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第五章 曲线运动

全章概述

本章以平抛运动和匀速圆周运动为例，介绍物体做曲线运动的条件、规律及其研究方法——运动的分解与合成。其中，平抛运动及匀速圆周运动规律是本章的重点，也是各类测试中经常考查的热点。尤其运动的分解与合成作为处理曲线运动的基本方法，既是我们需要掌握的重点知识，也是我们学习过程中的难点知识，应引起高度重视。

通过本章学习，我们首先应认识到：牛顿运动定律同样适用于曲线运动，是反映物体机械运动的基本定律；其次，应领会到：运动的分解与合成是物理等效思想方法在曲线运动研究过程中的具体应用；另外，研究不同的运动要注意各自的特点，对具体问题进行具体分析，要学会将知识在不同情况下进行迁移和灵活应用。

本章内容分为三个单元：

第一单元：第一节讲述物体做曲线运动的条件和曲线运动的特点。

第二单元：第二至四节阐述了研究曲线运动的基本方法，并用这个方法具体研究平抛及抛体运动的特点和规律。

第三单元：第五节到第八节学习匀速圆周运动的描述方法和基本规律以及匀速圆周运动规律的应用举例。 新课标要求

1、要深刻理解物体做曲线运动的条件和曲线运动的特点。物体做曲线运动的条件是物体所受合外力的方向与物体的运动方向不在一条直线上，判断物体是否做曲线运动只需要找到物体所受的合外力的方向及物体的速度方向即可。曲线运动的特点是曲线运动是变速运动，做曲线运动的物体在某一点（或某一时刻）的速度方向就是在曲线上的这一点的切线方向，其方向不断发生变化，因此曲线运动是变速运动。

2、认直把握运动的合成与分解所遵循的一个原则，两个原理。一个原则是运动的和成与分解均遵守平行四边形定则。这里包括对x、v、a的合成与分解。两个原理是：运动的独立性原理和运动的等时性原理。运动的独立性原理是指：物体在任何方向的运动，都按其自身的规律来进行，不会因为其他方向的运动是否存在而受到影响。运动的等时性原理是指：若物体同时参与几个分运动，合运动和分运动是在同一时间内进行的，它们之间不存在先后的问题。

3、物体做平抛运动的条件以及平抛运动的处理方法。物体做平抛运动的条件有两个：其一为物体具有不为零的水平初速度v0。其二为物体在运动过程中只受重力的作用。平抛运动的处理方法为：根据平抛运动水平方向不受力，竖直方向只受重力的特点，将其沿水平（x轴）和竖直（y轴）两个方向分解，水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，将复杂的曲线运动用合成与分解的方法化为直线运动的合成，是我们处理曲线运动的常用方法。

4、匀速圆周运动的特点是：线速度的大小恒定不变。角速度、周期和频率恒定不变，向心力和向心加速度的大小也是恒定不变的。处理匀速圆周运动的基本方法为：运用几何关系找到圆周运动的圆心和轨道半径，根据受力分析确定向心力的大小，最后利用向心力的适当表达式列方程求解。

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§5.1 曲线运动

◇学习目标◇

知识与技能

l. 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． 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建度方向的变化． 情感、态度与价值观

1．能领略曲线运动的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲． 2．有参与科技活动的热情，将物理知识应用于生活和生产实践中．

◇课程导学◇

1、本章开始研究物体的曲线运动，主要以抛体运动和圆周运动为例，研究物体做曲线运动的条件和规律。本节主要学习曲线运动的概念以及物体做曲线运动的特点及其条件等。曲线运动的速度方向和物体做曲线运动的条件为本节的重点，理解做曲线运动质点的速度方向、加速度（合外力）方向与运动轨迹这三者之间的相互关系则是本节的难点。

2、物体做曲线运动的速度方向是时刻发生变化的，质点经过某一点（或某一时刻）时的速度方向沿曲线上该点的 。

3、物体做曲线运动时，至少物体速度的 在不断发生变化，所以物体一定具有 ，所以曲线运动是 运动。

4、物体做曲线运动的条件：物体所受合外力的方向与它的速度方向 。

5、力可以改变物体运动状态，如将物体受到的合外力沿着物体的运动方向和垂直于物体的运动方向进行分解，则沿着速度方向的分力改变物体速度的 ；垂直于速度方向的分力改变物体速度的 。速度大小是增大还是减小取决于沿着速度方向的分力与速度方向相同还是相反。做曲线运动的物体，其所受合外力方向总指向轨迹 侧。

匀变速直线运动只有沿着速度方向的力，没有垂直速度方向的力，故速度的 改变而 不变；如果没有沿着速度方向的力，只有垂直速度方向的力，则物