高中物理（人教版必修2）课时学案.rar

第1节 曲线运动

学习目标
1.知道曲线运动中位移的分矢量表示法及速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动。
2.知道位移、速度的合成与分解遵循平行四边形定则。
3.知道物体做曲线运动的条件是所受的合力与它的速度方向不在同一直线上。
自主学习
1.曲线运动： 。
2.曲线运动的性质
（1）曲线运动的位移是曲线上两点之间的一条 。
（2）曲线运动中速度的方向时刻 （选填“变化”或“不变”），质点在某一时刻（某一点）的速度方向是沿 ，并指向运动的 一侧。
（ 3）曲线运动一定是 运动，一定具有 。
3.曲线运动的条件
（1）物体的速度方向与受力方向共线时，运动轨迹是 。
（2）物体的速度方向与受力方向不共线时，运动轨迹是 ，且向 的 一侧弯曲，如： 。
自我检测
1.关于曲线运动的速度，下列说法正确的是（ ）
A.速度的大小与方向都在时刻变化
B.速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化
C.速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化
D.质点在某一点的速度方向是在曲线的这一点的切线方向

2.某质点做曲线运动时，以下说法正确的是（ ）
A.在某一点的速度方向是该点曲线的切 线方向
B.在任意时间内位移的大小总是大于路程
C.质点受到的合力不可能为零
D.速度的方向与合力的方向必不在同一直线上

3.某质点在恒力F作用下从A点沿图5-1-12中曲线运动到B点，到达B点后，质点受到的力的大小仍为F，但方向相反，则它从B点开始的运动 轨迹可能是图5-1-12中的（ ）
A.曲线a B.直线b
C.曲线c D.以上三条线都不可能
课内探究
一、曲线运动的位移
1.观察水平抛出的小石块或粉笔头，分析曲线运动的位移和路程是什么关系？



2.怎样表示一段时间内物体做曲线运动的位移？



二、曲线运动的速度
.在旋转的砂轮上磨刀具、撑开带有水滴的雨伞绕伞柄旋转，磨出的炽热微粒、抛出后的水滴如何运动？为什么？从图5-1-13所示的弯管中射出的小球离开圆轨道的速度方向沿圆管切线方向飞出，你能否得到判断曲线运动方向 的方法。
延伸探究：（1）物理中所讲的“切线方向”与数学中的“切线方向”是有区别的，物理问题中曲线的切线方向同运动方向保持一致。



（2）极限思想理解曲线运动的方向。
如图5-1-14所示，质点做曲线运动，在时间Δt内从A运动到B，这段时间内的位移即为割线AB，平均速度 的方向就是割线AB的方向。如果Δt减小，平均速度的方向依次变为割线AC、AD…的方向（注意已逐渐逼近A处切线的方向）。当Δt→0时,割线就成了切线，即平均速度极限值为A点的瞬时速度,它的方向在过A点的切线方向上。
2.曲线运动是一种怎样的运动？
曲线运动的性质： 。

例1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
B.曲线运动速度的方向不断变化，但速度的大小可以不变
C.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变

三、运动描述的实例
1.蜡块的位置（见图5-1-15）
以蜡块开始运动时的位置为原点，水平向右的方向和竖直向上的方向分别 为x轴和y轴的正方向，建立平面直角坐标系。蜡块匀速上升的速度设为 ，玻璃管向右移动的速度设为 ，从蜡块开始运动的时刻开始计时。经时间t，蜡块的位置P可用x、y两个坐标表示：
x=
y=

2.蜡块的速度（见图5-1-16）
设蜡块竖直向上的速度为 ，蜡块水平向右的速度为 ，则合速度v= ，合速度与x轴夹角的正切tan θ＝ 。

3.蜡块运动的轨迹
方程： 。
拓展结论：分运动、合运动、运动的合成与运动的分解概念。
实验中蜡块同时参与了水平方 向速度为 的匀速运动和竖直方向速度为 的匀速运动，最后合成的真实运动是斜向上的匀速直线运动。
（1）我们把蜡块沿玻璃管向上的运动和它随着玻璃管向右的运动，都叫做分运动。
（2）蜡块向右上方的运动叫做合运动。
（3）由分运动求合运动的过程叫做运动的合成；由合运动求分运动的过程叫做运动的分解。
（4）运动的分解与合成遵循平行四边形定则。

例2 飞机起飞时以300 km/h的速度斜向上飞，飞行方向与水平面的夹角为30°，如图5-1-17所示。求水平方向的分速度 和竖直方向的分速度 。



四、物体做曲线运动的条件
1.曲线运动的条件。
运动员抛出的链球和磁铁作用下的铁球做怎样的运动（图5-1-18）？它们的速度和受力方向有何关系？请同学们归纳物体做曲线运动的条件。
曲线运动的条件： 。
拓展结论：1.曲线运动分类及受力特点


2.力和运动的关系。

力与运动的关系
受力情况与初速度关系 运动性质
=0, =0或 ≠0 静止或匀速直线运动
恒定，且方向与 在同一直线上 方向与 方向相同 匀加速直线运动
方向与 方向相反 匀减速直线运动
方向与 不在同一直线上 曲线 运动

3.物体做曲线运动时轨迹与所受的合力F的情况如图5-1-19所示，我们将力F分解得与v共线的力 、与v垂直的力 。
（1）与速度同向的力 只改变 ；
（2）与速度垂直的 力 只改变 。
例3 质点在三个恒力 、 、 的共同作用下保持平衡状态，若突然撤去 ，保持其他力不变，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.可能做曲线运动

例4 若已知物体运动的初速度 的方向及它受到的恒定的合力F的方向，如图5-1-20所示。则可能的轨迹是（ ）
巩固练 习
1.物体做曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A.速度的方向时刻在改变
B.速度的大小一定会改变
C.加速度一定变化
D.加速度可能不变

2.关于运动的性质，以下说 法中正确的是（ ）
A.曲线运动一定是变速运动
B.变..