《5.1曲線運(yùn)動(dòng)》上課用

5.1曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)行駛的車流轉(zhuǎn)彎的火車觀察觀察軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫做曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)的位移曲線運(yùn)動(dòng)的位移我們用平面直角坐標(biāo)系來(lái)描述運(yùn)動(dòng)員擲鏈球時(shí)，鏈球做什么運(yùn)動(dòng)？鏈球做曲線運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)員放手的時(shí)刻不同，鏈球飛出的方向如何？放手的時(shí)刻不同，鏈球飛出的方向也不同。曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向在不斷變化怎樣確定曲線運(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)的速度方向火星由于慣性，以脫離砂輪時(shí)的速度沿切線方向飛出，切線方向即為火星飛出時(shí)的速度方向水滴沿切線方向飛出；水滴飛出的方向就表示雨傘上和水滴接觸處的質(zhì)點(diǎn)的速度方向，該質(zhì)點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向沿切線方向曲線運(yùn)動(dòng)速度方向：

運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)瞬時(shí)速度的方向，就是這一點(diǎn)的曲線的切線方向。

AB0圓的切線曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向在變，所以曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。如圖所示，質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)在時(shí)間△t內(nèi)從A到B，如何求這段時(shí)間內(nèi)的平均速度？根據(jù)瞬時(shí)速度的定義，又如何求解質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)的瞬時(shí)速度呢？ABCD質(zhì)點(diǎn)在時(shí)間△t內(nèi)從A到B，這段時(shí)間內(nèi)的位移即為割線AB，平均速度的方向就是割線AB的方向。

如果△t取得越小，平均速度的方向依次變?yōu)楦罹€AC、AD…的方向。當(dāng)△t→0時(shí),割線就成了切線，即平均速度極限值即為A點(diǎn)的瞬時(shí)速度,它的方向便在過(guò)A的切線方向上。2.人造地球衛(wèi)星做曲線運(yùn)動(dòng)1.拋出的物體做曲線運(yùn)動(dòng)3.滑雪運(yùn)動(dòng)員騰空躍起4.砂輪的運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)速度方向判斷：演示實(shí)驗(yàn)以紅蠟塊運(yùn)動(dòng)為例我們以下面實(shí)驗(yàn)中的紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)為例，看一看怎樣在平面直角坐標(biāo)系中研究物體的運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)分析AB實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)1AB實(shí)驗(yàn)2ABDC實(shí)驗(yàn)2：紅蠟塊在上升的同時(shí)，玻璃管水平向右勻速移動(dòng)，紅蠟塊實(shí)際上是斜向右上方運(yùn)動(dòng)的。紅蠟塊將沿直線AC到達(dá)C，位移是AC。紅蠟塊同時(shí)參與了兩個(gè)運(yùn)動(dòng)：1.在玻璃管中豎直向上的運(yùn)動(dòng)（由A到B）2.隨玻璃管水平向右的運(yùn)動(dòng)（由A到D）結(jié)論:紅蠟塊實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)是這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)合成的結(jié)果實(shí)驗(yàn)分析：實(shí)驗(yàn)1：紅蠟塊R沿玻璃管勻速上升，做直線運(yùn)動(dòng)。紅蠟塊R由A到B，它的位移是AB。實(shí)驗(yàn)分析蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線嗎？在黑板的背景前我們看出蠟塊是向右上方運(yùn)動(dòng)的。那么，蠟塊的“合運(yùn)動(dòng)”的軌跡是直線嗎？合運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)嗎？這些都不是單憑觀察能夠解決的。蠟塊位置建立直角坐標(biāo)系蠟塊的位置P的坐標(biāo)：x=vxty=vyt消去時(shí)間t：蠟塊相對(duì)于黑板的運(yùn)動(dòng)軌跡是過(guò)原點(diǎn)的一條直線蠟塊位移從計(jì)時(shí)開始到時(shí)刻t，蠟塊運(yùn)動(dòng)位移的大小是：位移的方向：蠟塊速度物體運(yùn)動(dòng)的合成與分解物體位移的合成與分解物體速度的合成與分解物體加速度合成與分解所有的合運(yùn)動(dòng)是指物體的實(shí)際的運(yùn)動(dòng)。所有的分運(yùn)動(dòng)是指物體在某一個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)。所有的合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)都是同時(shí)發(fā)生的。注意分運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)的分解分速度分位移分加速度合成分解合速度合位移合加速度☆運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵循平行四邊形定則aa1a2v1v2v運(yùn)動(dòng)的合成與分解是指x、v、

a

的合成與分解。速度、位移、加速度都是矢量，合成與分解時(shí)均遵循平行四邊形定則ABxx1x2分速度分速度合速度分加速度合加速度位移的合成速度的合成加速度的合成分加速度合位移分位移分位移運(yùn)動(dòng)的合成是惟一的，而運(yùn)動(dòng)的分解不是惟一的，通常按運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的實(shí)際效果分解。合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系1.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性2.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有獨(dú)立性3.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等效性討論:兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng),合運(yùn)動(dòng)是什么運(yùn)動(dòng)?兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，由于分速度矢量是恒定的，合速度矢量也是恒定的，所以合運(yùn)動(dòng)也應(yīng)該是勻速直線運(yùn)動(dòng)。如果改變兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)情況，則其合運(yùn)動(dòng)的情況如何呢？規(guī)律總結(jié):1、兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)還是勻速直線運(yùn)動(dòng)。2、兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)還是勻加速直線運(yùn)動(dòng)3、一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)、一個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)。

曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)（速度方向是變化的）為什么會(huì)變化呢？有加速度F合不為0探究：

物體在什么條件下才做曲線運(yùn)動(dòng)呢？以此可以的出，物體做曲線運(yùn)動(dòng)首先由滿足所受的合外力不為零。那么是否滿足這個(gè)條件就可以了呢？很顯然不是的，我們?cè)谠谇懊鎸W(xué)習(xí)過(guò)自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)，它們都是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，而非曲線運(yùn)動(dòng)，它們的受力和速度都在同一條直線上。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)。曲線運(yùn)動(dòng)條件1.速度V≠0，F(xiàn)合≠02.合力F的方向與速度V不在同一條直線上。F合與v夾角為銳角時(shí)，物體做加速曲線運(yùn)動(dòng)；F合與v夾角為鈍角時(shí)，物體做減速曲線運(yùn)動(dòng)；F合與v夾角為直角時(shí)，物體做勻速率曲線運(yùn)動(dòng)；vF觀察軌跡的彎曲與力、速度方向有什么關(guān)系？

關(guān)系：速度和力在兩邊，軌跡夾中間，

速度向力偏，力指向凹側(cè)。ABCABC物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止合外力為零或不受外力合外力不為零合外力方向速度方向同一直線上不在同一直線上變速直線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)小結(jié)：曲線運(yùn)動(dòng)

3.速度方向：

質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)（或某一時(shí)刻）的瞬時(shí)速度方向沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。4.質(zhì)點(diǎn)曲線運(yùn)動(dòng)中的速度方向是時(shí)刻在變，所以曲線運(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)。5.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件：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)6.關(guān)系：速度和力在兩邊，軌跡夾中間

速度向力偏，力指向凹側(cè)。

1.概念:軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng)。2.思想:化曲為直運(yùn)動(dòng)的合成與分解解決實(shí)際問(wèn)題例題分析飛機(jī)起飛時(shí)以300km/h的速度斜向上飛，飛行方向與水平方面的夾角30o。求水平方向的分速度vx和豎直方向的分速度vy請(qǐng)同學(xué)們思考并獨(dú)立完成例題分析例題分析與解題分解方法：水流方向：垂直河岸方向：速度為的勻速直線運(yùn)動(dòng)速度為的勻速直線運(yùn)動(dòng)Ｖ２Ｖ１Ｖｄ１、船渡河的最小時(shí)間在垂直于河岸方向上：四、小船過(guò)河問(wèn)題的分析2、船渡河的最小位移（1）當(dāng)時(shí)ｄv1vv2

船垂直于河岸渡河航程最短（等于河寬d），這時(shí)航向（船頭）應(yīng)斜上游，與上游河岸夾角為

知識(shí)簡(jiǎn)析（2）當(dāng)時(shí)ｄv1v2船不能垂直于河岸過(guò)河，當(dāng)航向斜向上游與河岸夾角為航程最短，且等于

知識(shí)簡(jiǎn)析[課堂訓(xùn)練]關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是…….()A曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)B曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向不斷變化，但速度的大小可以不變C曲線運(yùn)