人教版必修第二册51曲线运动课件.pptx

1、互动探究关键能力评价检测素养提升精读教材必备知识第五章抛体运动第五章抛体运动第1节曲线运动互动探究关键能力评价检测素养提升精读教材必备知识课标解读课标要求素养形成1.通过实验,了解曲线运动,知道曲线运动的速度方向2.知道物体做曲线运动的条件1.物理观念:知道什么是曲线运动,理解曲线运动的速度方向,理解物体做曲线运动的条件,形成正确的物理观念2.科学思维:理解曲线运动是一种变速运动,会判断物体是做直线运动还是曲线运动,培养科学思维3.科学探究:研究曲线运动的速度方向,通过实验归纳物体做曲线运动的条件,进行科学探究精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升精读教材精读教材必备知识必备知识情境

2、导情境导学学1.下面两幅图中篮球和过山车的运动轨迹都是曲线。它们的速度方向是否变化?提示提示:篮球和过山车在运动时,它们的速度方向时刻在变化着。精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升2.如图所示,桌面上运动的小铁球在磁铁的引力作用下做曲线运动;人造卫星在地球引力作用下做曲线运动。请思考:小球做曲线运动时,受到的吸引力与轨迹弯曲的方向有什么关系?提示提示:小球做曲线运动时,受到的吸引力方向与速度方向不在同一直线上,指向小球弯曲轨迹的内侧(即小球速度方向逐渐偏向力的方向)。精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升一、曲线运动的速度方向一、曲线运动的速度方向1.切线:如图所示,当B

3、点非常非常A点时,这条就叫作曲线在A点的切线。必备知识必备知识新知梳理接近割线精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升2.速度方向:质点在某一点的速度方向,沿在这一点的方向。3.运动性质:曲线运动是运动。二、物体做曲线运动的条件二、物体做曲线运动的条件1.动力学角度:当物体所受合力的方向与它的速度方向时,物体做曲线运动。2.运动学角度:当物体的加速度方向与它的速度方向时,物体做曲线运动。曲线切线变速不在同一直线上不在同一直线上精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升思维诊断1.如图为在弯道上高速行驶的赛车,判断下列说法是否正确。(1)赛车做曲线运动时,合力一定是变力。()(2)

4、赛车做曲线运动时,合力一定不为零。()(3)赛车做曲线运动时,加速度一定不为零。()2.做曲线运动的物体的位移大小可能与路程相等。()3.曲线运动一定是变速运动,但变速运动不一定是曲线运动。()精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升要点一曲线运动的理解要点一曲线运动的理解互动探究互动探究关键能力关键能力如图甲所示,在泥泞的道路上骑摩托车时,车轮溅起的泥浆沿什么方向飞出?如图乙所示,转动雨伞,伞边缘的雨滴离开伞面时沿什么方向飞出?情境探究情境探究甲乙提示提示:泥浆沿车轮边缘某点的切线方向飞出;雨滴沿伞边缘某点的切线方向飞出。精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升1.曲线运动的

5、速度方向为沿轨迹曲线的切线方向。2.曲线运动一定是变速运动,但是变速运动不一定是曲线运动。3.曲线运动性质的两种判断方法(1)看物体所受的合外力:若物体所受的合外力为恒力,则它做匀变速曲线运动;若物体所受的合外力为变力,则它做非匀变速曲线运动。(2)看物体的加速度:若物体的加速度不变,则它做匀变速曲线运动;若物体的加速度变化,则它做非匀变速曲线运动。知识深化知识深化精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升典例典例1如图所示的陀螺是民间的娱乐工具,也是我们很多人小时候喜欢玩的玩具。从上往下看(俯视),若陀螺立在某一点顺时针匀速转动,此时向陀螺上滴墨水,则被甩出的墨水径迹可能是图中的哪一个

6、()题组过关题组过关解析解析陀螺的边缘上的墨水沿切线方向飞出,所以A、B错误;陀螺立在某一点顺时针匀速转动,故C错误、D正确。D精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升针对训练针对训练1如图所示为一选手骑摩托车在空中运动的频闪照片。若选手和摩托车可视为一质点,图中虚线为其运动轨迹,则选手和摩托车经过P点时的速度方向()A.沿轨迹切线方向B.水平向左C.竖直向上D.竖直向下解析解析做曲线运动的物体,速度沿轨迹的切线方向,故A正确,B、C、D错误。A精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升要点二曲线运动的动力学特点要点二曲线运动的动力学特点如图所示,将圆弧形滑轨放在铺了一层白纸的平

7、滑桌面上,使其底端与桌面相切,让钢球从圆弧形滑轨滚下获得一定的初速度。为便于观察,在离开滑轨处沿钢球运动方向用直尺在白纸上画一直线。图甲中将条形磁铁沿直线放置;图乙中将条形磁铁放在钢球运动路线的旁边。情境探究情境探究精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升(1)图甲中钢球从滑轨上滚下时,观察钢球做什么运动,钢球的运动方向与所受磁铁吸引力方向有什么关系?(2)图乙中钢球从滑轨上滚下时,观察钢球做什么运动,钢球的运动方向与所受磁铁吸引力方向有什么关系?提示提示:(1)钢球做加速直线运动,钢球的运动方向与所受磁铁吸引力方向相同。(2)钢球做曲线运动,钢球的运动方向与所受磁铁吸引力方向不在同一

8、条直线上。精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升1.物体做曲线运动的条件(1)动力学条件:合力与速度方向不共线是物体做曲线运动的充要条件,这包含三个方面的内容:速度不为零;合力不为零;合力与速度方向不共线。(2)运动学条件:加速度与速度方向不共线。知识深化知识深化精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升2.物体的运动与合力的关系合力与运动轨迹的关系无力不拐弯,拐弯必有力。曲线运动的轨迹始终夹在合力方向与速度方向之间,而且向合力的方向弯曲,即合力指向轨迹的内侧。(如图所示,不考虑空气阻力时,水平抛出的物体的受力方向和速度方向)物体运动时其轨迹总偏向合力所指的一侧,或者说合力总指

9、向运动轨迹的凹侧。精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升轻核聚变产能效率高选定直角坐标系，使坐标轴与尽可能多的力重合；四、胡克定律（弹簧弹力：F=kx）3、特点:温度越高,其等温线离原点越远。3、若在一定条件下某事件可能出现，也可能不出现，这个事件叫做随机事件。若已知F1分力大小和方向，F2分力方向，当F2分力增大时合力变化情况3、使荧光物质产生荧光五、恒星的演化示踪原子：一种元素的各种同位素都有相同的化学性质。这样，我们可以用放射性同位素代替非放射性的同位素来制成各种化合物，这种化合物的原子跟通常的化合物一样参与所有化学反应，但却带有“放射性标记，可以用仪器探测出来。这种原子就是示

10、踪原子。一、玻意耳定律即方程两边：上标相加左右相等，下标相加左右也相等。特别提醒特别提醒对曲线运动中轨迹规律的进一步理解(1)具有一定初速度的物体在恒力的作用下做曲线运动时,物体的末速度越来越接近力的方向,但不会与力的方向相同;(2)物体的运动轨迹与初速度和合力两个因素有关,轨迹在合力与速度所夹区域之间且与速度相切。精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升典例典例2肩扛式反坦克导弹发射后,喷射气体产生推力F,一段时间内导弹在竖直面内沿下列图中虚线向前运动,其中导弹飞行轨迹可能正确的是()题组过关题组过关B精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升解析解析图A中导弹发射后受到喷射气

11、体产生沿水平方向的推力F和竖直向下的重力,合力的方向与图中运动的方向不在同一条直线上,所以导弹不能做直线运动,故A错误;图B中导弹发射后受到喷射气体产生的斜向上的推力F和竖直向下的重力,该图中合力的方向与运动的方向可能在同一条直线上,所以导弹可能沿斜向上的方向做直线运动,故B正确;图C中导弹发射后受到喷射气体产生的斜向下的推力F和竖直向下的重力,该图中合力的方向与运动的方向不在同一条直线上,所以导弹不能做直线运动,故C错误;图D中推力F的方向沿轨迹的切线方向,而重力的方向竖直向下,合力的方向不可能指向虚线凹侧,所以导弹飞行轨迹不可能向上弯曲,故D错误。精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素

12、养提升规律方法规律方法判断曲线运动轨迹时应注意的问题(1)与运动轨迹相切的方向为速度方向,不是力的方向;(2)看物体运动轨迹的弯曲情况,物体所受合力的方向指向运动轨迹的凹侧;(3)轨迹曲线夹在合力与轨迹切线(即速度方向)之间。精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升典例典例3(多选)质量为m的物体,在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动,保持F1、F2不变,仅将F3的方向改变90(大小不变)。物体可能做()A.加速度大小为的匀变速直线运动B.加速度大小为的匀变速直线运动C.加速度大小为的匀变速曲线运动D.匀速直线运动3Fm32Fm32FmBC精读教材必备知识互动探究关键能力

13、评价检测素养提升解析解析物体在F1、F2、F3三个共点力作用下做匀速直线运动,三力平衡,必有F3与F1、F2的合力等大反向。当F3大小不变,方向改变90时,F1、F2合力大小仍等于F3大小,方向与改变方向后的F3夹角为90,故F合=F3,加速度a=,因不知原速度方向,故有B、C两种可能。2Fm合32Fm精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升四、胡克定律（弹簧弹力：F=kx）气体分子的密集程度-体积一、力：1、力是物体对物体的作用，不能离开物体而存在。2、力是改变物体运动的原因！2、方法：平行四边形法则。（1）核自发衰变。（不可控）4、将2中各条件代入气体公式中，求解未知量。1、三种射

14、线分别叫做带正电荷射线、带负电荷射线和不带电射线。（2）核力是短程力。2、等温变化:一定量的气体在温度不变的状态下，发生的变化。气体分子的平均速率-温度1、不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差别非常大。3、适用范围：温度不太低，压强不太大。规律方法规律方法判断物体运动情况和性质的方法(1)判断物体做曲线运动还是直线运动的方法F合(或a)与v在一条直线上直线运动;F合(或a)与v不在一条直线上曲线运动。(2)判断物体做变速运动还是匀速运动的方法F合(或a)为0匀速运动;F合(或a)恒定匀变速运动;F合(或a)变化非匀变速运动。精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升针对训练针对训练2(多

15、选)在光滑水平面上有一质量为2kg的物体,在几个共点力作用下做匀速直线运动。现突然将与速度方向相反的2N的力水平旋转90,则关于物体运动情况的叙述正确的是()A.物体做速度大小不变的曲线运动B.物体做加速度大小为m/s2的匀变速曲线运动C.物体做速度越来越大的曲线运动D.物体做非匀变速曲线运动,其速度越来越大2BC精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升(2)赛车做曲线运动时,合力一定不为零。判断曲线运动轨迹时应注意的问题(2)看物体运动轨迹的弯曲情况,物体所受合力的方向指向运动轨迹的凹侧;提示:小球做曲线运动时,受到的吸引力方向与速度方向不在同一直线上,指向小球弯曲轨迹的内侧(即小球

16、速度方向逐渐偏向力的方向)。提示:泥浆沿车轮边缘某点的切线方向飞出;雨滴沿伞边缘某点的切线方向飞出。切线:如图所示,当B点非常非常 A点时,这条 就叫作曲线在A点的切线。切线:如图所示,当B点非常非常 A点时,这条 就叫作曲线在A点的切线。(2)物体的运动轨迹与初速度和合力两个因素有关,轨迹在合力与速度所夹区域之间且与速度相切。弧线球常用于攻方在对方禁区附近获得直接任意球时,利用其弧线运行状态,避开人墙直接射门得分。(3)赛车做曲线运动时,加速度一定不为零。动力学角度:当物体所受合力的方向与它的速度方向 时,物在一场足球比赛中,某球员踢出了一记惊世骇俗的任意球破门。(2)判断物体做变速运动还是

17、匀速运动的方法切线:如图所示,当B点非常非常 A点时,这条 就叫作曲线在A点的切线。(3)轨迹曲线夹在合力与轨迹切线(即速度方向)之间。(1)与运动轨迹相切的方向为速度方向,不是力的方向;判断物体运动情况和性质的方法在一场足球比赛中,某球员踢出了一记惊世骇俗的任意球破门。解析解析物体原来所受合力为零,当将与速度方向相反的2N的力水平旋转90后,其受力如图所示,其中Fx=Fy=2N,F是Fx、Fy的合力,即F=2N,且大小、方向都不变,是恒力,那么物体的加速度大小为a=m/s2=m/s2恒定。又因为F与v夹角90,所以物体做速度越来越大、加速度恒为m/s2的匀变速曲线运动,故B、C正确。2Fm2

18、 2222精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升1.如图所示是我国著名网球运动员李娜的精彩比赛瞬间,如果网球离开球拍后,沿图中虚线做曲线运动,则图中能正确表示网球在相应点速度方向的是()评价检测评价检测素养提升素养提升课堂检测课堂检测A.v1B.v2C.v3D.v4解析解析网球离开球拍后的运动轨迹为曲线,网球在某点的速度方向沿该点在轨迹的切线方向,故B正确。B精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升2.关于曲线运动,下列说法中正确的是()A.做曲线运动的物体,在一段时间内运动的路程可能为零B.曲线运动一定是匀速运动C.在平衡力作用下,物体可以做曲线运动D.在恒力作用下,物体可

19、以做曲线运动解析解析做曲线运动的物体,在一段时间内可能回到出发点,位移可能为零,但路程不可能为零,A错误;曲线运动的速度方向一定变化,所以一定是变速运动,B错误;由牛顿第一定律可知,在平衡力作用下,物体一定做匀速直线运动或处于静止状态,C错误;只要物体所受合力方向与物体速度方向不共线,物体就做曲线运动,D正确。D精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升3.老鹰在天空中飞翔,图中虚线表示老鹰在竖直平面内飞行的轨迹,关于老鹰在图示位置时的速度v及其所受合力F的方向可能正确的()解析解析做曲线运动的物体的速度方向沿曲线的切线方向,故A、D错误;做曲线运动时,物体所受合力指向轨迹的内侧,故B正

20、确,C错误。B精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升4.一质量为m的物体在光滑水平面上以速度v匀速运动,某时刻受到一恒力F作用(Fmg),下列情况中物体做曲线运动的是(A、B为侧视图,C、D为俯视图)()C精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升解析解析某时刻受到竖直向上的一恒力F作用(Fmg),物体在竖直方向上受到重力、恒力F、水平面的支持力,物体的合外力为零,仍然做匀速直线运动,故A错误;某时刻受到竖直向下的一恒力F作用(Fmg),物体在竖直方向上受到重力、恒力F、水平面的支持力,物体的合外力为零,仍然做匀速直线运动,故B错误;因为竖直方向上物体受力平衡,水平方向上某时刻

21、受到一恒力F作用,物体所受合外力与速度方向在同一平面内但不在一条直线上,所以物体将做曲线运动,故C正确;因为竖直方向上物体受力平衡,水平方向上某时刻受到与速度方向同向的一恒力F作用,物体将做匀加速直线运动,故D错误。精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升在恒力作用下,物体可以做曲线运动一质量为m的物体在光滑水平面上以速度v匀速运动,某时刻受到一恒力F作用(Fmg),下列情况中物体做曲线运动的是(A、B为侧视图,C、D为俯视图)提示:篮球和过山车在运动时,它们的速度方向时刻在变化着。解析网球离开球拍后的运动轨迹为曲线,网球在某点的速度方向沿该点在轨迹的切线方向,故B正确。(1)具有一定

22、初速度的物体在恒力的作用下做曲线运动时,物体的末速度越来越接近力的方向,但不会与力的方向相同;合外力的方向与速度方向在一条直线上切线:如图所示,当B点非常非常 A点时,这条 就叫作曲线在A点的切线。请思考:小球做曲线运动时,受到的吸引力与轨迹弯曲的方向有什么关系?解析物体在F1、F2、F3三个共点力作用下做匀速直线运动,三力平衡,必有F3与F1、F2的合力等大反向。判断曲线运动轨迹时应注意的问题典例1如图所示的陀螺是民间的娱乐工具,也是我们很多人小时候喜欢玩的玩具。在一场足球比赛中,某球员踢出了一记惊世骇俗的任意球破门。图3代表水平运动和旋转两种运动同时存在的情形,也就是“香蕉球”的情形。(1

23、)图甲中钢球从滑轨上滚下时,观察钢球做什么运动,钢球的运动方向与所受磁铁吸引力方向有什么关系?在一场足球比赛中,某球员踢出了一记惊世骇俗的任意球破门。(3)轨迹曲线夹在合力与轨迹切线(即速度方向)之间。判断物体运动情况和性质的方法如图甲所示,在泥泞的道路上骑摩托车时,车轮溅起的泥浆沿什么方向飞出?如图乙所示,转动雨伞,伞边缘的雨滴离开伞面时沿什么方向飞出?弧旋球,又称弧线球、香蕉球,是足球运动中的技术名词,指运动员运用脚法,踢出球后使球在空中向前沿弧线运行的踢球技术。弧线球常用于攻方在对方禁区附近获得直接任意球时,利用其弧线运行状态,避开人墙直接射门得分。创新视野创新视野精读教材必备知识互动探

24、究关键能力评价检测素养提升我们分析其形成原因。三个图中的线代表的是空气流动的情形。图1代表足球在没有旋转时水平运动的情形,当足球向前运动,空气就相对于足球向后运动。图2代表足球只旋转而没有水平运动的情形,当足球旋转时,四周的空气会被足球带动,形成旋风式的流动。图3代表水平运动和旋转两种运动同时存在的情形,也就是“香蕉球”的情形。这时候,足球右面空气流动的速度较左面大。根据流体力学的伯努利方程可知,流体速度较大的地方气压会较低,因此足球右面的气压较左面低,产生了一个向右的力。结果足球一面向前走,一面承受一个把它推向右的力,造成了弧旋球。精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升在一场足球比赛中,某球员踢出了一记惊世骇俗的任意球破门。在足球场上罚任意球时,运动员踢出的足球,在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门。守门员“望球莫及”,轨迹如图所示。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向,下列说法中正确的是()A.合外力的方向与速度方向在一条直线上B.合外力的方向沿轨迹切线方向,速度方向指向轨迹内侧C.合外力方向指向轨迹内侧,速度方向沿轨迹切线方向D.合外力方向指向轨迹外侧,速度方向沿轨迹切线方向C精读教材必备知识互动探究关键能力评价检测素养提升解析解析足球做曲线运动,则其速度方向为轨迹的切线方向;根据物体做曲线运动的条件可知,合外力的方向一定指向轨迹的内侧,故C正确。