5.1曲线运动 课件(共25张PPT)-2022-2023学年高一物理人教版（2019）必修第二册

(课件网) 第五章 抛体运动 第1节 曲线运动 问题与目标 1.认识曲线运动，知道曲线运动的定义。 2.能够判断出曲线运动的速度方向。 3.理解物体做曲线运动的条件。 4.能够运用牛顿运动定律，分析讨论物体做曲线运动的情况。 前面我们研究了直线运动，下面请同学们思考两个问题： ①什么是直线运动？ ②物体做直线运动的条件是什么？ 人造卫星 汽车转弯 铅球运动 链球运动 讨论下砂轮打磨下来的炽热微粒、飞出去的链球，他们是沿着什么方向运动的？ 一、曲线运动的速度方向 运动员掷链球时，链球在运动员的牵引下做曲线运动，一旦运动员放手，链球即刻飞出。放手的时刻不同，链球飞出的方向也不一样，可见做曲线运动的物体，不同时刻的速度具有不同的方向。所以，在研究曲线运动的速度时，我们首先考虑怎样确定物体在某一时刻的速度方向。 刚才说的几个物体的运动轨迹都是圆，我们总结曲线运动的方向沿着切线方向，但对于一般的曲线运动是不是也符合这个规律呢？ 下面我们来做一个实验，看看一般的曲线运动是什么情况吧。 v B v A 钢球由轨道的一端滚入（通过压缩弹簧射入或通过一个斜面滚入），在轨道的束缚下做曲线运动。在轨道的下面放一张白纸，蘸有墨水的钢球从出口A离开轨道后在白纸上留下一条运动的痕迹，它记录了钢球在A点的运动方向。撤去一段轨道，钢球的轨道出口改在图中B点。同样的方法可以记录钢球在轨道B点的运动方向。 实验视频 白纸上的墨迹与轨道（曲线）有什么关系？ 墨迹与轨道只有一个交点，说明墨迹所在的直线为轨道所在曲线在该点的切线，也就是说质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是在曲线的这一点的切线方向。 在讨论曲线运动的速度方向时要明确一个数学概念：曲线的切线，初中数学我们已经知道圆的切线，对于其他曲线，切线指的是什么？ 过曲线上的两点作直线，比如过A、B两点作直线，设想B点逐渐向A点移动，当B点非常接近A点时，这条直线就叫做曲线在A点的切线。 我们可以得出曲线运动的瞬时速度方向：质点在某一点（或某一时刻）的速度的方向，沿曲线在这一点的切线方向。 曲线运动是变速运动吗？有一些曲线运动的速度大小是恒定不变的，这种曲线运动是匀速运动吗？ 曲线运动是变速运动，即使速度大小恒定，只要速度方向改变，曲线运动就是变速运动。 二、物体做曲线运动的条件 我们就通过实验来研究一下：一个钢球在水平面上做直线运动。从不同方向给它施加力，例如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。 钢球实验 如果合力方向与速度方向不在同一直线上，而成一定角度时，可将力正交分解为两个力，由此产生的加速度既可以改变速度大小，还可以改变速度方向，物体就做曲线运动。 1.关于曲线运动下列叙述正确的是( ) A．物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做匀速圆周运动 B．物体只有受到一个方向不断改变的力，才可能作曲线运动 C．物体只要受到变化的外力作用时，就一定做曲线运动 D．平抛运动是一种匀变速曲线运动 1.答案：D 解析：A.由于匀速圆周运动所受的合外力是向心力，方向时刻在变，所以其合外力是变力，则物体在恒力作用下，不可能做匀速圆周运动。故A错误。 B.物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，但合外力方向不一定变化，如平抛运动，故B错误。 C.物体受到变力的作用，若外力的方向始终与速度的方向在同一条直线上，物体就做直线运动。故C错误； D.平抛运动只受重力，加速度为g，保持不变，所以平抛运动是一种匀变速曲线运动。故D正确。 2.在演示“做曲线运动的条件”的实验中，有一个在水平桌面上向右做直线运动的小钢球，第一次在其速度方向上放置条形磁铁 ... ...