物理人教版必修2-1曲線運(yùn)動(dòng)省公開課一等獎(jiǎng)全國示范課微課金獎(jiǎng)?wù)n件

第五章曲線運(yùn)動(dòng)1．曲線運(yùn)動(dòng)第1頁

1．運(yùn)動(dòng)軌跡是________運(yùn)動(dòng)，稱為曲線運(yùn)動(dòng)．在曲線運(yùn)動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時(shí)刻)速度方向就是曲線在這一點(diǎn)________方向．曲線運(yùn)動(dòng)中速度方向是時(shí)刻改變，所以曲線運(yùn)動(dòng)是一個(gè)________運(yùn)動(dòng)．曲線切線變速2．曲線運(yùn)動(dòng)位移：如圖5－1－1所表示，做曲線運(yùn)動(dòng)物l體從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，它位移是______．

圖5－1－1第2頁

3．質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)旅程總是________位移大小；受到合外力和速度一定不為______，合外力方向指向________．大于零曲線內(nèi)側(cè)分運(yùn)動(dòng)

4．分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)：一個(gè)物體同時(shí)參加幾個(gè)運(yùn)動(dòng)，參加這幾個(gè)運(yùn)動(dòng)都屬于________，而物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)就是合運(yùn)動(dòng)． (1)同一條直線上兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)合成：同向相______，反向相________．結(jié)合抵消平行四邊形定則

(2)不在同一條直線上兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)合成時(shí)，遵照___________________．第3頁5．做曲線運(yùn)動(dòng)物體，在運(yùn)動(dòng)過程中，一定改變物理量是(B

)A．速率C．合外力B．速度D．加速度

解析：曲線運(yùn)動(dòng)速度大小可能不變，所以速率可能不變，A錯(cuò)誤；而速度方向一定隨時(shí)改變，所以速度一定改變，B正確；曲線運(yùn)動(dòng)可能是勻變速運(yùn)動(dòng)，所以合外力可能不變，由牛頓第二定律知，加速度也可能不變，C、D錯(cuò)誤．第4頁6．(雙選)關(guān)于運(yùn)動(dòng)合成與分解，以下說法正確是(A．由兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)不是唯一確定

)

B．由合運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，能夠有不一樣分解方法 C．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，才能將這個(gè)運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng) D．任何形式運(yùn)動(dòng)，都能夠用幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)來代替

解析：假如分運(yùn)動(dòng)確定了，合運(yùn)動(dòng)也是唯一確定，A錯(cuò)誤；合運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)時(shí)，能夠依據(jù)運(yùn)動(dòng)實(shí)際效果分解或正交分解，B正確；任何形式運(yùn)動(dòng)，能夠用兩個(gè)或兩個(gè)以上分運(yùn)動(dòng)來代替，只要分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)效果一致就能夠了，C錯(cuò)誤、D正確．BD第5頁知識(shí)點(diǎn)1曲線運(yùn)動(dòng)及其速度方向

生活中大部分運(yùn)動(dòng)都是曲線運(yùn)動(dòng)，如圖5－1－2甲中絢麗曲線就是汽車行駛時(shí)，其車燈在相機(jī)里經(jīng)過長時(shí)間曝光留下“路徑”．那么曲線運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)呢？

圖5－1－2第6頁討論：曲線小于

(1)曲線運(yùn)動(dòng)軌跡是________，其位移大小一直________旅程． (2)圖乙中雨點(diǎn)沿雨傘邊緣________方向飛出，圖丙中泥漿沿車輪邊緣________方向飛出．切線切線

(3)依據(jù)牛頓第一定律，雨點(diǎn)離開雨傘后，泥漿離開車輪后，不再受到力作用，因?yàn)開_______會(huì)保持脫離曲線時(shí)速度做____________運(yùn)動(dòng)．慣性勻速直線第7頁

(4)質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向是時(shí)刻改變，任一時(shí)刻(或任一位置)瞬時(shí)速度方向與這一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)所在位置處曲線切線方向一致，并指向質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向．曲線運(yùn)動(dòng)中質(zhì)點(diǎn)在某點(diǎn)瞬時(shí)速度方向，就是質(zhì)點(diǎn)從該點(diǎn)脫離曲線后自由運(yùn)動(dòng)方向，也就是曲線上這一點(diǎn)________方向．切線第8頁1．曲線運(yùn)動(dòng)：(1)定義：運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線運(yùn)動(dòng)．(2)位移：由物體運(yùn)動(dòng)起始點(diǎn)指向抵達(dá)位置有向線段．位移大小總小于物體運(yùn)動(dòng)旅程．第9頁2．曲線運(yùn)動(dòng)速度方向：(1)運(yùn)動(dòng)方向：質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻(或某一位置)速度方向，就是曲線在這一點(diǎn)切線方向．(2)了解：①切線方向和物體運(yùn)動(dòng)趨向(軌跡延伸方向)相對(duì)應(yīng)．如圖5－1－3所表示．圖5－1－3第10頁

②做曲線運(yùn)動(dòng)物體速度方向(即軌跡上各點(diǎn)切線方向)時(shí)刻都在改變，故曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)．③做曲線運(yùn)動(dòng)物體一定含有加速度，即做曲線運(yùn)動(dòng)物體所受合外力一定不為零，若合外力恒定則為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．第11頁3．曲線運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：(1)曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，但不一定是勻變速運(yùn)動(dòng)．(2)曲線運(yùn)動(dòng)速度大小不一定改變，但速度方向一定變化．(3)曲線運(yùn)動(dòng)一定含有加速度，一定受到合外力作用．(4)變速運(yùn)動(dòng)可能是直線運(yùn)動(dòng)，也可能是曲線運(yùn)動(dòng)；加速度恒定勻變速運(yùn)動(dòng)也可能是曲線運(yùn)動(dòng)．第12頁【例1】(雙選)一質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)，則在這段時(shí)間內(nèi)()

A．速度方向一定在不停地改變，加速度能夠?yàn)榱?B．速度方向一定在不停地改變，加速度不能夠?yàn)榱?C．速度大小能夠不變，加速度能夠?yàn)榱?D．速度大小能夠不變，加速度不能夠?yàn)榱?/p>

解析：因?yàn)槲矬w做曲線運(yùn)動(dòng)，則速度方向一定改變，也就是速度一定發(fā)生改變，但速度大小不一定發(fā)生改變，故物體必有加速度，由此可知B、D正確．

答案：BD第13頁【觸類旁通】1．(雙選)關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)速度，以下說法正確是()A．速度大小與方向都在時(shí)刻改變CD

B．速度大小不停發(fā)生改變，速度方向不一定發(fā)生改變 C．速度方向不停發(fā)生改變，速度大小不一定發(fā)生改變 D．質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)速度方向就是軌跡上該點(diǎn)切線方向

解析：做曲線運(yùn)動(dòng)物體，速度大小能夠不發(fā)生改變，但速度方向一定會(huì)發(fā)生改變，故A、B錯(cuò)誤，C正確；質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)速度方向就是軌跡上該點(diǎn)切線方向，D正確．第14頁知識(shí)點(diǎn)2速度合成與分解

如圖5－1－4所表示為某戰(zhàn)斗機(jī)飛行時(shí)投彈情景．顯然投出彈頭運(yùn)動(dòng)看起來是直線運(yùn)動(dòng)，這其實(shí)是彈頭在豎直方向上分運(yùn)動(dòng)． 如圖5－1－5所表示，是個(gè)耍猴雜技，猴子沿直桿由A向B勻速向上爬，向上爬行速度為0.3m/s，同時(shí)人用頭頂著直桿水平勻速移動(dòng)，移動(dòng)速度為0.4m/s，已知在10s內(nèi)，猴子由A運(yùn)動(dòng)到B，而人由甲位置運(yùn)動(dòng)到了乙位置．第15頁圖5－1－4圖5－1－5討論：分水平豎直

(1)一個(gè)物體合運(yùn)動(dòng)，即實(shí)際運(yùn)動(dòng)能夠分解為幾個(gè)____運(yùn)動(dòng)來描述． (2)猴子實(shí)際運(yùn)動(dòng)能夠分解成與人勻速移動(dòng)一樣________方向分運(yùn)動(dòng)和沿桿勻速爬行________方向分運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)相互垂直．第16頁

(3)猴子在水平方向上位移，與人在水平方向上位移相同，是________，而豎直方向位移為________，從圖5－1－5中看，這兩個(gè)位移所組成平行四邊形對(duì)角線剛好就是猴子實(shí)際總位移，為________．4m3m5m

(4)猴子在水平方向速度與人在水平方向速度都一樣，為0.4m/s，而在豎直方向速度為0.3m/s，從圖5－1－5中看，這兩個(gè)速度所組成平行四邊形對(duì)角線剛好就是猴子實(shí)際總速度，為________．0.5m/s(5)猴子運(yùn)動(dòng)分位移、分速度合成都遵從矢量合成法則，即________________定則．平行四邊形第17頁1．合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)：假如物體同時(shí)參加了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)，那么物體實(shí)際發(fā)生運(yùn)動(dòng)稱為合運(yùn)動(dòng)，參加運(yùn)動(dòng)稱為分運(yùn)動(dòng)．2．合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)關(guān)系：(1)獨(dú)立性：分運(yùn)動(dòng)之間互不相干，互不影響．

(2)等時(shí)性：各個(gè)分運(yùn)動(dòng)及其合運(yùn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生，同時(shí)結(jié)束． (3)等效性：各個(gè)分運(yùn)動(dòng)疊加起來效果與合運(yùn)動(dòng)相同，合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)是等效替換關(guān)系，同一運(yùn)動(dòng)中不能重復(fù)考慮． (4)同一性：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)必須是同一物體，相對(duì)同一個(gè)參考系來描述．第18頁3．運(yùn)動(dòng)合成與分解：已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)，叫做運(yùn)動(dòng)合成；已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)，叫做運(yùn)動(dòng)分解．(1)運(yùn)動(dòng)分解是運(yùn)動(dòng)合成逆過程．(2)分解方法：依據(jù)運(yùn)動(dòng)實(shí)際效果分解或正交分解．4．運(yùn)算法則：

運(yùn)動(dòng)合成與分解是指位移、速度、加速度矢量合成與分解，必須按實(shí)際情況進(jìn)行，遵從平行四邊形定則．(1)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)在同一直線上時(shí)，同向相結(jié)合，反向相抵消．(2)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)不在同一直線上時(shí)，按照平行四邊形定則或三角形法則進(jìn)行合成．第19頁5．運(yùn)動(dòng)分解標(biāo)準(zhǔn)：(1)等效性標(biāo)準(zhǔn)：兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)效果與合運(yùn)動(dòng)實(shí)際效果，完全等效，能夠相互替換．(2)符合實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)：依據(jù)分運(yùn)動(dòng)實(shí)際效果將合運(yùn)動(dòng)分解．(3)解題方便標(biāo)準(zhǔn)：依據(jù)解題需要按詳細(xì)情況進(jìn)行分解．第20頁

【例2】一艘小船在100m寬河中橫渡到對(duì)岸，已知水流速度v1＝3m/s，小船在靜水中速度v2＝4m/s.問： (1)欲使船渡河時(shí)間最短，船應(yīng)該怎樣渡河？最短時(shí)間是多少？船經(jīng)過位移多大？(2)欲使航行距離最短，船應(yīng)該怎樣渡河？渡河時(shí)間多長？第21頁

解：(1)欲使船渡河時(shí)間最短，船頭方向應(yīng)該垂直于河岸，如圖5－1－6所表示．船經(jīng)過位移大小圖5－1－6圖5－1－7第22頁

(2)船渡河最短位移即為河寬，船合速度方向應(yīng)垂直于河岸，如圖5－1－7所表示．第23頁

規(guī)律延伸：當(dāng)v1>v2

時(shí)，求船渡河最小位移．此時(shí)船不能垂直渡河，設(shè)船頭指向與合速度成α角，合速度與水流方向成β角，如圖5－1－8所表示．顯然β越大位移越小，以v2

末端為圓心，以v1

大小為半徑作圓，顯然當(dāng)α＝90°時(shí)，位移最小，即當(dāng)船頭指向和實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向垂直時(shí)，渡河位移最小，為s＝圖5－1－8第24頁【觸類旁通】2．關(guān)于運(yùn)動(dòng)合成，以下說法正確是()CA．合運(yùn)動(dòng)速度一定比每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)速度大B．兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)C．兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定與合運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等D．合運(yùn)動(dòng)加速度一定比每個(gè)分運(yùn)動(dòng)加速度大第25頁

3．(年佛山高一期末)寬為d一條河，越靠近河中心水流速越大，小船在靜水中速度為v0，渡河時(shí)船頭垂直河)C岸，則以下說法錯(cuò)誤是(

d

A．渡河時(shí)間為

v0B．用此種方式渡河，所用時(shí)間最短C．小船渡河軌跡為直線D．小船抵達(dá)河中心時(shí)速度最大第26頁4．(雙選，2012年中山高一期末)當(dāng)船速大于水速時(shí)，以下關(guān)于渡船說法正確是()BDA．船頭方向斜向上游，渡河時(shí)間最短B．船頭方向垂直河岸，渡河時(shí)間最短C．當(dāng)水流速度變大時(shí)，渡河最短時(shí)間變長D．當(dāng)水流速度改變時(shí)，渡河最短時(shí)間不變第27頁知識(shí)點(diǎn)3曲線運(yùn)動(dòng)條件

如圖5－1－9所表示，將圓弧形滑軌放在鋪了一層白紙平滑桌面上，使其底端與桌面相切，讓小鐵球從圓弧形滑軌滾下以取得一定初速度．為便于觀察，在離開滑軌處沿小鐵球運(yùn)動(dòng)方向用直尺在白紙上畫一直線．

圖5－1－9第28頁討論：水平向左水平向左直線

(1)圖甲中，小鐵球從滑軌滾下時(shí)，速度方向_________，因?yàn)榇盆F對(duì)小鐵球吸引，小鐵球在桌面上受到合外力方向_________，初速度方向和合外力方向在同一______上，小鐵球在桌面上做加速直線運(yùn)動(dòng)．水平向左指向磁鐵

(2)圖乙中，小鐵球從滑軌滾下時(shí)，速度方向________，由于磁鐵對(duì)小鐵球吸引，小鐵球在桌面上受到合外力方向________，初速度方向和合外力方向______同一直線上，小鐵球在桌面上做______運(yùn)動(dòng)．曲線合外力初速度

(3)當(dāng)物體所受_______方向與________方向在同一直線上時(shí)，物體做直線運(yùn)動(dòng)，不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)．不在第29頁1．物體做曲線運(yùn)動(dòng)條件：

(1)條件：當(dāng)物體受到合外力與其運(yùn)動(dòng)方向不共線時(shí)，物體將做曲線運(yùn)動(dòng)，與其受到合外力大小及合外力是否改變無關(guān)．

(2)合外力作用效果：研究曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可將物體所受合外力沿速度方向(切線)和垂直速度方向(法線)進(jìn)行分解．如圖5－1－10所表示，切線方向上分力F1

將產(chǎn)生切向加速度，其作用是改變速度大小，而垂直速度方向上分力F2將產(chǎn)生法向(向心)加速度，其作用是改變速度方向．第30頁圖5－1－10圖5－1－11

(3)合外力與軌跡關(guān)系：物體在做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它所受合外力總是指向運(yùn)動(dòng)軌跡曲線凹側(cè)，物體加速度也指向該曲線凹側(cè)，也就是說運(yùn)動(dòng)軌跡向合外力方向偏轉(zhuǎn)，即物體運(yùn)動(dòng)軌跡夾在速度矢量與合外力矢量之間，如圖5－1－11所示．第31頁2．質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)判斷：(1)a(或F)跟v在同一直線上時(shí)物體做直線運(yùn)動(dòng)：a恒定時(shí)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)；a改變時(shí)做變加速直線運(yùn)動(dòng)．(2)a(或F)跟v不在同一直線上時(shí)物體做曲線運(yùn)動(dòng)：a恒定時(shí)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；a改變時(shí)做變加速曲線運(yùn)動(dòng)．3．判斷兩個(gè)互成角度直線運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)：(1)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，則合運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)．(2)有加速度時(shí)，加速度恒定，為勻變速運(yùn)動(dòng)；加速度改變，為變加速運(yùn)動(dòng)．第32頁①v、a同向，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；v、a反向，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．

②v、a成角度，物體做變速曲線運(yùn)動(dòng)(軌跡在v、a之間，和速度v方向相切，逐步向a方向靠近，但不可能到達(dá)，如圖5－1－12所表示)．圖5－1－12第33頁【例3】質(zhì)點(diǎn)在力F1、F2、F3

作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)．)若突然撤去F1，則該質(zhì)點(diǎn)( A．可能做曲線運(yùn)動(dòng)B．可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)C．一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)D．一定做變速曲線運(yùn)動(dòng)

解析：由題意可知，F(xiàn)1、F2、F3

合外力為零．當(dāng)撤去F1后，質(zhì)點(diǎn)受到合外力與F1

方向相反、大小相等．因而質(zhì)點(diǎn)所受合外力恒定，當(dāng)F1

方向與v方向在同一直線上時(shí)，物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)F1方向與v方向不在同一直線上時(shí)，質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．故A正確．

答案：A第34頁【觸類旁通】5．(雙選)以下說法正確是()CD

A．物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動(dòng) B．物體在變力作用下不可能做直線運(yùn)動(dòng) C．物體在變力或恒力作用下都有可能做曲線運(yùn)動(dòng) D．物體在變力或恒力作用下都有可能做直線運(yùn)動(dòng)

解析：合外力方向與速度方向在同一直線上時(shí)，物體做直線運(yùn)動(dòng)，合外力恒定，物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，合外力改變，物體做非勻變速直線運(yùn)動(dòng)；反之，合外力方向與速度方向不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)，合外力能夠恒定，也能夠改變．第35頁

6．若已知物體運(yùn)動(dòng)初速度v0方向及它受到恒定合外力F方向，以下圖中a、b、c、d分別表示物體運(yùn)動(dòng)軌跡，其中正確是()B

解