第五章 曲线运动 第节 曲线运动

【学习目标】

、知道什么叫曲线运动。

、明确曲线运动中速度的方向。 、理解曲线运动是一种变速运动。

、理解物体做曲线运动的条件，会用来分析具体问题。 【重点、难点】

重点：

、物体做曲线运动速度的方向的判定。 、物体做曲线运动条件的分析、理解与应用。 难点：

、理解曲线运动是变速运动。

、会根据物体做曲线运动的条件分析具体问题。

预习案

【自主学习】

、运动轨迹是的运动叫曲线运动。

、做曲线运动的物体，不同时刻的速度具有的方向。

、研究物体的运动时，坐标系的选取是很重要的。我们研究物体做曲线运动时，已无法应用直线坐标系来处理，而应选取坐标系。

、过曲线上的、两点作直线，这条直线叫做曲线的。设想点逐渐向点移动，这条割线的位置也就不断变化。当点非常非常接近点时，这条割线就叫做曲线在点的。 、质点做曲线运动时，质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的方向。 、曲线运动中速度的方向在改变，所以曲线运动是运动。 、曲线运动可分为曲线运动和曲线运动。 【学始于疑】

探究案

【合作探究一】什么是曲线运动

生活中有很多运动情况，我们学习过各种直线运动，包括匀速直线运动，匀变速直线运动等，我们知道这几种运动的共同特点是物体运动方向不变。下面我们就来欣赏几组图片

中的物体有什么特点（图片展示）

看两个演示

、自由释放一只较小的粉笔头 、平行抛出一只相同大小的粉笔头

问题 、两只粉笔头的运动情况有什么不同？

、在实际生活普遍发生的是曲线运动，那么什么是曲线运动？ 归纳总结：

物体运动径迹是曲线而不是直线的运动称为曲线运动。曲线运动比直线运动复杂得多，而自然界中普遍发生的运动大多是曲线运动，所以运用已学过的运动学的基本概念和动力学的基本规律——牛顿运研究曲线运动问题是十分必要的。

【合作探究二】曲线运动的速度方向 看图片：撑开带有水滴的雨伞绕柄旋转。 问题：水滴沿什么方向飞出？ 学生思考 结论：

如果求曲线上的某处点的瞬时速度，可在离点不远处取一点，求点

的平均速度来近似表示点的瞬时速度，时间取得越短，这种近似越精确，如时间趋近于零，那么段的平均速度即为点的瞬时速度。 归纳总结：

．质点做曲线运动时，速度方向是时刻改变的。曲线运动的性质，一定是变速运动 因为速度是矢量，既有大小，又有方向。当速度的大小发生改变，或者速度的方向发生改变，或者速度的大小和方向都发生改变，就表示速度矢量发生了变化。而曲线运动中速度的方向时刻在改变(无论速度大小是否改变)，即速度矢量时刻改变着，所以曲线运动必是变速运动。

．质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是在曲线的这一点的切线方向上。 注意：物理中所讲的“切线方向”与数学上的“切线方向”是有区别的。

【合作探究三】物体做曲线运动的条件

问题、【实验】课本，小铁球在磁铁作用下做曲线运动；

小铁球实验中如果不放磁铁，那么小铁球将做直线运动。

①把磁铁放在左侧时发现小铁球向着磁铁方向偏转了，为什么？ 轨迹

②如果把磁铁放在右侧时小铁球向着那个方向偏转呢，为什么？

得出推论：

① 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还是

凸部？

②运动轨迹必夹在方向与方向之间。

问题、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。

① 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时，物体做直线运动还

是曲线运动？这时合外力改变速度大小，也改变速度的方向吗？

②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能改变速度大小还是速度的方向？垂直于速度方向的分力可以改变速度的大小还是速度的方向？这时物体做直线运动还是曲线运动？

③若合外力于速度方向始终垂直，物体速度的大小、方向会怎样？若 合外力为恒力，物体就做什么曲线运动？ ②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合

③①

化情况（大小、方向）。 归纳总结：

．当合外力的方向与初速度在同一直线上的情况下，合外力所产生的加速度只改变速度的大小，不改变速度的方向，此时物体只能作直线运动。

．运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，合外力所产生的加速度就不但可以改变速度的大小，而且可以改变速度的方向，物体将做曲线运动。 ．物体受力与运动关系对照表

【课堂小结知识网络】 、曲线运动定义：

本节