高一物理《51曲线运动》人教版

1、5.15.1曲线运动 双柏一中高一物理备课组双柏一中高一物理备课组 韩高海韩高海教学目标1、知道曲线运动，曲线运动中瞬时速度的方向，能在曲线轨迹上确定各点速度的方向2、知道物体做曲线运动的条件，能应用牛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间的关系3、通过蜡块运动的演示，体会运动合成的方法4、初步认识运动的合成与分解遵循平行四边形定则5、能够初步分析运动的合成与分解6、能够用图示法表示运动的合成与分解7通过实验归纳总结规律，体验学习物理的兴趣教学重难点 重点：1、曲线运动中速度的方向 2、物体做曲线运动的条件 3、运动的合成与分解（平行四边形定则）难点：理解曲线运动是变速

2、运动，实际问题中运动的合成与分解教学方法：实验演示，多媒体教学，讨论交流，讲述回顾： 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

3、曲线运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。 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。曲线运动是变速运动曲线运动是变速运动 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

4、速度方向，该质点的瞬时速度方向沿切线方向切线方向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

5、向。3. 3. 质点曲线运动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。大胆

6、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。从以上实验得出结论：从

7、以上实验得出结论： 当物体所受当物体所受合力的方向跟它速度的方向合力的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。 二二. .物体做曲线运动的条件物体

8、做曲线运动的条件 当物体所受合力的方向跟它速度的方向当物体所受合力的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

9、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

10、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

11、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

12、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。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 ty = vy t消去时间t：yyxv

13、xv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：2222xyOPxyt vv位移的方向位移的方向：22xyvvvyxvvxytan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aa1a2v1v2v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

14、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ABxx1x2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

15、成例题分析与解题例题分析与解题hkmvvhkmvvyx/15030sin/26030cos00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：0/10 xxasmv2/1/10smasmvyy时间t(s)0123横坐标x(m)纵坐标y(m)0011.52437.5y/mx/m02 4 6642 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

16、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。vaxv0yv0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

17、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两个速度不等的匀速直线运动的合运动，一两个速度不等的匀速直线运动的合运动，一定是匀速直线运动定是匀速直线运动 C.两个分运动是直线运动的合运动，一定是直

18、两个分运动是直线运动的合运动，一定是直线运动线运动 D两个分运动的时间，一定与它们的合运动的两个分运动的时间，一定与它们的合运动的时间相等时间相等BD2.降落伞在下落一定时间后的运动是匀速的。无风时某跳伞员竖直下落，着地时的速度是4m/s。现在有风，风可以使他以3m/s的速度沿水平方向向东运动，他将以多大的速度着地？画出速度合成的图示。 V2V1V第三课时第三课时 小船渡河问题分析分析:航程最短航程最短船水vvcos船v水vvd设船头指向与上游河岸成设船头指向与上游河岸成：结论：当结论：当v船船v水水时，最短航程等于河宽时，最短航程等于河宽d。分析：时间最短分析：时间最短船最短vdt船v水vv

19、d结论：结论：欲使船渡河时间最短，船头的方向欲使船渡河时间最短，船头的方向应该垂直于河岸。应该垂直于河岸。 练习：练习： 一艘小船在在一艘小船在在200m200m宽的河中横渡到对岸，宽的河中横渡到对岸，已知水流速度是已知水流速度是2m/s2m/s，小船在静水中的速，小船在静水中的速度是度是4m/s4m/s，求，求: : 当船头始终正对着对岸时，小船多长当船头始终正对着对岸时，小船多长时间到达对岸，小船实际运行了多远？时间到达对岸，小船实际运行了多远？如果小船的路径要与河岸垂直，该如如果小船的路径要与河岸垂直，该如何行驶？消耗的时间是多少？何行驶？消耗的时间是多少？ 1200504bstsv22

20、12223.6sssm解：解：12200100brsv tmsv tm200mVbVrVs1ss2200mVbVrV s1s2s(223.46/brvvvm s1cos2rbvv6020057.83.46stsv解：解：小船该向上游与河岸小船该向上游与河岸成成行驶行驶水v船v船v船v水v船v船v船v水v船v结论：当结论：当v船船 v水水时，最短航程不等于河宽时，最短航程不等于河宽d。船头指向与上游河岸成船头指向与上游河岸成：12cosvv绳拉物牵连速度问题绳拉物牵连速度问题第四课时运动的合成和分解的应用第四课时运动的合成和分解的应用如图所示，汽车沿水平路面以恒定速度如图所示，汽车沿水平路面以恒

21、定速度v前进，则当拉绳与水平方向成前进，则当拉绳与水平方向成角时，被吊起的物角时，被吊起的物体体B的速度为的速度为vB= ，物体上升的运动是，物体上升的运动是_(填填“加速加速”、“减速减速”、“匀速匀速”） B 绳拉物体或物体拉绳问题的主要思路：绳拉物体或物体拉绳问题的主要思路：（1 1）物体的实际运动为合运动；）物体的实际运动为合运动；（2 2）沿绳的运动为一个分运动；）沿绳的运动为一个分运动；（3 3）垂直于绳的运动为另一个分运动）垂直于绳的运动为另一个分运动。方法：运动的合成与分解方法：运动的合成与分解如图所示，纤绳以恒定速率如图所示，纤绳以恒定速率v v沿水平方向沿水平方向通过定滑轮

22、牵引小船靠岸，绳与水面夹角为通过定滑轮牵引小船靠岸，绳与水面夹角为时，时，则船靠岸的速度是则船靠岸的速度是 ，若使船匀，若使船匀速靠岸，则纤绳的速度是速靠岸，则纤绳的速度是 。（填：匀速、加速、减速）（填：匀速、加速、减速） v练习练习如图所示，如图所示，A物块以速度物块以速度v沿竖直杆匀速下沿竖直杆匀速下滑，经细绳通过定滑轮拉动物体滑，经细绳通过定滑轮拉动物体B在水平方在水平方向向上运动。当细绳与水平面成夹角为上运动。当细绳与水平面成夹角为时，求时，求物体物体B运动的速度运动的速度。1、关于互成角度（不为零度和关于互成角度（不为零度和180180）的）的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动，下列说法正确的是的合运动，下列说法正确的是 A A