《曲线运动》【公开课教学课件】高中物理.ppt

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1、第五章第五章 曲线运动曲线运动第第 1 节节：曲线运动：曲线运动复习：复习：1 1、什么是直线运动？、什么是直线运动？2 2、物体做直线运动的条件是什么？、物体做直线运动的条件是什么？轨迹是直线的运动轨迹是直线的运动物体所受的合力与速度在同一直线上物体所受的合力与速度在同一直线上问题问题: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曲线。物体的运动轨迹是一条曲线。演示：平抛运动，有什么特征？演示：平抛运动，有什么特征？特征：轨迹为曲线特征：轨迹为曲线一、曲线运动一、曲线运动物体运动轨迹为曲线的运动叫曲线运动。物体运动轨迹为曲线的运动叫曲线运动。曲线运动

2、是比直线运动普遍的运曲线运动是比直线运动普遍的运动情形，微观世界里如电子绕原动情形，微观世界里如电子绕原子核旋转；宏观世界里如天体运子核旋转；宏观世界里如天体运行；生活中如投标抢、掷铁饼、行；生活中如投标抢、掷铁饼、跳高、既远等均为曲线运动。跳高、既远等均为曲线运动。怎样描述曲线运怎样描述曲线运动呢？动呢？OxyAxAyA(xA，yA)l二、曲线运动的位移二、曲线运动的位移1 1、曲线运动的位置、曲线运动的位置 选择选择平面直角坐平面直角坐标标系系，做曲线运动的，做曲线运动的质点某时刻的位置用质点某时刻的位置用平面直角坐标（平面直角坐标（xA，yA）表示。）表示。OxyAxAyA(xA，yA)

3、l2 2、曲线运动的位移、曲线运动的位移设位移方向与设位移方向与x轴正方向的夹轴正方向的夹角为角为，有，有三、曲线运动的速度三、曲线运动的速度观看以下图片思考相应问题观看以下图片思考相应问题实例实例1：2、从砂轮上打磨下来热的、从砂轮上打磨下来热的微粒沿什么方向飞出微粒沿什么方向飞出?3、没有打磨下来时运动到、没有打磨下来时运动到A点速度的方向指向哪点速度的方向指向哪?A切线方向切线方向轨迹的切线方向轨迹的切线方向砂轮砂轮1、砂轮边缘的沙粒的运动轨迹是什么？、砂轮边缘的沙粒的运动轨迹是什么？砂轮边缘的沙粒的轨迹是个圆砂轮边缘的沙粒的轨迹是个圆实例实例2：3、链球运动到最前方、链球运动到最前方时

4、放手好吗时放手好吗?链球链球1、链球运动的轨迹是什么？、链球运动的轨迹是什么？2、飞出方向是怎样的、飞出方向是怎样的?链球随人一起转动，它链球随人一起转动，它的轨迹是个圆的轨迹是个圆 链球从圆边缘的切线链球从圆边缘的切线方向飞出方向飞出D Dv v1 1、曲线运动速度的方向、曲线运动速度的方向 钢球离开轨道钢球离开轨道时的速度方向与轨时的速度方向与轨道道(曲线曲线)有什么关有什么关系系?速度方向沿轨道方向！速度方向沿轨道方向！视频链接AB 过过曲线上曲线上的的 A、B 两两点作直线，这条直线点作直线，这条直线叫做曲线的割线。叫做曲线的割线。设想设想 B 点点逐渐逐渐向向 A 点点移动，移动，这

5、条割线的位置也就不这条割线的位置也就不断变化。断变化。当当 B点非常非点非常非常常接近接近 A 点点时，这条割时，这条割线就叫做曲线线就叫做曲线在在 A点的点的切线切线（tangent）。）。数学概念：曲线数学概念：曲线的切线的切线 质点在某一点（或某一时刻）的速度方质点在某一点（或某一时刻）的速度方向，沿曲线在这一点的向，沿曲线在这一点的切线方向切线方向。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：2 2、曲线运动是变速运动、曲线运动是变

6、速运动曲线切线方向变化曲线切线方向变化速度方向发生改变速度方向发生改变有加速度有加速度变速运动变速运动变速运动一定是曲线运动吗？曲线运动的速度变化有什么特点？变速运动一定是曲线运动吗？曲线运动的速度变化有什么特点？速度大小改变，方向发生变化速度大小改变，方向发生变化速度大小不变，方向改变速度大小不变，方向改变总结：曲线运动的物体总结：曲线运动的物体速度方向一定会发生变化速度方向一定会发生变化，大小可以不大小可以不变，是变速运动。变，是变速运动。3 3、曲线运动的速度、曲线运动的速度（1）分速度：分速度：曲线运动速度相互垂直的两个分矢曲线运动速度相互垂直的两个分矢量叫分速度。量叫分速度。（2）曲

7、线运动的速度与分速度的关系曲线运动的速度与分速度的关系vxvcosvyvsin四、四、运动的描述实例运动的描述实例蜡块在做什么样的运动？蜡块在做什么样的运动？红蜡块的运动红蜡块的运动红蜡块的运动红蜡块的运动设蜡块竖直向上的速度为设蜡块竖直向上的速度为 vy蜡块水平向右的速度为蜡块水平向右的速度为 vx任一时刻的任一时刻的 x 坐标坐标 x=vx t任一时刻的任一时刻的 y 坐标坐标 y=vy t蜡块在蜡块在 P 点的位置可以用它的坐标点的位置可以用它的坐标(x，y)表示表示OxyP(vx t，vy t)x=vx ty=vy t蜡块的实际运动轨迹是一条倾斜的直线蜡块的实际运动轨迹是一条倾斜的直线

8、x=vx ty=vy tOxyP(vx t，vy t)x=vx ty=vy t由于由于 vx 和和 vy 都是定值都是定值是过原点的直线是过原点的直线在在 t 时刻蜡块运动的位移大小时刻蜡块运动的位移大小蜡块运动的位移的方向蜡块运动的位移的方向OxyP(vx t，vy t)x=vx ty=vy t求出求出 就可得知蜡块运动的位移的方向就可得知蜡块运动的位移的方向蜡块做的是速度为蜡块做的是速度为 v 的匀速直线运动的匀速直线运动 蜡块运动的速度蜡块运动的速度OxyPx=vx ty=vy tv是定值是定值Oxy蜡块的实际运动蜡块的实际运动 v 沿着沿着 OP 做匀速直线做匀速直线运动运动分分分分运

9、运运运动动动动合运动合运动合运动合运动分运动分运动分运动分运动vvxvy P 蜡块的实际运动蜡块的实际运动 v 是由是由水平运动水平运动 vx 和竖直运动和竖直运动 vy 合成的合成的1.合运动：合运动：物体实际发生的运动物体实际发生的运动2.分运动：分运动：物体同时参与几个运动物体同时参与几个运动3.运动的合成：运动的合成：已知分运动求合运动已知分运动求合运动4.运动的分解：运动的分解：已知合运动求分运动已知合运动求分运动5.合运动与分运动的关系及特点合运动与分运动的关系及特点(1)等时性：等时性：分运动和合运动同时开始，同时进行，同时结束。分运动和合运动同时开始，同时进行，同时结束。(2)

10、独立性：独立性：物体可同时参与几个不同的分运动，各分运动独物体可同时参与几个不同的分运动，各分运动独立进行，互不影响立进行，互不影响(3)等效性：等效性：合运动与分运动在效果上是等效替代的关系。合运动与分运动在效果上是等效替代的关系。(4)同一性：同一性：合运动与分运动必须对同一物体。合运动与分运动必须对同一物体。位移的合成位移的合成速度的合成速度的合成加速度的合成加速度的合成速度、位移、加速度都是矢量，合成时均遵循平行四速度、位移、加速度都是矢量，合成时均遵循平行四边形定则。边形定则。6.a、v、x 的合成与分解的合成与分解分位移分位移分位移分位移 x x1 1合位移合位移合位移合位移 x

11、x分分分分位位位位移移移移x x2 2分速度分速度分速度分速度 v v1 1合速度合速度合速度合速度 v v分分分分速速速速度度度度 v v2 2分运动的加速度分运动的加速度分运动的加速度分运动的加速度 a a1 1合运动的加速度合运动的加速度合运动的加速度合运动的加速度 a a分分分分运运运运动动动动的的的的加加加加速速速速度度度度a a2 27.运动分解的原则运动分解的原则(1)等效性原则等效性原则：两个分运动的效果与合运动的实际效：两个分运动的效果与合运动的实际效果，完全等效，可以互相替代。果，完全等效，可以互相替代。(2)符合实际的原则符合实际的原则：根据分运动的实际效果将合运动：根据

12、分运动的实际效果将合运动分解。分解。(3)解题方便的原则解题方便的原则：根据解题的需要按具体情况进行：根据解题的需要按具体情况进行分解。分解。五、五、物体做曲线运动的条件物体做曲线运动的条件三个对比实验三个对比实验1.在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在不受外力时在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在不受外力时将如何运动？将如何运动？2.在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在运动方向的在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在运动方向的正前方向或正后方向放一条形磁铁将如何运动？正前方向或正后方向放一条形磁铁将如何运动？由于小球在运动方向受磁铁作用，会使小球加速或减速，由于小球在运动方向受磁铁作用

13、，会使小球加速或减速，但仍做直线运动但仍做直线运动 匀速直线运动匀速直线运动v 3.在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在运动方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磁铁时小球将如何运动？向一侧放一条形磁铁时小球将如何运动？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曲线运动 当当物体所受的合力方向跟它的速度方向不在同一物体所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。直线上时，物体做曲线运动。v视频链接视频链接当运动物体所受当运动物体所受合外力方向合外力方向合外力方向合外力方向跟它的跟它的

14、速度方向速度方向不在同一直不在同一直线上线上时，物体就做曲线运动时，物体就做曲线运动.【实验结论实验结论】物体做曲线运动的条件：物体做曲线运动的条件：曲线运动中速度方向与加速度方向的关系如何呢？曲线运动中速度方向与加速度方向的关系如何呢？曲线运动中速度方向与加速度方向的关系如何呢？曲线运动中速度方向与加速度方向的关系如何呢？【结论延伸结论延伸】做曲线运动的物体的做曲线运动的物体的加速度方向加速度方向加速度方向加速度方向跟它的跟它的速度方向速度方向不在同一不在同一直线直线上上.（动力学条件）（动力学条件）（动力学条件）（动力学条件）（运动学条件）（运动学条件）（运动学条件）（运动学条件）1 1、

15、做曲线运动的物体运动轨迹、做曲线运动的物体运动轨迹、速度方向与其所受速度方向与其所受合合合合外力外力外力外力方向三者方向三者位置关系位置关系如何？如何？【思考思考】物体运动轨迹夹在速度方向和合外力方向之间物体运动轨迹夹在速度方向和合外力方向之间2 2、做曲线运动的物体运动轨迹弯曲方向与其所受、做曲线运动的物体运动轨迹弯曲方向与其所受合合外力方向外力方向有什么关系呢？有什么关系呢？做曲线运动的物体所受做曲线运动的物体所受合外力合外力必指向必指向运动轨迹凹的一侧运动轨迹凹的一侧无力不拐弯，拐弯必有力无力不拐弯，拐弯必有力无力不拐弯，拐弯必有力无力不拐弯，拐弯必有力曲线运动轨迹弯曲的特点曲线运动轨迹

16、弯曲的特点实例分析：将物体抛出后物体在重力的作用下做曲线实例分析：将物体抛出后物体在重力的作用下做曲线运动。运动。结论：（结论：（1）做曲线运动的物体，所受的合力偏在速度）做曲线运动的物体，所受的合力偏在速度的哪一侧，轨迹就向哪一侧弯曲；（的哪一侧，轨迹就向哪一侧弯曲；（2）曲线运动的轨）曲线运动的轨迹一定夹在速度与力矢量之间。迹一定夹在速度与力矢量之间。质点在某一点（或某一时刻）的速度方向，沿曲线在质点在某一点（或某一时刻）的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。这一点的切线方向。2.曲线运动的位移曲线运动的位移3.曲线运动的速度曲线运动的速度4.运动描述的实例运动描述的实例5.物体做曲线运动的条件物体做曲线运动的条件当物体所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直线当物体所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。上时，物体做曲线运动。1.曲线运动是一种轨迹为曲线的运动曲线运动是一种轨迹为曲线的运动.小结：小结：课后探究课后探究 见鬼，被甩见鬼，被甩了一身泥了一身泥请为自行请为自行车设计安车设计安装挡泥板装挡泥板课后探究课后探究