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第五章曲线运动1曲线运动第一课时【学习目标】（1）知道什么叫曲线运动。（2）知道曲线运动是一种变速运动，知道曲线运动中瞬时速度的方向，能在曲线的轨迹图上画出各点的速度方向。（3）知道物体做曲线运动的条件。能运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。（4）通过实验归纳做曲线运动的条件，体验学习物理的兴趣。一、曲线运动：思考1：什么叫曲线运动？请举例说明。物体运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。例如：导弹所做的运动；汽车转弯时所做的运动；人造卫星绕地球的运动等等。思考2：曲线运动和直线运动除了轨迹不同外，还有什么区别呢？曲线运动中速度方向是时刻改变的。二、曲线运动的速度方向：思考：怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻的速度方向呢？（放录像）⑴、在砂轮上磨刀具时，刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线方向飞出。⑵、撑开的带着水的伞绕伞柄旋转，伞面上的水滴沿伞边各点所划圆周的切线方向飞出。总结：质点在某一点（或某一时刻）的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向。强化训练：曲线滑梯如图所示，试标出人从滑梯上滑下时在A、B、C、D各点的速度方向。三、曲线运动的本质：思考1：曲线运动是变速运动吗？由于曲线运动中速度的方向一定是时刻改变的，所以曲线运动是变速运动。思考2：做曲线运动的物体一定具有加速度吗？由于曲线运动是变速运动即Δv≠0，故由a=Δv/Δt可得做曲线运动的物体一定具有加速度。四、物体做曲线运动的条件：实验：一个在光滑水平面上做直线运动的钢珠，如果在钢珠运动的路线旁放一块磁铁，钢珠就偏离原来的方向而做曲线运动。思考：物体在什么条件下才做曲线运动呢？当物体所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一直线时，物体就做曲线运动。强化训练：1、关于曲线运动，下列说法正确的是：（AB）A、曲线运动一定是变速运动。B、曲线运动速度的方向不断的变化，但速度的大小可以不变。C、曲线运动的速度方向可能不变。D、曲线运动的速度大小和方向一定同时改变。2、物体在力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动，若突然撤去外力F1，则物体的运动情况是：（CD）A、必沿着F1的方向做匀加速直线运动。B、必沿着F1的方向做匀减速直线运动。C、不可能做匀速直线运动。D、可能做直线运动，也可能做曲线运动。第二课时运动描述的实例【学习目标】（1）知道物体的运动轨迹不是直线时，需要建立平面直角坐标系进行研究。（2）经历蜡块运动位置、轨迹的研究过程，体会所用的数学方法。（3）经历蜡块运动位置、轨迹的研究过程，体会所用的数学方法。（4）（5）一、合运动和分运动：实验演示：⑴、在长约80—100cm，一端封闭的管中注满清水，水中放一个由红蜡做成的小圆柱体R（要求它能在水中大致匀速上浮），将管的开口端用胶塞塞紧。⑵、将此管紧贴黑板竖直倒置，蜡块就沿玻璃管匀速上升，做直线运动，记下它由A移动到B所用的时间。⑶、然后，将玻璃管重新倒置，在蜡块上升的同时，将玻璃管水平向右匀速移动，观察到它是斜向右上方移动的，经过相同的时间，它由A运动到C。实验思考：思考1：丙图中红蜡块实际发生的运动是什么？红蜡块实际发生的是由A到C的运动。思考2：丙图中红蜡块可看成同时参与了哪两个运动？红蜡块可看成是同时参与了下面两个运动：在玻璃管中竖直向上的运动（由A到B）和随玻璃管水平向右的运动（由A到D）。思考3：丙图中由A到C的运动与由A到B的运动和由A到D的运动有什么关系呢？⑴、红蜡块沿玻璃管在竖直方向的运动（由A到B）和随管做的水平方向的运动（由A到D）叫做分运动。红蜡块实际发生的运动（由A到C）叫做合运动。⑵、合运动与分运动具有等时性。⑶、各个分运动具有独立性。思考4：如何表示红蜡块在运动过程中的位置、轨迹、速度和位移呢？⑴、位置：建立直角坐标系用坐标（x，y）表示。x=vxt，y=vyt⑵、轨迹：用x、y两个变量的方程表示。y=vyx/vx二、运动的合成和分解：思考1：什么叫运动的合成和运动的分解？⑴、已知分运动求合运动叫运动的合成。⑵、已知合运动求分运动叫运动的分解。思考2：运动的合成和分解的对象是什么？运动的合成和分解是对速度v、加速度a和位移s等这些矢量的合成和分解。思实例探究：例1、如图所示，人用绳通过定滑轮拉物体A，当人匀速前进时，求：物体A做什么样的运动？解析：物体A的速度和绳拉出的速度相等。人拉绳时，人的运动是合运动。其一个分运动是随绳且沿绳的方向的运动。其另一个分运动是垂直于绳且以定滑轮为圆心的摆动。所以，如图分解可得：vA=v0·cosθ由于θ在变小，故vA将逐渐变大。所以物体A在做加速直线运动。例2、如果在前面所做的实验中玻璃管长90cm，红蜡块由玻璃管的一端沿管匀速的坚直向上运动，同时匀速地水平移动玻璃管，当玻璃管水平移动了80cm时，红蜡块到达玻璃管的另一端。整个运动过程所用的时间为20s，求：红蜡块运动的合速度为多少？解法一：蜡块的水平分位移x=0.8m，竖直分位移y=0.9m，据平行四边形定则得：合位移myxs2.122则smtsv/06.0解法二：求出两个分速度：水平：smtxvx/04.0竖直：smtyvy/045.0合：smvvvyx/06.022［题后总结］后一种方法是基本解法，适合于求解不是匀速运动的一般情况和匀速运动的特殊情况。巩固训练：1、关于运动的合成与分解的说法中，正确的是：（AD）A、合运动的位移为分运动的位移的矢量和。B、合运动的速度一定比其中一个分速度大。C、合运动的时间为分运动时间之和。D、合运动的时间与各分运动时间相等。2、如图所示，试分析小船靠岸时的合运动与分运动。［参考答案］①、小船实际向左的运动是合运动。②、随绳的运动是分运动一。③、垂直绳的摆动是分运动二。3、飞机以速度v斜向上飞行，方向与水平方向成30o角。⑴、分析飞机的合运动和分运动。⑵、求出水平方向的vx和竖直方向的vy。专题：小船渡河问题探究例：河宽d，船速为v船，水流速度为v水，船速v船与河岸的夹角为θ，如图所示。求：⑴、渡河所用的时间，并讨论θ=？时渡河时间最短。⑵、怎样渡河，船的位移最短？（一）、渡河时间探究：思考1：假设船在静水中渡河，时间为多少？如果船在静水中渡河，我们可以把v船如图分解，从图上可以看出：真正起到渡河效果的是v船在垂直于河岸方向上的分速度v1，故船在静水中的渡河时间为：sin1船vdvdt思考2：θ=？时渡河时间最短？当θ=900时，即船头垂直对岸行驶时，渡河时间最短，且最短时间为：船vdt思考3：如果水是流动的，渡河时间以及最短时间又将为多少？如果水是流动的，根据运动的独立性原理，渡河时间不会因水的流动而改变，故船在动水中的渡河时间以及最短时间与在静水中情况相同。（二）、渡河位移探究：思考：船在动水中渡河时的位移大小和方向，取决于什么？船在动水中渡河时的位移大小和方向，取决于船速和水速的合速度方向。讨论1：当v船＞v水时，合位移最短为多少？如图所示，当v船＞v水，且v合垂直河岸时，合位移最短，且为河宽d。讨论2：当v船＜v水时，合位移最短为多少？如图所示，当v船＜v水，且v合沿圆的切线方向时，合位移最短，且为船水vdvs三、课堂练习：一条河宽400m，水流的速度为0.25m/s，船相对静水的速度0.5m/s。求：⑴、要想渡河的时间最短，船应向什么方向开出？渡河的最短时间是多少？此时船沿河岸方向漂移多远？⑵、要使渡河的距离最短，船应向什么方向开出？⑶、船渡河的时间与水流速度有关吗？θdv船v1v2θdv船v合dv水v船v合v船dv水v船v合v合v船