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高中人教版 (2019)第五章 抛体运动1 曲线运动图文ppt课件
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这是一份高中人教版 (2019)第五章 抛体运动1 曲线运动图文ppt课件，文件包含51曲线运动-课件-2021-2022学年高一下学期物理人教版2019必修第二册pptx、曲线运动1亿5000万英镑的进球1mp4、曲线运动的条件视频2mp4等3份课件配套教学资源，其中PPT共24页， 欢迎下载使用。
2001年世界杯预选赛的最后一轮，英格兰球星贝克汉姆踢出一脚经典的“香蕉球”，下面我们来欣赏这一价值千万英镑的进球。并请同学们思考为什么足球会形成这样神奇的轨迹呢？
① 这些运动有什么共同特点？ 运动轨迹是曲线 ② 上述过程中物体的运动状态是否发生变化？ 发生变化 ③ 物体运动状态变化的原因是什么？ 受到了力的作用
探究1 观察曲线运动的速度方向
在水平桌面上放一张白纸，白纸上摆几段稍短的弧形轨道组合而成的弯道，让表面沾有红色墨水的钢球以一定的初速度从弯道的C端进入，钢球从出口A离开后会在白纸上留下一条运动的痕迹，它记录了钢球在A点时的运动方向。拆去一段轨道，出口改在B位置，用同样的方法可以记录钢球在B点的运动方向。由此你能得到什么规律或结论呢？
现象： 钢球在白纸上留下的印迹方向是沿着脱离处的切线方向。
结论： 钢球脱离轨道时的运动方向总是沿曲线轨迹的切线方向。
必备知识1 曲线运动的性质
质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。
由于曲线运动中速度的方向不断变化，所以曲线运动是变速运动。
【例1】 翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种娱乐运动．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．请在图中做出A、B、C点的速度方向。并判断过山车的运动性质（匀速运动还是变速运动）。
解析：过山车做曲线运动，其速度方向时刻变化，速度是矢量，故过山车的速度也是时刻变化的，即过山车做变速运动，方向如图所示。
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。注意观察钢球的运动，并分析其中的原因？
探究2 钢球为什么做曲线运动？
必备知识2 曲线运动的条件
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。
概念规律理解： 判断直线运动还是曲线运动的关键是“合力的方向”，而不是合力的大小，只要合力的方向与速度不共线，则做曲线运动；只要合力的方向与速度共线，则做直线运动。 若合力方向不变，还满足合力的大小不变，即合力不变，则物体做匀变速运动。否则做非匀变速运动。
【例2】曲线运动是自然界普遍的运动形式，下面关于曲线运动的说法中，正确的是( ) A.物体只要受到变力的作用，就会做曲线运动 B.物体在恒定的合外力作用下一定会做直线运动 C.物体做曲线运动时，合外力方向可能发生变化，也可能不变 D.物体在大小不变的合外力作用下必做匀变速曲线运动
当足球快速旋转时，其左右两侧受到空气的作用力不同，会产生压力差，这个力与速度方向不在一条直线上，因此足球会做曲线运动。
一个钢球在水平面上做直线运动。在钢球运动路线的旁边放一块磁铁，注意观察钢球的运动轨迹与钢球的初速度、磁铁吸引力之间的关系。
探究3 观察钢球的运动轨迹
必备知识3 曲线运动的轨迹
物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向与速度方向之间。
物体做曲线运动时，合外力一定指向曲线的凹侧。
由牛顿第二定律可知，合外力的方向与加速度的方向一定相同，所以做曲线运动的物体加速度方向也指向曲线凹侧。
【例3】如图所示，质点通过位置P时的速度、加速度及P附近的一段轨迹都在图上标出，其中可能正确的是（ ）
A．①②B．③④ C．②③ D．①④
【解析】物体做曲线运动时，加速度指向曲线的凹侧，速度在轨迹的切线方向，可知①④不可能，②③可能，C正确。故选C。
关键能力1 理解并熟练运用曲线运动的物体“运动和力的关系”
【例4】一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。图甲、乙、丙、丁分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为哪种是正确的？为什么？
解析：物体做曲线运动时，合力指向轨迹内侧；汽车沿曲线由M向N行驶，速度沿轨迹的切线方向，且速度逐渐减小，说明合力与速度夹角为钝角，故图丙是正确的。
关键能力2 曲线运动的轨迹与合外力的关系
速度与合力夹角的关系： 合力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体做曲线运动且速率增大； 合力方向与速度方向的夹角为直角时，物体做曲线运动且速率不变； 合力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体做曲线运动且速率减小。
【例5】如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在B点时的速度与加速度相互垂直，质点运动方向由A到E，则下列说法中正确的是( )
A.在D点的速率比在C点的速率大B.A点的加速度与速度的夹角小于90°C.A点的加速度比D点的加速度大D.从A到D加速度与速度的夹角先增大后减小
【解析】：质点做匀变速曲线运动，合力的大小、方向均不变，加速度不变，故C错误；由B点速度与加速度相互垂直可知，质点所受合力方向与B点切线垂直且向下，故质点由C到D过程，合力方向与速度方向的夹角小于90°，速率增大，A正确；质点在A点的加速度方向与速度方向之间的夹角大于90°，B错误；从A到D加速度与速度的夹角一直变小，D错误.
2001年世界杯预选赛的最后一轮，英格兰球星贝克汉姆踢出一脚经典的“香蕉球”，下面我们来欣赏这一价值千万英镑的进球。并请同学们思考为什么足球会形成这样神奇的轨迹呢？
① 这些运动有什么共同特点？ 运动轨迹是曲线 ② 上述过程中物体的运动状态是否发生变化？ 发生变化 ③ 物体运动状态变化的原因是什么？ 受到了力的作用
探究1 观察曲线运动的速度方向
在水平桌面上放一张白纸，白纸上摆几段稍短的弧形轨道组合而成的弯道，让表面沾有红色墨水的钢球以一定的初速度从弯道的C端进入，钢球从出口A离开后会在白纸上留下一条运动的痕迹，它记录了钢球在A点时的运动方向。拆去一段轨道，出口改在B位置，用同样的方法可以记录钢球在B点的运动方向。由此你能得到什么规律或结论呢？
现象： 钢球在白纸上留下的印迹方向是沿着脱离处的切线方向。
结论： 钢球脱离轨道时的运动方向总是沿曲线轨迹的切线方向。
必备知识1 曲线运动的性质
质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。
由于曲线运动中速度的方向不断变化，所以曲线运动是变速运动。
【例1】 翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种娱乐运动．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．请在图中做出A、B、C点的速度方向。并判断过山车的运动性质（匀速运动还是变速运动）。
解析：过山车做曲线运动，其速度方向时刻变化，速度是矢量，故过山车的速度也是时刻变化的，即过山车做变速运动，方向如图所示。
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。注意观察钢球的运动，并分析其中的原因？
探究2 钢球为什么做曲线运动？
必备知识2 曲线运动的条件
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。
概念规律理解： 判断直线运动还是曲线运动的关键是“合力的方向”，而不是合力的大小，只要合力的方向与速度不共线，则做曲线运动；只要合力的方向与速度共线，则做直线运动。 若合力方向不变，还满足合力的大小不变，即合力不变，则物体做匀变速运动。否则做非匀变速运动。
【例2】曲线运动是自然界普遍的运动形式，下面关于曲线运动的说法中，正确的是( ) A.物体只要受到变力的作用，就会做曲线运动 B.物体在恒定的合外力作用下一定会做直线运动 C.物体做曲线运动时，合外力方向可能发生变化，也可能不变 D.物体在大小不变的合外力作用下必做匀变速曲线运动
当足球快速旋转时，其左右两侧受到空气的作用力不同，会产生压力差，这个力与速度方向不在一条直线上，因此足球会做曲线运动。
一个钢球在水平面上做直线运动。在钢球运动路线的旁边放一块磁铁，注意观察钢球的运动轨迹与钢球的初速度、磁铁吸引力之间的关系。
探究3 观察钢球的运动轨迹
必备知识3 曲线运动的轨迹
物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向与速度方向之间。
物体做曲线运动时，合外力一定指向曲线的凹侧。
由牛顿第二定律可知，合外力的方向与加速度的方向一定相同，所以做曲线运动的物体加速度方向也指向曲线凹侧。
【例3】如图所示，质点通过位置P时的速度、加速度及P附近的一段轨迹都在图上标出，其中可能正确的是（ ）
A．①②B．③④ C．②③ D．①④
【解析】物体做曲线运动时，加速度指向曲线的凹侧，速度在轨迹的切线方向，可知①④不可能，②③可能，C正确。故选C。
关键能力1 理解并熟练运用曲线运动的物体“运动和力的关系”
【例4】一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。图甲、乙、丙、丁分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为哪种是正确的？为什么？
解析：物体做曲线运动时，合力指向轨迹内侧；汽车沿曲线由M向N行驶，速度沿轨迹的切线方向，且速度逐渐减小，说明合力与速度夹角为钝角，故图丙是正确的。
关键能力2 曲线运动的轨迹与合外力的关系
速度与合力夹角的关系： 合力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体做曲线运动且速率增大； 合力方向与速度方向的夹角为直角时，物体做曲线运动且速率不变； 合力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体做曲线运动且速率减小。
【例5】如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在B点时的速度与加速度相互垂直，质点运动方向由A到E，则下列说法中正确的是( )
A.在D点的速率比在C点的速率大B.A点的加速度与速度的夹角小于90°C.A点的加速度比D点的加速度大D.从A到D加速度与速度的夹角先增大后减小
【解析】：质点做匀变速曲线运动，合力的大小、方向均不变，加速度不变，故C错误；由B点速度与加速度相互垂直可知，质点所受合力方向与B点切线垂直且向下，故质点由C到D过程，合力方向与速度方向的夹角小于90°，速率增大，A正确；质点在A点的加速度方向与速度方向之间的夹角大于90°，B错误；从A到D加速度与速度的夹角一直变小，D错误.
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