高中物理 5.1曲线运动（情境互动课型）课件 新人教必修2.ppt

第五章 曲线运动1 曲线运动1观看视频并思考以观看视频并思考以下问题：下问题：1.1.链球被抛出前做链球被抛出前做什么运动？什么运动？2.2.链球被抛出时速链球被抛出时速度方向沿着链子的度方向沿着链子的方向吗？方向吗？3.3.抛出前链球受到抛出前链球受到的拉力方向与速度的拉力方向与速度方向相同吗？方向相同吗？2这两种运动的轨迹有什么共性？这两种运动的轨迹有什么共性？31.1.知道曲线运动是一种变速运动，知道曲线运动的知道曲线运动是一种变速运动，知道曲线运动的 速度和位移方向速度和位移方向 2.2.知道知道物体做曲线运动的条件物体做曲线运动的条件，理解曲线运动，理解曲线运动 是变速运动是变速运动 3.3.经历蜡块运动的探究过程体会研究平面运动经历蜡块运动的探究过程体会研究平面运动 的方法的方法 (难点难点) )( (重点重点) )41.1.直线运动直线运动（（1 1）匀速直线运动）匀速直线运动（（2 2）匀变速直线运动）匀变速直线运动（（3 3）自由落体运动）自由落体运动2.2.曲线运动曲线运动 探究一、曲线运动的位移探究一、曲线运动的位移物体运动的轨迹是曲线的运动。

物体运动的轨迹是曲线的运动我们学过的直线运动我们学过的直线运动有哪些？请举例说明有哪些？请举例说明5曲线运动的位移该如何表示呢？曲线运动的位移该如何表示呢？3.3.曲线运动的位移曲线运动的位移6 曲线运动的位移表示方法：曲线运动的位移表示方法： 研究曲线运动的研究曲线运动的位移时，为了准确表示物体的位置，我们通常以物体位移时，为了准确表示物体的位置，我们通常以物体的初始位置为原点建立一个平面直角坐标系，用物体的初始位置为原点建立一个平面直角坐标系，用物体运动到另一点的横、纵坐标来表示物体的具体位置，运动到另一点的横、纵坐标来表示物体的具体位置，从坐标原点向该点所做的一条有向线段就表示物体的从坐标原点向该点所做的一条有向线段就表示物体的位移探究归纳探究归纳】】71.1.曲线运动的速度方向：曲线运动的速度方向：直线运动的速度方向在同一直线上，曲线运动直线运动的速度方向在同一直线上，曲线运动的速度方向是否也在同一直线上？的速度方向是否也在同一直线上？怎样确定曲线运动中任意时刻怎样确定曲线运动中任意时刻（或任意位置）的速度方向呢（或任意位置）的速度方向呢？？曲线运动的速度的方向在不断变化曲线运动的速度的方向在不断变化【【探究二：曲线运动的速度探究二：曲线运动的速度】】82.2.实例观察实例观察1 1水滴沿什水滴沿什么方向飞么方向飞出？出？93.3.实例观察实例观察2 2飞溅的炽热铁飞溅的炽热铁屑沿什么方向屑沿什么方向飞出？。

飞出？10 曲线运动中曲线运动中速度的方向是时刻改变的速度的方向是时刻改变的，，质质点在某一点（或某一时刻）的速度方向沿曲点在某一点（或某一时刻）的速度方向沿曲线在这一点的线在这一点的切线方向切线方向曲线运动一定是曲线运动一定是变速运动变速运动4.4.曲线运动的速度特点：曲线运动的速度特点：【【探究归纳探究归纳】】你能说出你能说出为什么吗？为什么吗？11曲线运动有加速度吗？曲线运动有加速度吗？ 因为加速度表示速度变化的快慢，如果速度变化因为加速度表示速度变化的快慢，如果速度变化了，就一定有加速度了，就一定有加速度 曲线运动有加速度，一定是变速运动曲线运动有加速度，一定是变速运动 讨论与交流讨论与交流12【【对点训练对点训练】】质点沿曲线从左向右运动质点沿曲线从左向右运动, ,请你画出请你画出质点在质点在A A、、B B、、C C 三点的速度方向三点的速度方向A AB BC C解题关键：解题关键：速度沿轨迹的切线速度沿轨迹的切线13探究三、曲线运动的描述实例探究三、曲线运动的描述实例观察并观察并思考：思考：蜡块在蜡块在水平和水平和竖直方竖直方向分别向分别做什么做什么运动？运动？实际上实际上做什么做什么运动？运动？1.1.观察蜡块运动观察蜡块运动14水平方向：水平方向：蜡块随管向右做匀速直线运动蜡块随管向右做匀速直线运动竖直方向：竖直方向：蜡块相对管向上做匀速直线运动蜡块相对管向上做匀速直线运动红蜡块在装有水的玻璃管中的运动红蜡块在装有水的玻璃管中的运动【【探究归纳探究归纳】】152.2.理论分析蜡块的运动理论分析蜡块的运动 设蜡块竖直向上的速度为设蜡块竖直向上的速度为蜡块水平向右的速度为蜡块水平向右的速度为任一时刻的任一时刻的x x坐标坐标任一时刻的任一时刻的y y坐标坐标OxyPt t时间内物体的位移时间内物体的位移请结合匀速直线请结合匀速直线运动规律分析蜡运动规律分析蜡块的运动块的运动16蜡块的速度蜡块的速度 可知任一时间段内的平均速度均是可知任一时间段内的平均速度均是所以蜡块做的是匀速直线运动。

所以蜡块做的是匀速直线运动 是恒定不变的是恒定不变的, ,173.3.蜡块运动的轨迹蜡块运动的轨迹 其中其中是常量描述的是一条描述的是一条过过原点的直原点的直线线也就是说说蜡蜡块块相相对对于黑板的运于黑板的运动轨动轨迹是迹是直直线线 请尝请尝试推试推导蜡导蜡块的块的轨迹轨迹方程方程18学以致用一：小船过河学以致用一：小船过河小小船船参参与与了了几几个个运运动动？？过过河河时时间间和和位位移移由由哪哪些些因因素素决决定定？？19讨论与交流讨论与交流1.1.在船头始终垂直对岸的情况下，在行驶到河中在船头始终垂直对岸的情况下，在行驶到河中间时，水流速度突然增大，过河时间如何变化？间时，水流速度突然增大，过河时间如何变化？2.2.为了垂直到达河对岸，在行驶到河中间时，水为了垂直到达河对岸，在行驶到河中间时，水流速度突然增大，过河时间如何变化？流速度突然增大，过河时间如何变化？20学以致用二：吊车学以致用二：吊车21解题关键：解题关键：1.1.水流速度大小不影响过河时间，过河时间仅由垂直水流速度大小不影响过河时间，过河时间仅由垂直河岸方向的速度决定河岸方向的速度决定2 2. .船头指向即船在静水中的速度方向。

船头指向即船在静水中的速度方向3.3.实际速度垂直河岸时实际速度垂直河岸时 的位移最小的位移最小对点训练对点训练】】河宽河宽l＝＝300 m300 m，水速，水速u u＝＝1 m/s1 m/s，船在静水，船在静水中的速度中的速度v v＝＝3 m/s3 m/s，欲分别按下列要求过河时，船头应，欲分别按下列要求过河时，船头应与河岸成多大角度？过河时间是多少？与河岸成多大角度？过河时间是多少？(1)(1)以最短时间过河；以最短时间过河；(2)(2)以最小位移过河以最小位移过河22解析：解析：(1)(1)以最短时间渡河时，船头应垂直于河岸航行，以最短时间渡河时，船头应垂直于河岸航行，即与河岸成即与河岸成90°90°角最短时间为最短时间为(2)(2)以最小位移过河，船的实际航向应垂直河岸，以最小位移过河，船的实际航向应垂直河岸，即船头应指向上游河岸．设船头与上游河岸夹角为即船头应指向上游河岸．设船头与上游河岸夹角为θ，有，有vcoscosθ＝＝u，，θ＝＝arccos arccos ＝＝arccosarccos渡河时间为渡河时间为23【【互动探究互动探究】】欲到达正对岸上游欲到达正对岸上游100 m100 m处。

船头应与河岸成多大角处船头应与河岸成多大角度？过河时间是多少？度？过河时间是多少？解：解：设船头与上游河岸夹角为设船头与上游河岸夹角为αα，则有，则有( (vcosαcosα－－u) )t＝＝s s vtsinαsinα＝＝l两式联立得：两式联立得：αα＝＝53°53°，，t＝＝125 s125 s24请思考：请思考：1.1.物体有初速度但不受外力时，将做什物体有初速度但不受外力时，将做什么运动？么运动？3.3.物体既有初速度又有外力时，将做什么运动？物体既有初速度又有外力时，将做什么运动？2.2.物体没有初速度但受外力时，将做什么运动？物体没有初速度但受外力时，将做什么运动？②②当初速度方向与外力方向不在同一直线上做什当初速度方向与外力方向不在同一直线上做什么运动么运动？？①当初速度方向与外力方向在同一直线上（方向当初速度方向与外力方向在同一直线上（方向相同或相反）做什么运动？相同或相反）做什么运动？探究四、物体做曲线运动的条件探究四、物体做曲线运动的条件25演示实验演示实验: :观察铁球的运动轨迹观察铁球的运动轨迹 受受力力方方向向与与速速度度方方向向和和轨轨迹迹弯弯曲曲方方向向间间有有什什么么关关系系？？26F合合或或 a 跟跟 v 在同一直线上在同一直线上直线运动直线运动a 恒定恒定→→匀变速直线运动匀变速直线运动a 变化变化→→变加速直线运动变加速直线运动F合合或或 a 跟跟 v 不在同一直线上不在同一直线上曲线运动曲线运动a 恒定恒定→→匀变速曲线运动匀变速曲线运动a 变化变化→→变加速曲线运动变加速曲线运动说明：判断说明：判断直线运动还是曲线运动直线运动还是曲线运动关键看关键看a与与v是否在同一是否在同一直线上直线上；判断；判断匀变速还是变加速匀变速还是变加速关键看关键看a是否恒定。

是否恒定规律总结规律总结】】27AB曲线运动的特点曲线运动的特点1.1.曲线运动的曲线运动的轨迹是曲线轨迹是曲线；；；；2.2.曲线运动的曲线运动的运动方向时刻在改变运动方向时刻在改变；；3.3.曲线运动是曲线运动是变速运动变速运动，，一定具有加速度一定具有加速度，，合外力不为零合外力不为零vv物体沿圆周逆时针转动且速物体沿圆周逆时针转动且速度大小保持不变度大小保持不变【【规律总结规律总结】】28vFGGv1v2v3G做曲线运动的物体运动轨迹弯曲方向与其所受合外做曲线运动的物体运动轨迹弯曲方向与其所受合外力方向有什么关系呢？力方向有什么关系呢？做曲线运动的物体所受合外力指向运动轨迹凹的一侧做曲线运动的物体所受合外力指向运动轨迹凹的一侧29【【对点训练对点训练】】质质点做曲点做曲线线运运动动从从A A到到B B速率逐速率逐渐渐增加，如增加，如图图所示，有四位同学用示意所示，有四位同学用示意图图表示表示A A到到B B的的轨轨迹及速度方迹及速度方向和加速度的方向，其中正确的是向和加速度的方向，其中正确的是( (　　　　) )解析：解析：由牛顿第二定律可知，加速度由牛顿第二定律可知，加速度ɑ与合外力的方向相同，指与合外力的方向相同，指向曲线的凹侧，另外速度向曲线的凹侧，另外速度v v的方向沿曲线的切线方向，故的方向沿曲线的切线方向，故B B、、C C项项均错误。

由于质点从均错误由于质点从A A到到B B速率逐渐增加，则加速度与速度的夹角速率逐渐增加，则加速度与速度的夹角应小于应小于90°90°，综上可知，只有，综上可知，只有D D项正确答案：答案：D D301 1. .曲线运动的特点曲线运动的特点2.2.曲线运动在某点的速度方向是曲线在该点的曲线运动在某点的速度方向是曲线在该点的切线切线方向方向3.3.曲线运动的条件：运动物体所受合外力方向跟它的曲线运动的条件：运动物体所受合外力方向跟它的速度方向速度方向不在同一直线上不在同一直线上轨迹是曲线轨迹是曲线运动方向时刻在改变，是变速运动运动方向时刻在改变，是变速运动一定具有加速度，合外力不为零一定具有加速度，合外力不为零311.1.自然界中有很多物体做曲线运动，在所有的曲线自然界中有很多物体做曲线运动，在所有的曲线运动中，物体的运动速度（　运动中，物体的运动速度（　 ）　　）　　 A A．方向一定改变．方向一定改变B B．方向一定不变．方向一定不变 C C．大小一定改变．大小一定改变 D D．大小一定不变．大小一定不变A A322.2.（多选）（多选）以下说法正确的是（以下说法正确的是（ ））A.A.曲线运动一定是变速运动曲线运动一定是变速运动B.B.变速运动一定是曲线运动变速运动一定是曲线运动C.C.曲线运动的加速度一定不为零曲线运动的加速度一定不为零D.D.曲线运动轨迹上任一点的切线方向就是质点在这一曲线运动轨迹上任一点的切线方向就是质点在这一点的瞬时速度的方向点的瞬时速度的方向ACDACD335.(2015·5.(2015·广东高考广东高考) )如图所示如图所示, ,帆板在海面上以速度帆板在海面上以速度v v朝正西方朝正西方向运动向运动, ,帆船以速度帆船以速度v v朝正北方向航行朝正北方向航行, ,以帆板为参照物　以帆板为参照物　( (　　　　) ) A.A.帆船朝正东方向航行帆船朝正东方向航行, ,速度大小为速度大小为v vB.B.帆船朝正西方向航行帆船朝正西方向航行, ,速度大小为速度大小为v vC.C.帆船朝南偏东帆船朝南偏东45°45°方向航行方向航行, ,速度大小为速度大小为v vD.D.帆船朝北偏东帆船朝北偏东45°45°方向航行方向航行, ,速度大小为速度大小为v v【【解析解析】】选选D D。

本题考查速度的合成以帆板为参照物本题考查速度的合成以帆板为参照物, ,帆船在帆船在东西方向以速度东西方向以速度v v向东运动向东运动, ,南北方向以速度南北方向以速度v v向北运动向北运动, ,根据矢根据矢量合成的平行四边形定则可以求得帆船以帆板为参照物是以大量合成的平行四边形定则可以求得帆船以帆板为参照物是以大小为小为v v的速度向北偏东的速度向北偏东45°45°运动运动, ,故选故选D D344.4.如图所示，物体沿圆弧由如图所示，物体沿圆弧由A A点滑到点滑到B B点的过程点的过程中，速度大小保持不变，则中，速度大小保持不变，则( )( )A.A.它的加速度为零它的加速度为零B.B.它所受合外力为零它所受合外力为零C.C.它做的是变速运动它做的是变速运动D.D.它做的是匀速运动它做的是匀速运动C C355.(2014·5.(2014·四川高考四川高考) )有一条两岸平直、河水均匀流有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为动、流速恒为v的大河小明驾着小船渡河的大河小明驾着小船渡河, ,去程时船去程时船头指向始终与河岸垂直头指向始终与河岸垂直, ,回程时行驶路线与河岸垂直。

回程时行驶路线与河岸垂直去程与回程所用时间的比值为去程与回程所用时间的比值为k, ,船在静水中的速度大船在静水中的速度大小相同小相同, ,则小船在静水中的速度大小为则小船在静水中的速度大小为( (　　　　) )A A．． B B．． C C．． D D．．B B解题关键：去程时船在静水中的速度垂直河岸，解题关键：去程时船在静水中的速度垂直河岸，回程时合速度垂直河岸回程时合速度垂直河岸36不论你在什么时候开始，重要的是开始之后就不要停止 37。