曲线运动课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

5.1曲线运动1.知道曲线运动的瞬时速度方向，能运用极限思想理解瞬时速度方向，并会在轨迹图上画出某点的速度方向。2.理解曲线运动是变速运动，知道物体做曲线运动的条件。3.会分析做曲线运动的物体在轨迹上某位置的受力情况。问题：物体做直线运动时，速度方向与运动轨迹一致。物体做曲线运动时，速度方向又是怎样的呢？怎样确定曲线运动中任意时刻（或任意位置）的速度方向呢？运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。

1.定义：一、曲线运动的方向ABC（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。（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。观察做曲线运动物体的速度方向思考讨论：白纸上的印迹与轨道（曲线）有什么关系？白纸上的印迹与轨道（曲线）相切。ABC2.速度：（1）质点做曲线运动时，某一时刻速度的方向就是该点的切线方向。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CDEFABCD练习：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。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。1、曲线运动的速度方向：

曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点（或某一时刻）的速度方向在曲线的这一点的切线方向上。2、曲线运动的性质：曲线运动是变速运动。（1）曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动。（2）只要物体的合外力为恒力，它一定做匀变速运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动。小结变速运动运动状态发生变化受到力的作用那么合外力在满足什么条件时物体才会做曲线运动呢？VGGGGv1v2v3猜想：当速度方向和合外力的方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。二、物体做曲线运动的条件【探究实验】在光滑的水平面上具有某一初速度的小钢球在运动方向一侧放一条形磁铁时小钢球将如何运动？【讨论结果】由于小球在运动过程中受到一个侧力，小球将改变轨迹而做曲线运动。V0F1.物体做曲线运动的条件：当物体所受合力的方向和它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。【分析现象】V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2.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。3.合力方向与速率变化的关系FFFv1v2v3想一想：做曲线运动的物体运动轨迹、速度方向与其所受合外力方向三者位置关系如何？结论：曲线运动轨迹始终夹在合外力方向与速度方向之间，合外力指向轨迹内侧。做一做用飞镖显示曲线运动的速度方向飞镖的运动轨迹

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”。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。1.如图,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时突然使它所受力反向（大小不变），则物体以后的运动情况（

）A、可能沿曲线Ba运动B、可能沿直线Bb运动C、可能沿曲线Bc运动D、可能沿原曲线由B返回AAcbaBC2.（多选）物体在光滑水平桌面受三个水平恒力（不共线）处于平衡状态，当把其中一个水平恒力撤去时，物体将（）A.物体可能做匀加速直线运动B.物体可能做匀减速直线运动C.物体有可能做曲线运动D.物体一定做曲线运动ABC3.如图所示的曲线为某同学抛出的铅球的运动轨迹(铅球视为质点),A、B、C为曲线上的三点.铅球在B点的速度方向是(

)A.由A指向B

B.由B指向DC.由B指向C