粵教版高中物理必修2第1章第1節(jié)《什么是拋體運(yùn)動》課文知識點(diǎn)解析

什么是拋體運(yùn)動-課文知識點(diǎn)解析拋體運(yùn)動（projectilemotion）一、定義：將物體以一定的初速度向空中拋出，僅在重力作用下物體所做的運(yùn)動叫做拋體運(yùn)動.二、物體做拋體運(yùn)動的條件1.有一定的初速度，v0≠0.2.只受重力.三、拋體運(yùn)動的種類按拋出時初速度方向不同可分為：豎直上拋運(yùn)動（初速度v0豎直向上）；豎直下拋運(yùn)動（初速度v0豎直向下）；斜拋運(yùn)動（初速度v0既不在水平方向也不在豎直方向）；平拋運(yùn)動（初速度v0方向沿水平方向）.拋體運(yùn)動的速度方向一、曲線運(yùn)動的方向在曲線運(yùn)動中，質(zhì)點(diǎn)在某一時刻（或某一位置）的速度方向是在曲線上這一點(diǎn)的切線方向.如果將物體斜拋（或平拋），則運(yùn)動軌跡為曲線，運(yùn)動方向就是軌跡的切線方向.“逼近法”確定曲線運(yùn)動速度方向如圖1－1－1所示：分析曲線運(yùn)動中一段時間內(nèi)的平均速度，當(dāng)時間段取得越來越小，平均速度方向（由A指向B）逐漸向曲線在該點(diǎn)的切線方向逼近，當(dāng)時間足夠小時，割線的方向就等同于切線方向，此時平均速度方向就等同于該點(diǎn)的速度方向，即質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)（A）或某一時刻的瞬時速度方向就在該點(diǎn)（A）的切線上.圖1－1－1二、曲線運(yùn)動的方向特點(diǎn)由于曲線運(yùn)動中各點(diǎn)的切線方向不同，所以，曲線運(yùn)動的速度方向時刻都在改變.三、曲線運(yùn)動的特點(diǎn)拋體做直線或曲線運(yùn)動的條件一、物體軌跡的研究1.實(shí)例分析：課本第4頁圖1－1－5中，（a）圖是豎直向上拋出小球，（b）圖是豎直向下拋出小球，（c）圖是水平拋出小球，（d）圖是斜向上拋出小球.（1）受力分析：4幅圖中所示的情況，若不考慮空氣阻力，小球始終只受重力作用.（2）運(yùn)動分析：（a）圖中小球在上升階段速度方向豎直向上（與重力方向相反）；下落階段速度方向豎直向下（與重力方向相同）.（b）圖中小球的速度方向豎直向下（與重力方向相同）.（c）圖、（d）圖中速度不斷變化.在圖1－1－2中標(biāo)出了幾個不同位置的速度方向.圖1－1－22.結(jié)論歸納以不同方向拋出的小球，當(dāng)初速度與重力方向相同或相反（在同一直線上）時，小球做直線運(yùn)動；當(dāng)初速度與重力方向成一定角度時，小球做曲線運(yùn)動.二、實(shí)踐與拓展1.實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)將圓弧形軌道放置在平滑桌面上，使其底端出口與桌面相切.從小球出口處沿切線方向畫一條直線.2.實(shí)驗(yàn)操作：（1）將小鐵球從圓弧軌道上某處釋放，觀察到小球做直線運(yùn)動.（2）將一條形磁鐵放在畫出的直線上，再重復(fù)（1），觀察到小球仍做直線運(yùn)動.（3）將條形磁鐵放在所畫直線的一側(cè)，再重復(fù)（1），觀察到小球做曲線運(yùn)動.（4）適當(dāng)調(diào)整條形磁鐵的位置，重復(fù)（3），小球仍做曲線運(yùn)動.3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析小球在桌面上所受合外力（F）及方向小球在桌面上時的速度方向（v）合外力的方向和速度方向的關(guān)系實(shí)驗(yàn)結(jié)論1合外力等于零沿直線2磁鐵對鐵球的吸引力，沿連線方向沿直線方向相同3沿連線方向指向磁鐵軌跡的切線成一定夾角4.結(jié)論歸納當(dāng)小球所受合外力方向與速度方向在一條直線上時，小球做直線運(yùn)動.當(dāng)小球所受合外力方向與速度方向成一定夾角時，小球做曲線運(yùn)動.三、物體做曲線運(yùn)動的條件從運(yùn)動學(xué)角度說，物體的加速度方向跟速度方向不在一條直線上時，物體就做曲線運(yùn)動.從動力學(xué)的角度說，如果物體所受合外力的方向跟物體的速度方向不在一條直線上時，物體就做曲線運(yùn)動.一般情況下，這時的加速度不僅反映了速度大小的變化，還包含了速度方向的改變.四、牛頓第二定律對曲線運(yùn)動條件的解釋由以上知，物體做曲線運(yùn)動還是直線運(yùn)動，取決于力F與速度的關(guān)系.下面將力分解為兩類進(jìn)行辨析：如圖1－1－3所示，一物體所受外力為F跟初速度v0的方向不在同一條直線上（夾角為θ，且θ≠0°，θ≠180°）時做的運(yùn)動，我們可沿切線方向和垂直切線方向分析F對運(yùn)動的影響效果.將F沿這兩個方向正交分解為F1和F2，可以明白，F(xiàn)1使物體速度大小發(fā)生改變（F1產(chǎn)生的加速度a1反映速度大小變化快慢，此時，a1與v0同向，運(yùn)動速度變大，這一點(diǎn)猶如做直線運(yùn)動中力F的作用）.F2的作用使物體速度方向發(fā)生改變（F2發(fā)生的加速度a2反映速度方向變化快慢），在此處F2使物體運(yùn)動方向向左下方偏轉(zhuǎn)，即物體在力F作用下必做曲線運(yùn)動，可簡記為：θ=0°或180°時，F(xiàn)2=0，v方向不變，做直線運(yùn)動.θ=90°時，F(xiàn)1=0，v大小不變，F(xiàn)2≠0.v方向改變，物體做速度大小不變、方向改變的曲線運(yùn)動.0°＜θ＜90°或90°＜θ＜180°時，F(xiàn)的分力F1和F2均不為零，物體運(yùn)動速度大小、方向都在改變，物體做速度大小、方向都時刻改變的曲線運(yùn)動.圖1－1－3思維拓展拋體運(yùn)動也是一種理想化模型——過程模型.若v0=0，就是自由落體運(yùn)動.全析提示對運(yùn)動的分類，描述的重點(diǎn)不同，則結(jié)果表述不同.這里的運(yùn)動方向?qū)嵸|(zhì)就是運(yùn)動軌跡上該點(diǎn)的切線方向.要點(diǎn)提煉拋體運(yùn)動有的是直線運(yùn)動，有的是曲線運(yùn)動.思維拓展速度是矢量，只要大小變化或方向變化或大小方向都變化，就說速度是變化的.受力分析和運(yùn)動分析是解決動力學(xué)問題的思維基礎(chǔ).要點(diǎn)提煉拋體做直線或曲線運(yùn)動取決于初速度方向.“拋體一出手，就知直與曲.”全析提示桌面盡可能平整光滑.圓弧槽可以用一本書做成一個“V”形槽替代.磁鐵放置時，兩磁極連線與所畫直線一致