必修二第五章5、1曲線運(yùn)動

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

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

3、某一時(shí)刻的速度方向？時(shí)刻的速度方向？ 一、曲線運(yùn)動的位移：一、曲線運(yùn)動的位移：1、建立平面直角坐標(biāo)系、建立平面直角坐標(biāo)系oxy2、物體的位移盡量用它在、物體的位移盡量用它在坐標(biāo)軸方向的坐標(biāo)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(diǎn)的坐點(diǎn)的坐標(biāo)標(biāo)XA 、XB來表示。來表示。如何確定曲線運(yùn)動中，某點(diǎn)的運(yùn)動方向？如何確定曲線運(yùn)動中，某點(diǎn)的運(yùn)動方向？AB過曲線上的過曲線上的A、B兩點(diǎn)兩點(diǎn)作直線，這條直線叫作直線，這條直線叫做曲線的割線。設(shè)想做曲線的割線。設(shè)想B點(diǎn)逐漸向點(diǎn)逐漸向A點(diǎn)移動，點(diǎn)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(dāng)不斷變化。當(dāng)B點(diǎn)非點(diǎn)非常非常接近常非常

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

5、（1）曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動，但變速運(yùn)動）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。不一定是曲線運(yùn)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(yùn)動，可能是直線運(yùn)動，也可能是曲線運(yùn)變速運(yùn)動，可能是直線運(yùn)動，也可能是曲線運(yùn)動。動。 1關(guān)于曲線運(yùn)動速度的方向，下列說關(guān)于曲線運(yùn)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(yùn)動中速度的方向總是沿著曲線在曲線運(yùn)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(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動時(shí)，速度方向是時(shí)刻改質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動時(shí)，速度方向是時(shí)刻改變的，它在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向與變的，它在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方

6、向與這這點(diǎn)運(yùn)動的軌跡垂直點(diǎn)運(yùn)動的軌跡垂直 C曲線運(yùn)動中速度的方向是時(shí)刻改變的，曲線運(yùn)動中速度的方向是時(shí)刻改變的，質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向就是在曲質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向就是在曲線上的這線上的這點(diǎn)的切線方向點(diǎn)的切線方向 D曲線運(yùn)動中速度方向是不斷改變的，但曲線運(yùn)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(jī)起飛時(shí)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(jī)實(shí)際運(yùn)動是怎樣的？是合運(yùn)動嗎？、飛機(jī)實(shí)際運(yùn)動是怎樣的？是合運(yùn)動嗎？2、水平和豎直方向是什么運(yùn)動？能不能將

7、飛機(jī)看、水平和豎直方向是什么運(yùn)動？能不能將飛機(jī)看做即參與了水平方向上的勻速直線運(yùn)動，又參與了做即參與了水平方向上的勻速直線運(yùn)動，又參與了豎直方向上的勻速直線運(yùn)動呢？豎直方向上的勻速直線運(yùn)動呢？OYX30v探究探究：那么，怎樣研究曲線運(yùn)動呢？12xxx12vvv12aaa102122xv txat102vvvat120aaa2102xv tat0vvat從我們熟悉的直線運(yùn)動入手：從我們熟悉的直線運(yùn)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(yùn)動，經(jīng)過時(shí)間勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)過時(shí)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(yùn)動運(yùn)動1：運(yùn)動運(yùn)動2：運(yùn)動運(yùn)動1：

8、勻速直線運(yùn)動勻速直線運(yùn)動運(yùn)動運(yùn)動2：初速度為零的勻加速直線運(yùn)動初速度為零的勻加速直線運(yùn)動問題問題1：蠟塊運(yùn)動的研究蠟塊運(yùn)動的研究視頻紅蠟塊勻速運(yùn)動.avi問題問題2：小船運(yùn)動的研究小船運(yùn)動的研究小船過河問題分析小船過河問題分析.swf三、運(yùn)動描述的實(shí)例三、運(yùn)動描述的實(shí)例演示實(shí)驗(yàn)：演示實(shí)驗(yàn)：1、蠟塊的位置（1）、建立直角坐標(biāo)系：）、建立直角坐標(biāo)系： 運(yùn)動的開始位置為坐標(biāo)原點(diǎn)；運(yùn)動的開始位置為坐標(biāo)原點(diǎn)； 水平向右的方向?yàn)樗较蛴业姆较驗(yàn)閤軸；軸； 豎直向上的方向?yàn)樨Q直向上的方向?yàn)閥軸。軸。（2）、設(shè)蠟塊沿玻璃管勻速上升的速度為）、設(shè)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(yùn)動計(jì)時(shí)，于，從蠟塊開始運(yùn)動計(jì)時(shí)，于是在是在t時(shí)刻蠟塊的位置坐標(biāo)為時(shí)刻蠟塊的位置坐標(biāo)為 xvxt yvyt（3）、蠟塊的位移）、蠟塊的位移從計(jì)時(shí)開始到時(shí)刻從計(jì)時(shí)開始到時(shí)刻t，蠟塊運(yùn)動的，蠟塊運(yùn)動的位移大小：位移大?。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(yùn)動和蠟塊沿玻璃管向上的運(yùn)動和它隨玻璃管向右的運(yùn)動，都叫它隨玻璃管向右的運(yùn)動，都叫做分運(yùn)動；而蠟塊實(shí)際向右上做分運(yùn)動；而蠟塊實(shí)際向右上方的運(yùn)動叫做合運(yùn)動。方的運(yùn)動叫做合運(yùn)動。3、蠟塊的運(yùn)動軌跡 由

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

11、解：）、運(yùn)動的合成與分解：（4 4）、運(yùn)動的合成與分解是指）、運(yùn)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(shí)均遵速度、位移、加速度都是矢量，合成時(shí)均遵循平行四邊形定則循平行四邊形定則關(guān)鍵：關(guān)鍵：明確哪個是合運(yùn)動，哪個是分運(yùn)動，明確哪個是合運(yùn)動，哪個是分運(yùn)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?qū)Π队蜗驅(qū)Π队稳ズ铀鲃铀俣群愣ㄏ铝姓f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(shí)間無影響河水流動速度對人渡河時(shí)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(dá)對岸的時(shí)間與靜水中不同由于河水流動的影響，人到達(dá)對岸的時(shí)間與靜水中不同 D由于河水流動的影響，人到達(dá)對岸的位置，向下游方向由于河水流動的影響，人到達(dá)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(dá)對岸，則使船垂直到達(dá)對岸，則 ( ) A船應(yīng)垂直河岸航行船應(yīng)垂直河岸航行 B船的航行方向應(yīng)偏向上游一側(cè)船的航行方向應(yīng)偏向上游一側(cè) C船不可能沿直線到達(dá)對岸船不可能沿直線到達(dá)

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

14、跡的、兩個直線運(yùn)動的合運(yùn)動的性質(zhì)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(shí)間最短？ 設(shè)船頭斜向上游與河岸成任意角這時(shí)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(shí)間為： sin船vL1vLt 當(dāng)90時(shí)，sin1（最大） tmin船vL時(shí)間最短時(shí)間最短船最短vdt船v水vvd結(jié)論：結(jié)論：欲使船渡河時(shí)間最短，船頭的方向欲使船渡河時(shí)間最短，船頭的方向應(yīng)該垂直于河岸。應(yīng)該垂直于河岸。 （2）若）若v船船v水水，怎樣渡河位移最?。?，怎樣渡河位移最小？ 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(shí)船頭應(yīng)這時(shí)船頭應(yīng)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(jù)三角函數(shù)關(guān)系有據(jù)三角函數(shù)關(guān)系有v船cosv水0 cos船水vv arccos船水vv 因?yàn)?cos1，所以只有在v船v水時(shí)，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(shè)船頭指向與上游河岸成設(shè)船頭指向與上游河岸成：結(jié)論：當(dāng)結(jié)論：當(dāng)v船船v水水時(shí)，最短航程等于河寬時(shí)，最短航程等于河寬d。（3）若v船v水，怎樣渡河位移最??？

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(shè)船頭與河岸成角，合速度v與河岸成角?？梢钥闯觯航窃酱螅碌木嚯xx越短。以v水的矢尖為圓心、v船為半徑畫圓，當(dāng)v與圓相切時(shí)，角最大根據(jù)cosv船/v水，船頭與河岸的夾角應(yīng)為arccos水船vv cosL船水vLv此時(shí)渡河的最短位移：s 一船準(zhǔn)備渡河，已知水流速度為一船準(zhǔn)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(yīng)向何方劃船？要使船能夠垂直地渡過河去，那么應(yīng)向何方劃船？要使船能在最短時(shí)間內(nèi)渡河，應(yīng)向何方劃船？要使船能在最短時(shí)間內(nèi)渡

17、河，應(yīng)向何方劃船？ 針對練習(xí)：針對練習(xí)：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(dāng)繩與水平面夾角為當(dāng)繩與水平面夾角為時(shí)，船靠岸的速度大小為時(shí)，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(diǎn)：1、物體實(shí)際運(yùn)動為合運(yùn)動、物體實(shí)際運(yùn)動為合運(yùn)動2、繩的運(yùn)動為一個分運(yùn)動、繩的運(yùn)動為一個分運(yùn)動3、垂直于繩的運(yùn)動為另一、垂直于繩的運(yùn)動為另一個分運(yùn)動個分運(yùn)動實(shí)例分析實(shí)例分析三、三、做曲線運(yùn)動的物體做曲線運(yùn)動的物

18、體運(yùn)動軌跡運(yùn)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(guān)系如何？三者位置關(guān)系如何？ 物體運(yùn)動軌跡夾在速度方向和合力方向之間物體運(yùn)動軌跡夾在速度方向和合力方向之間GvFGv1v2v3GvFGGv1v2v3G做曲線運(yùn)動的物體運(yùn)動做曲線運(yùn)動的物體運(yùn)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(guān)系呢？有什么關(guān)系呢？做曲線運(yùn)動的物體所受合力必指向做曲線運(yùn)動的物體所受合力必指向運(yùn)動軌跡凹側(cè)運(yùn)動軌跡凹側(cè)實(shí)例總結(jié)實(shí)例總結(jié)1、物體有初速度但不受力時(shí)，將做什么運(yùn)動？、物體有初速度但不受力時(shí)，將做什么運(yùn)動？3、物體既有初速度又有力時(shí)，將做什么運(yùn)動？、物體既有初速度又有力時(shí)，將做什么運(yùn)動？2、物體沒有初速度但受力時(shí)，將做什么運(yùn)動？、物體沒有初速度但受力時(shí)，將做什么運(yùn)動？當(dāng)初速度方向與力方向當(dāng)初速度方向與力方向不在不在同一直線上。同一直線上。當(dāng)初速度方向與力方向當(dāng)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(yùn)動做加速直線運(yùn)動（如自由落體運(yùn)動等）做加速直線運(yùn)動（如自由落體運(yùn)動等）a、當(dāng)初速度方向與外力方向在同一直線上（方向相同、當(dāng)初速度方向與外力方向在同一直線上（方向相同或相反）時(shí)將做直線運(yùn)動或相反）