【大单元教学】课时 认识并描述曲线运动

认识曲线运动课时1曲线运动情境导入之前，我们学习了匀变速直线运动的规律、力、牛顿运动定律。虽然在谈及位移和力时涉及到二维空间，但对运动规律和力与运动关系的研究还是局限在一维空间内。而实际生活中，物体的运动是复杂的，曲线运动也更普遍，例如汽车在弯曲的立交桥上的运动、被抛出的排球的运动、旋转的空中飞椅的运动等等。本单元我们就来研究曲线运动。任务一研究做曲线运动的小钢珠的速度方向活动过程此图片为视频资源缩略图。若使用此资源，请下载视频《观察做曲线运动物体的速度方向》1.观看视频《观察做曲线运动物体的速度方向》,思考白纸上的印记与轨道（曲线）有什么关系？小钢球在出口处的速度方向是怎样的？活动过程2.下图所示的曲线是实验中小钢球运动的轨迹，你能利用数学知识找到曲线上A点的切线吗？切线当B点非常非常接近A点时，这条割线就叫作曲线在A点的切线。割线B

A极限思想活动过程3.请按照从割线到切线的思路，结合平均速度的知识分析小钢球在A

点的速度方向。小钢球在一段时间内从A点运动到B点，则小钢球的平均速度的方向由A点指向B点。当我们选取的B点越来越靠近A

点时，小钢球的平均速度方向越来越接近A

点的切线方向。当B

点与A

点的距离接近0时，质点在A

点的速度方向就沿过A

点的切线方向。质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。

切线割线B

A极限思想活动过程任务二研究小钢珠做曲线运动的条件1.在实验《观察做曲线运动物体的速度方向》中，小钢球做曲线运动过程中速度的方向是否改变？所受合力是否为0？小钢珠的速度方向时刻改变，加速度一定不为0，所以，所受的合力一定不为0。活动过程此图片为视频资源缩略图。若使用此资源，请下载视频《探究钢球做曲线运动的条件》2.在实验《探究钢球做曲线运动的条件》中,为什么当磁铁在小钢球运动路线的正前方时，小钢球就做直线运动？F、v共线a、v共线力的作用效果是改变速度的大小，不改变速度的方向vF活动过程3.在实验《探究钢球做曲线运动的条件》中,为什么当磁铁在小钢球运动路线的旁边时，小钢球就做曲线运动？此图片为视频资源缩略图。若使用此资源，请下载视频《探究钢球做曲线运动的条件》F、v0

不共线a、v0

不共线v0

F改变速度的方向改变速度的大小F1

与v0

共线F2

与v0

垂直分解F2

F1

活动过程4.通过演示实验《探究钢球做曲线运动的条件》和上面的分析，你能归纳出物体做曲线运动的条件吗？你能根据物体的合力方向和初速度方向大致判断出物体的轨迹吗？此图片为视频资源缩略图。若使用此资源，请下载视频《探究钢球做曲线运动的条件》v0

FF2

F1

当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。做曲线运动的物体的轨迹总是偏向合外力的一侧，夹在初速度方向和合力方向之间。活动拓展弹道曲线就是弹头飞行时其重心经过的路线。由于重力作用和空气阻力的影响，使弹道形成不均等的弧形。升弧较长而直伸，降弧则较短而弯曲。斜抛射出的炮弹的射程和射高都没有按抛体计算得到的值那么大，路线也不是理想曲线。

物体在空气中运动受到的阻力，与物体运动速度的大小有密切关系：物体的速度低于200m/s时，可认为阻力与物体速度大小的平方成正比；速度达到400～600m/s时，空气阻力和速度大小的三次方成正比；在速度很大的情况下，阻力与速度大小的高次方成正比。总之，物体运动的速度越小，空气阻力的影响就越小，抛体的运动越接近理想情况。弹道曲线活动作业1.关于曲线运动，下列说法是否正确？为什么？

（1）曲线运动一定是变速运动。

（2）物体做曲线运动时，加速度一定不为零，但可以为恒量。

（3）物体做曲线运动时，不可能受恒力的作用。

（4）物体做曲线运动时，加速度方向与速度方向可能在同一直线上。2.小球在水平桌面上做匀速直线运动，当它受到如图