物理人教版 (2019)1 曲线运动教课ppt课件

这是一份物理人教版 (2019)1 曲线运动教课ppt课件，共51页。PPT课件主要包含了曲线运动，曲线运动的速度方向，物体做曲线运动的条件，不在同一直线上，核心素养微专题等内容，欢迎下载使用。

①物理观念：能了解曲线运动的内涵，知道物体做曲线运动的条件；能从运动合成与分解的角度认识抛体运动；能综合分析生产生活中的抛体运动问题，解决一些相关的实际问题．具有与抛体运动相关的初步的运动观念．
②科学思维：能基于熟悉情境建构抛体运动模型解决问题；能对平抛运动等问题进行分析推理，具备将复杂运动分解为简单运动的物理思想；能用与抛体运动规律相关的证据得出结论并作出解释；能从不同角度分析解决抛体运动问题．③科学探究：能完成“探究平抛运动的特点”等物理实验．能有针对性地提出可探究的物理问题；能在他人帮助下制订相关的探究方案，有根据器材调整实验方案的意识，获取数据；能分析数据、提出猜想、形成与实验目的相关的结论；能撰写比较完整的实验报告，在报告中能呈现实验表格、数据分析过程及实验结论，能根据实验报告进行交流．
④科学态度与责任：通过对平抛运动特点的探究，能认识物理学是人们有意识探究而形成的对自然现象的描述与解释；能主动参加科技活动，有学习物理的内在动力；能体会物理学的技术应用对日常生活的影响．
本章不仅要认识抛体运动，同时要用运动合成与分解的方法对抛体运动进行分析．本章是运动学和动力学知识在曲线运动中的具体应用，是所学运动学和动力学知识的拓展和延伸．
本章重点①运动的合成与分解；②实验：探究平抛运动的特点；③平抛运动的规律及应用．本章难点①小船渡河问题；②关联速度问题；③平抛运动与斜面的综合问题；④平抛运动中临界问题的分析．
预习导学 | 新知领悟
1．切线如图所示，当B点非常接近A点时，这条割线就叫作曲线在A点的切线．
2．速度方向沿曲线在这一点的________方向．3．运动性质速度方向时刻在________，曲线运动一定是________运动．
做曲线运动的物体的速度大小一定改变吗？其速度方向一定改变吗？
【答案】速度大小不一定改变，速度方向一定改变．
做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的物理量是(　　)A．速度B．加速度C．速率D．平均速率【答案】A【解析】曲线运动的速度方向时刻改变，故A正确．
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．运动学角度当物体加速度的方向与速度的方向______________________时，物体做曲线运动．
(2020届杭州检测)关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是(　　)A．它所受的合力可能为零B．有可能处于平衡状态C．速度的大小和方向一定时刻改变D．受到的合外力方向与速度方向不在同一条直线上
【答案】D【解析】既然是曲线运动，它的速度方向必定是改变的，所以速度一定变化，物体受到的合力一定不为零，物体一定不是处于平衡状态，故A、B、C错误；物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，故D正确.
多维课堂 | 素养初培
游乐场是大家喜爱的地方，里面的过山车备受欢迎．各地的过山车设计千姿百态，各不一样，有圆形的，有螺旋的，有翻转的，如图所示．坐过山车是一项惊险刺激的运动．如果某次过山车沿水平圆形轨道匀速转动，行驶过程中速度的大小保持不变，请思考下列问题．
问题(1)此过山车匀速转动时，其速度会发生变化吗？(2)过山车做的是曲线运动，如何确定它在某一点时的速度方向？(3)过山车做曲线运动时，加速度可以为零吗？为什么？【答案】(1)会，因为速度方向时刻变化．(2)过轨迹上的点沿运动的方向作曲线的切线即为速度方向．(3)不可以．因速度有变化，故一定有加速度．
探究总结1．曲线运动的速度(1)速度方向：曲线运动中质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向，就是质点从该时刻(或该位置)脱离曲线后自由运动的方向，也就是曲线上这一点的切线方向．(2)关于速度的“一定”与“不一定”①“一定”：物体做曲线运动时，运动方向不断变化，即速度方向一定变化；②“不一定”：物体做曲线运动时，速度的大小不一定变化．
2．曲线运动的性质(1)一定是变速运动——由于物体做曲线运动的速度方向时刻在变化，不管速度大小是否改变，因其矢量性，物体的速度在时刻变化，即曲线运动一定是变速运动．(2)不一定是匀变速运动——曲线运动是否为匀变速运动取决于物体所受合外力的情况．合外力为恒力，物体做匀变速曲线运动；合外力为变力，物体做非匀变速曲线运动，即变加速曲线运动．
[特别提醒]曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动．若曲线运动的加速度恒定，则为匀变速曲线运动．
精练1　在国际田联钻石联赛的上海站女子铅球决赛中，中国选手巩立姣以19.99米的成绩获得冠军．如图所示的曲线为铅球的运动轨迹(铅球可视为质点)．A、B、C为曲线上依次经过的三点，ED为曲线上B点的切线．关于铅球在B点的速度方向，下列说法正确的是(　　)A．沿AB方向B．沿BC方向C．沿BD方向D．沿BE方向
【答案】C【解析】铅球做曲线运动，轨迹由A到C，B点的速度方向沿轨迹在该点的切线方向，即BD方向，故C正确，A、B、D错误．
变式1　如图中虚线描述的是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向以速度v入水，图中与入水速度方向可能相同的位置是(　　)A．a点B．b点C．c点D．d点【答案】B【解析】由题图知，运动员做曲线运动，入水时速度方向竖直向下．由于曲线运动的速度方向为轨迹上各点的切线方向．只有题图中的b点位置速度方向与入水时速度方向相同，B正确，A、C、D错误．
变式2　如图所示，虚线MN为一小球在水平面上由M到N的运动轨迹，P是运动轨迹上的一点．四位同学分别画出了带有箭头的线甲、乙、丙、丁来描述小球经过P点时的速度方向．其中描述最准确的是(　　)A．甲B．乙C．丙D．丁
【答案】C【解析】某一时刻对应某一位置，此时的速度方向沿曲线上该点的切线方向，因此丙为P点的速度方向，故C正确．
漂移是一种驾驶技巧，又称“甩尾”，车手以过度转向的方式令车子侧滑行走．相对于咬地过弯，漂移通常在赛车急转弯时用处很大，且非常具有观赏性，多出现在表演或是路况变化较大的赛车活动中．请对图丙，思考下列问题．
甲　　　　 　乙　　　　　　丙
问题(1)若前面汽车加速行驶，用线条和箭头画出汽车轨迹、速度、合外力的简单示意图．(2)若前面汽车减速行驶，用线条和箭头画出汽车轨迹、速度、合外力的简单示意图．【答案】(1)(2)如图
(1) 　(2)
探究总结1．物体做曲线运动的条件(1)动力学条件：合力与速度方向不共线是物体做曲线运动的充要条件，这包含三个层次的内容．①初速度不为零；②合力不为零；③合力与速度方向不共线．(2)运动学条件：加速度与速度方向不共线．
 2．物体的运动与合力的关系(1)合外力方向与物体的速度方向在同一条直线上时，物体做加速直线运动或减速直线运动．(2)合外力方向与物体的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动．
3．应用(1)F合与v0的夹角θ和曲线运动速率变化的关系．①θ为锐角时，曲线运动速率变大；②θ为直角时，曲线运动速率不变；③θ为钝角时，曲线运动速率变小．(2)判断受力方向：做曲线运动的物体，运动轨迹必定在速度方向和受合力方向之间，且合力方向(或加速度方向)一定指向轨迹的凹侧．
(3)判断轨迹弯曲的方向：做曲线运动的物体，其轨迹向合力所指的方向弯曲．如图所示，抛出的石子在空中运动的轨迹(图甲)，卫星绕地球运行的部分轨迹(图乙)．
精练2　(2021年温州名校期中)关于曲线运动，下列说法中正确的是(　　)A．变速运动一定是曲线运动B．物体的加速度可以为零C．恒力作用下物体不可能做曲线运动D．物体所受的合力方向和速度的方向有夹角(夹角不为0°或180°)时，物体一定做曲线运动【答案】D
【解析】变速运动可能是直线运动，如匀加速直线运动，故A错误；力是改变物体运动状态的原因，物体在做曲线运动时，运动状态时刻发生变化，所以合力不为零，因此加速度不可能为零，故B错误；如果做曲线运动的物体受到的合力是恒力，则物体做匀变速曲线运动，故C错误；物体做曲线运动的条件是所受的合力与速度方向不共线(夹角不为0°或180°)，故D正确．
变式3　小球在光滑的水平桌面上以速度v做匀速直线运动，当它受到沿桌面向外的水平力F作用时，如图所示，小球运动的轨迹可能是(　　)A．OaB．ObC．OcD．Od
【答案】D【解析】由题图可知，在没有受到外力作用时小球在水平桌面上做匀速直线运动，当有外力作用时，并且力的方向向下，应该指向圆弧的内侧，故小球的运动方向可能是Od.故选D.
建立曲线运动模型如图，运动场上正在举行运动会.400米跑道上的运动员正快速通过弯道．
[建模过程](1)将运动员看作质点．(2)画出弯道简图．(3)运动员速度方向沿弯道切线方向，受力和加速度的方向指向弯道内侧，如图所示．
专练　翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一个娱乐项目．如图所示，翻滚过山车(可看成质点)从高处冲下，过M点时速度方向如图所示，在圆形轨道内经过A、B、C三点．下列说法正确的是(　　)A．过山车做匀速运动B．过山车做变速运动C．过山车受到的合力等于零D．过山车经过A、C两点时的速度方向相同【答案】B
【解析】过山车做曲线运动，其速度方向时刻变化，速度是矢量，则过山车做变速运动，A错误，B正确；做变速运动的物体具有加速度，由牛顿第二定律可知过山车所受合力一定不为零，C错误；过山车经过A点时速度方向竖直向上，经过C点时速度方向竖直向下，D错误.
课堂小练 | 素养达成
1．一质点从M点到N点做曲线运动，当它通过P点时，下列关于质点速度v和加速度a的关系图，可能正确的是 (　　)
【答案】A【解析】物体做曲线运动时，速度方向沿曲线的切线方向，加速度方向指向曲线轨迹的凹侧，根据这一规律可知，本题应选A.
2．质点在一平面内沿曲线由P点运动到Q点，如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，则下列图中可能正确的是(　　)
【答案】D【解析】由速度方向与轨迹在该点的切线方向一致可知A错误；由牛顿第二定律，a与F的方向一致，且指向轨迹的凹面，可判定B、C错误，D正确．
3．一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则(　　)A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B．质点速度的方向可能总与该恒力的方向垂直C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D．质点单位时间内速率的变化量总是不变【答案】C
【解析】若恒力的方向与质点原速度方向不同，则质点做曲线运动，速度方向与恒力方向可以不相同，A错误；质点做曲线运动时速度方向时刻改变，其方向不可能总与恒力的方向垂直，B错误；由牛顿第二定律知，C正确；当物体做匀变速曲线运动时，单位时间内速率的变化量是变化的，D错误．
4．如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法中正确的是 (　　)
A．质点在C点受到的合力与D点受到的合力一样大B．质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°C．质点经过D点时的加速度比B点的大D．质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小