物理人教版必修二 第五章 第一節(jié)《曲線運(yùn)動(dòng)》課件

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,歡迎進(jìn)入物理課堂,第五章曲線運(yùn)動(dòng),第五章曲線運(yùn)動(dòng),第一節(jié)曲線運(yùn)動(dòng),學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道什么是曲線運(yùn)動(dòng)，會(huì)確定曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向．2．知道曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)．3．理解什么是合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)．4．掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法．5．知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件．重點(diǎn)難點(diǎn)：1.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力、速度方向與軌跡的關(guān)系．2．掌握曲線運(yùn)動(dòng)的處理方法．,一、曲線運(yùn)動(dòng)的位移[自主探究]物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，如何表示物體的位移？,成功發(fā)現(xiàn)1.建立坐標(biāo)系：研究物體在平面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),需要建立_________坐標(biāo)系．2.位移的分解：如圖5－1－1所示，物體從O運(yùn)動(dòng)到A，位移大小為l，與x軸夾角為α，則在x方向的分位移為：x＝_______,在y方向的分位移為：y＝______．,圖5－1－1,平面直角,lcosα,lsinα,二、曲線運(yùn)動(dòng)的速度[自主探究]1.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象：演示實(shí)驗(yàn)如圖5－1－2所示．從A點(diǎn)離開(kāi)彎曲軌道，小球速度方向沿A點(diǎn)的切線方向；從B點(diǎn)離開(kāi)彎曲軌道，小球速度方向沿B點(diǎn)的切線方向．,圖5－1－2,成功發(fā)現(xiàn)1.質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度，沿曲線在這一點(diǎn)的切_________；2.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度方向不斷_______，所以曲線運(yùn)動(dòng)是_______運(yùn)動(dòng).,線方向,變化,變速,2.曲線運(yùn)動(dòng)的速度分解如圖5－1－3所示，物體沿曲線運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，速度大小為v，與x軸夾角為θ，則在x方向的分速度為：vx＝_________，在y方向的分速度為：vy＝_______．圖5－1－3,vcosθ,vsinθ,三、運(yùn)動(dòng)描述的實(shí)例以開(kāi)始時(shí)蠟塊的位置為原點(diǎn)，建立平面直角坐標(biāo)系，如圖5－1－4所示．設(shè)蠟塊勻速上升的速度為vy，玻璃管水平向右移動(dòng)的速度為vx，從蠟塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻計(jì)時(shí)，則t時(shí)刻圖5－1－4,1.蠟塊的位置：x＝________，y＝______．2.蠟塊的速度：大小v＝_________，方向tanθ＝______．3.蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡：y＝____，即軌跡為直線．,vxt,vyt,四、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件[自主探究]物體在什么條件下做曲線運(yùn)動(dòng)？圖5－1－5實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：演示實(shí)驗(yàn)如圖5－1－5所示．把磁鐵放在做直線運(yùn)動(dòng)的鋼球正前方時(shí)，鋼球仍做直線運(yùn)動(dòng)；把磁鐵放在旁邊時(shí),鋼球做曲線運(yùn)動(dòng)．,成功發(fā)現(xiàn)當(dāng)物體___________的方向與它的_______方向不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)．,所受合力,速度,1.曲線運(yùn)動(dòng)的速度(1)曲線運(yùn)動(dòng)中質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻(或某一位置)的速度方向，就是質(zhì)點(diǎn)從該時(shí)刻(或該點(diǎn))脫離曲線后自由運(yùn)動(dòng)的方向，也就是曲線上這一點(diǎn)的切線方向．由于軌跡上各點(diǎn)的切線方向不同，物體的速度時(shí)刻發(fā)生變化．,(2)有的曲線運(yùn)動(dòng)速度大小變化，有的曲線運(yùn)動(dòng)速度大小不變．因此不能根據(jù)速度大小是否變化判斷物體是否做曲線運(yùn)動(dòng)．2.曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)(1)由于做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向時(shí)刻在變化,不管速度大小是否改變，曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，加速度一定不為0.(2)曲線運(yùn)動(dòng)是否是勻變速運(yùn)動(dòng)取決于物體的合外力情況．合外力為恒力,物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；合外力為變力,物體做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．,特別提醒：(1)曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，但變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)．(2)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，所受合力(加速度)不一定是變化的．,3.運(yùn)動(dòng)軌跡、合力方向、速度方向間的關(guān)系三者關(guān)系由圖5－1－6可以得出下列結(jié)論：圖5－1－6(1)速度方向與運(yùn)動(dòng)軌跡相切；(2)速度方向與合力方向不共線；(3)合力方向指向軌跡彎曲方向的內(nèi)側(cè)；(4)軌跡必夾在合力方向與速度方向之間．,下列說(shuō)法正確的是()A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度方向一定發(fā)生變化B．速度方向發(fā)生變化的運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)C．速度變化的運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)D．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定有加速度【思路點(diǎn)撥】求解此題應(yīng)把握以下三點(diǎn)：(1)明確曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向特點(diǎn)．(2)知道曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)．(3)只要速度變化就一定有加速度．,【精講精析】任何曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻變化,一定有加速度,故A、D正確．速度方向變化、速度變化的運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)，如豎直上拋運(yùn)動(dòng)，速度發(fā)生變化，在最高點(diǎn)速度方向發(fā)生變化，而軌跡為直線，故B、C錯(cuò)．【答案】AD【方法總結(jié)】判斷物體是否做曲線運(yùn)動(dòng)不是看速度大小是否變化，也不是看加速度是否變化，而是要看速度方向是否時(shí)刻發(fā)生變化．,變式訓(xùn)練1.(2012合肥一中高一檢測(cè))質(zhì)點(diǎn)在一平面內(nèi)沿曲線由P運(yùn)動(dòng)到Q，如果v、a、F分別表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度、加速度和受到的合外力，下列圖象可能正確的是()圖5－1－7,解析：選D.曲線運(yùn)動(dòng)軌跡上任意一點(diǎn)的速度方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向，故A不正確．而物體所受合外力及所產(chǎn)生的加速度必指向運(yùn)動(dòng)軌跡的內(nèi)側(cè)，則B、C不正確．,1.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件(1)物體受到的合外力方向與其運(yùn)動(dòng)方向不在一條直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)．(2)另一種表述為：物體的加速度方向與它的運(yùn)動(dòng)方向不在一條直線上．(3)若物體的合外力(或加速度)方向與它的運(yùn)動(dòng)方向在一條直線上，物體做直線運(yùn)動(dòng)．,2.物體做直線運(yùn)動(dòng)與做曲線運(yùn)動(dòng)的比較,特別提醒：在曲線運(yùn)動(dòng)中，合力方向與速度方向的夾角小于90，物體做加速運(yùn)動(dòng)；兩方向的夾角大于90，物體做減速運(yùn)動(dòng)；兩方向夾角等于90，則物體的速率不變．,(2012杭州二中高一檢測(cè))某物體受同一平面內(nèi)的幾個(gè)共點(diǎn)力作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng),從某時(shí)刻起撤去其中一個(gè)力，而其他力沒(méi)變，則該物體()A．一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．一定做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C．其軌跡可能是曲線D．其軌跡不可能是直線,【思路點(diǎn)撥】根據(jù)撤去一個(gè)力后，物體的合力方向與原速度方向夾角判斷．【精講精析】撤去一個(gè)力后，其余力的合力為恒力，當(dāng)合力與原速度同向時(shí)，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，與原速度反向時(shí)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，與原運(yùn)動(dòng)方向不共線時(shí)物體做曲線運(yùn)動(dòng)，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．【答案】C,【方法總結(jié)】判斷物體是否做曲線運(yùn)動(dòng)要緊緊抓住力的方向是否與速度方向在一條直線上；而物體是否做勻變速運(yùn)動(dòng),則要看物體是否受大小、方向不變的恒力作用，兩者不要混淆．,變式訓(xùn)練2.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)受到兩個(gè)互成銳角的恒力F1和F2的作用，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．若運(yùn)動(dòng)中保持二力方向不變，但讓F1突然增大到F1＋ΔF，則質(zhì)點(diǎn)以后()A．一定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B．可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)D．可能做變加速曲線運(yùn)動(dòng),解析：選A.質(zhì)點(diǎn)是受兩恒力F1和F2的作用，從靜止開(kāi)始沿兩個(gè)力的合力方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)F1發(fā)生變化后，F(xiàn)1＋ΔF和F2的合力大小和方向與原合力F合相比均發(fā)生了變化，如圖所示，此時(shí)合外力仍為恒力，但方向與原來(lái)的合力方向不同，即與速度方向不相同，所以此后物體將做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故A正確．,1.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的定義如果物體同時(shí)參與了幾個(gè)運(yùn)動(dòng),那么物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)就是合運(yùn)動(dòng),那幾個(gè)運(yùn)動(dòng)就是分運(yùn)動(dòng)．物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)一定是合運(yùn)動(dòng)，實(shí)際運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度，而分運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度是它的分位移、分速度、分加速度．,2.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,3.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的求法已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)，叫運(yùn)動(dòng)的合成；已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)，叫運(yùn)動(dòng)的分解．不管合成還是分解，其實(shí)質(zhì)是對(duì)運(yùn)動(dòng)的位移x、速度v和加速度a的合成與分解．遵循的原則是矢量運(yùn)算的平行四邊形定則．,質(zhì)量m＝2kg的物體在光滑平面上運(yùn)動(dòng),其分速度vx和vy隨時(shí)間變化的圖象如圖5－1－8中甲、乙所示，求：圖5－1－8,(1)物體的初速度；(2)t＝8s時(shí)物體的速度；(3)t＝4s時(shí)物體的位移．【思路點(diǎn)撥】(1)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性．(2)分運(yùn)動(dòng)的速度、位移、加速度的合成遵循平行四邊形定則．,【答案】見(jiàn)精講精析,答案：(1)與正西成夾角30偏南(2)2h,互成角度的兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡的判斷1.判斷方法由兩分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及合初速度與合加速度的方向關(guān)系決定．,(1)性質(zhì)的判斷：根據(jù)合加速度是否恒定判定合運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)還是非勻變速運(yùn)動(dòng)，若合加速度不變且不為零，則合運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng)，若合加速度變化，則為非勻變速運(yùn)動(dòng)．(2)軌跡的判斷：根據(jù)合加速度與合初速度是否共線判斷合運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)．若合加速度與合初速度在同一直線上，則合運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)，否則為曲線運(yùn)動(dòng)．,2.結(jié)論(1)兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍然是勻速直線運(yùn)動(dòng).(2)一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),如圖5－1－9甲所示.(3)兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)．,(4)兩個(gè)初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，若v和a在一條直線上,其合運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng),如圖乙，若v和a不在一條直線上，其合運(yùn)動(dòng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，如圖丙所示．圖5－1－9,[經(jīng)典案例]有a、b兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，它們的合運(yùn)動(dòng)為c，則下列說(shuō)法正確的是()A．若a、b的軌跡為直線，則c的軌跡必為直線B．若c的軌跡為直線，則a、b必為勻速運(yùn)動(dòng)C．若a為勻速直線運(yùn)動(dòng)，b為勻速直線運(yùn)動(dòng)，則c必為勻速直線運(yùn)動(dòng)D．若a、b均為初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng),則c必為勻變速直線運(yùn)動(dòng)【思路點(diǎn)撥】?jī)蓚€(gè)分運(yùn)動(dòng)的合初速度與合加速度共同決定合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡．,【解題樣板】a、b兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合初速度與合加速度如果共線，則合運(yùn)動(dòng)c必為直線運(yùn)動(dòng)，如果不共線,則合運(yùn)動(dòng)c必為曲線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；若c為直線運(yùn)動(dòng)，a、b可能為勻速運(yùn)動(dòng)，也可能為變速直線運(yùn)動(dòng)，但a、b的合初速度與合加速度必共線，B錯(cuò)誤；兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)必為勻速直線運(yùn)動(dòng)，C正確；兩個(gè)初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)必為初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，D正確．,【答案】CD【規(guī)律總結(jié)】(1)兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)；(2)兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)不一定是直線運(yùn)動(dòng)．,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,