抛运动的特点和规律．第三单元：(第五～八节)学习匀速圆周运动的描述方法和基本规律及匀速圆周运动规律的应用实例．分析和解决实际问题是本章的重点和难点．●学法指导1．对物体做曲线运动的条件，要从力与运动的关系、运动状态变化的原因的角度来理解，物体做

3、曲线运动时，速度的方向时刻在变化，不管速率是否变化，其运动状态肯定在变化，所以做曲线运动的物体必有加速度，所以受合外力肯定不为零．2．运动的合成与分解，指的是位移、速度、加速度等矢量的合成与分解，跟力的合成与分解一样，遵循相同的平行四边形定则．3．抛体运动是在恒定外力作用下所做的匀变速曲线运动，恒定的外力是改变速度大小的原因，也是改变速度方向的原因．4．做变速圆周运动的物体所受外力的合力，沿径向的分力(指向圆心)是改变速度方向，产生向心加速度的原因；沿切线方向的分力是改变速度大小，产生线加速度的原因，如果切线方向上分力为零，外

4、力的合力始终指向圆心且大小不变，物体就做匀速圆周运动.*知道曲线运动与直线运动的区别，理解曲线运动是一种变速运动**掌握物体做曲线运动的条件及运动速度的方向*了解牛顿第二定律对物体做曲线运动条件的解释在雨天，我们可以通过旋转雨伞的方法来甩掉雨伞上的水滴，雨伞慢转时，水滴飞不出去；雨伞转动快到一定程度，水滴就会沿着伞的边缘飞出，如图所示，你能判断出伞是沿什么方向旋转的吗？1．曲线运动的速度曲线运动中速度的方向是在曲线上某点的________方向，是时刻________的，具有加速度，因此曲线运动一定是________运动，但变速

5、运动不一定是曲线运动．2．曲线运动的轨迹做曲线运动的物体，其轨迹向________所指的一方弯曲，若已知物体的运动轨迹，可判断出物体所受合外力的大致方向，即合外力总是指向曲线的________．3．物体做曲线运动的条件如图所示，桌面上沿直线运动的钢球在磁铁的吸引力作用下做________，这说明物体受力的方向与速度方向________时，物体做曲线运动．答案：1.切线　改变　变速2．合外力　内侧3．曲线运动　不在一条直线上运动轨迹为曲线的运动叫曲线运动．如月球围绕地球的运动(如图)，水平抛出的小球等．(1)曲线运动中质点在某一

6、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．特别提醒：因为质点在曲线运动中的速度方向时刻在改变．所以曲线运动一定是变速运动．但是，变速运动不一定是曲线运动．在弯道上高速行驶的赛车，突然后轮脱离赛车，关于脱离了的后轮的运动情况以下说法正确的是()A．仍然沿着汽车行驶的弯道运动B．沿着与弯道

7、垂直的方向飞出C．沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道D．上述情况都有可能答案：C解析：由于车轮原随赛车做曲线运动，脱离赛车时车轮的速度方向为弯道的切线方向，由此可知C正确.(1)当物体所受的合力方向跟它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动．(2)当物体受恒力作用做曲线运动时，为匀变速曲线运动．当物体受变力作用做曲线运动时，为非匀变速曲线运动．(3)物体做曲线运动时，运动的轨迹始终处在合外力与速度方向的夹角之中，并且合外力F的方向一定指向轨迹的凹侧．特别提醒：根据牛顿第二定律，物体的加速度方向与其合外力方向一致

8、．因此物体做曲线运动的条件还可以表述为：物体的加速度方向与它的运动方向不在一条直线上．如图，体育赛场上，链球运动员用力拖着链球快速转动，突然松手，链球立即沿此时轨迹的切线方向飞向远方，这是为什么？说明了什么问题？答案：运动员在手抓铁链转动时，链球做曲线运动，松手后，链球失去拉