高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 曲线运动课文配套课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 曲线运动课文配套课件ppt，共44页。PPT课件主要包含了课前自主学习，不在同一直线上，课堂互动探究，课堂回眸，曲线运动，课堂素养达标等内容，欢迎下载使用。

一、曲线运动的速度方向任务驱动　斜着抛出去的铅球,在运动过程中速度变化吗?提示:速度方向变化,是变速运动。1.曲线运动:运动轨迹是曲线的运动。2.曲线运动的速度:(1)方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在该点的切线方向。(2)由于曲线运动的速度方向时刻在变化,所以曲线运动一定是变速运动。
二、物体做曲线运动的条件任务驱动　物体做曲线运动时,合力与速度的方向关系如何?提示:合力方向与速度方向不在同一条直线上。1.动力学角度:当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:当物体的加速度方向与它的速度方向_______________时,物体做曲线运动。
【主题一】曲线运动的速度方向 【任务1】曲线运动速度方向的定性分析 【生活情境】2020年初,受新冠肺炎疫情影响,“水城之眼”摩天轮停止对外开放。该摩天轮地处聊城南部新城行政商务中心,位于国家级风景区——东昌湖南岸,总建筑面积约8万平方米,地下1层,地上13层,共14层,项目设备总高130 m,是亚洲三大摩天轮之一。
【问题探究】摩天轮匀速转动时,轿厢中的游客速度变化吗?提示:速度方向时刻在发生变化,所以游客做变速运动。
【任务2】曲线运动速度方向的实验探究【实验情境】
【问题探究】(1)观察墨迹的方向,墨迹方向代表了什么?提示:墨迹方向代表墨滴飞出时的速度方向。(2)将墨迹反向延长到陀螺边缘,观察两者关系,这说明了什么?提示:说明墨滴的速度方向与陀螺边缘相切。
【结论生成】1.切线:如图所示,当B点非常非常接近A点时,这条割线就叫作曲线A点的切线。
2.曲线运动的方向:质点在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。3.曲线运动的性质:曲线运动是变速运动。
【典例示范】如图所示的曲线为某同学抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点),A、B、C为曲线上的三点,关于铅球在B点的速度方向,说法正确的是(　　)A.为AB的方向　　　　 B.为BD的方向C.为BC的方向D.为BE的方向
【解析】选B。物体做曲线运动的速度方向为运动轨迹上经过该点的切线方向,铅球实际沿ABC方向运动,故它在B点的速度应沿切线BD的方向,B正确。
【规律方法】曲线运动中判断某点速度方向的步骤(1)确定物体运动轨迹的方向。(2)确定该点的切线方向。(3)画出带箭头的切线,箭头指向为该点的速度方向。
【素养训练】1.假如在弯道上高速行驶的赛车的后轮突然脱离赛车,则关于脱离赛车后的车轮的运动情况,以下说法正确的是(　　)A.仍然沿着赛车行驶的弯道运动B.沿着与弯道垂直的方向飞出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】选C。赛车沿弯道行驶,任一时刻赛车上任何一点的速度方向都是赛车运动的曲线轨迹上对应点的切线方向。被甩出的后轮的速度方向就是轨迹在甩出点的切线方向。选项C正确。
2.某质点沿如图所示的曲线abcde运动,则在a、b、c、d、e各点上,质点速度方向大致相同的两点是(　　)A.a点与c点　　　B.b点与d点C.c点与e点　　D.b点与e点
【解析】选B。如图所示由题意知质点沿曲线由a向e运动,由各点的瞬时速度方向沿切线方向可知b、d两点的速度方向大致相同,B正确,A、C、D错误。
【补偿训练】关于物体运动状态的变化,下列说法中正确的是(　　)A.运动物体的加速度不变,则其运动状态一定不变B.做直线运动的物体,其运动状态可能不变C.做曲线运动的物体,其运动状态也可能不变D.物体的位置在不断变化,则其运动状态一定在不断变化
【解析】选B。运动状态包括速度的大小和方向,物体的加速度不为零,速度一定会发生变化,即运动状态一定会发生变化,故A错误;做直线运动的物体,其速度可能不变,所以其运动状态可能不变,故B正确;做曲线运动的物体,速度一定会发生变化,所以其运动状态也一定会发生变化,故C错误;物体的位置在不断变化,速度可能不变,则其运动状态也可能不变,故D错误。
【主题二】物体做曲线运动的条件【任务1】对曲线运动的条件的定性分析【生活情境】抛出去的篮球在空中划出一道弧线。
【问题探究】篮球为什么不是沿直线飞出的?提示:篮球的受力方向向下,与运动方向不在同一条直线上。
【任务2】对曲线运动条件的实验探究【实验情境】一个在水平面上做直线运动的钢球,从旁侧给它一个力,例如在钢球运动路线的旁边放一块磁铁,观察钢球的运动。
【问题探究】钢球轨迹弯曲的方向与其受力方向有什么关系?提示:轨迹弯向受力的一方。
【结论生成】1.产生曲线运动的条件:当物体所受的合力方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动,与其受到的合力大小是否变化无关。
2.曲线运动中合力的方向与运动轨迹的关系:物体在做曲线运动时,它所受的合力总是指向运动轨迹曲线的凹侧,物体的加速度也指向该曲线的凹侧(如图)。
【典例示范】在足球场上罚任意球时,运动员踢出的足球,在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门。守门员“望球莫及”,轨迹如图所示。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向,下列说法中正确的是(　　)A.合力的方向与速度方向在一条直线上B.合力的方向沿轨迹切线方向,速度方向指向轨迹内侧C.合力方向指向轨迹内侧,速度方向沿轨迹切线方向D.合力方向指向轨迹外侧,速度方向沿轨迹切线方向
【解析】选C。在曲线运动中,物体所受合力的方向总是指向轨迹的凹侧,速度方向沿轨迹的切线方向,C正确,A、B、D错误。
【规律方法】确定曲线运动的轨迹的方法(1)做曲线运动的物体,运动方向不断改变,运动轨迹处在运动方向与合力方向构成的夹角之间,且偏向合力所指的一侧。(2)若物体在恒力作用下做曲线运动,物体的运动轨迹越来越接近力的方向,但不会与力的方向相同。
【素养训练】(多选)如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时突然使它受的力反向,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,下列说法正确的是(　　)A.物体不可能沿曲线BQ运动B.物体不可能沿直线BO运动C.物体不可能沿曲线BP运动D.物体不可能沿原曲线由B返回A运动
【解析】选A、B、D。物体受力方向与速度方向不在一条线上时,物体将做曲线运动,力的方向是指向轨迹弯曲一侧的,AB曲线向下弯曲,说明力F沿某一方向指向AB弯曲一侧。如果物体从B点开始不受力的作用,则它将从B点开始沿BO方向做匀速直线运动;若力F反向,曲线要向上弯曲,物体可能沿BP运动;F反向后,曲线BQ不在F与速度方向的夹角内,故不可能沿BQ运动;同理,物体不可能沿原曲线由B返回A运动。
【补偿训练】(多选)下列关于力和运动关系的说法中,正确的是(　　)A.物体做曲线运动,一定受到了力的作用B.物体做匀速运动,一定没有力作用在物体上C.物体运动状态变化,一定受到了力的作用D.物体受到摩擦力作用,运动状态一定会发生改变
【解析】选A、C。物体做曲线运动,一定受到与速度不在同一直线上的力的作用,A对;匀速运动的物体所受合力为零,并不是不受力的作用,B错误;力是改变物体运动状态的原因,C对;受摩擦力作用仍可能处于平衡状态,D错误。
1.速度方向不断变化。2.质点在某点速度方向，沿曲线切线方向。
1.匀变速曲线运动（a不变）2.变加速曲线运动（a改变）
动力学：合外力与速度不共线运动学：加速度与速度不共线
轨迹：始终夹在合外力与速度的方向之间，合外力指向凹侧速率：锐角时，速率增加；钝角时，速率减小；直角时，速率不变。
1.2020年新冠肺炎疫情期间,中国人民响应国家号召,居家隔离,在隔离期间开展了丰富的娱乐活动,陀螺便是其中的一项,如图所示的陀螺,从上往下看(俯视),若陀螺立在某一点顺时针匀速转动,此时滴一滴墨水到陀螺上,则被甩出的墨水径迹可能是图中的哪一个(　　)
【解析】选D。陀螺的边缘上的墨水沿切线方向飞出,所以A、B错误;陀螺立在某一点顺时针匀速转动,所以墨水滴的运动方向要与顺时针方向前方一致,故C错误,D正确。
2.如图所示,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轨迹,则图中扑克牌所受合力F与速度v关系正确的是(　　)
【解析】选A。做曲线运动的物体速度方向沿切线方向,而受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧,故只有A正确。
3.一个物体在相互垂直的两个恒力F1和F2的作用下,由静止开始运动,经过一段时间后,突然撤去F2,则物体的运动情况是(　　)A.物体做匀变速曲线运动B.物体做变加速曲线运动C.物体做匀速直线运动D.物体沿F1的方向做匀加速直线运动
【解析】选A。物体在相互垂直的两个恒力F1和F2的作用下,由静止开始做匀加速直线运动,其速度方向与F合的方向一致,经过一段时间后,撤去F2,F1与v不在同一直线上,故物体必做曲线运动;由于F1恒定,由a= 可知,加速度恒定,物体做匀变速曲线运动,A正确。
4.如图所示为一质点在恒力F作用下在xOy平面内从O点运动到B点的轨迹,且在A点时的速度vA与x轴平行,则恒力F的方向可能是(　　)A.沿+x方向　　　　　 B.沿-x方向C.沿+y方向 D.沿-y方向
【解析】选D。根据做曲线运动的物体所受合力指向轨迹凹侧的特点,且在A点速度方向沿+x方向,可以推知恒力F的方向不可能沿+x方向,但可以沿-y方向,所以选项D正确。
5.(1)在砂轮上磨刀具,从刀具与砂轮接触处因摩擦而脱落的炽热的微粒,刚脱离时具有的速度方向有什么特点?为什么?(2)某人骑自行车以恒定速率通过一段水平弯道,自行车的运动性质是什么?请说明理由。