人教版必修二5.1《曲线运动》WORD教案5 6页

第1节 曲线运动 ‎【学习目标定向】‎ 1. 知道曲线运动是变速运动。能从实验和理论角度判断曲线运动瞬时速度的方向。‎ 2. 能从动力学角度归纳出物体做曲线运动的条件。掌握速度、合外力及轨迹的关系。‎ 3. 体会极限思想在分析曲线运动瞬时速度的应用。‎ ‎【问题情境设疑——独学导入】‎ ‎1. 小制作：取一根稍长的细杆，一段固定一枚铁钉，另一端用羽毛或纸片做一个尾翼，做成一枚“飞镖”。在空旷地带把飞镖斜向上抛出，观察飞镖落至地面插入泥土后的指向。改变飞镖的投射角，重复上述实验，体会飞镖速度方向与运动轨迹的关系。在纸上画出某次投掷飞镖的轨迹，试再从理论角度分析之。（投掷飞镖时要注意安全）‎ ‎2． 赵、钱、孙、李四个同学进行吹乒乓球比赛，如图‎5-1-1‎所示，在光滑的玻璃板上乒乓球以平行于AB的速度从A向B运动，要求参赛者在角B处用细管吹气，将乒乓球吹进角C处的圆圈中，赵、钱、孙、李四位同学的吹气方向如右图中的箭头所示，其中有可能成功的是 （ ）‎ ‎ A.赵 B.钱 ‎ C.孙 D.李 图‎5-1-1‎ ‎【课前自学导读】‎ ‎1、曲线运动：按轨迹划分，物体运动可分为_____运动和_____ 运动；曲线运动是指物体沿_________________ 运动。‎ ‎2、曲线运动的速度方向：物体做曲线运动时，某一点的速度方向沿_______________方向。‎ ‎3、物体做曲线运动的条件：物体的速度方向与_______的方向____________________.‎ ‎4、曲线运动速度、轨迹和力之间的关系：物体的运动轨迹在______和_______之间，跟______相切，并向________方向一侧弯曲。‎ 独学导入：‎ ‎1、略。解析：飞镖方向显示物体此时速度的方向 ‎2、C 解析：此题考查物体做曲线运动的条件，乒乓球的初速度方向由A指向B，如果在B处用细管吹气对球施力使球由A运动到C，球做曲线运动，施力的方向只能指向曲线的凹侧、即沿孙的方向。‎ 自学导读：‎ ‎1、直线；曲线；曲线 2、曲线上过该点的切线 ‎ ‎3、合外力；不共线 4、速度；合外力；速度；合外力 ‎【互动合作探究】‎ 探究一、曲线运动速度的方向 一、曲线运动 ‎1．在前一模块中我们学习了直线运动，了解到了有关直线运动的规律。实际上，在自然界和生活中，曲线运动随处可见。试举出几例曲线运动并加以分析。‎ ‎（1） 生活中的曲线运动有：‎ ‎（2） 体育竞技中的曲线运动有：‎ 猜想运动过程中某一点的速度可能方向是：______________________________________‎ 你做出上述猜想的理由是：________________________________________________________‎ ‎2.理论探究：阅读课本第3页第1自然段及图5.1-4，用极限思想分析曲线运动的速度方向。‎ ‎〖说一说〗曲线运动瞬时速度的方向规律是什么？‎ 二、曲线运动的性质 ‎[想一想]：力与速度之间的关系是维持还是改变？曲线运动中速度可能是恒定的吗？‎ ‎ ‎ ‎[辩一辩]：‎ （1） 曲线运动一定是变速运动吗？变速运动一定是曲线运动吗？‎ （2） 曲线运动所受外力有可能是零吗？‎ ‎〖小结〗‎ 曲线运动是______运动,按照物体所受合外力的性质，曲线运动可以分为_______运动和________运动.前者如___________等运动，后者如_________________运动。‎ ‎〖例1〗下列对曲线运动中速度的说法中正确的是 ( )‎ A．质点在某一过程中速度方向总是沿着轨迹曲线的切线方向 B．质点在某一点的速度方向总是沿着轨迹曲线在这点的切线方向 C．曲线运动的速度方向一定不断变化 D．曲线运动的速度大小一定不断变化 ‎〖例2〗关于质点的曲线运动，下列说法中正确的是（ ）‎ A．曲线运动一定是变速运动 B．变速运动一定是曲线运动 C．曲线运动加速度可能为零 D．曲线运动合外力一定不为零 ‎ [练一练]：‎ ‎1、由于曲线的切线方向在不断地变化，所以做曲线运动的物体 方向在不断地变化，曲线运动一定是 （“变速”或“匀速”）运动。‎ ‎2、关于曲线运动，下列说法正确的是 （ ）‎ A.做曲线运动的物体，其速度的大小和方向都是不断改变的 B.做曲线运动物体的速度方向总沿着运动轨道的切线方向 C.做曲线运动时物体可以不受外力作用 D.曲线运动的物体一定受外力作用 探究二、物体做曲线运动的条件 一、实验探究 迷你小实验： 将一小物体（如石子、橡皮等）分别竖直向上和斜向上抛出，观察物体的运动轨迹。‎ （1） 两次抛出后物体的运动轨迹有什么不同？‎ （2） 物体受什么力？所做运动类型是什么？‎ （3） 所受外力在改变速度效果方面有何不同？‎ （4） 为什么两次运动轨迹形状不同？‎ 二、理论分析 如图‎5-1-2‎所示，一质点沿曲线从A向C运动，已知在A、B、C三点时所受外力如图中箭头所示。‎ 1、 在图中标出ABC三点时瞬时速度的方向 图‎5-1-2‎ 2、 分别标出三点合外力与速度的夹角，并通过力的正交分解，比较力在改变速度方面有何不同。 ‎ 3、 若质点运动至B点时，力FB突然反向且保持恒定，质点将如何运动？请画出运动轨迹。‎ 4、 若质点运动至点C时，力FC突然与速度保持同向，则之后质点将做何种运动？‎ ‎【说一说】‎ （1） 物体做曲线运动的条件是什么？‎ （2） 曲线运动中，合外力、速度以及运动轨迹之间满足怎样的关系？‎ ‎〖例3〗关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ）‎ A．物体做曲线运动时，受到的合外力一定不为零 B．物体受到的合外力不为零时，一定做曲线运动 C．物体做曲线运动时，合外力方向一定与瞬时速度方向不在同一直线上 D．物体做曲线运动时，受到的合外力一定是变力 ‎〖例4〗如图‎5-1-3‎所示，一个物体在F1、F2、F3、F4四个恒力的作用下，做匀速直线运动。‎ ‎（1）若只撤去F1，则物体将做 运动，加速度大小为 m/s2，‎ 方向为 。‎ ‎（2）若只撤去F2，它将做 运动，加速度大小为 m/s2，‎ 方向为 。‎ ‎（3）若只撤去F3，它将做 运动，加速度大小为 m/s2，‎ 方向为 。‎ ‎（4）若4个力同时撤去，它将做 运动，加速度大小为 m/s2，‎ 方向为 。‎ ‎〖练一练〗‎ ‎3、物体做曲线运动的条件为 （ ）‎ A.物体运动的初速度为零 B.物体所受合外力为变力 C.物体所受合外力的方向与速度方向不在同一条直线 D.物体所受合外力的方向与加速度的方向不在同一条直线上 ‎4、下列说法正确的是 （ ）‎ ‎ A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B.物体在变力作用下不可能做直线运动 C.物体在变力作用下有可能做曲线运动 D.物体的受力方向与它的速度方向不在一条直线上时，有可能做直线运动 ‎5、如图‎5-1-4‎所示，一质点从M点到N点做曲线运动，当它通过P点时，其速度υ和加速度a的关系可能正确的是 （ ）‎ ‎【课堂达标检测】‎ 基础达标 ‎1、关于曲线运动的下列说法中，正确的是 （ ）‎ ‎ A.任何曲线运动，都是变速运动 ‎ B.任何变速运动，都是曲线运动 C.曲线运动的速度方向在该点的切线方向上，因而方向是变化的 D.曲线运动的速度方向在该点的切线方向上，因而方向是不变的 ‎2、物体做曲线运动，下列说法中正确的是 （ ）‎ A．速度一定是变化的 B．速率一定是变化的 C．合外力一定是变化的 D．加速度一定是变化的 ‎3、下列说法中正确的是 ( )‎ A.做曲线运动的物体一定具有加速度 B.做曲线运动的物体的加速度—定是变化的 C.物体在恒力的作用下，不可能做曲线运动 D.物体在变力的作用下，可能做直线运动，也可能做曲线运动 ‎4、一个质点受两个互成锐角的力F1和F2的作用，由静止开始运动，若运动中保持二力方向不变，但F1突然增大到F1+△F且保持恒定，则质点此后 （ ）‎ A.一定做匀变速曲线运动 B.可能做匀速直线运动 C.可能做变加速曲线运动 D.做匀变速直线运动 能力提升 ‎5、质点沿轨道AB做曲线运动，且速率逐渐减小，图5—1—5中哪一个可能正确地表示质点在C处的加速度( )‎ ‎6、如果‎5-1-6‎所示，物体做圆周运动，在A点物体所受的合外力F既不与速度的方向垂直也不与速度的方向在一条直线上，此时我们可以将F进行正交分解，使一个分力F1与速度方向平行，另一个分力F2与速度方向垂直。其中分力F1只改变速度的 ‎ ‎ ，分力F2只改变速度的 ，当F1=0时，物体将做 运动，此时物体的运动速率将 ，若F与υ的夹角为锐角，物体的运动速率将 。‎ 创新应用 ‎7、如图‎5-1-7‎所示，为某一物体的速度——时间图象（曲线为1/4圆弧），则由此可知物体是做 （ ）‎ A.曲线运动 B.匀速直线运动 C.匀变速直线运动 D.变加速直线运动 ‎8、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）后，物体可能做 （ ）‎ ‎①加速度大小为F3/m的匀变速直线运动 ‎②加速度大小为的匀变速直线运动 ‎③加速度大小为的匀变速曲线运动 ‎④匀速直线运动 A.①② B.②③ C.④ D.①③‎ ‎【学后反思——构建体系】‎ ‎ ‎ ‎ 直线运动 ‎ 按运动轨迹 机械运动 ‎ ‎ 曲线运动 ‎ 变加速 ‎ 按合外力（加速度）‎ 匀变速 学习小结： ‎ 课外作业（课后练习）‎ 附：参考答案 例1：BC 例2：AD 例3：AC ‎ 例4：（1）匀加速直线 F1的反方向 （2）匀变速曲线 的反方向 （3）匀减速直线 的反方向 练一练：‎ 1、 速度；变速 2、BD 3、C 4、C 5、AC 课堂达标检测：‎ 1、 AC 2、A 3、AD 4、A 5、C ‎ ‎6、大小；方向；匀速圆周；不变；增大 ‎7、D 8、B