《高中物理 第一章 抛体运动 第1节 曲线运动课件 教科版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 第一章 抛体运动 第1节 曲线运动课件 教科版必修2（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一章抛体运动第一章抛体运动 ( (教师参考教师参考) )一、课程标准一、课程标准1.1.内容标准内容标准(1)(1)会用运动合成与分解的方法分析抛体运动会用运动合成与分解的方法分析抛体运动. .(2)(2)关注抛体运动的规律与日常生活的联系关注抛体运动的规律与日常生活的联系. .2.2.活动建议活动建议通过查找资料通过查找资料, ,对比实际弹道的形状与抛物线的差异对比实际弹道的形状与抛物线的差异, ,并尝试做出解释并尝试做出解释. .二、高考内容及要求二、高考内容及要求1.1.运动的合成与分解运动的合成与分解.().()2.2.抛体运动抛体运动.().()说明说明: :斜抛运动只作定性分析斜
2、抛运动只作定性分析. .三、教学建议三、教学建议本章内容有三部分本章内容有三部分: :一是曲线运动的方向和条件一是曲线运动的方向和条件; ;二是运动的合成与分解二是运动的合成与分解; ;三是平抛运动三是平抛运动. .重点是平抛运动重点是平抛运动, ,平抛运动是一种典型的曲线运动平抛运动是一种典型的曲线运动, ,处理方处理方法是运动的合成与分解法是运动的合成与分解. .教学中一要做好演示实验教学中一要做好演示实验, ,二要重视取材于生活中的实例分析二要重视取材于生活中的实例分析, ,如飘落的如飘落的树叶、飞出的足球、自来水管射出的水等树叶、飞出的足球、自来水管射出的水等. .既能体现物理来源于生
3、活既能体现物理来源于生活, ,走走向生活向生活, ,又能解决实际问题又能解决实际问题. .运动的合成与分解是平行四边形定则在曲线运动中的应用运动的合成与分解是平行四边形定则在曲线运动中的应用, ,要充分借鉴力要充分借鉴力的合成与分解的方法的合成与分解的方法, ,应用类比法教学可化抽象为直观应用类比法教学可化抽象为直观. .这一难点的克服这一难点的克服, ,将为重点知识将为重点知识平抛运动的解决奠定基础平抛运动的解决奠定基础. .第第1 1节曲线运动节曲线运动自主学习自主学习课堂探究课堂探究达标测评达标测评自主学习自主学习 课前预习课前预习感悟新知感悟新知 ( (教师参考教师参考) )目标导航目
4、标导航重点重点: :曲线运动中速度方向的确定曲线运动中速度方向的确定难点难点: :判断曲线运动中合外力的方向或轨迹弯曲的方向判断曲线运动中合外力的方向或轨迹弯曲的方向情境链接情境链接如图所示如图所示, ,将物体以初速度将物体以初速度v v0 0抛出抛出, ,物体在空中的运动轨迹为曲线物体在空中的运动轨迹为曲线. .请问请问1.1.物体的运动轨迹有什么特点物体的运动轨迹有什么特点? ?2.2.物体的速度方向怎样物体的速度方向怎样? ?3.3.物体的受力方向与初速度物体的受力方向与初速度v v0 0方向关系怎样方向关系怎样? ?信息信息1.1.物体做曲线运动物体做曲线运动. .2.2.物体在物体在
5、A,B,C,DA,B,C,D各点的速度方向都沿着轨迹的切线方向各点的速度方向都沿着轨迹的切线方向. .3.3.物体所受重力的方向与初速度物体所受重力的方向与初速度v v0 0方向不在一条直线上方向不在一条直线上. .教材梳理教材梳理一、曲线运动一、曲线运动1.1.定义定义: :物体运动轨迹是物体运动轨迹是 的运动的运动. .2.2.速度速度(1)(1)速度方向速度方向质点做曲线运动时质点做曲线运动时, ,在某一位置的速度方向就是曲线在这一点的在某一位置的速度方向就是曲线在这一点的 方向方向. .(2)(2)性质性质因为曲线运动的速度方向时刻在变化因为曲线运动的速度方向时刻在变化, ,所以曲线运
6、动是一种所以曲线运动是一种 运动运动. .曲线曲线切线切线变速变速想一想想一想 曲线运动是变速运动曲线运动是变速运动, ,那么速度的大小一定变化吗那么速度的大小一定变化吗? ?变速运动一定变速运动一定是曲线运动吗是曲线运动吗? ?答案答案: :曲线运动的速度方向时刻变化曲线运动的速度方向时刻变化, ,速度大小不一定变化速度大小不一定变化; ;变速运动不一变速运动不一定是曲线运动定是曲线运动, ,也可能是直线运动也可能是直线运动. .二、曲线运动的条件二、曲线运动的条件当运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向当运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向 时时, ,物体就物体就做曲线运动做曲线运动.
7、.不在同一直线上不在同一直线上想一想想一想 物体做曲线运动的轨迹弯曲的方向与其所受合力方向有什么物体做曲线运动的轨迹弯曲的方向与其所受合力方向有什么关系关系? ?答案答案: :物体做曲线运动时物体做曲线运动时, ,其轨迹向合力方向一侧弯曲其轨迹向合力方向一侧弯曲, ,即轨迹夹在速即轨迹夹在速度方向与合力方向之间度方向与合力方向之间. .1.1.曲线运动的速度方向可能不变曲线运动的速度方向可能不变.(.() )2.2.曲线运动的速度大小和方向一定同时改变曲线运动的速度大小和方向一定同时改变.(.() )3.3.曲线运动一定是变速运动曲线运动一定是变速运动.(.() )4.4.物体做曲线运动时物体
8、做曲线运动时, ,合力一定是变力合力一定是变力.(.() )5.5.物体做曲线运动时物体做曲线运动时, ,加速度一定不为零加速度一定不为零.(.() )6.6.物体做曲线运动时物体做曲线运动时, ,在某一位置的速度方向是曲线在这一点的切线方向在某一位置的速度方向是曲线在这一点的切线方向.(.() )思考判断思考判断答案答案: :1.1.2.2.3.3.4.4.5.5.6.6.要点一要点一 对曲线运动的理解对曲线运动的理解课堂探究课堂探究 核心导学核心导学要点探究要点探究【问题导学问题导学】观察生活中常见的曲线运动观察生活中常见的曲线运动, ,思考一下物体做曲线运动时思考一下物体做曲线运动时,
9、,(1)(1)速度方向与轨迹有什么关系速度方向与轨迹有什么关系? ?(2)(2)速度方向是否变化速度方向是否变化? ?(3)(3)速度的大小是否变化速度的大小是否变化? ?(4)(4)运动性质怎样运动性质怎样? ?答案答案: :(1)(1)速度方向沿轨迹的切线方向速度方向沿轨迹的切线方向. .(2)(2)速度方向时刻变化速度方向时刻变化. .(3)(3)速度的大小不一定变化速度的大小不一定变化. .(4)(4)是变速运动是变速运动. .【要点归纳要点归纳】1.1.曲线运动的速度方向曲线运动的速度方向质点做曲线运动时质点做曲线运动时, ,速度的方向是时刻改变的速度的方向是时刻改变的, ,质点在某
10、一点的速度方向是质点在某一点的速度方向是沿曲线在该点的切线方向沿曲线在该点的切线方向. .2.2.曲线运动是变速运动曲线运动是变速运动速度是矢量速度是矢量, ,既有大小又有方向既有大小又有方向, ,大小和方向中任何一个因素变化了大小和方向中任何一个因素变化了, ,速度速度就变化了就变化了. .由于做曲线运动的物体速度方向在不断变化由于做曲线运动的物体速度方向在不断变化, ,所以曲线运动一定所以曲线运动一定是变速运动是变速运动, ,且曲线运动一定有加速度且曲线运动一定有加速度, ,但加速度不一定变化但加速度不一定变化. .特别提示特别提示 曲线运动一定是变速运动曲线运动一定是变速运动, ,但变速
11、运动不一定是曲线运动但变速运动不一定是曲线运动. .【典例典例1 1】 ( (多选多选) )翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种娱乐项目翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种娱乐项目. .如图所示如图所示, ,翻滚过山车翻滚过山车( (可看做质点可看做质点) )从高处冲下从高处冲下, ,过过M M点时速度方向如图所点时速度方向如图所示示, ,在圆形轨道内经过在圆形轨道内经过A,B,CA,B,C三点三点. .下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A.A.过山车做匀速运动过山车做匀速运动B.B.过山车做变速运动过山车做变速运动C.C.过山车在过山车在B B点的速度方向与直线点的速度方向与
12、直线ACAC平行平行D.D.过山车经过过山车经过A,CA,C两点时的速度方向相同两点时的速度方向相同解析解析: :过山车做曲线运动过山车做曲线运动, ,故一定是变速运动故一定是变速运动, ,选项选项A A错误错误,B,B正确正确. .曲线运动曲线运动的速度方向沿曲线的切线方向的速度方向沿曲线的切线方向, ,故过山车在故过山车在B B点的速度方向与直线点的速度方向与直线ACAC平行平行, ,选项选项C C正确正确. .过山车在经过过山车在经过A,CA,C两点时的速度方向相反两点时的速度方向相反, ,选项选项D D错误错误. .BCBC规律方法规律方法 曲线运动速度方向分析曲线运动速度方向分析曲线
13、运动中质点在某一时刻曲线运动中质点在某一时刻( (或某一位置或某一位置) )的速度方向的速度方向, ,就是质点从该时刻就是质点从该时刻( (或该点或该点) )脱离曲线后自由运动的方向脱离曲线后自由运动的方向, ,也就是曲线上这一点的切线方向也就是曲线上这一点的切线方向. .针对训练针对训练1-11-1 ( (多选多选) )物体做曲线运动时物体做曲线运动时( ( ) )A.A.速度大小一定改变速度大小一定改变B.B.速度方向一定改变速度方向一定改变C.C.加速度一定不为零加速度一定不为零D.D.加速度一定改变加速度一定改变解析解析: :曲线运动中的速度方向沿曲线上该点的切线方向曲线运动中的速度方
14、向沿曲线上该点的切线方向, ,速度方向时刻改速度方向时刻改变变, ,但速度大小不一定改变但速度大小不一定改变, ,曲线运动一定是变速运动曲线运动一定是变速运动, ,一定有加速度一定有加速度, ,但但加速度不一定改变加速度不一定改变. .选项选项A,DA,D错误错误,B,C,B,C正确正确. .BCBC要点二要点二 曲线运动的条件及其应用曲线运动的条件及其应用【问题导学问题导学】物体做曲线运动时物体做曲线运动时, ,所受合外力所受合外力: :(1)(1)方向与速度方向关系怎样方向与速度方向关系怎样? ?(2)(2)一定是恒力吗一定是恒力吗? ?答案答案: :(1)(1)合外力方向与物体的速度方向
15、不在同一直线上合外力方向与物体的速度方向不在同一直线上. .(2)(2)不一定不一定. .物体所受合外力可以是恒力物体所受合外力可以是恒力, ,还可以是变力还可以是变力. .【要点归纳要点归纳】1.1.物体做曲线运动的条件物体做曲线运动的条件(1)(1)动力学角度动力学角度: :物体所受合力的方向跟速度方向不在同一条直线上物体所受合力的方向跟速度方向不在同一条直线上. .(2)(2)运动学角度运动学角度: :物体的加速度方向跟速度方向不在同一条直线上物体的加速度方向跟速度方向不在同一条直线上. .2.2.合力方向与轨迹的关系合力方向与轨迹的关系3.3.合力方向与速率变化的关系合力方向与速率变化
16、的关系(1)(1)当合力方向与速度方向的夹角为锐角时当合力方向与速度方向的夹角为锐角时, ,物体的速率增大物体的速率增大. .(2)(2)当合力方向与速度方向的夹角为钝角时当合力方向与速度方向的夹角为钝角时, ,物体的速率减小物体的速率减小. .(3)(3)当合力方向与速度方向垂直时当合力方向与速度方向垂直时, ,物体的速率不变物体的速率不变. .4.4.曲线运动与直线运动的比较曲线运动与直线运动的比较直线运动直线运动直线运动直线运动曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动匀速直匀速直匀速直匀速直线运动线运动线运动线运动匀加速匀加速匀加速匀加速直线运动直线运动直线运动直线运动匀减速匀减速匀减速匀减速直
17、线运动直线运动直线运动直线运动合外力合外力合外力合外力( ( ( (加速度加速度加速度加速度) ) ) )F F F F合合合合=0=0=0=0(a=0)(a=0)(a=0)(a=0)F F F F合合合合0,0,0,0,且恒定且恒定且恒定且恒定(a0,(a0,(a0,(a0,且恒定且恒定且恒定且恒定) ) ) )F F F F合合合合0,0,0,0,可能恒定可能恒定可能恒定可能恒定, , , ,可能变化可能变化可能变化可能变化速度方向速度方向速度方向速度方向运动方向运动方向运动方向运动方向曲线上各曲线上各曲线上各曲线上各点切线方向点切线方向点切线方向点切线方向速度改速度改速度改速度改变情况变
18、情况变情况变情况速度大小、速度大小、速度大小、速度大小、方向均不变方向均不变方向均不变方向均不变速度变大速度变大速度变大速度变大, , , ,方向不变方向不变方向不变方向不变速度变小速度变小速度变小速度变小, , , ,方向不变方向不变方向不变方向不变方向改变方向改变方向改变方向改变, , , ,大大大大小可能变、也小可能变、也小可能变、也小可能变、也可能不变可能不变可能不变可能不变运动性质运动性质运动性质运动性质匀速运动匀速运动匀速运动匀速运动变速运动变速运动变速运动变速运动变速运动变速运动变速运动变速运动变速运动变速运动变速运动变速运动运动条件运动条件运动条件运动条件F F F F合合合合
19、=0=0=0=0(a=0)(a=0)(a=0)(a=0)F F F F合合合合(a)(a)(a)(a)方向与方向与方向与方向与v v v v方向相同方向相同方向相同方向相同F F F F合合合合(a)(a)(a)(a)方向与方向与方向与方向与v v v v方向相方向相方向相方向相反反反反F F F F合合合合(a)(a)(a)(a)方向与方向与方向与方向与v v v v方向不在方向不在方向不在方向不在同一直线上同一直线上同一直线上同一直线上【典例典例2 2】 一个质点受两个互成锐角的恒力一个质点受两个互成锐角的恒力F F1 1和和F F2 2作用作用, ,由静止开始运动由静止开始运动, ,若运
20、动中保持二力方向不变若运动中保持二力方向不变, ,但但F F1 1突然增大到突然增大到F F1 1+F,+F,则质点此后则质点此后( ( ) )A.A.一定做匀变速曲线运动一定做匀变速曲线运动B.B.可能做匀速直线运动可能做匀速直线运动C.C.可能做变加速曲线运动可能做变加速曲线运动D.D.可能做匀变速直线运动可能做匀变速直线运动思路点拨思路点拨 (1)(1)在在F F1 1增大前增大前, ,质点所受的合力是恒力质点所受的合力是恒力, ,做匀加速直线运动做匀加速直线运动. .(2)(2)当当F F1 1增大到增大到F F1 1+F+F时时, ,质点的合力方向不再是原来合力方向质点的合力方向不再
21、是原来合力方向, ,质点将做质点将做曲线运动曲线运动. .A A解析解析: :由于由于F F1 1和和F F2 2是恒力是恒力, ,因此最初质点做匀加速直线运动因此最初质点做匀加速直线运动, ,这时这时F F1 1和和F F2 2的合的合力方向与质点运动方向一致力方向与质点运动方向一致. .当当F F1 1增大到增大到F F1 1+F+F后后, ,由于由于F F2 2大小、方向不变大小、方向不变, ,所以这时质点所受的合力大小和方向都与原来的合力不同所以这时质点所受的合力大小和方向都与原来的合力不同,F,F1 1变大后变大后, ,合力合力方向与质点运动方向不在同一直线上方向与质点运动方向不在同
22、一直线上, ,根据曲线运动条件可知质点将做曲根据曲线运动条件可知质点将做曲线运动线运动; ;虽然虽然F F1 1大小变化了大小变化了, ,但变化后仍为恒量但变化后仍为恒量, ,因此因此, ,质点后来受到的合力质点后来受到的合力也是一个定值也是一个定值, ,所以质点仍以某一加速度运动所以质点仍以某一加速度运动, ,只是加速度大小和方向与原只是加速度大小和方向与原来不同而已来不同而已. .综上可知综上可知, ,质点一定做匀变速曲线运动质点一定做匀变速曲线运动. .规律方法规律方法 由由F,vF,v关系确定物体运动性质的方法关系确定物体运动性质的方法(1)F,v(1)F,v方向共线时方向共线时: :
23、合外力方向与物体的速度方向在同一条直线上时合外力方向与物体的速度方向在同一条直线上时, ,物体做物体做直线运动直线运动. .合外力与速度同向时合外力与速度同向时, ,物体做加速直线运动物体做加速直线运动, ,反向时反向时, ,物体做减速直物体做减速直线运动线运动. .若合外力恒定则做匀加若合外力恒定则做匀加( (减减) )速直线运动速直线运动. .(2)F,v(2)F,v方向不共线时方向不共线时: :合外力方向与物体的速度方向不在一条直线上时合外力方向与物体的速度方向不在一条直线上时, ,物体物体做曲线运动做曲线运动. .合外力与速度成锐角时合外力与速度成锐角时, ,物体做加速曲线运动物体做加
24、速曲线运动; ;成钝角时成钝角时, ,物体做物体做减速曲线运动减速曲线运动; ;若合外力恒定若合外力恒定, ,则做匀变速曲线运动则做匀变速曲线运动. .( (教师备用教师备用) )例例2-12-1:(2017:(2017湖南衡阳期中湖南衡阳期中)()(多选多选) )物体受到几个力的作用处于平衡状态物体受到几个力的作用处于平衡状态, ,若再对物体施加一个恒力若再对物体施加一个恒力, ,则物体可能做则物体可能做( )( )A.A.匀速直线运动或静止匀速直线运动或静止B.B.匀变速直线运动匀变速直线运动C.C.曲线运动曲线运动 D.D.匀变速曲线运动匀变速曲线运动解析解析: :物体受几个恒力的作用而
25、处于平衡状态物体受几个恒力的作用而处于平衡状态, ,相当于不受力相当于不受力, ,速度可能为速度可能为零零, ,也可能为某个确定的值也可能为某个确定的值; ;若再对物体施加一个恒力若再对物体施加一个恒力, ,合力不为零合力不为零, ,速度速度一定改变一定改变, ,不可能保持静止或匀速直线运动不可能保持静止或匀速直线运动, ,故故A A错误错误; ;若再对物体施加一若再对物体施加一个恒力个恒力, ,如果速度与合力同向如果速度与合力同向, ,物体就做匀加速直线运动物体就做匀加速直线运动, ,如果速度与合力如果速度与合力不共线不共线, ,物体就做曲线运动物体就做曲线运动, ,由于合力是恒力由于合力是
26、恒力, ,故加速度恒定不变故加速度恒定不变, ,还是匀还是匀变速曲线运动变速曲线运动, ,故故B,C,DB,C,D正确正确. .BCDBCD针对训练针对训练2-12-1 质点在一平面内沿曲线由质点在一平面内沿曲线由P P运动到运动到Q,Q,如果用如果用v,a,Fv,a,F分别表示分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力 , ,下列图像可能正确的是下列图像可能正确的是( ( ) )解析解析: :做曲线运动的物体做曲线运动的物体, ,其速度方向就是曲线上那一点的切线方向其速度方向就是曲线上那一点的切线方向, ,曲线运曲线运动的轨迹向合外力的方向弯
27、曲动的轨迹向合外力的方向弯曲, ,而合外力的方向就是加速度的方向而合外力的方向就是加速度的方向, ,故只有故只有D D项正确项正确. .D D达标测评达标测评 随堂演练随堂演练检测效果检测效果1.1.物体做曲线运动时物体做曲线运动时, ,一定变化的物理量是一定变化的物理量是( ( ) )A.A.速率速率 B.B.速度速度 C.C.加速加速 D.D.合外力合外力B B解析解析: :物体既然做曲线运动物体既然做曲线运动, ,那么它的速度方向肯定是不断变化的那么它的速度方向肯定是不断变化的, ,所以速所以速度一定在变化度一定在变化, ,但是速度大小可以不变但是速度大小可以不变,A,A错误错误,B,B
28、正确正确; ;受恒力作用也可以受恒力作用也可以做曲线运动做曲线运动, ,例如水平抛出的物体例如水平抛出的物体, ,只受重力作用时只受重力作用时, ,其加速度是重力加速其加速度是重力加速度度, ,合力与加速度大小方向都不变合力与加速度大小方向都不变, ,故选项故选项C,DC,D错误错误. .2 2.(.(多选多选) )做曲线运动的质点做曲线运动的质点, ,其轨迹上某一点的加速度方向其轨迹上某一点的加速度方向( ( ) )A.A.就在通过该点的曲线的切线方向上就在通过该点的曲线的切线方向上B.B.与通过该点的曲线的切线垂直与通过该点的曲线的切线垂直C.C.与物体在该点所受的合外力方向相同与物体在该
29、点所受的合外力方向相同D.D.与该点的瞬时速度方向成一定夹角与该点的瞬时速度方向成一定夹角CDCD解析解析: :质点的加速度方向跟速度方向不在同一直线上质点的加速度方向跟速度方向不在同一直线上, ,故故A,BA,B错误错误,D,D正确正确. .由牛顿第二定律可知由牛顿第二定律可知, ,质点加速度方向一定与合外力方向相同质点加速度方向一定与合外力方向相同, ,故故C C正确正确 . .3.3.下面给出了物体在下面给出了物体在O O点的初速度点的初速度v v0 0与所受合外力与所受合外力F F的方向的方向, ,物体的运动轨迹物体的运动轨迹用虚线表示用虚线表示, ,则所画物体的运动轨迹中可能正确的是
30、则所画物体的运动轨迹中可能正确的是( ( ) )A A解析解析: :物体的初速度物体的初速度v v0 0与所受合外力与所受合外力F F的方向有一定的夹角的方向有一定的夹角, ,物体的运动方物体的运动方向将向合外力向将向合外力F F的方向偏转的方向偏转, ,故选项故选项A A正确正确,B,C,D,B,C,D错误错误. .4 4.(.(多选多选) )下列关于力和运动关系的说法中下列关于力和运动关系的说法中, ,正确的是正确的是( ( ) )A.A.物体做曲线运动物体做曲线运动, ,一定受到了力的作用一定受到了力的作用B.B.物体做匀速直线运动物体做匀速直线运动, ,一定没有力作用在物体上一定没有力
31、作用在物体上C.C.物体运动状态变化物体运动状态变化, ,一定受到了力的作用一定受到了力的作用D.D.物体受到摩擦力作用物体受到摩擦力作用, ,运动状态一定会发生改变运动状态一定会发生改变解析解析: :物体做曲线运动物体做曲线运动, ,一定受到与速度方向不在同一直线上的力的作用一定受到与速度方向不在同一直线上的力的作用,A,A正确正确; ;匀速直线运动的物体所受合力为零匀速直线运动的物体所受合力为零, ,并不是不受力的作用并不是不受力的作用,B,B错误错误; ;力力是改变物体运动状态的原因是改变物体运动状态的原因,C,C正确正确; ;受摩擦力作用仍可能处于平衡状态受摩擦力作用仍可能处于平衡状态,D,D错误错误. .ACAC( (教师参考教师参考) )课堂小结课堂小结
