人教版 (2019)必修 第二册1 曲线运动教课ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修 第二册1 曲线运动教课ppt课件，共29页。PPT课件主要包含了曲线运动的速度方向，物体做曲线运动的条件，思考与讨论，做一做，练习与应用等内容，欢迎下载使用。

一、曲线运动的概念：轨迹是曲线的运动叫做曲线运动
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？
观察右边两幅图片描述的现象，你能不能说清楚:砂轮打磨下来的炽热微粒和飞出去的链球，分别沿着什么方向运动?我们知道，物体做直线运动时，速度方向与运动轨迹致。物体做曲线运动时，速度方向又是怎样的呢?
运动员掷链球时，链球在手的牵引下做曲线运动，一日运动员放手，链球即刻飞出。放手的时刻不同，链球飞出的方向也不一样。
可见，做曲线运动的物体，速度的方向在不断变化。下面我们来研究做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向
观察做曲线运动物体的速度方向如图5.1-1，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。
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浪迹，它记录了钢球在A点的运动方向。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。白纸上的印迹与轨道(曲线)有什么关系?
除实验方法外，还有什么方法可以确定物体在某一时刻的速度方向?讨论这一问题时要明确一个数学概念：曲线的切线
如图5.1-2，过曲线上的4、B两点作直线，这条直线叫作曲线的制线。设想B点逐渐沿曲线向A点移动，这条割线的位置也就不断变化。当B点非常非常接近 A 点时这条割线就叫作曲线在A点的切线(tangent)。
假设图5.1-2中的曲线是某一质点的运动轨迹。若质点在一段时间内从B点运动到4点，则质点的平均速度的方向由B点指向A点。当B点越来越靠近A点时，质点的平均速度方向将越来越接近A点的切线方向。
当B点与A点的距离接近0时，质点在A点的速度方向沿过A点的切线方向。根据上面的分析，可以得到结论:质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。速度是矢量，既有大小，又有方向。出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。
物体如果不受力，将静止或做匀速直线运动。那么，你认为物体在什么条件下做曲线运动呢?物体做曲线运动时应该受力,且受力的方向与物体运动的方向不共线。
物体做曲线运动时，由于速度方向时刻改变，物体的加速度一定不为0，因此，物体所受的合力一定不为0物体受什么样的力才会做曲线运动?下面我们通过实验来研究这个问题。
观察钢球的运动轨迹一个钢球在水平面上做直线运动。从不同方向给它施加力，例如在钢球运动路线的正前方或旁边放一块磁铁(图5.1-3)，观察钢球的运动。
由实验可以看出，当钢球受到的合力的方向与速度方向不在同一条直线上时，钢球做曲线运动。生活中也有大量类似的例子。例如，向斜上方抛出的石子，它所受重力的方向与速度的方向不在同一条直线上，石子做曲线运动。
大量事实表明:当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。根据牛顿第二定律，物体加速度的方向与它受力的方向，总是一致的。
当物体受力的方向与速度的方向不在同一直线上时，加速度的方向也就与速度的方向不在同一直线上了，于是物体的速度方向要发生变化，物体就做曲线运动。
用飞镖显示曲线运动的速度方向如图5.1-4，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由线运动速度方向的“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上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。联系飞镖在空中做曲线运动的轨迹，体会曲线运动的速度方向与轨迹曲线的关系。
1.跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，我国跳水队多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”。图5.1-5中线描述的是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹，最后这动员沿竖直方向以速度v入水，整个运动过程中，除运动员入水前一段时间外，在哪几个位置头部的速度方向与入水时速度D的方向相同?在哪几个位置与速度D的方向相反?在图中标出这些位置。
2.图5.1-6是从高空拍摄的一张地形照片，河水沿着弯弯曲曲的河床做由线运动。图中哪些地方河水的速度方向跟箭头所指P处流水的速度方向相同? 请把这些地方标注出来。
3.汽车以恒定的速率绕圆形广场一周用时2 min，每行驶半周，速度方向改变的角度是多少?汽车每行驶10 s，速度方向改变的角度是多少?先画一个圆表示汽车运动的轨迹，然后作出汽车在相隔10 s的两个位置的速度矢量示意图。
4.一质点沿着固周运动。请证明:质点与圆心连线所扫过的角度与质点速度方向改变的角度相等
5.一个物体在光滑水平面上运动，其速度方向如图5.1-7中的v所示。从A点开始，它受到向前但偏右《观察者沿着物体前进的方向看下同)的合力。到达B 点时，这个合力的方向突然变得与前进方向相同。到达C点时，合力的方向又突然改为向前但偏左。物体最终到达D点。请你大致画出物体由A至D的运动轨迹并标出B点、C点和D点。