【物理】曲线运动 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

5.1曲线运动1.知道什么是曲线运动。2.知道曲线运动中速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动。3.理解物体做曲线运动的条件。掌握速度与合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。观察：在这几幅图片中，物体的运动轨迹有什么特点？我们把像这样运动轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。【交流讨论】问题1：我们知道物体在做直线运动时，物体的速度方向始终是保持不变的，那么在做曲线运动时，物体的速度的方向又有什么特点呢？一、曲线运动的速度方向猜想：我们该如何确定物体做曲线运动时每时每刻所对应速度的方向呢？方向时刻在改变沿切线方向【观察与思考】钢珠从弯曲玻璃管中滚落出来的运动方向也应该沿试管出口处的切线方向。通过视频验证猜想及理论推导是否正确。曲线运动速度方向沿曲线某一点的切线方向假设图中的曲线是某一质点在时间△t内的运动轨迹。这段时间内的位移即为割线AB，平均速度的方向就是割线AB的方向。如果△t取得越小，平均速度的方向依次变为割线AC、AD、AE、AF…的方向。当△t→0时,割线就成了切线，即平均速度极限值即为A点的瞬时速度，它的方向便在过A的切线方向上。

BA切线CDEF问题2：我们知道曲线运动每时每刻的速度方向，那曲线运动是匀速运动还是变速运动呢？变速运动，速度是矢量，曲线运动中速度的方向是不断在变化的，所以曲线运动是变速运动ABCD练习：质点沿曲线从左向右运动,画出质点在A、B、C三点的速度方向。【梳理深化】1.曲线运动：运动轨迹是________的运动。2.速度的方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的_______方向。3.运动的性质：质点做曲线运动，速度的_______时刻发生变化，因此曲线运动一定是变速运动。曲线切线方向注意：速度是矢量，速度的变化有三种情况(1)速度方向不变，只有大小改变，物体做变速直线运动。(2)速度大小不变，只有方向改变，物体做速率不变的曲线运动。(3)速度的大小和方向同时变化，物体做曲线运动。二、物体做曲线运动的条件【演示实验】观察钢球的运动轨迹实验器材钢球、磁铁、带有斜槽的桌面。实验步骤（1）让钢球从斜槽上沿直线下滑，在水平面上做直线运动。（2）在钢球运动路线的正前方或旁边放一块磁铁观察钢球的运动。问题1：在光滑的水平面上具有某一初速度的小钢球在运动方向一侧放一条形磁铁时小钢球将如何运动？由于小球在运动过程中受到一个侧力，小球将改变轨迹而做曲线运动。V0FV问题2：画出钢球曲线运动轨迹上任意两点出的速度方向和大致的受力方向，观察每一点处钢珠的受力方向和速度方向有什么特点？受力方向和速度方向都不在同一条直线上问题3：物体做曲线运动时需要满足的条件是什么？物体所受合力与速度的方向不在同一条直线上问题4：大家在观察各点的受力方向与钢珠运动轨迹之间有什么关系？力都指向轨迹弯曲的一侧1.物体做曲线运动的条件：(1)动力学条件：合力方向与速度方向不共线，这包含三个层次的内容：

①初速度不为零；②合力不为零；③合力方向与速度方向不共线。(2)运动学条件：加速度方向与速度方向不共线。【梳理深化】2.曲线运动的轨迹与速度、合力的关系：做曲线运动的物体的轨迹与速度方向相切，并向合力方向弯曲，(如图所示)夹在速度方向与合力方向之间。3.合外力与速率变化的关系：若合力方向与速度方向的夹角为α，则：1.下列说法正确的是()A．做曲线运动的物体速度方向一定发生变化B．速度方向发生变化的运动一定是曲线运动C．速度变化的运动一定是曲线运动D．加速度变化的运动一定是曲线运动A2.假如在弯道上高速行驶的赛车，突然后轮脱离赛车，关于脱离赛车后的车轮的运动情况，以下说法正确的是()A.仍然沿着汽车行驶的弯道运动B.沿着与弯道垂直的方向飞出C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道D．上述情况都有可能C3.(多选)物体受到几个力作用而做匀速直线运动，若突然撤去其中的一个力，它可能做()A．匀速直线运动B．匀加速直线运动C．匀减速直线运动D．匀变速曲线运动BCD4.在足球场上罚任意球时，运动员踢出的足球，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门．守门员“望球莫及”，轨迹如图所示．关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法中正确的是()A.合外力的方向与速度方向在一条直线上B.合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧C.合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向D.合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向C