1、第五章 曲線運(yùn)動(dòng)5.1 曲線運(yùn)動(dòng) 1.通過觀察生活中的曲線運(yùn)動(dòng)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,知道做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在某點(diǎn)的速度方向沿曲線在該點(diǎn)的切線方向,發(fā)展對(duì)速度矢量性的認(rèn)識(shí),從而知道曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。培養(yǎng)觀察能力和分析總結(jié)能力,體會(huì)用極限思想從理論角度分析曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向.2.通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行科學(xué)推理,得出物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件,會(huì)根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡判斷做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合力或加速度的大致方向,深化對(duì)力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的認(rèn)識(shí).學(xué)習(xí)目標(biāo)觀察下列物體的運(yùn)動(dòng)情況，想想按照軌跡可將運(yùn)動(dòng)分為幾類？50米短跑汽車在平直公路上行駛衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)軌跡籃球的運(yùn)動(dòng)軌跡直線曲線新課引入 直線運(yùn)動(dòng)與曲線運(yùn)動(dòng)的概念我們可以將

2、運(yùn)動(dòng)按運(yùn)動(dòng)軌跡分為兩類：運(yùn)動(dòng)軌跡是直線的，我們把它稱為直線運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線的，我們把它稱為曲線運(yùn)動(dòng)。 提出問題到目前為止，我們只研究了物體沿著一條直線的運(yùn)動(dòng)。實(shí)際上，自然界中的曲線運(yùn)動(dòng)是很常見的。運(yùn)動(dòng)員奮力投球，籃球沿著一條優(yōu)美的弧線進(jìn)入籃筐；億萬年來地球在接近圓形的軌道上繞太陽時(shí)刻不停地公轉(zhuǎn)。拋出的籃球、公轉(zhuǎn)的地球，它們運(yùn)動(dòng)的都是曲線運(yùn)動(dòng)。我們?cè)鯓友芯壳€運(yùn)動(dòng)呢？我的疑惑！物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件02新課講解曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向01一、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向觀察視頻，你能不能說清楚：砂輪打磨下來的熾熱微粒沿著什么方向運(yùn)動(dòng)？視頻：砂輪打磨下來的熾熱微粒的運(yùn)動(dòng)方向一、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向從以上視頻中我們

3、可以得出什么猜想？猜想：曲線運(yùn)動(dòng)物體在某點(diǎn)的速度方向沿曲線在該點(diǎn)的切線方向。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：在水平桌面上放一張白紙，白紙上擺一條由幾段稍短的弧形軌道組合而成的彎道。使表面沾有紅色印泥的鋼球以一定的初速度從彎道的C端滾入，鋼球從出球在A、B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向。離開后會(huì)在白紙上留下一條運(yùn)動(dòng)的痕跡，白紙上的印跡與軌道(曲線)有什么關(guān)系？結(jié)論：質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時(shí)刻)速度方向,沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。一、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向1.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向：質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時(shí)刻)速度方向,沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。做一做，想一想：找出以下運(yùn)動(dòng)軌跡上A、B、C三點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向，思考運(yùn)動(dòng)方向是否一樣，你能得出什么結(jié)論？AB

4、C結(jié)論：曲線運(yùn)動(dòng)上每一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向都不一樣！一、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向2.曲線運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)： 速度是矢量,既有大小,又有方向.質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng),速度的方向時(shí)刻發(fā)生變化,因此曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)。拓展：認(rèn)識(shí)變速運(yùn)動(dòng)變速運(yùn)動(dòng)勻變速運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)二、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件牛頓第一定律：任何物體都保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),直到受到其它物體的作用力迫使它改變這種狀態(tài)為止。您還記得牛頓第一定律的內(nèi)容是什么嗎?曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)的加速度不為零曲線運(yùn)動(dòng)所受合外力不為零物體如何才能做曲線運(yùn)動(dòng)？二、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件觀看視頻，總結(jié)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。二、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件物體做曲線運(yùn)動(dòng)的

5、條件： (1)動(dòng)力學(xué)條件 合力的方向與速度方向不在同一條直線上.這包含三個(gè)方面的內(nèi)容: 初速度不為0; 合力不為0; 合力與速度方向不共線。 (2)運(yùn)動(dòng)學(xué)條件 加速度的方向與速度方向不在同一條直線上.二、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件2.曲線運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：曲線運(yùn)動(dòng)中物體的軌跡一定處于速度方向和所受合力方向之間，并且合力一定指向軌跡凹側(cè)。AvF 3.速度與合力夾角的關(guān)系：合力方向與速度方向的夾角為銳角時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng),速率越來越大;合力方向與速度方向的夾角為直角時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng),速率不變;合力方向與速度方向的夾角為鈍角時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng),速率越來越小。曲線運(yùn)動(dòng)速度方向曲線運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)曲線運(yùn)動(dòng)的條件曲線運(yùn)動(dòng)的

6、速度曲線運(yùn)動(dòng)的條件曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)曲線合力和速度夾角關(guān)系課堂小結(jié)1.如圖,籃球沿優(yōu)美的弧線穿過籃筐,圖中能正確表示籃球在相應(yīng)點(diǎn)速度方向的是()A.v1B.v2 C.v3 D.v4C【解析】依據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)特征可知:物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),任意時(shí)刻的速度方向是曲線上該點(diǎn)的切線方向,所以圖中能正確表示籃球在相應(yīng)點(diǎn)速度方向的只有v3,故C項(xiàng)正確。當(dāng)堂小練2.如圖所示，物體沿曲線由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)，關(guān)于物體在ab段的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（ ）A.物體的速度可能不變B.物體的加速度可能為零DC.a點(diǎn)的速度方向由a指向bD.該運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)【解析】做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向時(shí)刻改變，即使速度大小不變，速度方向也在

7、不斷發(fā)生變化，故速度一直在變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度在變化，加速度必定不為零，B項(xiàng)錯(cuò)誤；a點(diǎn)的速度方向沿a點(diǎn)的切線方向，C項(xiàng)錯(cuò)誤；做曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定是變速運(yùn)動(dòng)，D項(xiàng)正確.D3、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是（）A.物體所受合外力為恒力B.物體所受合外力為變力C.物體所受合外力的方向與速度的方向不在同一條直線上D.物體所受合外力的方向與加速度的方向不在同一條直線上【解析】A、B錯(cuò)，C對(duì)：當(dāng)合外力的方向與速度方向不在同一條直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)，合外力可以是恒力，也可以是變力。D錯(cuò)：由牛頓第二定律可知合外力的方向與加速度的方向始終相同。C4.(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的物體在四個(gè)共點(diǎn)力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度方向與力F1、F3的方向恰好在同一直線上，則下列說法正確的是()A.若只撤去F1，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.若只撤去F3，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.若只撤去F2，物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D.若只撤去F4，物體做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)【解析】平衡狀態(tài)下的物體撤去哪個(gè)力，合力就沿著撤去的力的反方向，合力方向與速度方向的夾角為銳角時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng),速率越來越大;合力方向與速度方向的夾角為直角時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng),速率不變;合力方向與速度方向的夾角為鈍角時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng),速率越來越小。AC5.一質(zhì)點(diǎn)在光滑水平面上以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到