5.1曲线运动 课件 高一下学期物理人教版(2019)必修第二册(共16张PPT)

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5.1曲线运动 课件 高一下学期物理人教版(2019)必修第二册(共16张PPT)

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思考讨论:下图中的飞机,篮球,鲸鱼,汽车的运动的轨迹有什么共同特点?
运动的轨迹是曲线。
曲线运动:物体的运动轨迹是曲线的运动。
一、认识曲线运动
生活中的曲线运动
掷链球时,链球在手的牵引下做曲线运动,运动员放手,链球即刻飞出。放手的时刻不同,链球飞出的方向也不一样。
可见,做曲线运动的物体,速度的方向在不断变化。
二、曲线运动的速度方向
(1)在水平桌面上放一张白纸,白纸上摆一条由几段稍短的弧形轨道组合而成的弯道。
(2)使表面沾有红色印泥的钢球以一定的初速度从弯道的O端滚入,钢球从出口C离开后会在白纸上留下一条运动的痕迹,即为钢球在C点的运动方向。
实验步骤
(3)逐段拆去轨道,将出口分别改为B和A,用同样的方法记录小球经过出口B和A时的运动方向。
在上述实验中,小球离开轨道出口后,在白纸上留下的印迹呈一条直线,并且与曲线轨道相切。
这说明小球在曲线轨道出口处的运动方向沿着该点的切线方向。
观察思考:小球在经过小A、B、C三个出口时的运动方向与曲线轨道的形状有什么关系?
A
B
过曲线上的A、B两点作直线,这条直线叫做曲线的割线。设想B点逐渐向A点移动,这条割线的位置也就不断变化。当B点非常非常接近A点时,这条割线就叫做曲线在A点的切线。
运动的物体的速度
如上图所示,若质点沿曲线从点A运动到点B,其平均速度方向是由A指向B点方向。当点B逐渐向点A移动,割线AB不断变化,当点B非常接近点A时,割线AB就与过点A的切线重合,即点A的速度方向与点A的切线方向一致。
数学概念:曲线的切线
A
B
C
vA
vB
vC
画出并描述质点沿曲线从左向右运动时,在A、B、C三点的速度方向。
实验和理论分析表明,在曲线运动中,质点在某一位置的速度方向与曲线在这一点的切线方向一致。
总结:(1)速度是矢量,既有大小,又有方向;
(2)只要速度的方向发生变化,速度矢量就发生变化,即具有加速度。所以曲线运动是一种变速运动。
V1
V2
V3
V3
V2
V4
V1
V3
一个小钢球在水平光滑面上正在做匀速直线运动,若给你一个磁铁,如何使小钢球做:
(1)加速直线运动:
F与v的方向相同
(2)减速直线运动:
F与v的方向相反
(3)探究:磁铁要在什么方向上吸引钢珠,钢珠才会偏离原来的运动方向做曲线运动。
F与v成一角度
三、物体做曲线运动的条件
上述实验探究发现,当钢珠受到磁铁的吸引力与钢珠的运动方向不在同一条直线上时,钢珠将偏离原来的运动方向做曲线运动。
物体做曲线运动的条件:
问题:曲线运动中速度方向与加速度方向的关系如何呢?
做曲线运动的物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上
——运动学条件
做曲线运动物体所受合外力的方向与它的速度方向不在同一直线上
——动力学条件
1.曲线运动是一种轨迹为曲线的运动。
2.曲线运动的特点:
轨迹是曲线
运动方向时刻在改变
变速运动,一定具有加速度,合外力不为零
3.做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线在该的切线方向。
4.曲线运动的条件:运动物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直线上。

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