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(共32張PPT)
第1節(jié) 曲線運(yùn)動
人教版 高中物理必修二
第五章
目錄
01
曲線運(yùn)動的速度方向
02
曲線運(yùn)動的特點(diǎn)
03
曲線運(yùn)動的條件
04
總結(jié)提升
拋出的籃球和公轉(zhuǎn)的地球，它們運(yùn)動的軌跡都是曲線。
我們把軌跡是曲線的運(yùn)動叫曲線運(yùn)動（curvilinear motion）。
課堂引入
我們把軌跡是曲線的運(yùn)動叫曲線運(yùn)動（curvilinear motion）。
課堂引入
通過觀察，你能判斷出砂輪打磨出的熾熱微粒和鏈球沿什么方向運(yùn)動嗎？
怎樣確定曲線運(yùn)動中任意時(shí)刻（或任意位置）的速度方向呢？
課堂引入
曲線運(yùn)動的速度方向
PART ONE
如圖 ，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，鋼球從出口A離開后會在白紙上留下一條運(yùn)動的痕跡，它記錄了鋼球在 A 點(diǎn)的運(yùn)動方向。 拆去一段軌道，出口改在B。用同樣的方法可以記錄鋼球在 B 點(diǎn)的運(yùn)動方向。
白紙上的印跡與軌道（曲線）有什么關(guān)系？
實(shí)驗(yàn)探究
01
現(xiàn)象：曲線運(yùn)動物體在某一點(diǎn)的速度方向，沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
02
除以上實(shí)驗(yàn)方法以外，還有什么方法可以確定物體在某一時(shí)刻的速度方向？
你知道什么叫曲線的切線嗎？
A
B1
割線
B2
B3
B4
B
V
切線
當(dāng)B點(diǎn)非常接近A點(diǎn)時(shí)，這條割線就叫做曲線在A點(diǎn)的切線。
曲線的切線
03
曲線運(yùn)動中速度的方向是時(shí)刻改變的，質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)（或某一時(shí)刻）的速度方向沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。
曲線運(yùn)動的方向
04
實(shí)驗(yàn)視頻
05
質(zhì)點(diǎn)沿曲線從左向右運(yùn)動,畫出質(zhì)點(diǎn)在A、B、C 三點(diǎn)的速度方向。
A
B
C
vA
vB
vC
做一做：
曲線運(yùn)動的方向
06
做曲線運(yùn)動的物體與直線運(yùn)動有哪些不同呢？
物體做曲線運(yùn)動的特點(diǎn)
PART TWO
【問題1】曲線運(yùn)動中，物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了變化了嗎？
【問題2】曲線運(yùn)動有加速度嗎？
速度是矢量，有大小和方向。大小和方向中任何一個(gè)變化了，速度均發(fā)生了變化。物體做曲線運(yùn)動時(shí)，速度的方向在不斷變化，所以曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動，運(yùn)動狀態(tài)在不斷變化。
只要速度有改變，即△v≠O，就一定具有加速度。
思考與討論
01
1.曲線運(yùn)動的軌跡是曲線；
2.曲線運(yùn)動的運(yùn)動方向時(shí)刻在改變；
3.曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動，一定具有加速度，合外力不為零.
曲線運(yùn)動的特點(diǎn)
02
物體要做曲線的運(yùn)動需要滿足什么條件嗎？
物體做曲線運(yùn)動的條件
PART THREE
一個(gè)在水平面上做直線運(yùn)動的鋼球，從旁邊給它一個(gè)力，例如在鋼球運(yùn)動路線的旁邊放一塊磁鐵，觀察鋼球的運(yùn)動。
F
v
1.F與v的方向相同：加速直線運(yùn)動
2.F與v的方向相反：減速直線運(yùn)動
3.F與v不在一條直線上：曲線運(yùn)動
三種情況下的運(yùn)動：
實(shí)驗(yàn)演示
01
當(dāng)運(yùn)動物體所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí)，物體就做曲線運(yùn)動.
做曲線運(yùn)動的物體的加速度方向跟它的速度方向不在同一直線上.
1.動力學(xué)條件:
2.運(yùn)動學(xué)條件:
F
v0
a
物體做曲線運(yùn)動的條件
02
1.F合或a 跟 v 在同一直線上
直線運(yùn)動
F合或a 恒定→勻變速直線運(yùn)動
F合或a 變化→變加速直線運(yùn)動
2.F合或a 跟 v 不在同一直線上
曲線運(yùn)動
F合或a 恒定→勻變速曲線運(yùn)動
F合或a 變化→變加速曲線運(yùn)動
說明：判斷直線還是曲線運(yùn)動關(guān)鍵看a與v是否共線；判斷勻變速還是變加速關(guān)鍵看a是否恒定。
F合、a 、 v 的關(guān)系
03
做曲線運(yùn)動的物體運(yùn)動軌跡、速度方向與其所受合外力方向三者位置關(guān)系如何？
物體運(yùn)動軌跡夾在速度方向和合外力方向之間
v
F
G
G
v1
v2
v3
G
做曲線運(yùn)動的物體所受合外力指向運(yùn)動軌跡凹的一側(cè)
物體做曲線運(yùn)動的規(guī)律
04
總結(jié)提升
PART FOUR
方向
特點(diǎn)
條件
規(guī)律
軌跡是曲線的運(yùn)動叫曲線運(yùn)動（curvilinear motion）。
曲線運(yùn)動的速度方向是時(shí)刻改變的。質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)（或某一時(shí)刻）的速度方向是在曲線上這一點(diǎn)的切線方向；
條件：運(yùn)動物體所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直線上。
F
v0
a
曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動，一定具有加速度，合外力不為零.
說明：判斷直線還是曲線運(yùn)動關(guān)鍵看a與v是否共線；判斷勻變速還是變加速關(guān)鍵看a是否恒定。
做曲線運(yùn)動的物體所受合外力指向運(yùn)動軌跡凹的一側(cè)
課堂總結(jié)
【練習(xí)1】(2023·浙江省高一期中)高臺跳水比賽時(shí)，運(yùn)動員起跳后在空中做出各種動作，最后沿豎直方向進(jìn)入水中。若此過程中運(yùn)動員頭部連續(xù)的運(yùn)動軌跡示意圖如圖中虛線所示，a、b、c、d為運(yùn)動軌跡上的四個(gè)點(diǎn)，曲線在a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)的切線方向均沿豎直方向。關(guān)于運(yùn)動員頭部經(jīng)過這四個(gè)點(diǎn)時(shí)的速度方向，下列說法中正確的是(　　)
A.a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)的速度方向均豎直向下
B.a、c兩個(gè)點(diǎn)的速度方向均豎直向下
C.b、d兩個(gè)點(diǎn)的速度方向均豎直向下
D.c點(diǎn)的速度方向豎直向上
課堂練習(xí)
B
【練習(xí)2】(2024·揚(yáng)州市高一月考)扔飛鏢是一項(xiàng)有趣的運(yùn)動，利用飛鏢可以研究曲線運(yùn)動，下列圖中正確描述飛鏢在沿水平方向扔出后速度、合力、軌跡關(guān)系正確的是(　　)
課堂練習(xí)
A
【練習(xí)3】某質(zhì)點(diǎn)僅受一個(gè)恒力作用，從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)，運(yùn)動軌跡如圖中虛線所示，運(yùn)動到圖中P點(diǎn)時(shí)的速度為v，PA指向速度的反向，PB與速度方向垂直，下列說法正確的是（　　）
A．恒力可能沿PA方向，且質(zhì)點(diǎn)速度減小
B．恒力可能沿PB方向，且在P點(diǎn)速度最小
C．恒力可能沿PB方向，做勻速圓周運(yùn)動
D．恒力可能沿PC方向，且質(zhì)點(diǎn)速度增大
課堂練習(xí)
B
【練習(xí)4】如圖所示，水平桌面上一小鐵球沿直線運(yùn)動。若在鐵球運(yùn)動的正前方A處或旁邊B處放一塊磁體，下列關(guān)于小鐵球運(yùn)動的說法正確的是(　　)
A.磁體放在A處時(shí)，小鐵球做勻速直線運(yùn)動
B.磁體放在A處時(shí)，小鐵球做勻加速直線運(yùn)動
C.磁體放在B處時(shí)，小鐵球做加速度不變的曲線運(yùn)動
D.磁體放在B處時(shí)，小鐵球做加速度變化的曲線運(yùn)動
課堂練習(xí)
D
【練習(xí)5】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，速度方向與力F1、F3的方向恰好在同一直線上，下列說法正確的是(　　)
A.若只撤去F1，物體做勻減速直線運(yùn)動
B.若只撤去F3，物體做勻加速直線運(yùn)動
C.若只撤去F2，物體做勻變速曲線運(yùn)動
D.若只撤去F4，物體做非勻變速曲線運(yùn)動
課堂練習(xí)
C
【練習(xí)6】
課堂練習(xí)
A
某同學(xué)在練習(xí)投籃，籃球在空中的運(yùn)動軌跡如圖中虛線所示，籃球所受合力F的示意圖可能正確的是(　　)
【練習(xí)7】如圖所示，物體在恒力F作用下沿曲線從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，這時(shí)突然使它所受的力方向變?yōu)榉聪蚨笮〔蛔?即由F變?yōu)?F)，關(guān)于物體以后的運(yùn)動情況，下列說法正確的是(　　)
A.物體可能沿曲線Ba運(yùn)動
B.物體可能沿直線Bb運(yùn)動
C.物體可能沿曲線Bc運(yùn)動
D.物體可能沿原曲線由B點(diǎn)返回A點(diǎn)
課堂練習(xí)
C
【練習(xí)8】如圖，乒乓球從斜面上滾下，以一定的速度沿直線運(yùn)動。在與乒乓球路徑相垂直的方向上放一個(gè)紙筒(紙筒的直徑略大于乒乓球的直徑)，當(dāng)乒乓球經(jīng)過筒口正前方時(shí)，對著球橫向吹氣，則關(guān)于乒乓球的運(yùn)動，下列說法中正確的是(　　)
A.乒乓球?qū)⒈３衷械乃俣壤^續(xù)前進(jìn)
B.乒乓球?qū)⑵x原有的運(yùn)動路徑，但不進(jìn)入紙筒
C.乒乓球一定能沿吹氣方向進(jìn)入紙筒
D.只有用力吹氣，乒乓球才能沿吹氣方向進(jìn)入紙筒
課堂練習(xí)
B
【練習(xí)9】“細(xì)雨斜風(fēng)作曉寒，淡煙疏柳媚晴灘”是宋代文學(xué)家蘇軾描寫早春游山時(shí)的沿途景觀。有一雨滴從靜止開始自由下落一段時(shí)間后，進(jìn)入如圖所示的斜風(fēng)區(qū)域并下落一段時(shí)間，然后又進(jìn)入無風(fēng)區(qū)繼續(xù)運(yùn)動直至落地，若雨滴受到的阻力可忽略不計(jì)，則圖中最接近雨滴真實(shí)運(yùn)動軌跡的是(　　)
課堂練習(xí)
D
授課完畢！

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