（人教版）必修第二册高中物理同步导学案5.1 曲线运动（原卷版）

目标展示〖教学目标〗1、知道什么是曲线运动。目标展示〖教学目标〗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。能用牛顿第二定律分析曲线运动的条件，掌握速度与合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。4、感受生活中的曲线运动，增强对科学的好奇心与求知欲。〖核心素养〗物理观念：理解物体做曲线运动的条件，能运用牛顿运动定律分析曲线运动的条件，掌握速度和合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系，形成曲线运动的物理观念。科学思维：通过探究的过程，让学生体会得到结论的科学方法：归纳法。科学探究：通过实验探究过程组织学生总结出曲线运动的速度方向；并给予理论证明。科学态度与责任：体会当所取变量范围足够小时，变和不变的统一性、曲和直的统一性，渗透辩证唯物主义世界观。〖教学重点与难点〗重点：1．什么是曲线运动。2．物体做曲线运动的方向的确定。3．物体做曲线运动的条件。难点：1.理解曲线运动是变速运动。2.用牛顿第二定律分析物体做曲线运动的条件，能用曲线运动相关知识解决实际的问题。预习案预习案使用说明及学法指导（正确的方法会取得事半功倍的效果！）1．首先明确“知识必备”中的两个知识点；然后再通读教材，查找资料，完成“教材助读”中的问题；2．完成时间：20分钟。知识必备（你准备好了吗？）1．知道圆的切线以及其他曲线的切线；2．知道合力方向和加速度方向的关系，会做受力分析。教材助读（问题引领方向！）1．如何判断曲线运动的速度方向？2．物体做曲线运动的条件是是什么？预习检测（检测有助于查找存在的问题和不足！）1.跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动．我国运动员多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”，如图是一位跳水运动员从高台上做“反身翻腾两周半”动作时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向以速度v入水．整个运动过程中在哪几个位置头部的速度方向与入水时v的方向相同？在哪几个位置与v的方向相反？在哪几个位置与v的方向垂直？把这些位置在图中标出来。2．判一判(1)物体做曲线运动时，合力一定是变力。()(2)物体做曲线运动时，合力一定不为零。()(3)物体做曲线运动时，加速度一定不为零。()(4)物体做曲线运动时，加速度可能不变。()(5)曲线运动一定是变速运动。()(6)变速运动一定是曲线运动。()我的疑问（发现问题比解决问题更重要！）请将预习中未能解决的问题和疑问写下来，待课堂上与老师和同学探究解决。探究案探究案质疑探究（质疑解疑，合作探究）探究点一：曲线运动的性质例1.自由式滑雪在高山滑雪的基础上发展而来，可谓充分展现了“自由”二字，运动员们在不同类型的场地上展现华丽的技巧和娴熟的技术，凌空飞跃、闪展腾挪、惊险刺激，欣赏性极强，因此自由式滑雪又称为“空中舞蹈”。2022年2月8日上午，在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中，中国选手谷爱凌凭借第三跳上的出色发挥，拿到全场最高分，最终以188.25的总分获得冠军，结合谷爱凌（可视为质点）在空中运动情况，下列说法中正确的是（）A．谷爱凌在空中做曲线运动，速度方向不断改变，因此曲线运动一定是变速运动B．忽略空气阻力的影响，谷爱凌在空中只受重力，做匀变速曲线运动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针对训练1.曲线运动是常见的运动形式。图甲中投出的篮球在空中做曲线运动，图乙是中国（珠海）航展中飞机飞行表演的精彩镜头。关于曲线运动，下列说法正确的是（）A．做曲线运动的物体，其速度方向一定变化 B．做曲线运动的物体，其速度大小一定变化C．物体受恒力作用，不可能做曲线运动 D．物体受变力作用，一定做曲线运动针对训练2.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．匀变速直线运动C．变加速曲线运动 D．匀变速曲线运动规律总结（知识提炼，浓缩精华）(1)曲线运动一定是变速运动（但变速运动不一定是曲线运动），所以a和F合一定不为0（但a与F合不一定恒定）；(2)a恒定的曲线运动叫匀变速曲线运动，a不恒定的曲线运动叫非匀变速曲线运动（又名变加速曲线运动。）探究点二：曲线运动的速度方向例2.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．上述情况都有可能针对训练3.如图为一圆规在水平纸面上画出的曲线，跟笔尖经过位置P时的速度方向可能相同的是笔尖经过位置（）A．1 B．2 C．3 D．4探究点三：物体做曲线运动的条件例3.在足球场上罚任意球时，运动员踢出的“香蕉球”，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，其轨迹如图所示。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针对训练4.如图所示，物体在恒力的作用下沿曲线从A运动到B时突然使力反向，此后物体的运动情况是（）A．物体可能沿曲线Ba运动B．物体可能沿直线Bb运动C．物体可能沿曲线Bc运动D．物体可能沿曲线B返回A针对训练5.老鹰在天空中飞翔，图中虚线表示老鹰在竖直平面内飞行的轨迹，关于老鹰在图示位置时的速度v及其所受合力F的方向可能正确的是（）A． B．C． D．针对训练6.一个物体在光滑水平面上运动,其速度方向如图中的v所示。从A点开始,它受到向前但偏右(观察者沿着物体前进的方向看,下同)的合力。到达B点时,这个合力的方向突然变得与前进方向相同。达到C点时,合力的方向又突然改为向前但偏左。物体最终到达D点。请你大致画出物体由A至D的运动轨迹,并标出B点、C点和D点。规律总结（知识提炼，浓缩精华）曲线运动的条件是F与v不共线，F与v分居轨迹两侧，F指向轨迹的凹面，v沿切线方向探究点四：曲线运动的综合判断例4.如图所示，一辆汽车在水平路面上行驶，正在通过环形路段。汽车的运动轨迹可以认为是某个圆的一段圆弧。若汽车正减速通过该环形路段，下图中分别画出了汽车转弯时（运动方向由M到N）所受合外力F的方向，你认为可能正确的是（）A． B．C． D．针对训练7.下图为一篮球被投出后在空中从A到E做曲线运动的运动轨迹，不计空气阻力，篮球在B点时的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是（