第五章

人教版

高中物理必修一第1節(jié)

曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)02曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向01曲線運(yùn)動(dòng)的條件03總結(jié)提升04拋出的籃球和公轉(zhuǎn)的地球，它們運(yùn)動(dòng)的軌跡都是曲線。課堂引入我們把軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng)（curvilinearmotion）。通過觀察，你能判斷出砂輪打磨出的熾熱微粒和鏈球沿什么方向運(yùn)動(dòng)嗎？課堂引入怎樣確定曲線運(yùn)動(dòng)中任意時(shí)刻（或任意位置）的速度方向呢？曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向PART01如圖，在水平桌面上放一張白紙，白紙上擺一條由幾段稍短的弧形軌道組合而成的彎道。使表面沾有紅色印泥的鋼球以一定的初速度從彎道的C端滾入，鋼球從出口A離開后會(huì)在白紙上留下一條運(yùn)動(dòng)的痕跡，它記錄了鋼球在A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向。拆去一段軌道，出口改在B。用同樣的方法可以記錄鋼球在B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向。白紙上的印跡與軌道（曲線）有什么關(guān)系？實(shí)驗(yàn)探究01現(xiàn)象：曲線運(yùn)動(dòng)物體在某一點(diǎn)的速度方向，沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象02

除以上實(shí)驗(yàn)方法以外，還有什么方法可以確定物體在某一時(shí)刻的速度方向？你知道什么叫曲線的切線嗎？AB1割線B2B3B4BV切線當(dāng)B點(diǎn)非常接近A點(diǎn)時(shí)，這條割線就叫做曲線在A點(diǎn)的切線。曲線的切線03

曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的，質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)（或某一時(shí)刻）的速度方向沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。曲線運(yùn)動(dòng)的方向04實(shí)驗(yàn)視頻05質(zhì)點(diǎn)沿曲線從左向右運(yùn)動(dòng),畫出質(zhì)點(diǎn)在A、B、C三點(diǎn)的速度方向。ABCvAvBvC做一做：曲線運(yùn)動(dòng)的方向06做曲線運(yùn)動(dòng)的物體與直線運(yùn)動(dòng)有哪些不同呢？物體做曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)PART02【問題1】曲線運(yùn)動(dòng)中，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化了嗎？【問題2】曲線運(yùn)動(dòng)有加速度嗎？速度是矢量，有大小和方向。大小和方向中任何一個(gè)變化了，速度均發(fā)生了變化。物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度的方向在不斷變化，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在不斷變化。只要速度有改變，即△v≠O，就一定具有加速度。思考與討論011.曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線；2.曲線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方向時(shí)刻在改變；3.曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，一定具有加速度，合外力不為零.曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)02物體要做曲線的運(yùn)動(dòng)需要滿足什么條件嗎？物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件PART03

一個(gè)在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)的鋼球，從旁邊給它一個(gè)力，例如在鋼球運(yùn)動(dòng)路線的旁邊放一塊磁鐵，觀察鋼球的運(yùn)動(dòng)。Fv1.F與v的方向相同：加速直線運(yùn)動(dòng)2.F與v的方向相反：減速直線運(yùn)動(dòng)3.F與v不在一條直線上：曲線運(yùn)動(dòng)三種情況下的運(yùn)動(dòng)：實(shí)驗(yàn)演示01當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí)，物體就做曲線運(yùn)動(dòng).做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度方向跟它的速度方向不在同一直線上.1.動(dòng)力學(xué)條件:2.運(yùn)動(dòng)學(xué)條件:Fv0a物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件021.F合或a跟v在同一直線上直線運(yùn)動(dòng)F合或a

恒定→勻變速直線運(yùn)動(dòng)F合或a

變化→變加速直線運(yùn)動(dòng)2.F合或a

跟v不在同一直線上曲線運(yùn)動(dòng)F合或a

恒定→勻變速曲線運(yùn)動(dòng)F合或a

變化→變加速曲線運(yùn)動(dòng)說明：判斷直線還是曲線運(yùn)動(dòng)關(guān)鍵看a與v是否共線；判斷勻變速還是變加速關(guān)鍵看a是否恒定。F合、a、v

的關(guān)系03做曲線運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)軌跡、速度方向與其所受合外力方向三者位置關(guān)系如何？

物體運(yùn)動(dòng)軌跡夾在速度方向和合外力方向之間vFGGv1v2v3G做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力指向運(yùn)動(dòng)軌跡凹的一側(cè)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律04總結(jié)提升PART04課堂總結(jié)方向特點(diǎn)條件規(guī)律軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng)（curvilinearmotion）。曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向是時(shí)刻改變的。質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)（或某一時(shí)刻）的速度方向是在曲線上這一點(diǎn)的切線方向；條件：運(yùn)動(dòng)物體所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直線上。Fv0a曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，一定具有加速度，合外力不為零.說明：判斷直線還是曲線運(yùn)動(dòng)關(guān)鍵看a與v是否共線；判斷勻變速還是變加速關(guān)鍵看a是否恒定。做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力指向運(yùn)動(dòng)軌跡凹的一側(cè)【練習(xí)1】（2022·陜西渭南·高一期末）2022年2月19日，北京冬奧會(huì)花樣滑冰雙人滑比賽中，中國選手隋文靜、韓聰獲得金牌，奪得中國隊(duì)第九金。如圖所示是某花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員入場時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中a、b、c、d是軌跡上的四個(gè)點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)員在這四個(gè)點(diǎn)處的速度方向標(biāo)注正確的是（

）A．位置a B．位置b C．位置c D．位置d【參考答案】C課堂練習(xí)【練習(xí)2】（2022·陜西西安·高一期末）在珠海航展上，殲擊機(jī)進(jìn)行了空中表演，其軌跡是曲線，如圖所示。殲擊機(jī)在運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是（）A．殲擊機(jī)的速度可能不變B．殲擊機(jī)所受合力大小一定不變C．殲擊機(jī)所受合力方向與它的速度方向可能在一條直線上D．殲擊機(jī)在曲線運(yùn)動(dòng)過程中所受合力一定指向曲線凹側(cè)【參考答案】D課堂練習(xí)【練習(xí)3】某質(zhì)點(diǎn)僅受一個(gè)恒力作用，從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，運(yùn)動(dòng)到圖中P點(diǎn)時(shí)的速度為v，PA指向速度的反向，PB與速度方向垂直，下列說法正確的是（）A．恒力可能沿PA方向，且質(zhì)點(diǎn)速度減小B．恒力可能沿PB方向，且在P點(diǎn)速度最小C．恒力可能沿PB方向，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D．恒力可能沿PC方向，且質(zhì)點(diǎn)速度增大【參考答案】B課堂練習(xí)【練習(xí)4】（2022·北京房山·高一期中）利用風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室可以模擬運(yùn)動(dòng)員比賽時(shí)所受風(fēng)阻情況，幫助運(yùn)動(dòng)員提高成績．為了更加直觀的研究風(fēng)洞里的流場環(huán)境，可以借助煙塵輔助觀察，如圖甲所示，在某次實(shí)驗(yàn)中獲得煙塵顆粒做曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡，如圖乙所示，下列說法中正確的是（）A．煙塵顆粒速度始終不變B．煙塵顆粒一定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C．P點(diǎn)處的加速度方向可能水平向左D．Q點(diǎn)處的合力方向可能豎直向下【參考答案】D課堂練習(xí)【練習(xí)5】如圖所示，塔吊水平擺臂擺動(dòng)半徑為15米，某次作業(yè)將擺臂末端一個(gè)重物從某高度緩緩放到地面，