物理人教版必修二 第五章 第一節(jié)《曲線運(yùn)動》課件

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,歡迎進(jìn)入物理課堂,第五章曲線運(yùn)動,第五章曲線運(yùn)動,第一節(jié)曲線運(yùn)動,學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道什么是曲線運(yùn)動，會確定曲線運(yùn)動速度的方向．2．知道曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動．3．理解什么是合運(yùn)動、分運(yùn)動．4．掌握運(yùn)動的合成與分解的方法．5．知道物體做曲線運(yùn)動的條件．重點(diǎn)難點(diǎn)：1.物體做曲線運(yùn)動時，合力、速度方向與軌跡的關(guān)系．2．掌握曲線運(yùn)動的處理方法．,一、曲線運(yùn)動的位移[自主探究]物體做曲線運(yùn)動時，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)動時,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)動的速度[自主探究]1.曲線運(yùn)動的速度方向?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)動的物體，速度方向不斷_______，所以曲線運(yùn)動是_______運(yùn)動.,線方向,變化,變速,2.曲線運(yùn)動的速度分解如圖5－1－3所示，物體沿曲線運(yùn)動到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)動描述的實(shí)例以開始時蠟塊的位置為原點(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的速度為vx，從蠟塊開始運(yùn)動的時刻計(jì)時，則t時刻圖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)動軌跡：y＝____，即軌跡為直線．,vxt,vyt,四、物體做曲線運(yùn)動的條件[自主探究]物體在什么條件下做曲線運(yùn)動？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)動的鋼球正前方時，鋼球仍做直線運(yùn)動；把磁鐵放在旁邊時,鋼球做曲線運(yùn)動．,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，物體做曲線運(yùn)動．,所受合力,速度,1.曲線運(yùn)動的速度(1)曲線運(yùn)動中質(zhì)點(diǎn)在某一時刻(或某一位置)的速度方向，就是質(zhì)點(diǎn)從該時刻(或該點(diǎn))脫離曲線后自由運(yùn)動的方向，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，物體的速度時刻發(fā)生變化．,(2)有的曲線運(yùn)動速度大小變化，有的曲線運(yùn)動速度大小不變．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．2.曲線運(yùn)動的性質(zhì)(1)由于做曲線運(yùn)動物體的速度方向時刻在變化,不管速度大小是否改變，曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動，加速度一定不為0.(2)曲線運(yùn)動是否是勻變速運(yùn)動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；合外力為變力,物體做非勻變速曲線運(yùn)動．,特別提醒：(1)曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動，但變速運(yùn)動不一定是曲線運(yùn)動．(2)做曲線運(yùn)動的物體，所受合力(加速度)不一定是變化的．,3.運(yùn)動軌跡、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．,下列說法正確的是()A．做曲線運(yùn)動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)動一定是曲線運(yùn)動C．速度變化的運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動D．做曲線運(yùn)動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)動的速度方向特點(diǎn)．(2)知道曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動．(3)只要速度變化就一定有加速度．,【精講精析】任何曲線運(yùn)動的速度方向時刻變化,一定有加速度,故A、D正確．速度方向變化、速度變化的運(yùn)動不一定是曲線運(yùn)動，如豎直上拋運(yùn)動，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．【答案】AD【方法總結(jié)】判斷物體是否做曲線運(yùn)動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刻發(fā)生變化．,變式訓(xùn)練1.(2012合肥一中高一檢測)質(zhì)點(diǎn)在一平面內(nèi)沿曲線由P運(yùn)動到Q，如果v、a、F分別表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動過程中的速度、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)動軌跡的內(nèi)側(cè)，則B、C不正確．,1.物體做曲線運(yùn)動的條件(1)物體受到的合外力方向與其運(yùn)動方向不在一條直線上時，物體做曲線運(yùn)動．(2)另一種表述為：物體的加速度方向與它的運(yùn)動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)動方向在一條直線上，物體做直線運(yùn)動．,2.物體做直線運(yùn)動與做曲線運(yùn)動的比較,特別提醒：在曲線運(yùn)動中，合力方向與速度方向的夾角小于90，物體做加速運(yùn)動；兩方向的夾角大于90，物體做減速運(yùn)動；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)某物體受同一平面內(nèi)的幾個共點(diǎn)力作用而做勻速直線運(yùn)動,從某時刻起撤去其中一個力，而其他力沒變，則該物體()A．一定做勻加速直線運(yùn)動B．一定做勻減速直線運(yùn)動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】撤去一個力后，其余力的合力為恒力，當(dāng)合力與原速度同向時，物體做勻加速直線運(yùn)動，與原速度反向時物體做勻減速直線運(yùn)動，與原運(yùn)動方向不共線時物體做曲線運(yùn)動，故C正確，A、B、D錯誤．【答案】C,【方法總結(jié)】判斷物體是否做曲線運(yùn)動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,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2.一個質(zhì)點(diǎn)受到兩個互成銳角的恒力F1和F2的作用，由靜止開始運(yùn)動．若運(yùn)動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B．可能做勻變速直線運(yùn)動C．一定做勻變速直線運(yùn)動D．可能做變加速曲線運(yùn)動,解析：選A.質(zhì)點(diǎn)是受兩恒力F1和F2的作用，從靜止開始沿兩個力的合力方向做勻加速直線運(yùn)動，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，此時合外力仍為恒力，但方向與原來的合力方向不同，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，故A正確．,1.合運(yùn)動與分運(yùn)動的定義如果物體同時參與了幾個運(yùn)動,那么物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動就是合運(yùn)動,那幾個運(yùn)動就是分運(yùn)動．物體的實(shí)際運(yùn)動一定是合運(yùn)動，實(shí)際運(yùn)動的位移、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)動與分運(yùn)動的關(guān)系,3.合運(yùn)動與分運(yùn)動的求法已知分運(yùn)動求合運(yùn)動，叫運(yùn)動的合成；已知合運(yùn)動求分運(yùn)動，叫運(yùn)動的分解．不管合成還是分解，其實(shí)質(zhì)是對運(yùn)動的位移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,其分速度vx和vy隨時間變化的圖象如圖5－1－8中甲、乙所示，求：圖5－1－8,(1)物體的初速度；(2)t＝8s時物體的速度；(3)t＝4s時物體的位移．【思路點(diǎn)撥】(1)分運(yùn)動與合運(yùn)動的等時性．(2)分運(yùn)動的速度、位移、加速度的合成遵循平行四邊形定則．,【答案】見精講精析,答案：(1)與正西成夾角30偏南(2)2h,互成角度的兩個直線運(yùn)動的合運(yùn)動的性質(zhì)和軌跡的判斷1.判斷方法由兩分運(yùn)動的性質(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)動是勻變速運(yùn)動還是非勻變速運(yùn)動，若合加速度不變且不為零，則合運(yùn)動為勻變速運(yùn)動，若合加速度變化，則為非勻變速運(yùn)動．(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)動是直線運(yùn)動還是曲線運(yùn)動．若合加速度與合初速度在同一直線上，則合運(yùn)動為直線運(yùn)動，否則為曲線運(yùn)動．,2.結(jié)論(1)兩個勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動仍然是勻速直線運(yùn)動.(2)一個勻速直線運(yùn)動和一個勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動,如圖5－1－9甲所示.(3)兩個初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的合運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動．,(4)兩個初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動，若v和a在一條直線上,其合運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動,如圖乙，若v和a不在一條直線上，其合運(yùn)動為勻變速曲線運(yùn)動，如圖丙所示．圖5－1－9,[經(jīng)典案例]有a、b兩個分運(yùn)動，它們的合運(yùn)動為c，則下列說法正確的是()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C．若a為勻速直線運(yùn)動，b為勻速直線運(yùn)動，則c必為勻速直線運(yùn)動D．若a、b均為初速度為零的勻變速直線運(yùn)動,則c必為勻變速直線運(yùn)動【思路點(diǎn)撥】兩個分運(yùn)動的合初速度與合加速度共同決定合運(yùn)動的性質(zhì)和軌跡．,【解題樣板】a、b兩個分運(yùn)動的合初速度與合加速度如果共線，則合運(yùn)動c必為直線運(yùn)動，如果不共線,則合運(yùn)動c必為曲線運(yùn)動，A錯誤；若c為直線運(yùn)動，a、b可能為勻速運(yùn)動，也可能為變速直線運(yùn)動，但a、b的合初速度與合加速度必共線，B錯誤；兩個勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動必為勻速直線運(yùn)動，C正確；兩個初速度為零的勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動必為初速度為零的勻變速直線運(yùn)動，D正確．,【答案】CD【規(guī)律總結(jié)】(1)兩個勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是勻速直線運(yùn)動；(2)兩個直線運(yùn)動的合運(yùn)動不一定是直線運(yùn)動．,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,