必修二第五章5、1曲線運動

1、第一節(jié)第一節(jié) 曲線運動曲線運動必修二 第五章 曲線運動知識與技能知識與技能 1、知道什么是曲線運動；、知道什么是曲線運動； 2、知道曲線運動中速度的方向是怎樣確定的；、知道曲線運動中速度的方向是怎樣確定的； 3、知道物體做曲線運動的條件。、知道物體做曲線運動的條件。過程與方法過程與方法 通過物體做曲線運動的條件的分析，提高學生通過物體做曲線運動的條件的分析，提高學生 能抓住要點對物理現象技術分析的能力能抓住要點對物理現象技術分析的能力情感態(tài)度與價值觀情感態(tài)度與價值觀 使學生會在日常生活中，善于總結和發(fā)現問題。使學生會在日常生活中，善于總結和發(fā)現問題。教學重點教學重點 1、什么是曲線運動、什么是

2、曲線運動 2、物體做曲線運動的方向的確定、物體做曲線運動的方向的確定 3、物體做曲線運動的條件、物體做曲線運動的條件教學難點教學難點 物體做曲線運動的條件物體做曲線運動的條件從生活走進物理從生活走進物理 觀察與思考觀察與思考軌跡是曲線軌跡是曲線的運動的運動叫做曲線運動叫做曲線運動飛機飛機“殲十殲十”的空中表演的空中表演 曲線運動：物體的運動軌跡是曲線曲線運動：物體的運動軌跡是曲線的運動叫做曲線運動的運動叫做曲線運動如何描述曲線運動如何描述曲線運動?做曲線運動的物體做曲線運動的物體,不同時刻的運動方向不同時刻的運動方向相同嗎相同嗎?你是怎樣確定做曲線運動的物體在某一你是怎樣確定做曲線運動的物體在

3、某一時刻的速度方向？時刻的速度方向？ 一、曲線運動的位移：一、曲線運動的位移：1、建立平面直角坐標系、建立平面直角坐標系oxy2、物體的位移盡量用它在、物體的位移盡量用它在坐標軸方向的坐標軸方向的分矢量分矢量來代來代表表3、物體的位移用、物體的位移用A點的坐點的坐標標XA 、XB來表示。來表示。如何確定曲線運動中，某點的運動方向？如何確定曲線運動中，某點的運動方向？AB過曲線上的過曲線上的A、B兩點兩點作直線，這條直線叫作直線，這條直線叫做曲線的割線。設想做曲線的割線。設想B點逐漸向點逐漸向A點移動，點移動，這條割線的位置也就這條割線的位置也就不斷變化。當不斷變化。當B點非點非常非常接近常非常

4、接近A點時，點時，這條割線就叫做曲線這條割線就叫做曲線在在A點的切線。點的切線。如何確定曲線運動中，某點的運動方向？如何確定曲線運動中，某點的運動方向？C:Documents and SettingsOwner桌桌面面6.1 曲線運動曲線運動 曲線運動中速度的方向是曲線運動中速度的方向是時刻改變時刻改變的，的，質點在某一點（或某一時刻）的速度方向在質點在某一點（或某一時刻）的速度方向在曲線的這一點的曲線的這一點的切線方向切線方向上。上。二、曲線運動的速度：二、曲線運動的速度：1、曲線運動的速度方向：曲線運動的速度方向：2、曲線運動的性質：曲線運動的性質：曲線運動是曲線運動是變速變速運動。運動。

5、（1）曲線運動一定是變速運動，但變速運動）曲線運動一定是變速運動，但變速運動不一定是曲線運動。不一定是曲線運動。（2）只要物體的合外力為恒力，它一定做勻）只要物體的合外力為恒力，它一定做勻變速運動，可能是直線運動，也可能是曲線運變速運動，可能是直線運動，也可能是曲線運動。動。 1關于曲線運動速度的方向，下列說關于曲線運動速度的方向，下列說法中正確的是法中正確的是 ( ) A在曲線運動中速度的方向總是沿著曲線在曲線運動中速度的方向總是沿著曲線并保持不變并保持不變 B質點做曲線運動時，速度方向是時刻改質點做曲線運動時，速度方向是時刻改變的，它在某一點的瞬時速度的方向與變的，它在某一點的瞬時速度的方

6、向與這這點運動的軌跡垂直點運動的軌跡垂直 C曲線運動中速度的方向是時刻改變的，曲線運動中速度的方向是時刻改變的，質點在某一點的瞬時速度的方向就是在曲質點在某一點的瞬時速度的方向就是在曲線上的這線上的這點的切線方向點的切線方向 D曲線運動中速度方向是不斷改變的，但曲線運動中速度方向是不斷改變的，但速度的大小保持不變速度的大小保持不變c例題、飛機起飛時以300km/h的速度斜向上飛，其飛行方向與水平面的夾角為300。求水平方向的分速度vx和豎直方向的分速度vyvxvy解解：（略）：（略）1、飛機實際運動是怎樣的？是合運動嗎？、飛機實際運動是怎樣的？是合運動嗎？2、水平和豎直方向是什么運動？能不能將

7、飛機看、水平和豎直方向是什么運動？能不能將飛機看做即參與了水平方向上的勻速直線運動，又參與了做即參與了水平方向上的勻速直線運動，又參與了豎直方向上的勻速直線運動呢？豎直方向上的勻速直線運動呢？OYX30v探究探究：那么，怎樣研究曲線運動呢？12xxx12vvv12aaa102122xv txat102vvvat120aaa2102xv tat0vvat從我們熟悉的直線運動入手：從我們熟悉的直線運動入手：一個物體以初速度一個物體以初速度V0、加速度加速度a做做勻加速直線運動，經過時間勻加速直線運動，經過時間t，物體的位移和速度分別為：，物體的位移和速度分別為：運動運動1：運動運動2：運動運動1：

8、勻速直線運動勻速直線運動運動運動2：初速度為零的勻加速直線運動初速度為零的勻加速直線運動問題問題1：蠟塊運動的研究蠟塊運動的研究視頻紅蠟塊勻速運動.avi問題問題2：小船運動的研究小船運動的研究小船過河問題分析小船過河問題分析.swf三、運動描述的實例三、運動描述的實例演示實驗：演示實驗：1、蠟塊的位置（1）、建立直角坐標系：）、建立直角坐標系： 運動的開始位置為坐標原點；運動的開始位置為坐標原點； 水平向右的方向為水平向右的方向為x軸；軸； 豎直向上的方向為豎直向上的方向為y軸。軸。（2）、設蠟塊沿玻璃管勻速上升的速度為）、設蠟塊沿玻璃管勻速上升的速度為vy，玻璃，玻璃管向右一定的速度為管向

9、右一定的速度為vx，從蠟塊開始運動計時，于，從蠟塊開始運動計時，于是在是在t時刻蠟塊的位置坐標為時刻蠟塊的位置坐標為 xvxt yvyt（3）、蠟塊的位移）、蠟塊的位移從計時開始到時刻從計時開始到時刻t，蠟塊運動的，蠟塊運動的位移大?。何灰拼笮。悍较颍号c方向：與x軸之間的夾角軸之間的夾角xyvvtan22yxvvt22yxOP22)()(t vt vyx2、蠟塊的速度22yxvvv 蠟塊沿玻璃管向上的運動和蠟塊沿玻璃管向上的運動和它隨玻璃管向右的運動，都叫它隨玻璃管向右的運動，都叫做分運動；而蠟塊實際向右上做分運動；而蠟塊實際向右上方的運動叫做合運動。方的運動叫做合運動。3、蠟塊的運動軌跡 由

10、 xvxt yvyt 得到：xvvyxy結論：蠟塊的運動軌跡是一條直線結論：蠟塊的運動軌跡是一條直線在物理學中，如果一個物體實際發(fā)生的運動產生的效果跟另在物理學中，如果一個物體實際發(fā)生的運動產生的效果跟另外兩個運動產生的外兩個運動產生的，我們就把，我們就把物體的實際運動物體的實際運動叫做叫做這兩個運動的這兩個運動的，這兩個運動叫做這一實際運動的，這兩個運動叫做這一實際運動的。合運動和分運動經歷的時間相等。合運動和分運動經歷的時間相等。各分運動獨立進行，互不影響。各分運動獨立進行，互不影響。各分運動的規(guī)律疊加起來和合運動的規(guī)律等效。各分運動的規(guī)律疊加起來和合運動的規(guī)律等效。（3）、運動的合成與分

11、解：）、運動的合成與分解：（4 4）、運動的合成與分解是指）、運動的合成與分解是指a a、v v、x x的合成與分解。的合成與分解。位移的合成位移的合成速度的合成速度的合成加速度的合成加速度的合成 速度、位移、加速度都是矢量，合成時均遵速度、位移、加速度都是矢量，合成時均遵循平行四邊形定則循平行四邊形定則關鍵：關鍵：明確哪個是合運動，哪個是分運動，明確哪個是合運動，哪個是分運動，要注意畫好示意圖要注意畫好示意圖c2一人游泳渡河以垂直河岸不變的速度一人游泳渡河以垂直河岸不變的速度(相對水相對水)向對岸游向對岸游去河水流動速度恒定下列說法中正確的是去河水流動速度恒定下列說法中正確的是 ( ) A河

12、水流動速度對人渡河時間無影響河水流動速度對人渡河時間無影響 B游泳渡河的路線與河岸垂直游泳渡河的路線與河岸垂直 C由于河水流動的影響，人到達對岸的時間與靜水中不同由于河水流動的影響，人到達對岸的時間與靜水中不同 D由于河水流動的影響，人到達對岸的位置，向下游方向由于河水流動的影響，人到達對岸的位置，向下游方向偏移偏移3一船以恒定的速率渡河，水流速度恒定一船以恒定的速率渡河，水流速度恒定(小于船速小于船速)，要，要使船垂直到達對岸，則使船垂直到達對岸，則 ( ) A船應垂直河岸航行船應垂直河岸航行 B船的航行方向應偏向上游一側船的航行方向應偏向上游一側 C船不可能沿直線到達對岸船不可能沿直線到達

13、對岸 D河的寬度一定時，船到對岸的時間是任意的河的寬度一定時，船到對岸的時間是任意的ADB (從速度、加速度、運動軌跡方面分析從速度、加速度、運動軌跡方面分析)互成角度的兩個勻速直線運動的合運動：互成角度的兩個勻速直線運動的合運動： ；互成角度的一個勻速直線運動和一個勻變速直線運動的合運互成角度的一個勻速直線運動和一個勻變速直線運動的合運動：動： ；互成角度的兩個初速度為零的勻加速直線運動的合運動：互成角度的兩個初速度為零的勻加速直線運動的合運動： ； 互成角度的兩個初速度不為零的勻變速直線運動的合運動互成角度的兩個初速度不為零的勻變速直線運動的合運動: 。 2、兩個直線運動的合運動的性質和軌

14、跡的、兩個直線運動的合運動的性質和軌跡的判斷：判斷：3、小船過河問題：、小船過河問題： 一條寬度為L的河，水流速度為v水，已知船在靜水中的速度為v船（1）怎樣渡河時間最短？ 設船頭斜向上游與河岸成任意角這時船速在垂直于河岸方向的速度分量為v1v船sin，渡河所需的時間為： sin船vL1vLt 當90時，sin1（最大） tmin船vL時間最短時間最短船最短vdt船v水vvd結論：結論：欲使船渡河時間最短，船頭的方向欲使船渡河時間最短，船頭的方向應該垂直于河岸。應該垂直于河岸。 （2）若）若v船船v水水，怎樣渡河位移最?。?，怎樣渡河位移最??？ 渡河的最小位移即河的寬度為了使渡河位移渡河的最小位

15、移即河的寬度為了使渡河位移等于等于L，必須使船的合速度，必須使船的合速度v的方向與河岸垂直，的方向與河岸垂直，即使沿河岸方向的速度分量即使沿河岸方向的速度分量0這時船頭應這時船頭應指向河的上游，并與河岸成一定的角度指向河的上游，并與河岸成一定的角度根根據三角函數關系有據三角函數關系有v船cosv水0 cos船水vv arccos船水vv 因為0cos1，所以只有在v船v水時，船才有可能垂直河岸渡過 航程最短航程最短船水vvcos船v水vvd設船頭指向與上游河岸成設船頭指向與上游河岸成：結論：當結論：當v船船v水水時，最短航程等于河寬時，最短航程等于河寬d。（3）若v船v水，怎樣渡河位移最小？

16、水流速度大于船在靜水中的航行速度，則不論船的航向如何，總是被水沖向下游 。設船頭與河岸成角，合速度v與河岸成角。可以看出：角越大，船漂下的距離x越短。以v水的矢尖為圓心、v船為半徑畫圓，當v與圓相切時，角最大根據cosv船/v水，船頭與河岸的夾角應為arccos水船vv cosL船水vLv此時渡河的最短位移：s 一船準備渡河，已知水流速度為一船準備渡河，已知水流速度為v2=1m/s，船在靜水中的航速為，船在靜水中的航速為v1=2m/s，則：，則：要使船能夠垂直地渡過河去，那么應向何方劃船？要使船能夠垂直地渡過河去，那么應向何方劃船？要使船能在最短時間內渡河，應向何方劃船？要使船能在最短時間內渡

17、河，應向何方劃船？ 針對練習：針對練習：4、繩連物體的速度分解問題：、繩連物體的速度分解問題：例、如圖，人通過繩以恒定速率例、如圖，人通過繩以恒定速率v牽引船靠岸，牽引船靠岸，當繩與水平面夾角為當繩與水平面夾角為時，船靠岸的速度大小為時，船靠岸的速度大小為 （）（）A等于等于vB等于等于vcosC 等于等于v/cosD條件不足，無法確定條件不足，無法確定v船vC繩拉物體或物體拉繩問題要點：1、物體實際運動為合運動、物體實際運動為合運動2、繩的運動為一個分運動、繩的運動為一個分運動3、垂直于繩的運動為另一、垂直于繩的運動為另一個分運動個分運動實例分析實例分析三、三、做曲線運動的物體做曲線運動的物

18、體運動軌跡運動軌跡、速度方向速度方向與其所受與其所受合力方向合力方向三者位置關系如何？三者位置關系如何？ 物體運動軌跡夾在速度方向和合力方向之間物體運動軌跡夾在速度方向和合力方向之間GvFGv1v2v3GvFGGv1v2v3G做曲線運動的物體運動做曲線運動的物體運動軌跡彎曲方向軌跡彎曲方向與其所受與其所受合力方向合力方向有什么關系呢？有什么關系呢？做曲線運動的物體所受合力必指向做曲線運動的物體所受合力必指向運動軌跡凹側運動軌跡凹側實例總結實例總結1、物體有初速度但不受力時，將做什么運動？、物體有初速度但不受力時，將做什么運動？3、物體既有初速度又有力時，將做什么運動？、物體既有初速度又有力時，將做什么運動？2、物體沒有初速度但受力時，將做什么運動？、物體沒有初速度但受力時，將做什么運動？當初速度方向與力方向當初速度方向與力方向不在不在同一直線上。同一直線上。當初速度方向與力方向當初速度方向與力方向在在同一直線上（方向相同一直線上（方向相同或相反）。同或相反）。勻速直線運動做加速直線運動（如自由落體運動等）做加速直線運動（如自由落體運動等）a、當初速度方向與外力方向在同一直線上（方向相同、當初速度方向與外力方向在同一直線上（方向相同或相反）時將做直線運動或相反）