5.1 曲线运动
【教学目标】
1．知道什么是曲线运动。
2．知道曲线运动中速度的方向。
3．理解曲线运动是一种变速运动。
4．掌握物体做曲线运动的条件。
【重点难点】
1．掌握曲线运动中的速度方向。
2．掌握物体做曲线运动的条件。
【教学方法】
实验、讲解、归纳、推理
【教学用具】
多媒体设备、小钢球、条形磁铁
【教学过程】
一、曲线运动速度的方向
1、曲线运动：运动轨迹是曲线。
2、曲线运动速度的方向：
【演示1】
① 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；
② 撑开的带有水的伞绕着伞柄旋转，伞面上的水滴沿伞边各点所划圆周的切线方向飞出。
（1）曲线运动中速度的方向是时刻改变的；
（2）质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向（与物体运动的延伸方向相同）。
3、曲线运动一定是变速运动（但变速运动不一定是曲线运动）
4、曲线运动的位移大小一定小于路程。
二、物体做曲线运动的条件
【演示2】一个在水平面上做直线运动的钢珠，如果从旁边给它施加一个侧向力，它的运动方向就会改变，不断给钢珠施加侧向力，或者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。
【演示3】抛出的石子为什么做曲线运动？
1、用牛顿第二定律分析物体做曲线运动的条件：
（1）当合力的方向与物体的速度方向在同一直线上时，产生的加速度也在这条直线上，加速度只改变速度的大小，物体就做直线运动。
① a恒定：匀变速直线运动。
② a变化：非匀变速直线运动。
（2）如果合力的方向跟速度方向不在同一条直线上，产生的加速度和速度成一定夹角，这时加速度不但可以改变速度的大小，而且可以改变速度的方向，物体就做曲线运动。
① a恒定：匀变速曲线运动。如：平抛运动、斜抛运动等。
② a变化：非匀变速曲线运动。
2、物体做曲线运动的条件：当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体就做曲线运动。
（1）物体具有初速度：υ0≠0
（2）物体所受合力不为零：F合≠0（a≠0）
（3）合力方向与初速方向不在同一直线上：F（或a）与υ0有夹角。
▲ 物体做直线运动的条件：当物体所受的合力方向跟它的速度方向在同一直线上时，物体做直线运动。
3、做曲线运动的物体所受的合外力：
（1）物体在作曲线运动时，它所受的合力总是指向物体运动轨迹曲线的凹侧，所以物体具有的加速度也指向轨迹的凹侧。
（2）当合力方向与物体运动的瞬时速度方向的夹角小于90o时，物体运动速度增加，当合力方向与即时速度方向的夹角大于90o时，物体运动速度就减小。即合力既改变速度的大小，也改变速度的方向。
（3）当合力方向总与速度垂直时，物体运动速度大小不变，即合力只改变速度的方向，不改变速度的大小。
（4）若物体作曲线运动，沿轨迹通过某一点时，物体所受合外力突然消失，那么物体将沿轨迹上该点的切线方向做匀速直线运动。
【例1】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：（ C D ）
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[Ks5u.com]
【例2】如图，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，这时使它所受的力反向而大小不变（即由F变为－F），在此力作用下，物体以后的运动情况，下列说法正确的是： （ C ）
A．物体可能沿曲线Ba运动
B．物体可能沿直线Bb运动
C．物体可能沿曲线Bc运动
D．物体可能沿原曲线B返回A
【例3】如图所示，汽车在一段弯曲水平路面上匀速行驶，关于它受到的水平方向的作用力方同的示意图，可能正确的是（图中F为地面对其的静摩擦力，f为它行驶时所受阻力）： （ ）
【课外作业】[Ks5u.com]
1、教材：P5——（3）
2、学海导航：P2——4
【教学后记】
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