《5.1曲线运动》PPT

1、1 1 质点在平面内的运动 回顾： 1、什么是直线运动？ 2、物体做直线运动的条件是什么？ 轨迹是直线的运动 物体所受的合力与速度在同一直线上 曲曲 线线 运运 动动 人造地球卫星绕地球的运动人造地球卫星绕地球的运动 行驶的车流行驶的车流 转弯的火车转弯的火车 踢出的足球踢出的足球 倒耍水流星杂技倒耍水流星杂技 红线红线表示运动轨迹表示运动轨迹 问题问题: 这几幅图中物体的运动轨迹有何特点这几幅图中物体的运动轨迹有何特点? 物体的运动轨迹是一条物体的运动轨迹是一条曲线曲线。 5.5.曲线运动曲线运动 一一. .曲线运动曲线运动 1.1.概念概念: : 轨迹是曲线的运动叫曲线运动轨迹是曲线的运动

2、叫曲线运动。 思考：曲线运动与直线运动除了运动轨思考：曲线运动与直线运动除了运动轨 迹不同，还有什么区别？迹不同，还有什么区别？ 直线运动物体速度的方向直线运动物体速度的方向 曲线运动物体速度的方向曲线运动物体速度的方向时刻改变时刻改变 不变不变 ？ 曲线运动中速度方向是时刻改变的。曲线运动中速度方向是时刻改变的。 问题：问题： 怎样确定做曲线运动的物 体在任意时刻的速度方向呢？ 水滴沿切线方向飞出；水滴沿切线方向飞出； 水滴飞出的方向就表示雨伞上和水滴接触处的质点水滴飞出的方向就表示雨伞上和水滴接触处的质点 的速度方向，该质点的瞬时速度方向沿的速度方向，该质点的瞬时速度方向沿切线方向切线方向

3、 火星沿砂轮的切线飞出火星沿砂轮的切线飞出 火星飞出的方向就是火星在该处的速度方向火星飞出的方向就是火星在该处的速度方向 质点的瞬时速度方向沿质点的瞬时速度方向沿切线方向切线方向 2.人造地球卫星做曲线运动人造地球卫星做曲线运动1.抛出的物体做曲线运动抛出的物体做曲线运动 3.滑雪运动员腾空跃起滑雪运动员腾空跃起4.砂轮的运动砂轮的运动 曲线运动速度方向判断：曲线运动速度方向判断： 5.5.曲线运动曲线运动 2.2.速度方向：速度方向： 质点在某一点（或某一时刻）的瞬时速度质点在某一点（或某一时刻）的瞬时速度 方向沿曲线在这一点的方向沿曲线在这一点的切线方向切线方向。 3. 3. 质点曲线运动

4、中的速度方向是质点曲线运动中的速度方向是时刻在变时刻在变， 所以曲线运动是变速运动，但变速运动不所以曲线运动是变速运动，但变速运动不 一定是曲线运动。一定是曲线运动。 一一. .曲线运动曲线运动 1.1.概念概念: : 轨迹是曲线的运动叫曲线运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。 物体在什么条件下才做 曲线运动呢？ 探究： 曲线运动是一种变速运动（曲线运动是一种变速运动（速度方向是变化的速度方向是变化的） 为什么会变化呢？为什么会变化呢？ 有加速度有加速度 f合 合不为 不为0 当当f合 合 的方向与速度的方向在同一条直线上， 的方向与速度的方向在同一条直线上， 物体做直线运动。物体做直线运动。 大

5、胆猜想：当大胆猜想：当f合 合方向 方向与与速度方向速度方向不在一条直不在一条直 线上时，物体做曲线运动。线上时，物体做曲线运动。 探究实验：探究实验： 实验器材：条形磁铁、铁珠实验器材：条形磁铁、铁珠 实验目的：验证猜想实验目的：验证猜想 实验过程：在光滑的水平面上具有某一实验过程：在光滑的水平面上具有某一 初速度的小球在运动方向一侧放一条形初速度的小球在运动方向一侧放一条形 磁铁时小球将如何运动？磁铁时小球将如何运动？ 作曲线运动作曲线运动 n分析：由于小球在运动过程中受到一个磁分析：由于小球在运动过程中受到一个磁 力作用，小球将改变轨迹而做曲线运动。力作用，小球将改变轨迹而做曲线运动。

6、从以上实验得出结论：从以上实验得出结论： 当物体所受当物体所受合力的合力的方向跟它速度的方向方向跟它速度的方向不不 在在同一条直线上同一条直线上时，物体做曲线运动。时，物体做曲线运动。 5.5.曲线运动曲线运动 一一. .曲线运动曲线运动 1.1.概念概念: : 轨迹是曲线的运动叫曲线运动。轨迹是曲线的运动叫曲线运动。 2.2.速度方向：速度方向： 曲线运动中速度的方向是曲线运动中速度的方向是时刻改变时刻改变的，质的，质 点在某一点（或某一时刻）的速度方向在曲线点在某一点（或某一时刻）的速度方向在曲线 的这一点的的这一点的切线方向切线方向上。上。 3.3.曲线运动是变速运动。曲线运动是变速运动

7、。 二二. .物体做曲线运动的条件物体做曲线运动的条件 当物体所受合力的当物体所受合力的方向跟它速度的方向方向跟它速度的方向不在不在 同一条直线上时，物体做曲线运动。同一条直线上时，物体做曲线运动。 思考与讨论思考与讨论： 飞机扔炸弹，飞机扔炸弹，分析为什么炸弹做曲线运动？分析为什么炸弹做曲线运动？ 分析：炸弹离开飞机后由于分析：炸弹离开飞机后由于 惯性，具有与飞机同样的初惯性，具有与飞机同样的初 速度，且受重力，初速度与速度，且受重力，初速度与 重力成重力成9090。 。，所以做曲线运 ，所以做曲线运 动。动。 小结小结 曲线运动是轨迹为曲线运动是轨迹为 的运动的运动. . 一、曲线运动的速

8、度方向一、曲线运动的速度方向 1.1.曲线运动的方向是曲线运动的方向是 的的 2.2.质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是在曲质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是在曲 线上这一点的线上这一点的 上上 3.3.曲线运动一定是曲线运动一定是 运动运动 二、物体做曲线运动的条件二、物体做曲线运动的条件: : 运动物体所受合外力的方向跟它的速度方运动物体所受合外力的方向跟它的速度方 向向 上上 。 变速变速 曲线曲线 时刻改变时刻改变 切线方向切线方向 不在同一直线不在同一直线 课堂训练课堂训练 关于曲线运动，下列说法正确的是关于曲线运动，下列说法正确的是.( ) a 曲线运动一定是变速运动曲线运

9、动一定是变速运动 b 曲线运动速度的方向不断变化，但速度的曲线运动速度的方向不断变化，但速度的 大小可以不变大小可以不变 c 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 d 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 ab 某物体受同一平面内的几个力作用而做匀速某物体受同一平面内的几个力作用而做匀速 直线运动，从某时刻起撤去其中一个力，而直线运动，从某时刻起撤去其中一个力，而 其它力不变，则该物体其它力不变，则该物体( )( ) a a、一定做匀加速直线运动、一定做匀加速直线运动 b b、一定做匀减速直线运动、一定做匀减速直线运动 c c、其轨迹可能是曲

10、线、其轨迹可能是曲线 d d、其轨迹不可能是直线、其轨迹不可能是直线 c 作业：课后练习题作业：课后练习题 第二课时第二课时 质点在平面内的运动质点在平面内的运动 坐标系的选取很重要坐标系的选取很重要 对于直线运动，最好沿着这条直线建立坐对于直线运动，最好沿着这条直线建立坐 标系，即建立一个一维直线坐标系。标系，即建立一个一维直线坐标系。 小球的位移为： x=v0t 小球的位移为： y=gt22 物体的运动轨迹不是直线物体的运动轨迹不是直线 比如我们将网球以某个 角度抛出，其运动的轨 迹不是直线而是曲线。 怎样研究、描述这样的 曲线运动呢？ 曲线运动的位移曲线运动的位移 曲线运动的位移我们用曲

11、线运动的位移我们用平面直角坐标系平面直角坐标系来描述来描述 以红蜡块运动为例以红蜡块运动为例 我们以下面实验中的红蜡块的运动为例，看一 看怎样在平面直角坐标系平面直角坐标系中研究物体的运动。 下面我们模以下刚才的实验下面我们模以下刚才的实验 蜡块的运动轨迹是直线吗？蜡块的运动轨迹是直线吗？ 这个实验中，蜡块既这个实验中，蜡块既 向上做匀速运动，又由于玻向上做匀速运动，又由于玻 璃管的移动向右做匀速运动，璃管的移动向右做匀速运动， 在黑板的背景前我们看出蜡在黑板的背景前我们看出蜡 块是向右上方运动的。那么，块是向右上方运动的。那么， 蜡块的蜡块的“合运动合运动”的轨迹是的轨迹是 直线吗？合运动是

12、匀速运动直线吗？合运动是匀速运动 吗？这些都不是单凭观察能吗？这些都不是单凭观察能 够解决的。够解决的。 建立直角坐标系建立直角坐标系 蜡块的位置p的坐标：x = vx t y = vy t 消去时间t： y y x v x v 蜡块相对于黑板的运动轨蜡块相对于黑板的运动轨 迹是过原点的一条直线迹是过原点的一条直线 从计时开始到时刻从计时开始到时刻t，蜡块运动位移的大小是：，蜡块运动位移的大小是： 2222 xy opxyt vv 位移的方向位移的方向： 22 xy vvv y x v v x y tan 几个概念几个概念 合运动与分运动的关系合运动与分运动的关系 1.合运动与分运动合运动与分

13、运动 具有等时性具有等时性 2.合运动与分运动合运动与分运动 具具有独立性有独立性 3.合运动与分运动合运动与分运动 具具有等效性有等效性 a a1 a2 v1 v2 v 运动的合成与分解是指运动的合成与分解是指 x、v、 a 的合成与分解。的合成与分解。 速度、位移、加速度都是矢量，合成速度、位移、加速度都是矢量，合成 与分解时均遵循平行四边形定则与分解时均遵循平行四边形定则 a b x x1 x2 分速度分速度 分分 速速 度度 合速度合速度 分分 加加 速速 度度 合加速度合加速度 位移的合成速度的合成加速度的合成 分加速度分加速度合位移合位移 分位移分位移 分分 位位 移移 运动的合成

14、是惟一的，而运动的分解不是惟一的，运动的合成是惟一的，而运动的分解不是惟一的， 通常按运动所产生的实际效果分解。通常按运动所产生的实际效果分解。 运动的合成与分解解决实际问题运动的合成与分解解决实际问题 飞机起飞时以300km/h的 速度斜向上飞，飞行方向 与水平方面的夹角30o。 求水平方向的分速度vx和 竖直方向的分速度vy 请同学们思考并独立完成 例题分析与解题例题分析与解题 hkmvv hkmvv y x /15030sin /26030cos 0 0 如果物体在一个方向上如果物体在一个方向上的分运动是的分运动是 匀速直线运动匀速直线运动，在与它垂直方向上，在与它垂直方向上 的分运动是

15、的分运动是匀加速直线运动匀加速直线运动 ，合，合 运动的轨迹是什么样的？运动的轨迹是什么样的？ 2. 2.理论分析理论分析 1. 1.描点作图描点作图 设：设： 0 /1 0 x x a smv 2 /1 /1 0 sma smv y y 时间t(s) 0123 横坐标x(m) 纵坐标y(m) 0 0 1 1.5 2 4 3 7.5 y/m x/m 0 2 4 6 6 4 2 8 根据物体做曲线运动的条件：根据物体做曲线运动的条件： 加速度加速度与与合速度合速度不在同一条直线不在同一条直线 上，上， 物体一定做物体一定做曲线曲线运动。运动。 v a x v 0 y v 0 如果物体在一个方向上

16、如果物体在一个方向上的分运动是的分运动是匀线运动匀线运动， 在与它垂直方向上的分运动也是在与它垂直方向上的分运动也是匀速直线运匀速直线运 动动 ，合运动的轨迹是什么样的？，合运动的轨迹是什么样的？ 如果物体在一个方向上的如果物体在一个方向上的分运动是分运动是匀加速直匀加速直 线运动线运动，在与它垂直方向上的分运动也是，在与它垂直方向上的分运动也是匀匀 加速直线运动加速直线运动，合运动的轨迹是什么样的？，合运动的轨迹是什么样的？ 1.1.两个直线运动的合运动可以是直线运动两个直线运动的合运动可以是直线运动 也可以是曲线运动也可以是曲线运动 2.2.判断合运动看判断合运动看加速度加速度和和合速度合速度的关系。的关系。 加速度加速度和和合速度合速度在同一直线仍然是直线在同一直线仍然是直线 加速度加速度和和合速度合速度不在同一直线则是曲线。不在同一直线则是曲线。 1关于运动的合成，下列说法中正确的是关于运动的合成，下列说法中正确的是 ( ) a.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大合运动的速度一定比每一个分运动的速度大 b两个