曲线运动必修高中物理必修二配套公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

第1页第1页1曲线运动曲线运动 第2页第2页1理解曲理解曲线线运运动动，知道物体做曲，知道物体做曲线线运运动时动时瞬瞬时时速度方向速度方向2通通过过试试验验理理解解物物体体做做曲曲线线运运动动条条件件，并并能能用用于于分分析析曲曲线线运运动动一些一些实实例例第3页第3页一、曲线运动特性一、曲线运动特性曲线运动概念曲线运动概念运运动轨动轨迹是曲迹是曲线线运运动动叫做曲叫做曲线线运运动动曲线运动速度方向曲线运动速度方向质质点点在在做做曲曲线线运运动动时时，在在某某一一位位置置速速度度方方向向就就是是曲曲线线在在这这一一点点切线方向切线方向第4页第4页曲线运动性质曲线运动性质曲曲线线运运动动速度方向速度方向时时刻在刻在 ，因因此此曲曲线线运运动动是是一一个个 二、曲线运动条件二、曲线运动条件当运当运动动物体所受物体所受 方向跟它方向跟它 方方向向不不在在同同始始终终线线上上时时，物体就做曲，物体就做曲线线运运动动改变改变变速运动变速运动合外力合外力速度速度第5页第5页一、曲线运动特点一、曲线运动特点轨迹是一条曲线轨迹是一条曲线曲线运动速度方向曲线运动速度方向(1)质质点点在在某某一一点点(或或某某一一时时刻刻)速速度度方方向向沿沿曲曲线线在在该该点点切切线线方向方向(2)曲曲线线运运动动速速度度方方向向时时刻刻改改变变速速度度是是描描述述运运动动一一个个主主要要物物理理量量，它它既既有有大大小小，又又有有方方向向假假如如物物体体在在运运动动过过程程中中只只有有速速度度大大小小改改变变，而而速速度度方方向向不不变变，则则物物体体只只能能做做直直线线运运动动因因此此，若若物物体体做做曲曲线线运运动动，表表明明物物体体速速度度方方向向时时刻刻改改变变第6页第6页自主学习自主学习课课堂堂对对点演点演练练名名师师解疑解疑分分类类例析例析金手指驾校 金手指驾驶员考试金手指驾校 金手指驾驶员考试科目一金手指驾校 金手指驾驶员考试科目四金手指驾校 金手指驾驶员科目一模拟考试金手指驾考 金手指驾驶员科目四模拟考试第7页第7页运动性质是变速运动运动性质是变速运动(1)不论物体做怎样曲线运动，因为轨迹上各点切线方不论物体做怎样曲线运动，因为轨迹上各点切线方向不同，物体速度方向时刻发生改变，因此，曲线运动一向不同，物体速度方向时刻发生改变，因此，曲线运动一定是变速运动定是变速运动(2)曲线运动是否为匀变速运动决定于物体是否受到恒曲线运动是否为匀变速运动决定于物体是否受到恒力作用，如抛体运动中，因为物体只受重力作用，其加速力作用，如抛体运动中，因为物体只受重力作用，其加速度不变，故物体做匀变速运动，这与物体运动轨迹无关度不变，故物体做匀变速运动，这与物体运动轨迹无关第8页第8页二、对物体做曲线运动条件理解二、对物体做曲线运动条件理解物体做曲线运动条件物体做曲线运动条件(1)物物体体受受到到合合外外力力方方向向与与其其运运动动方方向向不不共共线线时时，物物体体做做曲曲线线运运动动(2)依依据据牛牛顿顿第第二二定定律律，物物体体加加速速度度方方向向与与其其合合外外力力方方向向一一致致，因因此此物物体体做做曲曲线线运运动动时时，其其加加速速度度方方向向与与它它运运动动方方向向不在一条直不在一条直线线上上(3)若若物物体体合合外外力力(或或加加速速度度)方方向向与与它它运运动动方方向向在在一一条条直直线线上，物体就做直上，物体就做直线线运运动动第9页第9页直线运动与曲线运动区别直线运动与曲线运动区别 直直线线运运动动曲曲线线运运动动匀速直匀速直线线运运动动匀加速直匀加速直线线运运动动匀减速直匀减速直线线运运动动速度方向速度方向 运运动动方向方向运运动动方向方向运运动动方向方向曲曲线线上上各各点点切切线线方向方向速度改速度改变变情况情况速速度度大大小小、方方 向向 均均 不不变变速速度度变变大大，方向不方向不变变速速度度变变小小，方向不方向不变变方向改变，方向改变，大小也许变、大小也许变、也许不变也许不变运运动动性性质质 匀速运匀速运动动变变速运速运动动变变速运速运动动变变速运速运动动运运动动条件条件F合合0(a0)F合合(a)方方向向与与v相同相同F合合(a)方方 向向与与v相反相反F合合(a)方方向与向与v方向方向不在同始终不在同始终线上线上第10页第10页曲线运动物体合力曲线运动物体合力F、速度、速度v及轨迹关系及轨迹关系如如图图111所所表表示示，曲曲线线运运动动轨轨迹迹与与速速度度方方向向相相切切，且且弯弯向向合合力力F所所指指一一侧侧，夹夹在速度方向和合力在速度方向和合力F方向之方向之间间图图1 11 11 1 第11页第11页【典例典例1】下列下列说说法正确是法正确是()A物体在恒力作用下也物体在恒力作用下也许许做曲做曲线线运运动动B物体在物体在变变力作用下不也力作用下不也许许做曲做曲线线运运动动C做曲做曲线线运运动动物体，其速度方向与加速度方向不物体，其速度方向与加速度方向不 在在同始同始终线终线上上D物体在物体在变变力作用下有也力作用下有也许许做曲做曲线线运运动动曲线运动性质和物体做曲线运动条件曲线运动性质和物体做曲线运动条件 第12页第12页解解析析物物体体做做曲曲线线运运动动条条件件是是：物物体体所所受受合合外外力力方方向向与与它它速速度度方方向向不不在在同同一一条条直直线线上上，这这里里合合外外力力并并未未限限定定是是变变力力还还是是恒恒力力物物体体能能够够受受一一个个力力，也也能能够够受受多多个个力力，合合力力能能够够是是恒恒力力，也也能能够够是是变变力力，因因此此A、D正正确确，B错错误误，据据牛牛顿顿第第二二定定律律可可知知，加加速速度度方方向向与与合合外外力力方方向向一一致致，故故可可判判断断C也也正正确确故选故选A、C、D.答案答案ACD第13页第13页借借题题发发挥挥(1)在在判判断断一一个个物物体体是是否否做做曲曲线线运运动动时时，应应首首先先分分析析物物体体受受力力，拟拟定定其其合合力力方方向向与与速速度度方方向向是是否否在在一一条条直直线线上上，若是则做直线运动，不然做曲线运动若是则做直线运动，不然做曲线运动(2)做做曲曲线线运运动动物物体体速速度度大大小小如如何何改改变变决决定定于于所所受受外外力力方方向向与与速速度度方方向向夹夹角角若若夹夹角角为为锐锐角角，速速度度变变大大，若若夹夹角角为为钝钝角角，速度变小速度变小第14页第14页【变式变式1】关于物体运关于物体运动动，下列，下列说说法中正确是法中正确是()A物体做曲物体做曲线线运运动时动时，它所受到合力一定不，它所受到合力一定不为为零零B做曲做曲线线运运动动物体，有也物体，有也许处许处于平衡状于平衡状态态C做曲做曲线线运运动动物体，速度方向一定期刻改物体，速度方向一定期刻改变变D做曲做曲线线运运动动物体，受到合外力方向有也物体，受到合外力方向有也许许与与 速速度方向在一条直度方向在一条直线线上上第15页第15页解解析析由由牛牛顿顿第第一一定定律律可可知知，若若物物体体所所受受合合外外力力为为零零，则则它它将将保保持持匀匀速速直直线线运运动动或或静静止止状状态态，不不也也许许做做曲曲线线运运动动，故故A正正确确物物体体所所受受合合外外力力不不为为零零，则则加加速速度度不不为为零零，是是非非平平衡衡状状态态，故故B错错做做曲曲线线运运动动物物体体，在在曲曲线线上上某某位位置置速速度度方方向向，就就是是该该位位置置曲曲线线切切线线方方向向，曲曲线线上上各各个个点点切切线线方方向向均均不不相相同同，故故C正确由做曲线运动条件可知，正确由做曲线运动条件可知，D不正确不正确答案答案AC第16页第16页【典典例例2】如如图图112所所表表示示，物物体体在在恒恒力力F作作用用下下沿沿曲曲线线从从A运运动动到到B，这这时时忽忽然然使使它它所所受受力力方方向向反反向向而而大大小小不不变变(即即由由F变变为为F)在在此此力力作作用用下下，关关于于物物体体以以后后运运动动情况，下列情况，下列说说法正确是法正确是()A物体不也物体不也许许沿曲沿曲线线Ba运运动动B物体不也物体不也许许沿直沿直线线Bb运运动动C物体不也物体不也许许沿曲沿曲线线Bc运运动动D物体不也物体不也许许沿原曲沿原曲线线由由B返回返回A运动轨迹与力方向间关系应用运动轨迹与力方向间关系应用 图图1 11 12 2第17页第17页解析解析物体从物体从A点向点向B点做曲线运动，点做曲线运动，所受合外力也许方向不也许与过所受合外力也许方向不也许与过B点切线点切线Bb平行，那么当力平行，那么当力F忽然反忽然反向向时时，物物体体受受力力也也不不也也许许与与Bb直直线线平平行行，因因此此物物体体不不也也许许沿沿过过B点点切切线线Bb做做直直线线运运动动，B选选项项正正确确物物体体仍仍做做曲曲线线运运动动，由由于于合合力力方方向向改改变变，必必定定造造成成曲曲线线弯弯曲曲方方向向与与本本来来相相反反因因此此，物物体体在在所所受受力力反反向向后后沿沿曲曲线线Bc运运动动是是也也许许，C选选项项不不正正确，确，A、D选项正确选项正确答案答案ABD第18页第18页【变式变式2】质质点点在在一一平平面面内内沿沿曲曲线线由由P运运动动到到Q，假假如如用用v、a、F分分别别表表示示质质点点运运动动过过程程中中速速度度、加加速速度度和和受受到到合合外外力力，下下列各列各图图中所中所标标方向也方向也许许正确是正确是()第19页第19页解解析析做做曲曲线线运运动动物物体体速速度度方方向向为为曲曲线线上上该该点点切切线线方方向向，F与与v方方向向不不在在一一条条直直线线上上，做做曲曲线线运运动动物物体体加加速速度度方方向向总总是是指向曲线内侧，故选项指向曲线内侧，故选项D正确正确答案答案D第20页第20页足球赛场上如何踢出足球赛场上如何踢出“香蕉球香蕉球”自自从从贝贝利利1966年年在在伦伦敦敦世世界界杯杯赛赛中中踢踢出出了了第第一一个个“美美丽丽弧弧线线”后后，“香香蕉蕉球球”便便成成为为越越来来越越多多大大牌牌球球星星们们基基本本功功和和拿拿手手戏戏，被被誉誉为为“万万人人迷迷”和和“英英格格兰兰圆圆月月弯弯刀刀”贝贝克克汉汉姆姆一一次次次次用用最最优优雅雅“贝贝氏氏弧弧线线”博博得得世世界界喝喝采采，“金金左左脚脚”卡卡洛洛斯斯“炮炮打打双双灯灯”为为足足球球史史留留下下了了一一段段佳佳话话，而而“绿绿茵茵拿拿破破仑仑”普普拉拉蒂蒂尼尼踢踢出出“香香蕉蕉球球”横横向向飘飘移移量量竟竟达达5米米之之多多，使使他他成成为为当当下下无无人人挑挑战战“任意球王任意球王”，如，如图图113所表示所表示第21页第21页图图1 11 13 3第22页第22页“香蕉球香蕉球”为为何会在何会在飞飞行中拐弯？它行中拐弯？它蕴蕴含了什么力学原含了什么力学原理？理？让让我我们们先看看附先看看附图图，图图中中线线代表是空气流代表是空气流动动情形情形图图114甲代表足球在没有旋甲代表足球在没有旋转转下水平运下水平运动动情形，当足球向前情形，当足球向前运运动动，空气就相，空气就相对对于足球向后运于足球向后运动动图图114乙代表足球乙代表足球只有旋只有旋转转而没有水平运而没有水平运动动情形，当足球情形，当足球转动时转动时，四周空气会，四周空气会被足球被足球带动带动，形成旋，形成旋风风式流式流动动图图114丙代表水平运丙代表水平运动动和旋和旋转转两种运两种运动动同同时时存在情形，也即是香蕉波情形存在情形，也即是香蕉波情形第23页第23页图图1 11 14 4第24页第24页这时这时候，足球右面空气流候，足球右面空气流动动速度速度较较左面大依据流体力学伯左面大依据流体力学伯努利方程努利方程(常数常数)，流体速度，流体速度较较大地方气大地方气压压会会较较低，因此足球低，因此足球右面气右面气压较压较左面低，左面低，产产生了一个向右力生了一个向右力结结果足球一面向前果足球一面向前走，一面承受一个把它推向右力，造成了弯曲球本来我走，一面承受一个把它推向右力，造成了弯曲球本来我们们在日常生活中也在日常生活中也经经常常应应用用这这个原理使物体在流体中运个原理使物体在流体中运动动方向方向改改变变，比如，比如飞飞机和帆船运作都是基于机和帆船运作都是基于这这个原理个原理第25页第25页【典典例例3】如如图图115所所表表示示，小小钢钢球球m以以初初速速v0在在光光滑滑水水平平面面上上运运动动后后，受受到到磁磁极极侧侧向向作作用用力力而而做做图图示示曲曲线线运运动动到到D点点，从从图图中中可可知知磁磁极极位位置置及及极极性性也也许许是是 ()A磁极在磁极在A位置，极性一定是位置，极性一定是N极极B磁极在磁极在B位置，极性一定是位置，极性一定是S极极C磁极在磁极在C位置，极性一定是位置，极性一定是N极极D磁极在磁极在B位置，极性无法位置，极性无法拟拟定定图图1 11 15 5第26页第26页解解析析钢钢球球受受磁磁极极吸吸引引力力而而做做曲曲线线运运动动，运运动动方方向向只只会会向向吸吸引引力力方方向向偏偏转转，因因而而磁磁极极位位置置只只也也许许在在B点点而而不不也也许许在在图图中中A点点或或C点点，又又磁磁极极N极极或或S极极对对钢钢球球都都有有吸吸引引力力，故故极极性性无无法法拟定拟定答案答案D 第27页第27页曲线运动性质和物体做曲线运动条件曲线运动性质和物体做曲线运动条件1做做曲曲线线运运动动物物体体，在在运运动动过过程程中中，一一定定改改变变物物理理量量是是()A速率速率 B速度速度 C加速度加速度 D合外力合外力第28页第28页解析做曲线运动物体，其速度沿切线方向，因为曲线上各解析做曲线运动物体，其速度沿切线方向，因为曲线上各点切线方向不同，故物体做曲线运动过程中速度方向一定改点切线方向不同，故物体做曲线运动过程中速度方向一定改变，但速度大小即速率不一定改变，因为速度是一矢量，方变，但速度大小即速率不一定改变，因为速度是一矢量，方向变了，速度即变了做曲线运动物体所受合外力与速度不向变了，速度即变了做曲线运动物体所受合外力与速度不共线，但合外力能够是恒力，加速度能够恒定，总而言之共线，但合外力能够是恒力，加速度能够恒定，总而言之B项对，项对，A、C、D错错答案答案B第29页第29页运动轨迹与力方向间关系应用运动轨迹与力方向间关系应用2从从高高处处斜斜向向下下抛抛出出物物体体在在各各个个时时刻刻速速度度、加加速速度度方方向向如如图图116所表示，其中正确是所表示，其中正确是()A图图(a)B图图(b)C图图(c)D图图(d)图图1 11 16 6第30页第30页解解析析物物体体在在飞飞行行过过程程中中只只受受重重力力，方方向向竖竖直直向向下下，因因此此加加速速度度方方向向竖竖直直向向下下，(b)、(d)图图错错在在曲曲线线运运动动中中，速速度度方方向向时时刻刻改改变变，而而图图(a)中中速速度度方方向向保保持持不不变变，(a)图图错错图图(c)中速度和加速度方向都正确，应选图中速度和加速度方向都正确，应选图(c)答案答案C第31页第31页3一个物体以初速度一个物体以初速度v0从从A点开始在点开始在光滑水平面上运光滑水平面上运动动，一个水平力，一个水平力作用在物体上，物体运作用在物体上，物体运动轨动轨迹如迹如图图117中中实线实线所表示，所表示，B为轨为轨迹迹上上一一点点，虚虚线线是是通通过过A、B两两点点并并与与轨轨迹迹相相切切直直线线虚虚线线和和实实线线将将水水平平面面分分成成五五个个区区域域，则则关关于于施施力力物物体体位位置置，下列各种下列各种说说法中正确是法中正确是 ()图图1 11 17 7第32页第32页A假如假如这这个力是引力，个力是引力，则则施力物体一定在施力物体一定在区域中区域中B假如假如这这个力是引力，个力是引力，则则施力物体也施力物体也许许在在区域中区域中C假如假如这这个力是斥力，个力是斥力，则则施力物体一定在施力物体一定在区域中区域中D假如假如这这个力是斥力，个力是斥力，则则施力物体也施力物体也许许在在区域中区域中第33页第33页解解析析物物体体做做曲曲线线运运动动，一一定定受受到到与与初初速速度度v0方方向向不不平平行行力力作作用用，这这个个力力与与速速度度方方向向垂垂直直分分量量使使物物体体运运动动轨轨迹迹向向向向心心力力方方向向弯弯曲曲，且且运运动动轨轨迹迹应应在在受受力力方方向向和和初初速速度度方方向向所所夹夹角角度度范范围围之之内内，因因此此此此施施力力物物体体一一定定在在轨轨迹迹两两切切线线交交集集处处是是引引力力时时施施力力物物体体在在轨轨迹迹弯弯曲曲内内侧侧(互互相相吸吸引引，使使运运动动向向轨轨迹迹内内侧侧弯弯曲曲)，故故A对对是是斥斥力力时时施施力力物物体体在在轨轨迹迹弯弯曲曲外外侧侧(互互相相排排斥斥，使物体运动向轨迹内侧弯曲使物体运动向轨迹内侧弯曲)故故C对对答案答案AC第34页第34页