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(共25张PPT)
5.1 曲线运动
飞行表演
视频中飞机“画心”时运动轨迹有什么特点？
运动轨迹是曲线的
点击视频
1.知道什么是曲线运动。
2.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。
3.理解物体做曲线运动的条件。能用牛顿第二定律分析曲线运动的条件，掌握速度与合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。
观察下列物体的运动情况，想想按照轨迹可将运动分为几类？
①50米短跑
②汽车在平直公路上行驶
③地球的公转
④篮球的运动轨迹
直线
曲线
直线运动与曲线运动的概念
我们可以将运动按运动轨迹分为两类：运动轨迹是直线的，称为直线运动；运动轨迹为曲线的，称为曲线运动。
我们应该怎样研究曲线运动呢？
我的疑惑！
观察以下视频，你能不能说清楚：砂轮打磨下来的炽热微粒和飞出去的链球，分别沿着什么方向运动？
视频：砂轮打磨下来的炽热微粒的运动方向
视频：飞出去的链球
知识点一：曲线运动的速度方向
思考：从以上视频中我们可以得出什么猜想？
猜想：曲线运动物体在某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向。
下面我们来通过实验研究做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向。
观察做曲线运动物体的速度方向
演 示
【实验器材】
白纸、几段弧形轨道、沾有红色印泥的钢球。
A
B
C
（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 C 端滚入，钢球从出口 A 离开后会在白纸上留下一条运动的痕迹，即为钢球在 A 点的运动方向。
【实验步骤】
（3）拆去一段轨道，出口改在 B。用同样的方法可以记录钢球在 B 点的运动方向。
思考讨论：白纸上的印迹与轨道（曲线）有什么关系？
白纸上的印迹与轨道（曲线）相切。
点击视频
如图：过曲线上的 A、B 两点作直线，这条直线AB叫作曲线的割线。
切线
B
A
设想 B 点逐渐沿曲线向 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，这条割线就叫作曲线在 A 点的切线。
【理论探究】
假设图中的曲线是某一质点在时间△t内的运动轨迹。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△t取得越小，平均速度的方向依次变为割线AC、AD、AE、AF…的方向。当△t→0时,割线就成了切线，故平均速度极限值即为A点的瞬时速度，它的方向便在过A点的切线方向上。
B
A
切线
C
D
E
F
【实验结论】
曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。
思考：请同学们结合已有知识来判定曲线运动是匀速运动还是变速运动？请说明理由。
速度是矢量，既有大小，又有方向。由于曲线运动中速度的方向是变化的，所以曲线运动是变速运动。（曲线运动的实质）
牛顿第一定律：任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止。
你还记得牛顿第一定律的内容是什么吗
曲线运动是变速运动
曲线运动的
加速度不为零
曲线运动所受合外力不为零
物体如何才能做曲线运动？
知识点二：物体做曲线运动的条件
还有吗？
观察钢球的运动轨迹
演 示
实验器材
钢球、磁铁、带有斜槽的桌面。
实验步骤
（1）让钢球从斜槽上沿直线下滑，在水平面上做直线运动。
（2）在钢球运动路线的正前方或旁边放一块磁铁观察钢球的运动。
观看视频，总结物体做曲线运动的条件。
点击视频
1.物体做曲线运动的条件：
(1)动力学条件
合力的方向与速度方向不在同一条直线上。这包含三个方面的内容:
①初速度不为0；
②合力不为0；
③合力与速度方向不共线。
(2)运动学条件
加速度的方向与速度方向不在同一条直线上。
2.曲线运动特点：
A
v
F
曲线运动中物体的轨迹一定处于速度方向和所受合力方向之间，并且合力一定指向轨迹凹侧。
（1）合外力为恒力
3.曲线运动的分类：
（2）合外力为变力
匀变速曲线运动
非匀变速曲线运动
（变加速曲线运动）
4.速度与合力夹角的关系：
锐角
钝角
直角
速率增大
速率不变
速率减小
1.如图所示，一质点沿曲线由a点经b点运动到点，图中用箭头标出了质点经过b点时的速度方向，正确的是（ ）
A
2.如图所示，一个在水平桌面上向右做直线运动的钢球，如果在它运动路线的旁边放置一块磁铁，则钢球的运动轨迹可能是（ ）
A.轨迹① B.轨迹②
C.轨迹③ D.以上都有可能
A
3.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.物体的加速度可能为零D
C.a点的速度方向由a指向b
D.该运动一定是变速运动
D
4.关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（ ）
A．运动的速率一定发生变化
B．运动的加速度一定发生变化
C．运动的速率随时间一定是非均匀变化
D．受到的恒力可能恒定不变
D
直线运动
概念
速度方向
条件
轨迹是直线的运动
不变
物体所受的合力与速度方向在同一条直线上
曲线运动
概念
速度方向
条件
轨迹是曲线的运动
时刻在变化，沿曲线的切线方向
物体所受的合力与速度方向不在同一条直线上

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