必修二第五章5、1曲线运动

1、第一节第一节 曲线运动曲线运动必修二 第五章 曲线运动知识与技能知识与技能 1、知道什么是曲线运动；、知道什么是曲线运动； 2、知道曲线运动中速度的方向是怎样确定的；、知道曲线运动中速度的方向是怎样确定的； 3、知道物体做曲线运动的条件。、知道物体做曲线运动的条件。过程与方法过程与方法 通过物体做曲线运动的条件的分析，提高学生通过物体做曲线运动的条件的分析，提高学生 能抓住要点对物理现象技术分析的能力能抓住要点对物理现象技术分析的能力情感态度与价值观情感态度与价值观 使学生会在日常生活中，善于总结和发现问题。使学生会在日常生活中，善于总结和发现问题。教学重点教学重点 1、什么是曲线运动、什么是

2、曲线运动 2、物体做曲线运动的方向的确定、物体做曲线运动的方向的确定 3、物体做曲线运动的条件、物体做曲线运动的条件教学难点教学难点 物体做曲线运动的条件物体做曲线运动的条件从生活走进物理从生活走进物理 观察与思考观察与思考轨迹是曲线轨迹是曲线的运动的运动叫做曲线运动叫做曲线运动飞机飞机“歼十歼十”的空中表演的空中表演 曲线运动：物体的运动轨迹是曲线曲线运动：物体的运动轨迹是曲线的运动叫做曲线运动的运动叫做曲线运动如何描述曲线运动如何描述曲线运动?做曲线运动的物体做曲线运动的物体,不同时刻的运动方向不同时刻的运动方向相同吗相同吗?你是怎样确定做曲线运动的物体在某一你是怎样确定做曲线运动的物体在

3、某一时刻的速度方向？时刻的速度方向？ 一、曲线运动的位移：一、曲线运动的位移：1、建立平面直角坐标系、建立平面直角坐标系oxy2、物体的位移尽量用它在、物体的位移尽量用它在坐标轴方向的坐标轴方向的分矢量分矢量来代来代表表3、物体的位移用、物体的位移用A点的坐点的坐标标XA 、XB来表示。来表示。如何确定曲线运动中，某点的运动方向？如何确定曲线运动中，某点的运动方向？AB过曲线上的过曲线上的A、B两点两点作直线，这条直线叫作直线，这条直线叫做曲线的割线。设想做曲线的割线。设想B点逐渐向点逐渐向A点移动，点移动，这条割线的位置也就这条割线的位置也就不断变化。当不断变化。当B点非点非常非常接近常非常

4、接近A点时，点时，这条割线就叫做曲线这条割线就叫做曲线在在A点的切线。点的切线。如何确定曲线运动中，某点的运动方向？如何确定曲线运动中，某点的运动方向？C:Documents and SettingsOwner桌桌面面6.1 曲线运动曲线运动 曲线运动中速度的方向是曲线运动中速度的方向是时刻改变时刻改变的，的，质点在某一点（或某一时刻）的速度方向在质点在某一点（或某一时刻）的速度方向在曲线的这一点的曲线的这一点的切线方向切线方向上。上。二、曲线运动的速度：二、曲线运动的速度：1、曲线运动的速度方向：曲线运动的速度方向：2、曲线运动的性质：曲线运动的性质：曲线运动是曲线运动是变速变速运动。运动。

5、（1）曲线运动一定是变速运动，但变速运动）曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动。不一定是曲线运动。（2）只要物体的合外力为恒力，它一定做匀）只要物体的合外力为恒力，它一定做匀变速运动，可能是直线运动，也可能是曲线运变速运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动。动。 1关于曲线运动速度的方向，下列说关于曲线运动速度的方向，下列说法中正确的是法中正确的是 ( ) A在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变并保持不变 B质点做曲线运动时，速度方向是时刻改质点做曲线运动时，速度方向是时刻改变的，它在某一点的瞬时速度的方向与变的，它在某一点的瞬时速度的方

6、向与这这点运动的轨迹垂直点运动的轨迹垂直 C曲线运动中速度的方向是时刻改变的，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质点在某一点的瞬时速度的方向就是在曲线上的这线上的这点的切线方向点的切线方向 D曲线运动中速度方向是不断改变的，但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速度的大小保持不变c例题、飞机起飞时以300km/h的速度斜向上飞，其飞行方向与水平面的夹角为300。求水平方向的分速度vx和竖直方向的分速度vyvxvy解解：（略）：（略）1、飞机实际运动是怎样的？是合运动吗？、飞机实际运动是怎样的？是合运动吗？2、水平和竖直方向是什么运动？能不能将

7、飞机看、水平和竖直方向是什么运动？能不能将飞机看做即参与了水平方向上的匀速直线运动，又参与了做即参与了水平方向上的匀速直线运动，又参与了竖直方向上的匀速直线运动呢？竖直方向上的匀速直线运动呢？OYX30v探究探究：那么，怎样研究曲线运动呢？12xxx12vvv12aaa102122xv txat102vvvat120aaa2102xv tat0vvat从我们熟悉的直线运动入手：从我们熟悉的直线运动入手：一个物体以初速度一个物体以初速度V0、加速度加速度a做做匀加速直线运动，经过时间匀加速直线运动，经过时间t，物体的位移和速度分别为：，物体的位移和速度分别为：运动运动1：运动运动2：运动运动1：

8、匀速直线运动匀速直线运动运动运动2：初速度为零的匀加速直线运动初速度为零的匀加速直线运动问题问题1：蜡块运动的研究蜡块运动的研究视频红蜡块匀速运动.avi问题问题2：小船运动的研究小船运动的研究小船过河问题分析小船过河问题分析.swf三、运动描述的实例三、运动描述的实例演示实验：演示实验：1、蜡块的位置（1）、建立直角坐标系：）、建立直角坐标系： 运动的开始位置为坐标原点；运动的开始位置为坐标原点； 水平向右的方向为水平向右的方向为x轴；轴； 竖直向上的方向为竖直向上的方向为y轴。轴。（2）、设蜡块沿玻璃管匀速上升的速度为）、设蜡块沿玻璃管匀速上升的速度为vy，玻璃，玻璃管向右一定的速度为管向

9、右一定的速度为vx，从蜡块开始运动计时，于，从蜡块开始运动计时，于是在是在t时刻蜡块的位置坐标为时刻蜡块的位置坐标为 xvxt yvyt（3）、蜡块的位移）、蜡块的位移从计时开始到时刻从计时开始到时刻t，蜡块运动的，蜡块运动的位移大小：位移大小：方向：与方向：与x轴之间的夹角轴之间的夹角xyvvtan22yxvvt22yxOP22)()(t vt vyx2、蜡块的速度22yxvvv 蜡块沿玻璃管向上的运动和蜡块沿玻璃管向上的运动和它随玻璃管向右的运动，都叫它随玻璃管向右的运动，都叫做分运动；而蜡块实际向右上做分运动；而蜡块实际向右上方的运动叫做合运动。方的运动叫做合运动。3、蜡块的运动轨迹 由

10、 xvxt yvyt 得到：xvvyxy结论：蜡块的运动轨迹是一条直线结论：蜡块的运动轨迹是一条直线在物理学中，如果一个物体实际发生的运动产生的效果跟另在物理学中，如果一个物体实际发生的运动产生的效果跟另外两个运动产生的外两个运动产生的，我们就把，我们就把物体的实际运动物体的实际运动叫做叫做这两个运动的这两个运动的，这两个运动叫做这一实际运动的，这两个运动叫做这一实际运动的。合运动和分运动经历的时间相等。合运动和分运动经历的时间相等。各分运动独立进行，互不影响。各分运动独立进行，互不影响。各分运动的规律叠加起来和合运动的规律等效。各分运动的规律叠加起来和合运动的规律等效。（3）、运动的合成与分

11、解：）、运动的合成与分解：（4 4）、运动的合成与分解是指）、运动的合成与分解是指a a、v v、x x的合成与分解。的合成与分解。位移的合成位移的合成速度的合成速度的合成加速度的合成加速度的合成 速度、位移、加速度都是矢量，合成时均遵速度、位移、加速度都是矢量，合成时均遵循平行四边形定则循平行四边形定则关键：关键：明确哪个是合运动，哪个是分运动，明确哪个是合运动，哪个是分运动，要注意画好示意图要注意画好示意图c2一人游泳渡河以垂直河岸不变的速度一人游泳渡河以垂直河岸不变的速度(相对水相对水)向对岸游向对岸游去河水流动速度恒定下列说法中正确的是去河水流动速度恒定下列说法中正确的是 ( ) A河

12、水流动速度对人渡河时间无影响河水流动速度对人渡河时间无影响 B游泳渡河的路线与河岸垂直游泳渡河的路线与河岸垂直 C由于河水流动的影响，人到达对岸的时间与静水中不同由于河水流动的影响，人到达对岸的时间与静水中不同 D由于河水流动的影响，人到达对岸的位置，向下游方向由于河水流动的影响，人到达对岸的位置，向下游方向偏移偏移3一船以恒定的速率渡河，水流速度恒定一船以恒定的速率渡河，水流速度恒定(小于船速小于船速)，要，要使船垂直到达对岸，则使船垂直到达对岸，则 ( ) A船应垂直河岸航行船应垂直河岸航行 B船的航行方向应偏向上游一侧船的航行方向应偏向上游一侧 C船不可能沿直线到达对岸船不可能沿直线到达

13、对岸 D河的宽度一定时，船到对岸的时间是任意的河的宽度一定时，船到对岸的时间是任意的ADB (从速度、加速度、运动轨迹方面分析从速度、加速度、运动轨迹方面分析)互成角度的两个匀速直线运动的合运动：互成角度的两个匀速直线运动的合运动： ；互成角度的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运互成角度的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动：动： ；互成角度的两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动：互成角度的两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动： ； 互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动: 。 2、两个直线运动的合运动的性质和轨

14、迹的、两个直线运动的合运动的性质和轨迹的判断：判断：3、小船过河问题：、小船过河问题： 一条宽度为L的河，水流速度为v水，已知船在静水中的速度为v船（1）怎样渡河时间最短？ 设船头斜向上游与河岸成任意角这时船速在垂直于河岸方向的速度分量为v1v船sin，渡河所需的时间为： sin船vL1vLt 当90时，sin1（最大） tmin船vL时间最短时间最短船最短vdt船v水vvd结论：结论：欲使船渡河时间最短，船头的方向欲使船渡河时间最短，船头的方向应该垂直于河岸。应该垂直于河岸。 （2）若）若v船船v水水，怎样渡河位移最小？，怎样渡河位移最小？ 渡河的最小位移即河的宽度为了使渡河位移渡河的最小位

15、移即河的宽度为了使渡河位移等于等于L，必须使船的合速度，必须使船的合速度v的方向与河岸垂直，的方向与河岸垂直，即使沿河岸方向的速度分量即使沿河岸方向的速度分量0这时船头应这时船头应指向河的上游，并与河岸成一定的角度指向河的上游，并与河岸成一定的角度根根据三角函数关系有据三角函数关系有v船cosv水0 cos船水vv arccos船水vv 因为0cos1，所以只有在v船v水时，船才有可能垂直河岸渡过 航程最短航程最短船水vvcos船v水vvd设船头指向与上游河岸成设船头指向与上游河岸成：结论：当结论：当v船船v水水时，最短航程等于河宽时，最短航程等于河宽d。（3）若v船v水，怎样渡河位移最小？

16、水流速度大于船在静水中的航行速度，则不论船的航向如何，总是被水冲向下游 。设船头与河岸成角，合速度v与河岸成角。可以看出：角越大，船漂下的距离x越短。以v水的矢尖为圆心、v船为半径画圆，当v与圆相切时，角最大根据cosv船/v水，船头与河岸的夹角应为arccos水船vv cosL船水vLv此时渡河的最短位移：s 一船准备渡河，已知水流速度为一船准备渡河，已知水流速度为v2=1m/s，船在静水中的航速为，船在静水中的航速为v1=2m/s，则：，则：要使船能够垂直地渡过河去，那么应向何方划船？要使船能够垂直地渡过河去，那么应向何方划船？要使船能在最短时间内渡河，应向何方划船？要使船能在最短时间内渡

17、河，应向何方划船？ 针对练习：针对练习：4、绳连物体的速度分解问题：、绳连物体的速度分解问题：例、如图，人通过绳以恒定速率例、如图，人通过绳以恒定速率v牵引船靠岸，牵引船靠岸，当绳与水平面夹角为当绳与水平面夹角为时，船靠岸的速度大小为时，船靠岸的速度大小为 （）（）A等于等于vB等于等于vcosC 等于等于v/cosD条件不足，无法确定条件不足，无法确定v船vC绳拉物体或物体拉绳问题要点：1、物体实际运动为合运动、物体实际运动为合运动2、绳的运动为一个分运动、绳的运动为一个分运动3、垂直于绳的运动为另一、垂直于绳的运动为另一个分运动个分运动实例分析实例分析三、三、做曲线运动的物体做曲线运动的物

18、体运动轨迹运动轨迹、速度方向速度方向与其所受与其所受合力方向合力方向三者位置关系如何？三者位置关系如何？ 物体运动轨迹夹在速度方向和合力方向之间物体运动轨迹夹在速度方向和合力方向之间GvFGv1v2v3GvFGGv1v2v3G做曲线运动的物体运动做曲线运动的物体运动轨迹弯曲方向轨迹弯曲方向与其所受与其所受合力方向合力方向有什么关系呢？有什么关系呢？做曲线运动的物体所受合力必指向做曲线运动的物体所受合力必指向运动轨迹凹侧运动轨迹凹侧实例总结实例总结1、物体有初速度但不受力时，将做什么运动？、物体有初速度但不受力时，将做什么运动？3、物体既有初速度又有力时，将做什么运动？、物体既有初速度又有力时，将做什么运动？2、物体没有初速度但受力时，将做什么运动？、物体没有初速度但受力时，将做什么运动？当初速度方向与力方向当初速度方向与力方向不在不在同一直线上。同一直线上。当初速度方向与力方向当初速度方向与力方向在在同一直线上（方向相同一直线上（方向相同或相反）。同或相反）。匀速直线运动做加速直线运动（如自由落体运动等）做加速直线运动（如自由落体运动等）a、当初速度方向与外力方向在同一直线上（方向相同、当初速度方向与外力方向在同一直线上（方向相同或相反）时将做直线运动或相反）