资源简介

(共32张PPT)
1.认识曲线运动
第一章
2026
内容索引
01
02
03
自主预习 新知导学
合作探究 释疑解惑
课堂小结
04
随堂练习
课标定位
素养阐释
1.掌握曲线运动的概念。
2.会确定曲线运动速度的方向,理解曲线运动是变速运动。
3.掌握物体做曲线运动的条件。
1.通过生活中的观察,形成曲线运动的概念。
2.通过探究曲线运动速度的方向,体会“化曲为直”的科学思维方法。
3.通过探究力与运动方向的关系,体会现象与本质的内在联系。
自主预习 新知导学
一、随处可见的曲线运动以及曲线运动的速度方向
1.曲线运动的概念:物体运动轨迹是 曲线 的运动,叫作曲线运动。
2.曲线运动的速度方向:质点做曲线运动,经过某一位置时的速度方向就是曲线在这一点的 切线 方向。
3.曲线运动的运动性质:曲线运动的速度 方向 时刻在变化,曲线运动一定是一种 变速 运动。
4.请从惯性角度思考,做曲线运动的物体有可能不受外力的作用吗
提示：不可能。由于惯性,物体总保持静止或匀速直线运动状态,只有受到外力的作用才有可能改变其速度方向而做曲线运动。
二、物体做曲线运动的条件
1.曲线运动与受力:曲线运动是变速运动,要使物体的 运动状态 发生改变,必须对物体施加力的作用。
2.物体做曲线运动的条件:当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,物体就做曲线运动。
【思考讨论】
1.判断下列说法的正误。
(1)做曲线运动的物体,速度可能不变。(　　)
(2)曲线运动一定是变速运动,但变速运动不一定是曲线运动。(　　)
(3)物体的速度不断改变,它一定做曲线运动。(　　)
(4) 做曲线运动的物体所受的合外力一定是变力。(　　)
(5) 做曲线运动的物体一定有加速度。(　　)
×　
×　
×　
√　
√　
2.如图所示,质点沿曲线由A点运动到B点,平均速度沿什么方向 怎样得出瞬时速度的方向
提示：平均速度沿位移AB的方向。当A点非常靠近B点时,曲线的割线与B点的切线重合。这样就可以得出B点瞬时速度的方向沿B点的切线方向。
3.为什么说曲线运动一定是变速运动 曲线运动可以是匀变速运动吗 可以是非匀变速运动吗
提示：物体做曲线运动时,它在某点的速度方向就是曲线上这一点的切线方向。由于曲线上各点的切线方向是不同的,所以物体做曲线运动时,速度的方向时刻在变化。则曲线运动一定是变速运动。曲线运动可以是匀变速运动,这种情况下加速度是恒定的;也可以是非匀变速运动,这种情况下加速度是变化的。
合作探究 释疑解惑
知识点一
随处可见的曲线运动及曲线运动的速度方向
【问题引领】
摩天轮是一种大型转轮式机械设施,上面挂在轮边缘的是供乘客乘搭的座舱。乘客坐在摩天轮的座舱上慢慢地往上转,可以从高处俯瞰四周景色。
(1)当乘客到达最高点时,乘客这一时刻的速度沿什么方向
(2)当摩天轮匀速转动时,乘客的速度是否发生变化
提示：(1)沿水平方向。
(2)乘客做曲线运动,速度方向不断变化,
速度一定发生变化。
【归纳提升】
1.曲线运动的速度
(1)曲线运动中质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向,就是质点从该时刻(或该点)脱离曲线后自由运动的方向,也就是曲线上这一点的切线方向。
(2)速度是矢量,既有大小,又有方向。假如在运动过程中只有速度大小的变化,而物体的速度方向不变,则物体只能做直线运动。因此,若物体做曲线运动,表明物体的速度方向发生了变化。
2.曲线运动的性质
(1)由于做曲线运动的物体的速度方向时刻在变化,不管速度大小是否改变,物体的速度在时刻变化,即曲线运动一定是变速运动。
(2)曲线运动是不是匀变速运动,取决于物体受到的合外力。合外力为恒力,物体做匀变速曲线运动;合外力为变力,物体做非匀变速曲线运动。
【典型例题】
【例题1】 下列说法正确的是(　　)
A.速度变化的运动必定是曲线运动
B.做曲线运动的物体速度方向必定变化
C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动
D.加速度变化的运动必定是曲线运动
答案：B
解析：物体做曲线运动时,它在某点的速度方向就是曲线上这一点的切线方向,曲线的切线方向是变化的,所以做曲线运动的物体速度方向必定变化,B正确;曲线运动的速度必定是变化的,但速度变化的运动未必是曲线运动,例如,物体做直线运动时,可以仅速度大小变化,而速度方向不变,所以A错误;曲线运动中加速度可以是恒量,也可以是变量,所以C错误;直线运动的加速度也可以发生变化,所以D错误。
【变式训练1】 如图所示,物体沿曲线由a点运动至b点。关于物体在ab段的运动,下列说法正确的是(　　)
A.物体的速度可能不变
B.物体的速度不可能均匀变化
C.a点的速度方向由a指向b
D.ab段的位移大小一定小于路程
答案：D
解析：做曲线运动的物体的速度方向时刻改变,即使速度大小不变,速度方向也在不断发生变化,A错误;做曲线运动的物体必定受到力的作用,当物体受到的合外力为恒力时,物体的加速度恒定,速度均匀变化,B错误; a点的速度方向沿a点的切线方向,C错误;做曲线运动的物体的位移大小必小于路程,D正确。
【问题引领】
知识点二
物体做曲线运动的条件
如图所示,桌面上运动的小铁球在磁铁的引力作用下做曲线运动。
(1)小铁球所受合外力的方向有什么特点 小铁球的加速度的方向有什么特点
(2)小铁球靠近磁铁时,速率如何变化 远离磁铁时呢 合外力的方向如何影响速率的变化呢
提示：(1)小铁球所受合外力的方向与速度方向不在同一条直线上;小铁球加速度的方向与速度方向也不在同一条直线上。
(2)小铁球靠近磁铁时,速率变大,远离磁铁时,速率变小。合外力的方向与速度方向的夹角为锐角时,速率增大,为钝角时,速率减小。
【归纳提升】
1.物体做曲线运动的条件
(1)力的角度:物体所受的合外力的方向与速度方向不在同一条直线上。
(2)加速度角度:物体的加速度方向与速度方向不在同一条直线上。
2.合外力大致方向的判断
合外力的方向总是指向运动轨迹曲线的凹侧。
3.曲线运动中力与速度的关系
(1)做曲线运动的物体,其轨迹向合外力所指的一侧弯曲。若已知物体的运动轨迹,则可判断出合外力的大致方向。
(2)当物体受到的合外力的方向和速度的方向的夹角为锐角时,物体做曲线运动的速度将增大;当物体受到的合外力的方向和速度的方向垂直时,该力只改变速度的方向,不改变其大小;当物体受到的合外力的方向和速度的方向的夹角为钝角时,物体做曲线运动的速度将减小。
画龙点睛 无力不弯曲,弯曲必有力 轨迹总是向合外力的方向弯曲
合外力的方向总是指向曲线运动轨迹的“凹”侧 曲线运动轨迹始终夹在合外力方向与速度方向之间。
【典型例题】
【例题2】 (多选)在光滑水平面上有一质量为2 kg的物体,在几个水平共点恒力作用下做匀速直线运动。现突然撤去一个大小为4 N的力,则下列关于物体的运动情况的叙述正确的是(　　)
A.可能做匀速直线运动
B.可能做匀变速直线运动
C.一定不会做匀变速曲线运动
D.无论是直线运动还是曲线运动,加速度大小一定是2 m/s2
答案：BD
解析：由题意知,物体原来所受的合力为零,当撤去4 N的力后,其余力的合外力大小一定为4 N,则物体做加速度大小为2 m/s2的匀变速运动。当合力方向与初速度方向共线时,物体做匀变速直线运动;当合力方向与初速度方向不共线时,物体做匀变速曲线运动,故选项B、D正确。
科学思维 物体运动性质的判断
(1)直线或曲线的判断:看合外力方向(或加速度的方向)和速度方向是否在一条直线上。
(2)匀变速或非匀变速的判断:合外力为恒力,匀变速运动;合外力为变力,非匀变速运动。
【变式训练2】 关于做曲线运动的物体,下列说法正确的是(　　)
A.速度方向与合外力方向不可能在同一条直线上
B.加速度方向与合外力方向可能不在同一条直线上
C.加速度方向与速度方向有可能在同一条直线上
D.合外力的方向一定是变化的
答案：A
解析：由物体做曲线运动的条件可知,速度方向与合外力方向不可能在同一条直线上,所以A正确;根据牛顿第二定律,加速度与合外力一定同向,所以B、C错误;在恒力作用下,物体也可以做曲线运动,只要合外力方向与速度方向不共线就可以,所以D错误。
课堂小结
随堂练习
1.(曲线运动的速度与加速度)(多选)物体做曲线运动时(　　)
A.速度大小一定改变
B.速度方向一定改变
C.加速度一定不为零
D.加速度一定改变
答案：BC
解析：曲线运动中的速度方向沿曲线上该点的切线方向,速度方向时刻改变,但速度大小不一定改变,曲线运动一定是变速运动,一定有加速度,但加速度不一定改变。选项A、D错误,B、C正确。
2.(曲线运动的性质)关于运动的性质,下列说法正确的是(　　)
A.曲线运动一定是变速运动
B.变速运动一定是曲线运动
C.曲线运动一定是匀变速运动
D.物体加速度大小和速度大小都不变的运动一定是直线运动
答案：A
解析：由于曲线运动速度方向时刻变化,因此,曲线运动一定是变速运动,A正确;物体运动轨迹由力的方向和速度方向间的夹角决定,加速度的大小由物体所受合外力决定,B、C、D错误。
答案:D
解析:物体做曲线运动时,合外力指向轨迹的内侧,且与速度方向成锐角时,速率增大。小车从左向右运动,动能一直增加, 因此速率变大,速度的方向为轨迹的切线方向且指向右侧。选项D正确,A、B、C错误。
3.(曲线运动的受力)小车在水平地面上沿轨道从左向右运动,动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合外力,下列四幅图可能正确的是(　　)
答案:A
解析:做曲线运动的物体一定受到指向轨迹内侧的合外力,故选项A正确。
4.(曲线运动的条件)某同学在练习投篮,篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示,篮球所受合外力F的示意图可能正确的是(　　)

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