《5.1曲线运动》课件与同步练习、导学案

第一节曲线运动第五章抛体运动新知导入我手上是一块糖，现在我将糖竖直向上抛出,你观察到的糖的运动轨迹是怎样的呢？实验1：竖直向上将糖抛出糖的运动轨迹是直线。新知导入实验2：斜抛出糖果现在我再来抛一次糖，谁接住了，这块糖就归谁了。但是不能光忙着接糖，要注意观察糖的运动轨迹发生了怎样的变化？可以看到糖的运动轨迹已经不再是直线了，糖在空中划过了一道优美的曲线。今天咱们就来研究这种不同于直线运动的运动形式——曲线运动新知讲解一、曲线运动及其速度的方向1、曲线运动：轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。新知讲解思考：曲线运动和直线运动相比，除运动轨迹不同，还有什么不同？你能举例说明吗？2、曲线运动的速度方向除运动轨迹不同，还有曲线运动的速度方向在不断变化。例如运动员掷链球时的运动。新知讲解运动员掷链球的视频新知讲解运动员掷链球时，链球在手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，速度的方向在不断变化。新知讲解下面我们来研究做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向。观察做曲线运动物体的速度方向演示1、实验器材白纸、几段弧形轨道、沾有红色印泥的钢球。ABC新知讲解（1）在水平桌面上放一张白纸，白纸上摆一条由几段稍短的弧形轨道组合而成的弯道。（2）使表面沾有红色印泥的钢球以一定的初速度从弯道的C端滚入，钢球从出口A离开后会在白纸上留下一条运动的痕迹，即为钢球在A点的运动方向。2、实验步骤新知讲解（3）拆去一段轨道，出口改在B。用同样的方法可以记录钢球在B点的运动方向。思考讨论：白纸上的印迹与轨道（曲线）有什么关系？ABC白纸上的印迹与轨道（曲线）相切。新知讲解知识拓展：数学概念——曲线的切线在初中数学里我们已经知道了圆的切线。对于其他曲线，切线指的是什么？BOA新知讲解如图：过曲线上的A、B两点作直线，这条直线AB叫作曲线的割线。切线

BA设想B点逐渐沿曲线向A点移动，这条割线的位置也就不断变化。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。新知讲解假设图中的曲线是某一质点在时间△t内的运动轨迹。这段时间内的位移即为割线AB，平均速度的方向就是割线AB的方向。如果△t取得越小，平均速度的方向依次变为割线AC、AD、AE、AF…的方向。当△t→0时,割线就成了切线，即平均速度极限值即为A点的瞬时速度，它的方向便在过A的切线方向上。

BA切线CDEF新知讲解3、实验结论曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。火星飞出的方向为砂轮边缘上接触点的切线方向。V火星新知讲解常见曲线运动中的瞬时速度的方向。新知讲解思考：请同学们结合已有知识来判定曲线运动是匀速运动还是变速运动？速度是矢量，既有大小，又有方向。由于曲线运动中速度的方向是变化的，所以曲线运动是变速运动。练习1：质点沿曲线从左向右运动，画出质点在A、B、C三点的速度方向。ABCvAvCvB练习2：下列说法正确的是（）A、做曲线运动物体的速度方向必定变化B、速度变化的运动必定是曲线运动C、曲线运动中质点在某点的瞬时速度方向，就是曲线上这一点的切线方向D、物体做曲线运动，速度大小必定变化新知讲解AC注意事项：（1）变速运动指速度变化的运动。速度的变化有：速度大小变化、速度方向变化、速度大小和方向都变化。在物体运动的过程中，即使速度大小不变，但方向变化，仍为曲线运动。（2）做曲线运动的物体，不管速度大小是否变化，只要其方向变化，速度就会发生变化，因此曲线运动必定是变速运动。（3）作直线运动的物体，如果速度方向不变，其大小变化，也称为变速运动。新知讲解新知讲解思考与讨论：物体如果不受力，将静止或做匀速直线运动。那么，你认为物体在什么条件下做曲线运动呢？物体做曲线运动时，由于速度方向时刻改变，物体的加速度一定不为0，因此，物体所受的合力一定不为0。但如果物体所受的合力方向与物体运动的方向在一条直线上时，物体会做变速直线运动。那么，物体受什么样的力才会做曲线运动呢？二、物体做曲线运动的条件新知讲解观察钢球的运动轨迹演示实验器材：钢球、磁铁、带有斜槽的桌面。实验步骤：（1）让钢球从斜槽上沿直线下滑，在水平面上做直线运动。（2）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。新知讲解观察钢球的运动轨迹视频新知讲解实验结论：当物体受到的合力的方向与速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。1、物体做曲线运动的条件（1）物体具有初速度。（2）物体受到的合力的方向与速度方向不在同一条直线上，而是成一角度。2、做曲线运动的物体，所受合力的方向总是与速度方向不共线且指向曲线的凹侧。vF轨迹凹凸新知讲解无力不拐弯，拐弯必有力新知讲解直线运动曲线运动F（或a）跟v在一条直线上F（或a）跟v不在一条直线上a恒定a变化a恒定a变化匀变速直线运动变加速直线运动匀变速曲线运动变加速曲线运动3、直线运动和曲线运动以及匀变速和变加速运动的判定判断直线还是曲线运动关键看a与v是否同一直线；判断匀变速还是变加速关键看a是否恒定。新知讲解做一做用飞镖显示曲线运动的速度方向取一根稍长的细杆，一端固定一枚铁钉，另一端用羽毛或纸片做成尾翼，这样就得到了一个能够显示曲线运动速度方向的“飞镖”。飞镖的运动轨迹新知讲解在空旷地带把飞镖抛出，飞镖在空中各点的指向就是它在该点的速度方向。飞镖落至地面插入泥土后的指向就是它落地瞬时的速度方向。改变飞镖的投射角，观察它在飞行过程中直到插入泥土时的速度方向。课堂练习1．物体受恒力作用，合力与速度成锐角，则物体做_______运动（选填“直线“或“曲线”），速率将_______（选填“增大”或“减小”）。2．当物体所受__________的方向与它的_______方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。曲线增大合外力速度课堂练习3、一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（）A、速度一定在不断地改变，加速度也一定不断地改变B、速度方向一定不断地改变，加速度可以不变C、速度大小可以不变，加速度一定不断地改变D、速度可以不变，加速度也可以不变B课堂练习4、下列有关曲线运动的说法中，正确的是（）A、曲线运动是一种变速运动；B、做曲线运动的物体合外力一定不为零；C、做曲线运动的物体所受的合外力一定是变化的；D、曲线运动不可能是一种匀变速运动。A、B拓展提高1、物体受几个恒力作用恰做匀速直线运动，如果突然撤去其中的一个力F2，则它可能做（）A、匀速直线运动B、匀加速直线运动C、匀减速直线运动D、匀变速曲线运动BCD课堂练习2、如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A点运动到B点，这时突然使它所受的力反向，但大小不变，即由F变为-F，在此力的作用下，关于物体以后的运动情况，下列说法中正确的是（）A．物体不可能沿曲线Ba运动B．物体不可能沿直线Bb运动C．物体不可能沿曲线Bc运动D．物体不可能沿原曲线BA返回ABabcABD课堂总结1、曲线运动：轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。2、曲线运动的速度方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。3、物体做曲线运动的条件（1）物体具有初速度。（2）物体受到的合力的方向与速度方向不在同一条直线上，而是成一角度。板书设计一、曲线运动及其速度的方向1、轨迹是曲线的运动2、速度方向（1）速度不断变化（2）沿着曲线的切线方向二、曲线运动的条件物体所受合力方向跟它的速度方向不在同一直线上。谢谢《1曲线运动》分层练习第五章抛体运动梳理教材夯实基础011.质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的

.2.曲线运动是

运动.(1)速度是矢量，既有大小，又有

.(2)在曲线运动中，速度的

是变化的，所以曲线运动是

运动.曲线运动的速度方向一切线方向变速方向方向变速1.物体如果不受力，将

或做

运动.2.物体做曲线运动时，由于速度

时刻改变，物体的加速度一定

；物体所受的合力一定

.3.物体做曲线运动的条件：(1)动力学角度：物体所受合力的方向与它的速度方向

时，物体做曲线运动.(2)运动学角度：物体的加速度方向与速度方向

时，物体做曲线运动.物体做曲线运动的条件二静止匀速直线方向不为0不为0不在同一直线上不在同一直线上即学即用1.判断下列说法的正误.(1)做曲线运动的物体，速度可能不变.(

)(2)曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动.(

)(3)做曲线运动的物体的位移大小可能与路程相等.(

)(4)做曲线运动的物体所受的合力一定是变力.(

)(5)做曲线运动的物体加速度一定不为零.(

)×√××√2.将一条形磁铁放在光滑水平桌面的不同位置，让小铁珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动，得到不同轨迹.图1中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置A时，小铁珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号)，磁铁放在位置B时，小铁珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号).实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向________(选填“在”或“不在”)同一直线上时，物体做曲线运动.图1bc不在解析因为磁铁对小铁珠只能提供引力，磁铁在A处时，F与v0同向，小铁珠做变加速直线运动，运动轨迹为b；当磁铁放在B处时，F与v0不在同一直线上，合力的方向指向轨迹的凹侧，运动轨迹为c.当物体所受合外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.探究重点提升素养02曲线运动的速度方向一导学探究图2为砂轮打磨下来的炽热微粒飞离砂轮时的情形，微粒离开砂轮的时刻不同，飞离时的速度方向也不一样.(1)微粒离开砂轮瞬间速度方向如何？答案沿砂轮的切线方向(2)微粒在离开砂轮前速度是否变化？答案是(3)微粒做曲线运动时，加速度可以是零吗？为什么？答案不为零.因为速度的方向在变化，即速度在变化.图2知识深化1.曲线运动中，质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向.2.曲线运动中，质点的速度方向时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，加速度一定不为零.例1如图3所示，物体沿曲线由a点运动至b点，关于物体在ab段的运动，下列说法正确的是A.物体的速度可能不变B.物体的加速度可能为零C.a点的速度方向由a指向bD.ab段的位移大小一定小于路程解析做曲线运动的物体的速度方向时刻改变，即使速度大小不变，速度方向也在不断发生变化，故速度一直在变，A项错误；做曲线运动的物体速度在变化，加速度必定不为零，B项错误；a点的速度方向沿a点的切线方向，C项错误；做曲线运动的物体的位移大小必小于路程，D项正确.图3√物体做曲线运动的条件二导学探究1.图4甲为抛出的石子在空中运动的轨迹，图乙是水平面上一小钢球在磁铁作用下的部分轨迹.请画出物体在A、B、C、D四点的受力方向和速度方向.图4答案各点受力方向和速度方向如图所示2.物体做曲线运动的条件是什么？答案物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上.知识深化1.物体做曲线运动的条件(1)动力学条件：合力方向与物体的速度方向不在同一直线上.(2)运动学条件：加速度方向与物体的速度方向不在同一直线上.说明：物体做曲线运动时，所受合力可能变化，也可能不发生变化.2.物体运动性质的判断(1)直线或曲线的判断看合力方向(或加速度的方向)和速度方向是否在同一直线上.(2)匀变速或非匀变速的判断合力为恒力，物体做匀变速运动；合力为变力，物体做非匀变速运动.(3)变速运动的几种类型轨迹特点加速度与速度方向的关系加速度特点运动性质直线共线加速度不变匀变速直线运动加速度变化非匀变速直线运动曲线不共线加速度不变匀变速曲线运动加速度变化非匀变速曲线运动例2曲线运动是自然界中普遍存在的运动形式，下面关于曲线运动的说法中，正确的是A.物体只要受到变力的作用，就会做曲线运动B.物体在恒定的合力作用下一定会做直线运动C.物体做曲线运动时，合力方向可能发生变化，也可能不变D.物体在大小不变的合力作用下必做匀变速曲线运动解析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，A、B错误；物体做曲线运动时，其所受合力的方向与速度方向不在同一条直线上，合外力的方向可能发生变化，也可能不变，C正确；做匀变速曲线运动的物体所受的合力恒定不变，而不只是合力大小不变，D错误.√曲线运动中合力方向、速度方向与轨迹的关系三由于曲线运动的速度方向时刻改变，合力不为零.合力垂直于速度方向的分力改变速度的方向，所以合力总指向运动轨迹的凹侧，即曲线运动的轨迹总向合力所指的一侧弯曲.例3

(多选)如图5所示，质量为m的物体在四个共点力的作用下做匀速直线运动，速度方向与力F1、F3的方向恰好在同一直线上，则下列说法正确的是A.若只撤去F1，物体做匀加速直线运动B.若只撤去F3，物体做匀加速直线运动C.若只撤去F2，物体做匀变速曲线运动D.若只撤去F4，物体做非匀变速曲线运动解析若只撤去F1，合力方向与速度v同向，则物体做匀加速直线运动；若只撤去F3，合力方向与速度v反向，物体做匀减速直线运动，A项正确，B项错误.若只撤去F2或F4，合力方向与速度方向不在同一直线上，且合力大小不变，则物体做匀变速曲线运动，C项正确，D项错误.图5√√例4如图6所示，高速摄像机记录了一名擅长飞牌、射牌的魔术师的发牌过程，虚线是飞出的扑克牌的运动轨迹，则扑克牌所受合力F与速度v关系正确的是图6√解析做曲线运动的物体速度方向沿轨迹的切线方向，合力指向运动轨迹的凹侧，所以A正确.针对训练在光滑水平面上以速度v做匀速直线运动的小球，受到一个跟它的速度方向不在同一直线上的水平恒力F的作用后，获得加速度a.下列四幅图中，能正确反映v、F、a及小球运动轨迹(虚线)之间的关系的是√解析小球做匀速直线运动时，受力平衡，当受到一个与运动方向不在同一直线上的水平恒力F的作用时，因合力方向与速度方向不在同一直线上，所以小球一定做曲线运动且合力的方向指向运动轨迹的凹侧，根据牛顿第二定律可知，加速度方向与合力方向相同，故C正确.随堂演练逐点落实031.(曲线运动的速度方向)在F1赛事中，若在弯道上高速行驶的赛车车轮脱落，则关于脱落的车轮的运动情况，下列说法中正确的是A.仍然沿着赛车的弯道行驶B.沿着与弯道切线垂直的方向飞出C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道D.上述情况都有可能解析赛车沿弯道行驶，任一时刻赛车的速度方向是赛车运动轨迹上的对应点的切线方向，脱落的车轮的速度方向也就是脱落点轨迹的切线方向，车轮脱落后，不再受到车身的约束，受到与速度方向相反的阻力作用，车轮做直线运动，离开弯道，故C正确.√12342