資源簡介

5.1曲線運動導學案
【學習目標】
1.知道什么叫做曲線運動，能分析生活中一些曲線運動的實例；
2.知道曲線運動與直線運動的區別，理解曲線運動是一種變速運動；
3.掌握物體做曲線運動的條件及運動速度的方向。
【學習重點】曲線運動的特點
【學習難點】物體做曲線運動的條件
【自主學習】
學習目標一：曲線運動的定義
問題：如圖所示,桌面上運動的小鐵球在磁鐵的引力作用下做什么運動？為什么人造衛星圍繞地球做圓周運動？
知識生成：物體運動軌跡是 的運動，叫做 。
學習目標二：曲線運動的速度方向
【實驗探究】
問題1：如圖所示,當B點非常非常　 A點時,這條　 就叫作曲線在A點的切線。
問題2：磨出的炙熱鐵屑將如何運動？從不同的位置磨出的炙熱鐵屑飛出的方向是否相同？
問題3：下雨天轉動傘柄時的雨傘甩出去的水滴是沿什么方向的？從不同的位置甩出的方向是否相同？
問題4：如圖所示，水平桌面上有一圓滑的彎曲軌道，鋼球以一定的速度從軌道的始端進入，末端離開。對鋼球在軌道末端速度方向的判斷，圖中表示正確的是（ ）
A.a B．b C．C
歸納：1.速度方向:質點在某一點的速度方向,沿　 在這一點的　 方向。
2.運動性質:曲線運動是　 運動。
3.理解：
（1）物體做曲線運動時，速度 一定發生變化，但速度的 不一定發生變化。
（2）曲線運動的 方向為沿軌跡曲線的 方向。
（3）曲線運動一定是 運動,但是 運動不一定是曲線運動。
學習目標三：物體做曲線運動的條件
【實驗探究】
問題1：在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在不受外力時將如何運動？
問題2：在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在運動方向一側放一條形磁鐵時小球將如何運動？
歸納:1.物體做曲線運動的條件：當物體所受合力的方向與它的速度方向 時，物體做曲線運動。
2.當物體所受合力的方向與它的速度方向 時，物體做直線運動。
3.關于做曲線運動的條件理解
（1）初速度 ；
（2）受到的合力 （無力不轉彎，轉彎必有力）；
（3）合力的方向跟物體的速度方向不在 直線上,，或者加速度方向跟速度方向不在
直線上。
思考：做曲線運動的物體運動軌跡、速度方向與其所受合外力方向三者位置關系如何？
例1、若已知物體運動初速度v0的方向及該物體受到的恒定合力F的方向，則在下圖中可能的軌跡是（ ）
【規律與方法】判斷曲線運動軌跡：
(1)與運動軌跡相切的方向為 方向,不是力的方向；
(2)看物體運動軌跡的彎曲情況,物體所受合力的方向指向運動軌跡的 側；
(3)軌跡曲線夾在合力與軌跡切線(即速度方向)之間。
例2、如圖所示是物體做勻變速曲線運動的軌跡的示意圖，箭頭表示物體在該點的速度方向。已知物體在B點的加速度方向與速度方向垂直，則下列說法正確的是（　　）
A．C點的速率小于B點的速率
B．A點的加速度比C點的加速度大
C．C點的速率大于B點的速率
D．從A點到C點加速度方向與速度方向的夾角先增大后減小，速率先減小后增大
【規律與方法】判斷運動性質
（1）若物體所受的合外力為 力,則它做勻變速曲線運動；若物體所受的合外力為 力,則它做非勻變速曲線運動。
(2)若物體的加速度 ,則它做勻變速曲線運動;若物體的加速度 ,則它做非勻變速曲線運動。
判斷速率變化
（1）當合外力方向與速度方向的夾角為 時，物體的速率增大；
（2）當合外力方向與速度方向的夾角為 時，物體的速率減小；
（3）當合外力方向與速度方向 時，物體的速率不變。
【課堂總結】
1.定義 2.速度的方向
3.運動的性質 4.條件
5.合外力方向與軌跡的關系
【課后鞏固】
例1
2.例2
3.做曲線運動的物體，在運動過程中一定變化的是（ ）
A.速率 B.速度 C.合外力 D.加速度
4.籃球沿優美的弧線穿過籃筐,圖中能正確表示籃球在相應點速度方向的是(　　)
A.v1 B.v2
C.v3 D.v4
5.如圖所示，物體僅在恒力F的作用下，將會做曲線運動的是（A圖中v0=0）（　 ）
A．B．C． D．
6.汽車在水平公路上轉彎，沿曲線由M向N行駛，圖中分別畫出了汽車轉彎時所受合力F的四種方向，你認為可能正確的是（ ?。?br/>A．B．C． D．
7.翻滾過山車是大型游樂園里比較刺激的一種娛樂項目。如圖所示，過山車(可看成質點)從高處沖下，過M點時速度方向如圖所示，在圓形軌道內經過A、B、C三點。下列說法正確的是(　　)
A．過山車做勻速運動
B．過山車做變速運動
C．過山車受到的合力等于零
D．過山車經過A、C兩點時的速度方向相同
8.(多選)物體受幾個力作用而做勻速直線，若突然撤去其中一個力而其它力不變，它可能做（ ）
A．勻速直線運動 B. 勻加速直線運動
C．勻減速直線運動 D. 曲線運動
9.(多選)在光滑水平面上有一質量為2kg的物體,在幾個共點力作用下做勻速直線運動。現突然將與速度方向相反的2N的力水平旋轉90°,則關于物體運動情況的敘述正確的是(　　)
A.物體做速度大小不變的曲線運動
B.物體做加速度大小為m/s2的勻變速曲線運動
C.物體做速度越來越大的曲線運動
D.物體做非勻變速曲線運動,其速度越來越大
5.1曲線運動導學案答案
1.B 根據物體做曲線運動，運動軌跡向合外力方向彎曲，選B。
2.C 物體從A到B運動，因為運動軌跡是在速度與力的夾角之中，所以物體所受恒力方向應是向下的．到達B點后，力的大小不變方向相反，變成向上．A.Ba不在力與速度的夾角內，物體不可能沿Ba運動，故A正確。B.因為物體在B點的速度方向為切線方向，即直線Bb，而力與速度方向不同，所以物體不可能做直線運動，故B正確。C.曲線Bc在力與速度的夾角內，物體可能沿Bc運動，故C錯誤．D.很明顯，物體不可能由B返回A，故D正確.
3.B 既然是曲線運動，它的速度方向必定是改變的，所以曲線運動一定是變速運動，它的速度肯定是變化的。
4.C 根據曲線運動特征可知：物體做曲線運動時，任意時刻的速度方向是曲線上該點的切線方向上。
5.B 合力與速度不共線時物體做曲線運動。
6.C 汽車做曲線運動，合力F的方向應指向軌跡彎曲的凹側。
7.B 過山車做曲線運動，其速度方向時刻變化，故過山車做變速運動，A錯誤，B正確；做變速運動的物體的加速度一定不為零，由牛頓第二定律可知物體所受的合力一定不為零，C錯誤；過山車經過A點時速度方向豎直向上，經過C點時速度方向豎直向下，D錯誤。
8.BCD 物體在幾個力的作用下處于平衡狀態，若撤去其中某一個力而其余力的性質（大小、
方向、作用點）不変，根據平衡條件，其余力的合力與撤去的力等值、反向、共線，合力是
恒力;A.在撤去了恒力之后，物體受到的合力不為0，故物體一定做加速運動，不可能做勻
速直線運動，故A是不可能的；B.當合力與物體運動的方向相同時，物體做勻加速直線運動，
故B是可能；C.直線運動中合力與物體運動的方向相反時，物體做勻減速直線運動，C是可
能的;D.曲線運動中合力與速度不共線，物體做勻變速曲線運動；D是可能的.
9.BC 物體原來所受合力為零，當將與速度方向相反的2N的力水平旋轉90°后，其受力
如圖所示，其中FX=FY=2N,F是FX與FY的合力，即F=2N，且大小、方向都不變，是恒力,那
么物體的加速度度大小為a=m/s2恒定。又因為F與v夾角<90°，所以物體做速度越來越
大、加速度恒為m/s2的勻變速曲線運動，故BC正確。

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