[新教材]《曲线运动》高中物理课件.pptx

1、第五章第五章 抛体运动抛体运动学习目标学习目标 1.通过观察生活中的曲线运动和实验现象,知道做曲线运动的物体在某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向,发展对速度矢量性的认识,从而知道曲线运动是变速运动.培养观察能力和分析总结能力,体会用极限思想从理论角度分析曲线运动的速度方向.2.通过观察实验现象,运用牛顿第二定律进行科学推理,得出物体做曲线运动的条件,会根据运动轨迹判断做曲线运动的物体所受合力或加速度的大致方向,深化对力与运动关系的认识.1曲线运动曲线运动知识点一曲线运动的速度方向知识点一曲线运动的速度方向1.汽车在盘山公路上的运动是什么运动汽车在盘山公路上的运动是什么运动?为什么为什么?答案

2、:曲线运动.因为汽车运动的轨迹是曲线.答案答案:“火星火星”沿着从砂轮飞出点的切线方向飞出沿着从砂轮飞出点的切线方向飞出.2.如图显示了砂轮打磨金属块时,脱落“火星”的运动轨迹.“火星”在脱落前瞬间的速度方向如何?3.质点在某一点的速度方向质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点沿曲线在这一点的的 .切线方向切线方向4.为什么说曲线运动是变速运动为什么说曲线运动是变速运动?变速运动一变速运动一定是曲线运动吗定是曲线运动吗?答案答案:由于曲线运动的速度方向是变化的由于曲线运动的速度方向是变化的,所以所以曲线运动是变速运动曲线运动是变速运动,但变速运动不一定是曲线但变速运动不一定是曲线运动运动,比如

3、变速直线运动比如变速直线运动.知识点二物体做曲线运动的条件知识点二物体做曲线运动的条件 1.在某一高度在某一高度h,水平抛出一物体水平抛出一物体,物体做直线运动还物体做直线运动还是做曲线运动是做曲线运动?忽略空气阻力忽略空气阻力,在运动过程中在运动过程中,物体受什物体受什么力么力?物体的受力方向与物体运动方向有什么关系物体的受力方向与物体运动方向有什么关系?答案答案:水平抛出的物体做曲线运动水平抛出的物体做曲线运动.在下落过程中在下落过程中,物物体受到重力的作用体受到重力的作用.重力的方向竖直向下重力的方向竖直向下,运动的方向斜运动的方向斜向下向下,二者的方向不在同一直线上二者的方向不在同一直

4、线上.2.大量事实表明:当物体所受合力的方向与它的速度方向不在 时,物体做曲线运动.同一直线上同一直线上 3.你能结合牛顿第二定律,分析为什么物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动吗?答案答案:根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律,物体加速度的方向与它所受物体加速度的方向与它所受合力的方向总是一致的合力的方向总是一致的.当物体所受合力的方向与速度的当物体所受合力的方向与速度的方向不在同一直线上时方向不在同一直线上时,加速度的方向也就与速度的方向加速度的方向也就与速度的方向不在同一直线上了不在同一直线上了,于是物体的速度方向要发生变化于是物体的速度方向要发生变化,物体物体就

5、做曲线运动就做曲线运动.小试身手小试身手 判断下列说法的正误并和同学交流判断下列说法的正误并和同学交流(正确的打正确的打“”,错误错误的打的打“”).”).1.1.曲线运动一定是变速运动曲线运动一定是变速运动.(.()2.2.物体做曲线运动时物体做曲线运动时,合力一定是变力合力一定是变力.(.()3.3.质点在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向质点在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向.()4.4.曲线运动中速度的大小不断发生变化曲线运动中速度的大小不断发生变化,速度的方向不变速度的方向不变.()5.5.做曲线运动的物体做曲线运动的物体,有可能处于平衡状态有可能处于平衡状态.(.()

6、6.6.做曲线运动的物体做曲线运动的物体,所受的合力的方向有可能与速度方所受的合力的方向有可能与速度方向在一条直线上向在一条直线上.(.()探究一曲线运动的速度方向探究一曲线运动的速度方向问题情境问题情境 如图所示,某同学做观察做曲线运动的物体的速度方向的实验:在水平桌面上放一张白纸,白纸上摆一条由几段稍短的弧形轨道组合而成的弯道,使表面沾有红色印泥的钢球以一定的初速度从弯道的C端滚入.1.钢球分别从出口A、B离开后会各自在白纸上留下一条运动的印迹,如图中虚线所示,钢球在A、B位置时的速度方向如何?请在图中画出来.答案:钢球在A、B位置的速度方向分别沿轨道在A、B的切线方向,如图所示.2.除以

7、上实验方法外,你能否从理论角度分析曲线运动的速度方向?答案:能.假设下图中的曲线是某一质点的运动轨迹.若质点在一段时间内从B点运动到A点,则质点的平均速度的方向由B点指向A点.当B点越来越靠近A点时,质点的平均速度方向将越来越接近A点的切线方向.当B点与A点的距离接近0时,质点在A点的速度方向沿过A点的切线方向.过程建构过程建构 曲线运动的速度特点.(1)速度方向总是沿切线方向.曲线运动中质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向,就是质点从该时刻(或该位置)脱离曲线后自由运动的方向,也就是曲线上这一点的切线方向.(2)速度时刻改变.速度是矢量,既有大小,又有方向.质点做曲线运动,速度的方向时刻发

8、生变化,因此曲线运动一定是变速运动.板书速度等于运动物体在单位时间内通过的路程注意：反冲运动中平均动量守恒(2)氢原子的能级和轨道半径(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性(3)单位1、“连通器”是液体压强知识的应用。在进行这一环节时，我首先出示一个连通器，让学生猜想往里面装水后，水面最后会怎样？然后让一名学生上台操作去验证自己的猜想；通过演示得出连通器的概念及特点。EkhW01经历观察物理现象的过程，能简单描述所观察现象的主要特征，具有初步的观察能力得到的物理量例：如右图所示的水平地面上放有一个边长为30cm的正方体箱子，箱子重50 N，其顶部有一根长20 cm、横截面积为4 cm2

9、竖直的管子与箱子相通，管子重10 N，管子和箱子都灌满水，求：(3)速度要合理2动量守恒定律的表达式：生汽车的速度比火车大，所以汽车跑得快(2)测定单色光的波长 【典例1】如图所示的曲线为某同学抛出的铅球的运动轨迹(铅球视为质点),A、B、C为曲线上的三点.铅球在B点的速度方向是()A.由A指向B B.由B指向D C.由B指向C D.由B指向E 解析:物体做曲线运动的速度方向为运动轨迹上经过该物体做曲线运动的速度方向为运动轨迹上经过该点的切线方向点的切线方向,题图中铅球实际沿曲线题图中铅球实际沿曲线ABC运动运动,故它在故它在B点点的速度方向应为由的速度方向应为由B指向指向D,选项选项B正确正

10、确.答案:B 【变式】(多选)关于曲线运动,下列说法正确的是()A.曲线运动是一种变速运动 B.做曲线运动的物体所受合力一定不为0 C.做曲线运动的物体所受合力一定是变化的 D.曲线运动不可能是一种匀变速运动 解析:曲线运动中速度方向时刻在改变曲线运动中速度方向时刻在改变,故曲线运动是故曲线运动是变速运动变速运动,选项选项A正确正确;做曲线运动的物体所受合力一定不为做曲线运动的物体所受合力一定不为0,当做曲线运动的物体所受合力不变时当做曲线运动的物体所受合力不变时,物体做匀变速曲线物体做匀变速曲线运动运动,选项选项B正确正确,选项选项C、D错误错误.答案:AB探究二物体做曲线运动的条件探究二物

11、体做曲线运动的条件问题情境问题情境 如图所示如图所示,在光滑水平桌面上放一斜面在光滑水平桌面上放一斜面,一钢球从斜面上一钢球从斜面上无初速度滚下无初速度滚下.甲甲乙乙丙丙 1.如图甲所示,钢球滚至光滑水平桌面后将做什么运动?为什么?答案答案:钢球滚至光滑水平桌面后将做匀速直线运动钢球滚至光滑水平桌面后将做匀速直线运动.因为因为钢球在光滑水平桌面上仅受重力和支持力钢球在光滑水平桌面上仅受重力和支持力,它们是一对平衡它们是一对平衡力力.2.如图乙所示,在钢球运动路线的正前方放一块磁铁,钢球将做什么运动?为什么?答案:钢球将做加速直线运动.因为钢球在竖直方向上受重力和支持力,它们是一对平衡力,在水平

12、方向上受磁铁的吸引力,此力的方向与运动方向相同.3.如图丙所示,在钢球运动路线的旁边放一块磁铁,钢球将做什么运动?合力的方向和运动方向以及轨迹弯曲情况之间存在着怎样的关系?答案:钢球将做曲线运动.钢球所受合力等于钢球所受磁铁的吸引力,合力方向和运动方向不在一条直线上且合力方向指向轨迹弯曲的凹侧.4.你能结合以上探究和生活经验,总结出物体做曲线运动的条件吗?答案:当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动.过程建构过程建构 1.物体做曲线运动的条件.(1)动力学条件:合力的方向与速度方向不在同一条直线上.这包含三个方面的内容:初速度不为0;合力不为0;合力与速度方向不共线

13、.(2)运动学条件:加速度的方向与速度方向不在同一条直线上.2.曲线运动的两个重要规律.(1)合力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体做曲线运动,速率越来越大;合力方向与速度方向的夹角为直角时,物体做曲线运动,速率不变;合力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体做曲线运动,速率越来越小.(2)物体做曲线运动时,物体的运动轨迹应夹在速度方向与合力方向之间,物体所受合力的方向指向运动轨迹的凹侧.【典例2】下列四幅图中,能正确反映做曲线运动的物体的运动轨迹、速度v和所受合力F关系的是()ABCD 学会审题 根据“运动轨迹一定在速度方向和合力方向之间且弯向合力的方向”进行分析判断.解析解析:A图中速度的方向

14、不沿曲线的切线方向图中速度的方向不沿曲线的切线方向,故选故选项项A错误错误;B图中速度的方向沿曲线的切线方向图中速度的方向沿曲线的切线方向,合力合力F指指向曲线的凹侧向曲线的凹侧,故选项故选项B正确正确;C图中速度的方向沿曲线的图中速度的方向沿曲线的切线方向切线方向,但合力的方向指向曲线弯曲的凸侧但合力的方向指向曲线弯曲的凸侧,这是不可这是不可能的能的,故选项故选项C错误错误;D图中速度的方向不沿曲线的切线方图中速度的方向不沿曲线的切线方向向,合力的方向没有指向轨迹的凹侧合力的方向没有指向轨迹的凹侧,故选项故选项D错误错误.答案答案:B 【变式】质点在某一平面内沿曲线由P运动到Q,如果用v、a

15、、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合力,则下列选项可能正确的是()ABCD 解析:质点做曲线运动时质点做曲线运动时,速度方向是曲线上这一点的速度方向是曲线上这一点的切线方向切线方向,质点所受合力和加速度的方向指向运动轨迹的质点所受合力和加速度的方向指向运动轨迹的凹侧凹侧,选项选项A、B、C错误错误,选项选项D正确正确.答案:D课堂评价课堂评价 1.(多选)如图所示,一摩托车在水平路面上做曲线运动,下列说法正确的是()A.摩托车的速度方向沿轨迹曲线的切线方向 B.摩托车运动的加速度可能为0 C.摩托车的速度一定变化 D.摩托车所受的合力为0 答案:AC 2.一个物体做曲线运动,在某

16、时刻物体的速度v和合力F的方向可能正确的是()ABCD答案:A 3.如果自行车轮子没有挡泥板,当轮子上附着的泥巴因车轮快速转动而被甩落时,如果不考虑空气阻力的作用,下列说法正确的是()A.泥巴在最初一段时间内,将做匀速直线运动 B.任何情况下被甩落,泥巴都做曲线运动 C.泥巴离开轮子时的速度方向没有任何规律可循 D.泥巴做曲线运动的条件是所受重力与它的速度方向不在同一直线上1守恒条件3.(1)能级之间跃迁时放出的光子频率是不连续的(2)分类(7)整理好实验器材放回原处3应用动量定理解释的两类物理现象(1)用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球一、原子的核式结构 了解眼镜是怎样矫正

17、视力的。近视眼的成因和矫正与学生的生活密切相关，同时也是本节课的重难点，应用到的物理知识也比较多，所以采用对比实验探究法、观察法、归纳法，使学生经历、领会近视眼的成因和矫正，体现新课程标准“从生活走向物理，从物理走向社会”的发展理念。具体我是这样设计的：(4)箱子对水平面的压力和压强。(1)现象：物体的不同部分在内力的作用下向相反方向运动为了更好的突破重难点，我把近视眼的成因和矫正与远视眼的成因与矫正放到同一张幻灯片上，让学生对比理解，加深记忆。为了更好的突破重难点，我把近视眼的成因和矫正与远视眼的成因与矫正放到同一张幻灯片上，让学生对比理解，加深记忆。3光电子的最大初动能大小，看入射光的频率

18、 解析解析:泥巴在离开轮子的瞬间泥巴在离开轮子的瞬间,若速度的方向竖直向若速度的方向竖直向上或竖直向下上或竖直向下,则速度的方向与重力的方向相反或相同则速度的方向与重力的方向相反或相同,泥巴将做直线运动泥巴将做直线运动,在其余的情况下泥巴速度的方向与重在其余的情况下泥巴速度的方向与重力的方向不在同一条直线上力的方向不在同一条直线上,所以泥巴将做曲线运动所以泥巴将做曲线运动,故故选项选项A、B错误错误,选项选项D正确正确;泥巴离开轮子时的速度方向泥巴离开轮子时的速度方向(相对于自行车相对于自行车)与轮子上这一点的切线的方向是相同的与轮子上这一点的切线的方向是相同的,故选项故选项C错误错误.答案:

19、D4.做曲线运动的物体做曲线运动的物体,一定变化的是一定变化的是()A.合力合力 B.加速度加速度 C.速度速度 D.速率速率答案答案:C 5.小钢球以初速度小钢球以初速度v0在光滑水平面上运动在光滑水平面上运动,受到磁铁的受到磁铁的侧向吸引而沿如图所示的曲线运动到侧向吸引而沿如图所示的曲线运动到D点点,由此可知由此可知()A.磁铁在磁铁在A处处,靠近小钢球的一定是靠近小钢球的一定是N极极B.磁铁在磁铁在B处处,靠近小钢球的一定是靠近小钢球的一定是S极极C.磁铁在磁铁在C处处,靠近小钢球的一定是靠近小钢球的一定是N极极D.磁铁在磁铁在B处处,靠近小钢球的可以是磁铁的任意一端靠近小钢球的可以是磁

20、铁的任意一端答案答案:D(2)物质波：任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长hp，p为运动物体的动量，h为普朗克常量三、光的波粒二象性与物质波(2)动能不增加，即Ek1Ek2Ek1Ek2或p212m1p222m2p212m1p222m2.17(10分)如图所示，A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地球表面的高度为h，已知地球半径为R，地球自转角速度为0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心(2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关方案二：利用等长

21、悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验(2)特点：一般情况下，物体间的相互作用力(内力)较大，因此系统动量往往有以下几种情况：动量守恒；动量近似守恒；某一方向动量守恒（组织学生讨论）液体有重力，所以对底部有压强；液体跟固体不同，有流动性。容器壁阻挡着它流动，它就会对容器壁有压强。从而引入新课。(2)特点：一般情况下，物体间的相互作用力(内力)较大，因此系统动量往往有以下几种情况：动量守恒；动量近似守恒；某一方向动量守恒近视眼的成因和矫正与学生的生活密切相关，同时也是本节课的重难点，应用到的物理知识也比较多，所以采用对比实验探究法、观察法、归纳法，使学生经历、领会近视眼的成因和矫正，体现新课程标准“从生活走向物理，从物理走向社会”的发展理念。具体我是这样设计的：(2)电磁波与机械波不同，机械波在介质中传播的速度与介质有关，电磁波在介质中传播的速度与介质和频率均有关由此会有两种能量表达：静止时的能量和运动时的能量；两能量之差就是物体的动能Ek，即EkEE0.1核反应的四种类型：衰变、人工转变、裂变和聚变