1、第五章第五章 曲线运动曲线运动 第第1节节 曲线运动曲线运动 导入课堂 我手上是一块糖，现在我将糖竖直向上抛出我手上是一块糖，现在我将糖竖直向上抛出, ,你观察到的糖的你观察到的糖的 运动轨迹是怎样的呢？运动轨迹是怎样的呢？ 实验实验1 1：竖直向上将糖抛出：竖直向上将糖抛出 糖的运动轨迹糖的运动轨迹是直线。是直线。 实验实验2 2：斜抛出糖果：斜抛出糖果 现在我再来抛一次糖，谁接住了，这块糖就归谁了。但是不现在我再来抛一次糖，谁接住了，这块糖就归谁了。但是不 能光忙着接糖，要注意观察糖的运动轨迹发生了怎样的变化？能光忙着接糖，要注意观察糖的运动轨迹发生了怎样的变化？ 可以看到糖的运动轨迹已经
2、不 再是直线了，糖在空中划过了 一道优美的曲线。 学习目标 一、曲线运动及其位移一、曲线运动及其位移 1.曲线运动曲线运动 定义：定义：运动轨迹是曲线的运动运动轨迹是曲线的运动(相对于某一参考相对于某一参考 系系) 二、曲线运动及其速度的方向二、曲线运动及其速度的方向 1 1、曲线运动：轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。、曲线运动：轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。 理论推导 曲线运动的速度方向曲线运动的速度方向是沿曲线在该是沿曲线在该点的点的切线方向。切线方向。 极限思想 t x v 0t 实验探究 下面我们来研究做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向。下面我们来研究做曲线运动的物体在某一时刻的速度方
3、向。 观察做曲线运动物体的速度方向观察做曲线运动物体的速度方向演示演示 1 1、实验器材、实验器材 白纸、几段弧形轨道、沾白纸、几段弧形轨道、沾 有红色印泥的钢球。有红色印泥的钢球。 A B C （1 1）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）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。轨道组合而成的弯道。 （2 2）使表面沾有红色印泥的钢球以一定的初速度从弯道）使表面沾有红色印泥的钢球以一定的初速度从弯道的的C C端端滚入，滚入， 钢球从钢球从出口出口A A离开离开后会在白纸上留下一条运动的痕迹，即为钢球后会在白纸上留下一条运动的痕迹，即为钢球在
4、在A A 点点的运动方向。的运动方向。 2 2、实验步骤、实验步骤 （3 3）拆去一段轨道，出口改）拆去一段轨道，出口改在在B B。用同样的方法可以记录钢球。用同样的方法可以记录钢球在在B B点点 的运动方向。的运动方向。 思考讨论：白纸上的印迹与轨道（曲线）有什么关系？思考讨论：白纸上的印迹与轨道（曲线）有什么关系？ A B C 白纸上的印迹与轨道（曲线）相切。白纸上的印迹与轨道（曲线）相切。 思考一下，你就知道？ 曲线运动和直线运动相比，除运动轨迹不同，还有什么不同？曲线运动和直线运动相比，除运动轨迹不同，还有什么不同？ 你能举例说明吗？你能举例说明吗？ 除运动轨迹不同，还有曲线除运动轨迹
5、不同，还有曲线 运动的速度方向在不断变化。例运动的速度方向在不断变化。例 如运动员掷链球时的运动。如运动员掷链球时的运动。 三、曲线运动的位移 （1）定义：）定义： 曲线运动的位移是由初位置指向末位置的有向线段曲线运动的位移是由初位置指向末位置的有向线段 矢量矢量 大小：大小： 方向：方向： 该有向线段的长度该有向线段的长度 初位置初位置末位置末位置 （2）位移的表示：）位移的表示： 物体做二维平面曲线运动时，为了便于研究，可建立平面物体做二维平面曲线运动时，为了便于研究，可建立平面 直角坐标系，其位移可用它在坐标轴上的分量表示直角坐标系，其位移可用它在坐标轴上的分量表示 X y O A L
6、XA yA 说明：说明：y轴正方向向下，这时处轴正方向向下，这时处 于于 x轴下方点的纵坐标为正值轴下方点的纵坐标为正值 物体从物体从O点沿曲线运动到点沿曲线运动到A点：点： 位移大小为位移大小为L，方向与，方向与x轴轴 的夹角为的夹角为 LCOSX A LSiny A 22 AA yXL A A X y tan 四、曲线运动的条件 做曲做曲线运动线运动的物体所受合外力方向跟它的速度方向的物体所受合外力方向跟它的速度方向 不在同一直线上不在同一直线上。 总结：曲线运动的轨迹夹在合力与速度之间，合总结：曲线运动的轨迹夹在合力与速度之间，合 力总是指向轨迹的凹侧。力总是指向轨迹的凹侧。 v v v
7、 mg mg mg 再分析： 观察钢球的运动轨迹观察钢球的运动轨迹 实验实验器材：器材： 钢球、磁铁、带有斜槽的桌面。钢球、磁铁、带有斜槽的桌面。 实验实验步骤：步骤： （1 1）让钢球从斜槽上沿直线下滑，在水平面上做直线运动。）让钢球从斜槽上沿直线下滑，在水平面上做直线运动。 （2 2）在钢球运动路线的正前方或旁边放一块磁铁观察钢球的运动。）在钢球运动路线的正前方或旁边放一块磁铁观察钢球的运动。 实验操作 练一练 1、关于曲线运动，下列说法正确的是：、关于曲线运动，下列说法正确的是：（ ） A曲线运动一定是变速运动曲线运动一定是变速运动 B曲线运动速度的方向不断的变化，但速度的大小可曲线运动
8、速度的方向不断的变化，但速度的大小可 以不变以不变 C曲线运动的速度方向可能不变曲线运动的速度方向可能不变 D曲线运动的速度大小和方向一定同时改曲线运动的速度大小和方向一定同时改变变 AB 知识拓展 直直线运动线运动曲曲线运动线运动 F F（或（或a a）跟跟v v在在一条一条 直线上直线上 F F（或（或a a）跟跟v v不不在在一一 条直线上条直线上 a a恒定恒定 a a变化变化 a a恒定恒定a a变化变化 匀变速直匀变速直 线运动线运动 变加速直变加速直 线运动线运动 匀变速曲匀变速曲 线运动线运动 变加速曲线变加速曲线 运动运动 直线运动和曲线运动以及匀变速和变加速运动的判定直线运
9、动和曲线运动以及匀变速和变加速运动的判定 判断判断直线直线还是还是曲线运动曲线运动关键看关键看a a与与v v是否是否 同一直线；同一直线；判断判断匀变速匀变速还是还是变加速变加速关键看关键看a a是是 否否恒定恒定。 图示显示图示显示 合运动的性质取决于两个分运动的合运动的性质取决于两个分运动的合初速度合初速度和和合加速度合加速度 （合外力）（合外力）的关系的关系 匀速 v1 匀速 v2 v a1=0 a2=0 a=0 匀速 v1 匀加速 v2 v a1=0 a2(a) v1=0匀加速 a a1 a2 v=0 v2=0匀加速 匀速 v=0匀加速 v1 v2 v a2 a1a 匀加速 匀加速
10、匀加速 a2 a1a 曲线 曲线 总结 1 1. .曲线运动的特点曲线运动的特点 2.2.曲线运动在某点的速度方向是曲线在该点的曲线运动在某点的速度方向是曲线在该点的 3.3.曲线运动的条件：运动物体所受合外力方向曲线运动的条件：运动物体所受合外力方向 跟它的速度方向跟它的速度方向 轨迹是曲线轨迹是曲线 运动方向时刻在改变，是变速运动运动方向时刻在改变，是变速运动 一定具有加速度，合外力不为零一定具有加速度，合外力不为零 4.4.曲线运动受力特点：总是指向曲线运动受力特点：总是指向 切线方向。切线方向。 不在同一直线上。不在同一直线上。 曲线的内侧，凹的一侧曲线的内侧，凹的一侧 练习 1 1、
11、物体受几个恒力作用恰做匀速直线运动，如果突然撤去其中、物体受几个恒力作用恰做匀速直线运动，如果突然撤去其中 的一个力的一个力F F2 2，则它可能做（，则它可能做（ ） A A、匀速直线运动、匀速直线运动 B B、匀加速直线运动、匀加速直线运动 C C、匀减速直线运动、匀减速直线运动 D D、匀变速曲线运动、匀变速曲线运动 BCD 2.质点做曲线运动质点做曲线运动,下列说法正确的有下列说法正确的有 （ ） A.曲线运动的速度大小一定变化曲线运动的速度大小一定变化 B.曲线运动的速度方向一定变化曲线运动的速度方向一定变化 C.曲线运动一定是变速运动曲线运动一定是变速运动 D.质点受到的合外力一定不为零质点受到的合外力一定不为零 BCD 谢谢
