1、新人教版高中物理必修二 同步学案第五章 曲线运动第一节 曲线运动【学习目标】知识与技能1、知道曲线运动的方向,理解曲线运动的性质2、知道曲线运动的条件,会确定轨迹弯曲方向与受力方向的关系过程与方法1. 体验曲线运动与直线运动的区别2. 体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化情感态度与价值观能领会曲线运动的奇妙与和谐,培养对科学的好奇心和求知欲【学习重点】1. 什么是曲线运动2. 物体做曲线运动方向的判定3. 物体做曲线运动的条件【学习难点】物体做曲线运动的条件【学习课时】1课时【探究学习】1、曲线运动:_2、曲线运动速度的方向:质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的 方向。3、曲线运动的条件
2、:(1) 时,物体做曲线运动。(2)运动速度方向与加速度的方向共线时,运动轨迹是_(3)运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力为定值,运动为_运动。(4)运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力不为定值,运动为_运动。 4、曲线运动的性质:(1)曲线运动中运动的方向时刻_ (变、不变) ,质点在某一时刻(某一点)的速度方向是沿_ ,并指向运动轨迹凹下的一侧。(2)曲线运动一定是_ 运动,一定具有_ 。【课堂探究】引入新课生活中有很多运动情况,我们学习过各种直线运动,包括匀速直线运动,匀变速直线运动等,我们知道这几种运动的共同特点是物体运动方向不变。下面我们就来欣赏几组图片中的物体有什么特点(
3、展示图片) 再看两个演示第一, 自由释放一只较小的粉笔头第二, 平行抛出一只相同大小的粉笔头两只粉笔头的运动情况有什么不同?学生交流讨论。结论:前者是直线运动,后者是曲线运动在实际生活普遍发生的是曲线运动,那么什么是曲线运动?本节课我们就来学习这个问题。新课讲解一、曲线运动1. 定义: 2. 举出曲线运动在生活中的实例。 问题:曲线运动中速度的方向是时刻改变的,怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢? 引出下一问题。二、曲线运动速度的方向看图片:撑开带有水滴的雨伞绕柄旋转。问题:水滴沿什么方向飞出?学生思考结论: 如果球直线上的某处A点的瞬时速度,可在离A点不远处取一B点,求AB点的平
4、均速度来近似表示A点的瞬时速度,时间取得越短,这种近似越精确,如时间趋近于零,那么AB见的平均速度即为A点的瞬时速度。结论: 三、物体做曲线运动的条件实验1:在光滑的水平面上具有某一初速度的小球,在不受外力作用时将如何运动?学生实验结论: 实验2:在光滑的水平面上具有某一初速度的小球,在运动方向的正前方或正后方放一条形磁铁,小球将如何运动?学生实验结论: 实验3:在光滑的水平面上具有某一初速度的小球,在运动方向一侧放一条形磁铁,小球将如何运动?学生实验结论: 总结论: 四、曲线运动的性质问题:曲线运动是匀速运动还是变速运动学生思考讨论问题引导:速度是 (矢量、标量),所以只要速度方向变化,速度
5、矢量就发生了 ,也就具有 ,因此曲线运动是 。结论: 【范例精析】例1、在砂轮上磨刀具时可以看到,刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线飞出,为什么由此推断出砂轮上跟刀具接触处的质点的速度方向沿砂轮的切线方向?解析 火星是从刀具与砂轮接触处擦落的炽热微粒,由于惯性,它们以被擦落时具有的速度做直线运动,因此,火星飞出的方向就表示砂轮上跟刀具接触处的质点的速度方向。火星沿砂轮切线飞出说明砂轮上跟刀具接触处的质点的速度方向沿砂轮的切线方向。 例2、质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态,若突然撤去F1,则质点()A一定做匀变速运动B一定做直线运动C一定做非匀变速运动D一定做曲线运动 解析
6、:质点在恒力作用下产生恒定的加速度,加速度恒定的运动一定是匀变速运动。由题意可知,当突然撤去F1时,质点受到的合力大小为F1,方向与F1相反,故A正确,C错误。在撤去F1之前,质点保持平衡,有两种可能:一是质点处于静止状态,则撤去F1后,它一定做匀变速直线运动;其二是质点处于匀速直线运动状态,则撤去F1后,质点可能做直线运动(条件是:F1的方向和速度方向在一条直线上),也可能做曲线运动(条件是:F1的方向和速度方向不在一条直线上)。故B、D的说法均是错误的。 拓展:不少同学往往错误认为撤去哪个力,合力就沿哪个力的方向。物体在三个不在同一直线上的力的作用下保持静止,处于受力平衡状态,合力为零,任
7、意两个力的合力与第三个力是平衡力,大小相等而方向相反,若撤去其中一个力,物体所受合力与该力反向。 例3、 关于曲线运动,下面说法正确的是( )A物体运动状态改变着,它一定做曲线运动B物体做曲线运动,它的运动状态一定在改变C物体做曲线运动时,它的加速度的方向始终和速度的方向一致D物体做曲线运动时,它的加速度方向始终和所受到的合外力方向一致 解析 物体运动状态的改变是指物体运动速度的变化,包括速度大小或方向的变化。若物体只改变速度的大小而保持方向不变,则物体作直线运动,故选项A错误。而曲线运动是变速运动,它的运动状态一定改变,故选项B正确。物体作曲线运动的条件是合外力方向与速度方向不共线,而加速度
8、方向就是合外力的方向,故选项C错误而故选项D正确。 【能力训练】1关于曲线运动速度的方向,下列说法中正确的是 ( C )A在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变B质点做曲线运动时,速度方向是时刻改变的,它在某一点的瞬时速度的方向与这点运动的轨迹垂直C曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点的瞬时速度的方向就是在曲线上的这点的切线方向D曲线运动中速度方向是不断改变的,但速度的大小保持不变2如图所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点),A、B、C为曲线上的三点,关于铅球在B点的速度方向,说法正确的是 ( C ) A为AB的方向 B为BC的方向 C为BD的方向 D为BE的方向
9、3物体做曲线运动的条件为 ( C )A物体运动的初速度不为零 B物体所受的合外力为变力 C物体所受的合外力的方向上与速度的方向不在同一条直线上 D物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同条直线上4关于曲线运动,下列说法中正确的是 ( B ) A变速运动定是曲线运动 B曲线运动定是变速运动 C速率不变的曲线运动是匀速运动D曲线运动也可以是速度不变的运动5做曲线运动的物体,在其轨迹上某一点的加速度方向 ( D ) A为通过该点的曲线的切线方向 B与物体在这一点时所受的合外力方向垂直 C与物体在这一点速度方向一致 D与物体在这一点速度方向的夹角一定不为零6下面说法中正确的是( A )A做曲线运动的
10、物体的速度方向必变化B速度变化的运动必是曲线运动C加速度恒定的运动不可能是曲线运动D加速度变化的运动必定是曲线运动7一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内( B ) A速度一定不断改变,加速度也一定不断改变;B速度一定不断改变,加速度可以不变;C速度可以不变,加速度一定不断改变;D速度可以不变,加速度也可以不变。 8下列说法中正确的是( CD )A物体在恒力作用下不可能做曲线运动B物体在变力作用下一定做曲线运动C物体在恒力或变力作用下都可能做曲线运动D做曲线运动的物体,其速度方向与加速度方向一定不在同一直线上9如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时突然使它所受的力方向改变而大小不变(即由F变为-F),在此力作用下物体以后的运动情况,下列说法正确的是( AB )A物体不可能沿曲线Ba运动;B物体不可能沿曲线Bb运动;C物体不可能沿曲线Bc运动;D物体可能沿原曲线由B返回A。10一个做匀速直线运动的物体,突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时,物体运动为 ( B )A继续做直线运动 B一定做曲线运动 C可能做直线运动,也可能做曲线运动D运动的形式不能确定【知识小结】1. 2.