魯科版高中物理必修第二冊(cè)第2章拋體運(yùn)動(dòng)第1節(jié)第1課時(shí)曲線運(yùn)動(dòng)課件

第1節(jié)運(yùn)動(dòng)的合成與分解必備知識(shí)清單破1|曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向知識(shí)點(diǎn)第1課時(shí)曲線運(yùn)動(dòng)1.曲線運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)稱為曲線運(yùn)動(dòng)。曲線運(yùn)動(dòng)是普遍存在的運(yùn)動(dòng)情況,大到宏觀世界,小

到微觀世界。2.對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的感知認(rèn)識(shí)曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向時(shí)刻在變化。做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在某一點(diǎn)的速度方向沿曲線在

該點(diǎn)的切線方向,如圖所示。3.對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)速度方向的分析如圖所示,分析曲線運(yùn)動(dòng)中一段時(shí)間內(nèi)的平均速度,當(dāng)選取的時(shí)間段Δt越來越小時(shí),平均

速度方向逐漸向曲線在該點(diǎn)(A點(diǎn))的切線方向靠近,當(dāng)時(shí)間段Δt足夠小時(shí),割線的方向就是該

點(diǎn)的切線方向,即物體在某一點(diǎn)或某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向沿曲線在該點(diǎn)的切線方向。4.曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)速度是矢量,既有大小,又有方向,大小和方向中任何一個(gè)發(fā)生變化,速度就發(fā)生了變化,由

于做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度的方向在不斷變化,即Δv≠0,所以曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),那么做曲

線運(yùn)動(dòng)的物體一定有加速度,但不能確定加速度是否發(fā)生變化。(1)動(dòng)力學(xué)條件:合力方向與物體的速度方向不在同一直線上。(2)運(yùn)動(dòng)學(xué)條件:加速度方向與物體的速度方向不在同一直線上。2|物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件知識(shí)點(diǎn)

1.物體只有受到方向時(shí)刻變化的力的作用才可能做曲線運(yùn)動(dòng)。

(

)知識(shí)辨析判斷正誤，正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“?”。

?

提示做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受到的力可以是恒力也可以是變力。若受恒力,則物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng);若受變力,則物體做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。2.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng),變速運(yùn)動(dòng)也一定是曲線運(yùn)動(dòng)。

(

)

?

提示曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng),但變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng),比如自由落體運(yùn)動(dòng)是變速

運(yùn)動(dòng),但不是曲線運(yùn)動(dòng)。3.一質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng),該質(zhì)點(diǎn)在這段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移可能為零。

(

)√提示若質(zhì)點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)后,經(jīng)過一段時(shí)間又回到了出發(fā)點(diǎn),則位移為零。4.一物體做曲線運(yùn)動(dòng),若初速度不為零,則合力可以為零。

(

)

?

提示初速度不為零,合力為零時(shí),物體將做勻速直線運(yùn)動(dòng)。疑難情境破1|曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)疑難情境探究對(duì)于精彩的F1賽事,觀眾感受精彩與刺激的同時(shí),車手們卻時(shí)刻處在緊張與危險(xiǎn)之中。

在某次比賽中,一位車手在駕駛賽車經(jīng)過一個(gè)彎道時(shí),賽車的后輪突然脫落,從而不得不遺憾

地退出了比賽。問題1

從正在行駛的賽車上脫落的后輪,脫離時(shí)速度方向是怎樣的?提示

后輪脫離時(shí)的速度方向沿著脫離時(shí)后輪運(yùn)動(dòng)的切線方向。問題2

從正在行駛的賽車上脫落的后輪,脫離后做直線運(yùn)動(dòng)還是做曲線運(yùn)動(dòng)?提示

汽車拐彎時(shí)做曲線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向沿曲線上該點(diǎn)的切線方向,脫離的后輪由于具有慣

性,沿著這時(shí)的速度方向做直線運(yùn)動(dòng)。講解分析1.“無力不拐彎,拐彎必有力”曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡始終夾在合力方向與速度方向之間,而且向合力的方向靠近,即合力指

向軌跡的凹側(cè)。2.“曲線在于曲,二小成定局”曲線運(yùn)動(dòng)的位移大小一定小于路程,其平均速度大小一定小于其平均速率。3.“分力方向明,分工各不同”曲線運(yùn)動(dòng)中物體所受合力沿軌跡切線方向的分力使物體的速度大小發(fā)生變化,沿法線方

向的分力使物體的速度方向發(fā)生變化。4.“一定不一定,清醒來區(qū)分”(1)“一定”:物體受到的合力(或加速度)一定不為零,物體所受合力(或加速度)的方向與其速度方向一定不在同一條直線上。(2)“不一定”:物體受到的合力(或加速度)不一定變化,即物體受到的合力(或加速度)可以是

恒定的,也可以是變化的。(3)曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng),但是變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng);曲線運(yùn)動(dòng)一定有加速度,但加

速度不一定變化。2|物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),合力與軌跡的關(guān)系疑難情境探究汽車在公路上行駛時(shí),會(huì)遇到許多彎道,已知汽車過彎道時(shí)速度的變化情況,就可以大致

地確定汽車所受合力的方向。若汽車轉(zhuǎn)彎軌跡如圖所示,請(qǐng)思考以下問題:

問題1

若汽車正由M點(diǎn)駛向N點(diǎn)且速度逐漸增大,則該汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合力的方向大致是怎

樣的呢?提示

汽車所受合力沿切線方向的分力改變速度的大小,沿法線方向的分力改變速度的方

向,根據(jù)這兩個(gè)分力的方向和力的合成可以確定汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合力的大致方向,如圖所示。問題2

若物體做勻速率曲線運(yùn)動(dòng),合力方向與速度應(yīng)滿足什么關(guān)系?提示

物體做勻速率曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),切線方向無分力,即合力方向與速度方向始終垂直。講解分析1.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),所受合力的方向總是指向曲線軌跡的凹側(cè)設(shè)物體沿如圖所示的軌跡做曲線運(yùn)動(dòng),某段時(shí)間內(nèi)物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),其平均加速度

應(yīng)表示為

=

=

,

的方向與Δv的方向相同,按照矢量運(yùn)算法則,Δv的方向如圖所示,即

的方向指向曲線軌跡的凹側(cè),當(dāng)Δt足夠小(趨于零)時(shí),物體的平均加速度

無限接近于其在A點(diǎn)的瞬時(shí)加速度a,a的方向與Δv的方向相同,也是指向曲線軌跡的凹側(cè)。由牛頓第二定律可

知,物體所受合力的方向與其加