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(共18張PPT)
5.1 曲線運動
第五章 拋體運動
人教版（2019）必修 第三冊
1.知道曲線運動中瞬時速度方向，能運用極限思想理解瞬時速度的方向，并會在軌跡圖上畫出某點的速度方向。
2.理解曲線運動是變速運動，知道物體做曲線運動的條件。
3.能運用牛頓第二定律和分解與合成的方法分析曲線運動，進一步理解運動與相互作用的觀念
學習目標
觀察右邊兩幅圖片描述的現象，你能不能說清楚：砂輪打磨下來的熾熱微粒和飛出去的鏈球，分別沿著什么方向運動？
導入新課
1.曲線運動
定義：軌跡是曲線的運動叫做曲線運動。
思考：物體做直線運動時，速度方向與運動軌跡一致。
物體做曲線運動時，速度方向又是怎樣的呢？
一、曲線運動的速度方向
觀察實例
觀察熾熱微粒的運動
觀察飛出去的鏈球的運動
2.曲線運動的速度方向
思考：怎樣確定曲線運動中任意時刻（或任意位置）的速度方向呢？
演示：觀察做曲線運動的物體速度方向
關于曲線運動，針對某時刻的速度方向，你從實驗中可以得出什么結論？
理論探究：一般曲線運動的速度方向
分析：從平均速度到瞬時速度(從割線到切線)
總結：質點在某一點的速度，沿曲線在這一點的切線方向。
vA
Δl
A
B
切線
割線→切線
做一做：質點沿曲線從左向右運動，畫出質點在A、B、C 三點的速度方向。
VA
VB
VC
3.曲線運動的實質
具有加速度，合外力不為零。
曲線運動一定是變速運動，運動狀態在不斷變化。
⑶物體如果不受力，將靜止或做勻速直線運動，那么物體在什么條件下做曲線
運動呢？
思考：
⑵曲線運動有加速度嗎？
⑴曲線運動中，物體的運動狀態發生變化嗎？
加速直線運動
結論：當物體所受的合外力方向與它的速度方向不在同一直線上時，物體做曲線運動。
減速直線運動
曲線運動
⑴合外力與速度在同一直線上
v
F
v
F
⑵合外力與速度不在同一直線上
F
v
00
二、物體做曲線運動的條件
理論分析:
【實驗器材】
鋼球、磁鐵、帶有斜槽的桌面。
【實驗步驟】
⑴讓鋼球從斜槽上沿直線下滑，在水平面上做直線運動。
⑵在鋼球運動路線的正前方或旁邊放一塊磁鐵觀察鋼球的運動。
演示：探究物體做曲線運動的條件
實驗結論：當鋼球受到的合力方向與速度方向不在同一條直線上時，鋼球做曲線運動。
1.物體做曲線運動的條件
F
v0
a
加速度的方向與速度方向不在同一條直線上。
⑴動力學條件
⑵運動學條件
合力的方向與速度方向不在同一條直線上。
①初速度不為0
②合力不為0
③合力與速度方向不共線
總結：
針對練（多選）以下說法正確的是 ( )
A.物體在恒力作用下不可能做曲線運動
B.物體在變力的作用下不可能做直線運動
C.物體在恒力作用下可能做曲線運動
D.物體在變力的作用下可能做直線運動
CD
思考：做曲線運動的物體，其運動軌跡、速度方向與其所受合力方向三者位置關系是怎樣的？
v
F
v1
v2
G
G
G
v3
2.曲線運動的軌跡與速度方向、合力方向間的關系
分析：如圖，做曲線運動的物體的軌跡與速度方向相切，并向合力方向彎曲，夾在速度方向與合力方向之間。
F
v0
a
結論：合外力方向指向軌跡曲線的凹側，物體的軌跡夾在速度方向和合外力方向之間。
凹
凸
軌跡
總結：
例題 “殲 20A”型戰斗機已列裝空軍作戰部隊。如果殲 20A在某次飛行過程中沿曲線MN加速向上爬升，在圖中最能表示殲-20A在P點的速度方向與其受到合力方向的分別是哪個？
解析：由于速度方向與軌跡切線方向一致，所以在P點的速度方向沿該點運動軌跡的切線方向是③；
由于殲-20A所受合力方向與速度方向的夾角為銳角，所以它所受合力方向應該為②。
針對練 如圖所示，物體在恒力F作用下沿曲線從A點運動到B點，這時突然使它所受的力反向而大小不變，即由F變為－F，關于在此力作用下物體以后的運動情況，下列說法正確的是 (　　)
A.物體可能沿曲線Ba運動
B.物體可能沿直線Bb運動
C.物體可能沿曲線Bc運動
D.物體可能沿原曲線由B點返回A點
解析：物體在A點時的速度vA沿A點的切線方向，物體在恒力F作用下沿曲線運動，此力F必有垂直于vA的分量，即力F可能為如圖所示的各種方向之一，當物體到達B點時，瞬時速度vB沿B點的切線方向，這時物體受力F′＝－F，即F′的方向可能為圖中所示的各種方向之一，可知物體以后可能沿曲線Bc運動，故C正確。
C
F合與v方向間關系
共線
F合恒定
F合變化
勻變速直線運動
變加速直線運動
勻變速曲線運動
變加速曲線運動
勻速直線運動
說明：判斷直線還是曲線運動關鍵看a與v是否共線；判斷勻變速還是變加速關鍵看a是否恒定。
課堂小結
直線運動
不共線
曲線運動
F合≠0
F合=0
F合變化
F合恒定

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