《曲線運(yùn)動(dòng)》【新課導(dǎo)入】觀察下邊兩幅圖片描述的現(xiàn)象，你能不能說(shuō)清楚：砂輪打磨下來(lái)的熾熱微粒和飛出去的鏈球，分別沿著什么方向運(yùn)動(dòng)？軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫做曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)的方向物體的速度方向就是運(yùn)動(dòng)方向我們知道，物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向與的運(yùn)動(dòng)軌跡一致。物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向又是怎樣呢？做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度的方向在不斷變化。閱讀課本第3頁(yè)數(shù)學(xué)概念：切線BA過(guò)曲線上的A、B兩點(diǎn)作直線，這條直線叫做曲線的割線。設(shè)想B點(diǎn)逐漸向A點(diǎn)移動(dòng)，這條割線的位置也就不斷變化。當(dāng)B點(diǎn)非常非常接近時(shí)，這條割線就叫做在A點(diǎn)的切線。曲線運(yùn)動(dòng)的物體在某一時(shí)刻的速度方向砂輪打磨下來(lái)的熾熱的微粒它們沿著什么方向運(yùn)動(dòng)?

水滴沿傘邊緣的切線方向飛出做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，在某一點(diǎn)的速度方向，沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向由于曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向是變化的，所以曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件牛頓第一定律：任何物體都保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),直到受到其它物體的作用力迫使它改變這種狀態(tài)為止曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)的加速度不為零曲線運(yùn)動(dòng)所受合外力不為零物體所受合外力不為零，一定做曲線運(yùn)動(dòng)嗎？勻變速直線運(yùn)動(dòng)如何才能做曲線運(yùn)動(dòng)？物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件：物體所受合力的方向與速度方向______________時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)．不在同一直線上結(jié)論：當(dāng)物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)。牛頓第二定律加速度方向與速度方向不在一條直線上速度方向時(shí)刻在變加速度：描述物體速度大小及方向變化快慢的物理量曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)！曲線運(yùn)動(dòng)的分類(lèi)

加速度（合外力）恒定的曲線運(yùn)動(dòng)——為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；

加速度（合外力）變化的曲線運(yùn)動(dòng)——為非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。1.曲線運(yùn)動(dòng)是一種軌跡為曲線的運(yùn)動(dòng).2.曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):軌跡是曲線運(yùn)動(dòng)方向時(shí)刻在改變變速運(yùn)動(dòng),一定具有加速度,合外力不為零3.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在某點(diǎn)速度方向是曲線在該的切線方向4.曲線運(yùn)動(dòng)的條件: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【小結(jié)】探究一曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)與特點(diǎn)情境導(dǎo)引下面兩幅圖片分別為拋出的籃球和過(guò)山車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況。請(qǐng)思考:(1)如何確定它們運(yùn)動(dòng)過(guò)程中某一位置的速度方向?(2)它們運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度恒定嗎?要點(diǎn)提示

(1)某一位置的速度方向?yàn)檫@一位置軌跡的切線方向。(2)它們做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)速度大小或許不變,速度方向時(shí)刻發(fā)生改變,故其速度不恒定。知識(shí)歸納1.曲線運(yùn)動(dòng)的速度(1)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻(某一位置)速度的方向與這一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)所在位置處的切線方向一致,故其速度的方向時(shí)刻改變。(2)物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),運(yùn)動(dòng)方向不斷變化,即速度方向一定變化,但速度的大小不一定變化。2.曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及分類(lèi)(1)性質(zhì):速度是矢量,由于速度方向時(shí)刻在發(fā)生變化,所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)。(2)分類(lèi)畫(huà)龍點(diǎn)睛

曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),但變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng),如勻變速直線運(yùn)動(dòng)。遷移應(yīng)用例1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.加速度變化的運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)答案

A解析

做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向時(shí)刻發(fā)生變化,故A正確;速度方向發(fā)生變化不是判斷物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件,而是曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),如物體在彈簧作用下的往返運(yùn)動(dòng),物體速度方向改變,但做直線運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;速度是矢量,速度的變化包括大小和方向的變化,如勻變速直線運(yùn)動(dòng),物體速度大小發(fā)生變化,但不是曲線運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;做直線運(yùn)動(dòng)的物體加速度也可以變化,如變加速直線運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。規(guī)律方法

1.曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),速度方向一定變化,但速度大小不一定變化。2.曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),一定有加速度,但加速度不一定變化,即可以是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),也可以是變加速曲線運(yùn)動(dòng)。變式訓(xùn)練1假如在彎道上高速行駛的賽車(chē),后輪突然脫離賽車(chē),關(guān)于脫離賽車(chē)后的車(chē)輪的運(yùn)動(dòng)情況,以下說(shuō)法正確的是(

)A.仍然沿著汽車(chē)行駛的彎道運(yùn)動(dòng)B.沿著與彎道垂直的方向飛出C.沿著脫離時(shí)車(chē)輪前進(jìn)的方向做直線運(yùn)動(dòng),離開(kāi)彎道D.上述情況都有可能答案

C解析

賽車(chē)沿彎道行駛,任一時(shí)刻車(chē)輪的速度方向都是運(yùn)動(dòng)軌跡上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的切線方向。脫離賽車(chē)的后輪的速度方向就是運(yùn)動(dòng)軌跡上脫離點(diǎn)的切線方向。所以C選項(xiàng)正確。探究二對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)條件的理解情境導(dǎo)引如圖所示,一架勻速飛行中的戰(zhàn)斗機(jī)在某時(shí)刻以水平速度釋放了一枚炸彈。

(1)炸彈的飛行軌跡是直線還是曲線?其初始速度方向與所受的重力方向在一條直線上嗎?(2)炸彈飛行過(guò)程中,其軌跡與受到的重力方向有什么關(guān)系?要點(diǎn)提示

(1)炸彈的飛行軌跡為曲線,其初速度方向與所受的重力方向不在一條直線上。(2)炸彈做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),其軌跡朝向其所受重力方向彎曲。知識(shí)歸納1.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件(1)動(dòng)力學(xué)條件:合力方向與速度方向不共線。這包含三個(gè)層次的內(nèi)容:①初速度不為零;②合力不為零;③合力方向與速度方向不共線。(2)運(yùn)動(dòng)學(xué)條件:加速度方向與速度方向不共線。2.曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡與速度、合力的關(guān)系做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)軌跡與速度方向相切,并向合力方向彎曲,夾在速度方向與合力方向之間。(如圖所示)3.合力與速率變化的關(guān)系(1)從力的作用效果理解曲線運(yùn)動(dòng)的條件當(dāng)物體受到的合力的方向跟物體的速度方向不在同一條直線上,而是成一定角度時(shí),合力產(chǎn)生的加速度方向跟速度方向也成一定角度。把加速度分解到沿速度方向和垂直于速度方向,如圖甲、乙所示。與速度方向在同一條直線上的加速度a1,使速度v增大(a1與v同向)或減小(a1與v反向);沿垂直速度方向的加速度a2,使速度v的方向改變。所以物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),a2一定不等于0,合加速度與速度一定不共線。(2)4.物體的受力與運(yùn)動(dòng)性質(zhì)

遷移應(yīng)用例22021年5月15日,中國(guó)首個(gè)火星車(chē)祝融號(hào)成功穿越火星大氣層,著陸于火星的烏托邦平原南部?；鹦擒?chē)經(jīng)過(guò)氣動(dòng)減速、傘系減速、動(dòng)力減速、懸停避障、緩沖著陸等幾個(gè)階段實(shí)現(xiàn)軟著陸,其中動(dòng)力減速段是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣獲得動(dòng)力。其減速著陸的軌跡如圖所示,其中ab段為主減速段,假設(shè)ab段軌跡為傾斜直線,則在ab段發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣的方向可能是(

)A.v1方向 B.v2方向

C.v3方向 D.v4方向答案

C解析

祝融號(hào)火星車(chē)的主減速段的軌跡幾乎是一條傾斜的直線,火星車(chē)做減速運(yùn)動(dòng),所以受到的合力與運(yùn)動(dòng)方向相反,因受重力的方向豎直向下,由受力分析知,發(fā)動(dòng)機(jī)的噴氣方向?yàn)関3方向,故C正確。變式訓(xùn)練2如圖所示,高速攝像機(jī)記錄了一名擅長(zhǎng)飛牌