高一物理曲线运动必修2.doc

高一物理必修2 曲线运动教学目标（1）知识与技能1、知道曲线运动中速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动。2、知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上。（2）过程与方法1.体验曲线运动与直线运动的区别。2.体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化。（3）情感态度与价值观能领略曲线运动的奇妙与和谐，培养对科学的好奇心和求知欲。教学难点：物体做曲线运动的条件教学方法：实验、讲解、归纳、推理法教学过程自主探究，引入课题1取一个锅盖，把锅盖放在水平面上，使锅盖的圆钮与水平面接触，再往锅盖内倒少量水，用双手拉线的两端，对锅盖施加如图所示的两个力的作用，使锅盖旋转，随着盖的旋转，水将会沿着锅盖运动。试观察锅盖内水的运动。在锅盖转动的速度比较小时，观察水在锅盖内运动的轨迹。当锅盖的转动加快后，观察水滴的运动。解答：在锅盖转动的速度比较小时，水在锅盖内做圆周运动， 当锅盖的转动加快后，水将会沿着锅盖圆周各点的切线方向飞出，从而也说明做曲线运动的物体的速度方向是沿轨迹的切线方向。2将一个小球向不同的方向扔出，观察小球做曲线运动的条件。观察小球在什么情况下做直线运动，什么情况下做曲线运动，并总结得出曲线运动的条件。解答：当小球的运动的初速度在竖直方向上时，小球的运动都将是直线运动，当小球运动的初速度不在竖直方向上时，小球的运动将是曲线运动。从而知道小球运动的初速度和受到的合外力不在一条直线上时，小球的运动是曲线运动。新课教学一曲线运动的概念：运动轨迹为曲线的运动叫做曲线运动。多数物体的运动都是曲线运动，如宇宙空间中天体的运动；地面上水平抛出的石块；原子内电子的运动等等。有一些物体，在某段时间内的运动可看成直线，但长时间观察就会看到是曲线运动，如火车的运动、汽车的运动。二曲线运动的速度方向：沿曲线上这一点的切线方向做曲线运动物体的速度方向时刻在改变。ABCvC质点某一点（或某一时刻）的速度方向是在曲线的这一点的切线方向。切线方向和物体的走向（轨迹的延伸方向）有关，我们规定，切线方向应与该处轨迹的延伸方向一致。例如从A到B，它经C点时速度方向如图所示。直线运动中的速度方向可看成是曲线运动中速度方向的特例。割线切线线曲线运动是变速运动，所以曲线运动一定具有加速度，即合外力一定不为零。【实验感受】播放视频：雨滴沿雨伞边缘切线方向飞出，砂轮火星沿切线方向飞出。三物体做曲线运动的条件：合外力跟速度方向不在同一直线上。【理论分析】：曲线运动既然是一种变速运动，就一定有加速度，由牛顿第二定律可知，也一定受到合外力作用。当运动物体所受合外力的方向跟物体的速度方向在同一条直线上（同向或反向）是，物体做直线运动。这时合外力只改变速度大小，不改变速度的方向。当合外力的方向跟速度方向不在同一条直线上时，可将合外力分解到沿着速度方向和垂直于速度方向上，沿着速度方向的分力改变速度大小，垂直于速度速度方向的分力改变速度的方向，这时物体做曲线运动。若合外力于速度方向始终垂直，物体就做速度大小不变、方向不断改变的曲线运动。若合外力为恒力，物体就做匀变速曲线运动。ABCvCCCF合讨论：右图中合力与速度所呈现的三种情况下物体速度的具体变化情况（大小、方向）。总之，物体做曲线运动的条件是：物体所受的合外力跟它的速度方向不在同一直线上。【实验感受】 播放课件：小铁球在磁铁作用下做曲线运动；四力决定了物体的加速度，力与速度的方向关系决定了物体的运动规律。F（或a）跟v不在一条直线上曲线运动a恒定a变化匀变速曲线运动变加速曲线运动F（或a）跟v在一条直线上直线运动a恒定匀变速直线运动a变化变加速直线运动五两种表述：轨迹Fv做曲线运动的物体所受的合外力必指向运动轨迹的凹部内侧运动轨迹必夹在速度方向与合外力方向之间。【实例分析】平抛运动的轨迹分析课堂巩固例一：如图某质点在恒力F作用下从A点沿图所示曲线运动到B点，到达B点后，质点受到的力大小不变，但方向恰与F相反，则它从B点开始的运动轨迹可能是图中的哪条曲线 A曲线a B曲线bC曲线c D以上三条曲线都不可能解析：物体由A到B是在恒力作用下，沿曲线运动的，那么力F的方向必然指向轨迹AB的凹向，即轨迹始终处于外力与速度的夹角之中，可以肯定运动到B点时，该力F一定指向过B点的切线的下方，反向后，运动的轨迹应该在F与过B的切线之间，所以轨迹应该是Ba。答案：A例二：质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态，若突然撤去F1，则质点A一定做匀变速运动 B一定做直线运动 C一定做非匀变速运动 D一定做曲线运动解析：质点在恒力作用下产生恒定的加速度，加速度恒定的运动一定是匀变速运动。由题意可知，当突然撤去F1时，质点受到的合力大小为F1，方向与F1相反。故A正确，C错误；在撤去F1之前，质点保持平衡状态，有两种可能的情况：其一，质点保持静止状态，则撤去F1后，质点一定做匀变速直线运动；其二，质点保持匀速直线运动状态，则撤去F1后，质点可能做直线运动（F1与初速度的方向在同一直线上），也可能做曲线运动（F1与初速度的方向在同一直线上）。故BD均是片面的。答案：AABCD例三：一物体由静止开始下落一小段时间后突然受 一恒定水平风力的影响，但着地前一小段时间风突然停止，则其运动轨迹的情况可能是图中的哪一个？解析：开始下落一小段时间，小球由竖直向下的速度v，此时水平风力与重力的合力为F，F与v成一夹角，物体开始做匀变速曲线运动，假设风力水平向右，则轨迹将向右弯曲，而CD中，D的速度方向发生了变化，所以D错误，C正确。答案：C例4一质点做曲线运动，它的轨迹由上到下（如图示曲线），关于质点通过轨迹中点时的速度v的方向和加速度a的方向可能正确的是图中的哪一个？BABCDaaaavvvv例5一个物体在一对平衡力作用下运动。若将其中一个力保持大小不变而方向转过90（另一个力不变），试分析得出物体将做什么运动。解析：在一对平衡力作用下运动，将是匀速直线运动，将其中一个力改变方向后，合外不为零但大小和方向保持恒定。合力与速度的方向可能共线，做匀变速直线运动不在一条直线直线上，做匀变速曲线运动。答案：匀变速曲线运动或匀变速直线运动。课堂作业教后记：