必修2第5章 曲线运动学案【新课标人教版】.doc

第 PAGE 67 页 共 NUMPAGES 67 页 必修2第5章 曲线运动学案 第一节　曲线运动 【学习目标】1.知道什么是曲线运动，会确定曲线运动速度的方向． 2．知道曲线运动是变速运动． 3．理解什么是合运动、分运动． 4．掌握运动的合成与分解的方法． 5．知道物体做曲线运动的条件． 重点难点：1.物体做曲线运动时，合力、速度方向与轨迹的关系． 2．掌握曲线运动的处理方法． 【课前自主学案】 一、曲线运动的位移 1．坐标系：研究物体在平面内做曲线运动时，需要建立________坐标系． 2.位移的分解：如图所示，物体从O运动到A，位移大小为l，与x轴夹角为，则在x方向的分位移为xA＝_____，在y方向的分位移为yA＝_____. 二、曲线运动的速度 1．曲线运动：速度方向________的运动． 2．速度方向：质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的____方向． 注意：曲线运动是一种变速运动． 3．速度的分解 (1)分速度：用相互垂直的两个方向的分矢量表示速度，这两个分矢量叫做分速度． (2)速度的分解：如图所示，物体沿曲线运动到A点，速度大小为v，与x轴夹角为，则在x方向的分速度为vx＝______，在y方向的分速度为vy＝______. 三、运动描述的实例 1．装置：在一端封闭、长约1 m的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体R，将玻璃管口塞紧． 2．实验过程 (1)将这个玻璃管倒置(如图)，可以看到蜡块上升的速度大小不变，即蜡块做________运动． (2)再次将玻璃管上下颠倒，在蜡块上升的同时将玻璃管水平向右匀速移动，观察研究蜡块的运动． (3)以开始时蜡块的位置为原点，建立平面直角坐标系，如图.设蜡块匀速上升的速度为vy，玻璃管水平向右移动的速度为vx，从蜡块开始运动的时刻计时，则t时刻蜡块的位置坐标为： x＝____，y＝____， 蜡块的速度：v＝_________，方向tanθ＝____， 蜡块运动的轨迹为：y＝____，即轨迹为直线． 四、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______________时，物体做曲线运动． 思考感悟 物体做曲线运动时，合力一定是变力吗？ 提示：只要合力与速度方向不共线，物体就做曲线运动，物体受到的合力可以是变力，也可以是恒力． 【课堂讲练】 一、对曲线运动的理解 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)速度是一个矢量，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)由于做曲线运动物体的速度方向时刻在变化，不管速度大小是否改变，因其矢量性，物体的速度在时刻变化，即曲线运动一定是变速运动． (2)曲线运动是否是匀变速运动取决于物体的合外力情况．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． 特别提醒：(1)曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动． (2)只要物体的合外力为恒力，它一定做匀变速运动，可能是直线运动也可能是曲线运动． 3．合外力的方向一定指向轨迹弯曲的凹侧 在处理曲线运动的轨迹问题时，注意轨迹向合力的方向弯曲，力的方向总是指向轨迹的凹侧． 特别提醒：判断运动轨迹的曲直：只看力(或加速度)与速度方向的关系，与力的大小无关；判断是否为匀变速运动时，只看外力(加速度)是否是恒定的，特别注意其方向是否变化． 例1：下列说法正确的是(　　) A．做曲线运动的物体速度方向一定发生变化 B．速度方向发生变化的运动一定是曲线运动 C．速度变化的运动一定是曲线运动 D．做曲线运动的物体一定有加速度 二、对物体做曲线运动条件的理解 1．物体做曲线运动的条件 (1)物体受到的合外力方向与其运动方向不在一条直线上时，物体做曲线运动． (2)根据牛顿第二定律，物体的加速度方向与其合外力方向一致．因此物体做曲线运动的条件还可以表述为：物体的加速度方向与它的运动方向不在一条直线上． (3)若物体的合外力(或加速度)方向与它的运动方向在一条直线上，物体做直线运动． 2．物体做直线运动与做曲线运动的比较 特别提醒：在曲线运动中，合力方向与速度方向的夹角小于90°，物体做加速运动；两方向的夹角大于90°，物体做减速运动，两方向夹角等于90°，则物体的速率不变． 例2：下列说法中正确的是(　　) A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B．物体在变力作用下一定做曲线运动 C．物体在恒力或变力作用下都可能做曲线运动 D．做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向一定不在同一