5.1 曲线运动(第1课时)
高中物理 第五章第一节《曲线运动》(第一课时)教学设计 新人教版必修2
第五章第一节《曲线运动》（第一课时）人教版高中《物理》必修二第五章第一节《曲线运动》。
主要介绍了曲线运动的定义、物体做曲线运动的速度方向及其条件，是继第四章牛顿运动力学之后，对运动和力关系的进一步理解和深化，同时为后面研究学习平抛、圆周、天体等复杂曲线运动奠定基础。
因此，本节课起承前启后的作用。
从本节课内容安排上，我选取了两个实际情景和一个演示实验，帮助学生经历科学探究和理论推导两个过程，让学生感悟科学探究的思想，学会科学探究的方法；在学习的内容上深入理解曲线运动是变速运动，知道物体做曲线运动的条件，会画做曲线运动的物体的速度方向，能根据所学知识解决实际问题。
二、学生学习情况的分析：学习者是高中一年级学生，在初中的学习中对于直线运动的特点和规律已经理解透彻，曲线运动在知识结构上对于学习者是比较新的内容，又涉及对矢量的理解，学生掌握这部分知识就有一定的难度。
但是由于现实生活中曲线运动的实例不胜枚举，通过平时的生活经验学习者对曲线运动的定义和特点已经有了一定的认识基础，可以首先从熟悉的内容开始，然后进入新知识，当学习者将新知识与过去的知识和经验联系起来时，就会对新知识产生比较浓厚的兴趣。
利用生活中曲线运动的图景，可以缩短物理知识与学生之间的距离，建立学生对物理、对科学的亲近感。
三、设计理念：设计为了充分体现教师与学生的主导——主体的作用的统一，采用了教师创设情境——学生参与探究——教师引导学生设置情境问题——学生思考、讨论——教师引导分析情境——学生在情境中逐步完成对知识的意义建构，从而达到突出重点，突破难点的效果。
同时，笔者通过演示实验，使学生自己观察获得曲线运动的速度方向，获得如何画曲线运动的速度方向的方法。
笔者还通过自行车挡泥板，以便学生把自己获得的知识应用于实践，体验学以致用、知识有价的感受。
四、教学目标：知识与技能1．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。
2．知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力的方向与它的速度方向不在一条直线上。
5.1 曲线运动(1)
§5.1 曲线运动学案（课时1）6．若物体在运动过程中受到的合外力不为零，则
1．BC 2．B 3．
知识点2 曲线运动的性质
例2关于曲线运动的性质，以下说法正确的是A．曲线运动一定是变速运动
听课记录：_____________________________________________________________________ 变式训练4如图所示，质点沿曲线从A向运动，则质点在运动路线上C点时合外力的方向可能正确的是
4
A．曲线运动一定是变速运动
4．一个质点受两个互成锐角的力F1和F2的作用，由静止开始运动，若运动中保持两个力和方向不变，使突然增大到 F1+△F，则质点此后 ( )
A．一定做匀变速曲线运动 B．可能做匀速直线运动
C．可能做变加速直线运动 D．做匀变速直线运动
5．质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，如果v
如图所示，抛出的石子做抛体运动，试在图中画出石子沿这条曲线运动时在。
【知识详解】物理必修二5.1曲线运动
第五章运动的描述第一节曲线运动【学习目标】1、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。
2、知道物体做曲线运动的条件，理解牛顿第二定律对物体做曲线运动条件的解释。
3、理解合运动与分运动的关系、具体问题能够正确区分合运动与分运动。
【知识点详细解析】知识详解一、曲线运动速度的方向1、曲线运动速度方向的获取途径其一，生活中的现象如：砂轮边缘飞出的铁屑、雨天车轮甩出的雨滴、弯曲的水管中喷出的水流等；其二，由瞬时速度的定义，瞬时速度等于平均速度在时间间隔趋于零时的极限，从理论上得到曲线运动瞬时速度的方向。
2、曲线运动速度的方向质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向，指向前进的一侧3、曲线运动的性质曲线运动的速度方向时刻在变化，速度是矢量，曲线运动的速度时刻在变化，曲线运动一定是变速运动，一定具有加速度，曲线运动受到的合外力一定不等于零。
知识详解二、物体做曲线运动的条件1、物体做曲线运动的条件的获得途径其一，由实际的曲线运动的受力情况可以知道；其二，通过理性分析可以得知，如在垂直于运动的方向上物体受到了合外力的作用，物体的运动方向便失去了对称性，必然向着受力的方向偏转而成为曲线运动。
2、物体做直线运动条件当物体受到的合外力与速度的方向在一条直线上或者物体受到的合外力为零时，物体做直线运动。
3、物体做曲线运动条件物体做曲线运动条件是：当物体受到的合外力与它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。
也就是说物体做曲线运动，必有：①物体具有初速度，即v0≠0；②物体受到合外力的作用，即F合≠0，或者说加速度a≠0；③合外力（加速度）与速度不在同一条直线上。
4、曲线运动中合外力的切向分量和法向分量的作用对于做曲线运动的物体，把合外力F沿曲线的切线方向和法线方向（与切线垂直的方向）分解，沿切线方向的分力F1使质点产生切线方向的加速度a1，当a1和v同向时，速度增大，如图1所示，此时的合外力方向一定与速度方向成锐角；当a1和v反向时，速度减小，如图2所示，此时的合外力方向一定与速度方向成钝角；如果物体做曲线运动的速率不变，说明a1＝0，即F1＝0，此时的合外力方向一定与速度方向垂直。
必修5.1第一节《曲线运动》
曲线运动的方向判断、资料、黑板
教学辅助
多媒体，PPT
教学流程设计
教学过程
教学内容
教师的引导
期望的学生行为
设计意图
课内生成与反思
一、图片展示生活中的曲线运动
什么是曲线运动
引导学生指出图中的各种生活现象中包含了一个共同的特点------曲线运动
观察、总结、回答
从生活中发现物理规律，引发学生的学习兴趣（引出曲线运动的概念）
课题：曲线运动
教材分析
本节是在必修一的相关知识已经完善的基础上，从直线运动向曲线运动进行过渡的初始阶段，最重要的是让学生了解曲线运动的特点，速度方向的判定以及曲线运动的条件等，最主要的还是要明确曲线运动是一种变速运动。教材从生活实例出发，以必修一学的直线运动的相关知识为基础，循序渐进的引导学生去熟悉曲线运动，会分析曲线运动。
培养学生在学习物理科目中的一项重要技能，对比和总结。
二、提出问题引发学生思考
曲线运动与直线运动在速度方面的不同，直线运动的速度方向不变，而曲线运动的速度方向时刻改变
曲线运动与直线运动除了概念上的轨迹不同之外，还有什么其他的因素不同呢？先从速度方面研究？
1、对曲线运动的速度进行分析
2、对新问题进行大胆的推理
自我总结，复习巩固，运用所学知识解决课堂练习
让学生通过自我总结体会本节课需要掌握的重点，并通过练习来巩固本节课的学习内容
题目都是基础题，所以如果有时间的话，可以让学生上黑板画一画不同情况下曲线运动上各点的速度方向，以起到巩固作用
我们已经知道了曲线运动的速度方向是不断改变的，那么到底速度方向是怎样的？我们通过以下的图片来研究一下
1、希望学生跟随着老师的思路，发现真实的现象。
5.1曲线运动(第一课时)(刘玉兵)
V1
V2 V3
V4
当物体自左向右沿曲线运动时，请大致标出 下图中点a、b、c、d的速度方向。
Va Vb
Vd Vc
请完成
☆教学目标检测
(第7题不做)
1．做曲线运动的质点，经过 A、B、C 三个不同位置时，速度分别用 vA、vB、vC 表示，所 受合力分别用 FA、FB、FC 表示，它们的方向如图所示，其中一定错的是________点．
6．做曲线运动的物体，在某段时间内其位移的大小为 100 m，则通过的路程 s一定 “>” “=”或“<” 。 ）100m
>（填
7．一架飞机以仰角 30 作匀加速直线运动，初速度是 100m/s，加速度是 10m/s ，经过 4s， 飞机发生的竖直位移是 240 m，飞机的水平速度是 70
3
0
2
m/s。
8．抛出的石子做曲线运动，试在下图中画出石子沿这条曲线运动时，在 A.B.C.D 各点的速 度方向。
C
2．如图所示，为某一物体的速度一时间图象(曲线为 1/4 圆弧)，则由此可知物体是做(D ) A．曲线运动 C．匀变速直线运动 B．匀速直线运动 D．变减速直线运动
3．关于运动的性质，以下说法中正确的是( 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．曲线运动一定是变加速运动。
一、曲线运动
1、物体的运动路线（轨迹）是曲线的运 动叫曲线运动。
2、生活中的曲线运动
二、曲线运动的位移
O y v0 θ
S x x P(x,y)
y
s x y
2
2
y tan x
三、曲线运动速度的方向
1什么叫曲线的切线？
A
B
5.1曲线运动第一课时练习(解析版)
5.1 曲线运动一、基础篇1.关于曲线运动，下列说法正确的是()A．曲线运动可能不是变速运动B．曲线运动不可能是匀变速运动C．做曲线运动的物体速度大小可能不变D．做曲线运动的物体可能没有加速度【答案】C【解析】既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故A错误；在恒力作用下，物体做匀变速曲线运动，故B错误；做曲线运动的物体，速度大小可能不变，故C正确；做曲线运动的物体一定具有加速度，因为合外力不为零，故D错误．2．做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是()A．速率B．速度C．加速度D．合外力【答案】B【解析】：物体做曲线运动时，速度方向一定变化，速度大小不一定变化，即速率可能不变，但速度一定变化，故A错误，B正确。
做曲线运动的物体的合外力或加速度有可能变化，也有可能不变化，C、D错误。
3．关于运动的性质，以下说法中正确的是()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．曲线运动一定是变加速运动D．加速度不变的运动一定是直线运动【答案】A【解析】：做曲线运动的物体速度方向时刻变化，所以曲线运动一定是变速运动，A正确。
变速运动可能是速度的方向在变化，也可能是速度的大小在变化，所以不一定是曲线运动，B错误。
曲线运动可能是变加速曲线运动，也可能是匀变速曲线运动，C错误。
加速度不变的运动可能是匀变速直线运动，也可能是匀变速曲线运动，D错误。
4.(多选)物体受到几个力作用而做匀速直线运动，若突然撤去其中的一个力，它可能做()A．匀速直线运动B．匀加速直线运动C．匀减速直线运动D．匀变速曲线运动【答案】BCD【解析】剩余几个力的合力恒定不为零，所以物体不可能做匀速直线运动，选项A错误．剩余的几个力的合力与撤去的力等值、反向、共线，所以这个合力恒定不变，物体一定做匀变速运动．若物体的速度方向与此合力方向相同，则物体做匀加速直线运动；若剩余的几个力的合力与物体的速度方向相反，则物体做匀减速直线运动；若剩余几个力的合力与速度不共线，物体做匀变速曲线运动，选项B、C、D正确．5.在足球场上罚任意球时，运动员踢出的足球，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门．守门员“望球莫及”，轨迹如图所示．关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法中正确的是()A．合外力的方向与速度方向在一条直线上B．合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧C．合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向D．合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向【答案】C【解析】在曲线运动中，物体所受合外力的方向总是指向轨迹的凹侧，速度方向沿轨迹的切线方向，C正确，A、B、D错误．6．2019年4月12日～14日，F1(世界一级方程式赛车锦标赛)中国大奖赛在上海举行．假如在弯道上高速行驶的赛车，突然后轮脱离赛车，关于脱离赛车后的车轮的运动情况，以下说法正确的是()A．仍然沿着汽车行驶的弯道运动B．沿着与弯道垂直的方向飞出C．沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道D．上述情况都有可能【答案】C【解析】赛车沿弯道行驶，任一时刻赛车上任何一点的速度方向都是赛车运动的曲线轨迹上对应点的切线方向．被甩出的后轮的速度方向就是甩出点所在轨迹的切线方向．所以C选项正确．7．(多选)关于曲线运动的速度，下列说法正确的是()A．速度的大小与方向都在时刻变化B．速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化C．速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化D．质点在某一点的速度方向就是轨迹上该点的切线方向【答案】CD【解析】做曲线运动的物体，速度的大小可以不发生变化，但速度的方向一定会发生变化，故A、B错误，C正确；质点在某一点的速度方向就是轨迹上该点的切线方向，D正确．8.质点沿如图所示的轨迹从A点运动到B点，已知其速度逐渐减小，图中能正确表示质点在C 点处受力的是()A B C D【答案】C【答案】根据曲线运动中合力F应指向轨迹的“凹侧”，可排除A、D项；在B项中，F的方向与v的方向成锐角，质点从A到B加速，故B错；在C项中，F的方向与v的方向成钝角，质点从A 到B减速，故C正确．9.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．物体的速度方向一定变化C．a点的速度方向由a指向bD．ab段的位移大小一定大于路程答案B【解析】物体做曲线运动，速度的方向发生了变化，所以速度一定是变化的，A错误，B正确；a点速度的方向沿曲线的切线的方向，不是由a指向b，C错误；物体做曲线运动，ab段的位移大小一定小于路程，D错误．10.（多选）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()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【答案】CD【解析】：撤去外力F1后物体所受合力大小及方向恒定，故撤去外力F1后物体不可能做匀速直线运动，C正确。
物理人教版必修二5.1曲线运动性质
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三、运动描述的实例
问题1：蜡块运动的研究视频红蜡块的运动 flash.swf
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．
问题2：小船运动的研究小船过河问题分析.swf
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演示实验：
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2．实验过程 (1)将这个玻璃管倒置(如图5－1－3)，可以看到蜡 块 上 升 的 速 度 大 小 不 变 ， 即 蜡 块 做 _匀__速__直__线__ 运 动．
C．曲线运动中速度的方向是时刻改变的， 质点在某一点的瞬时速度的方向就是在曲 线上的这—点的切线方向
D．曲线运动中速度方向是不断改变的，但
速度的大小保持不变整理ppt
7
物体在什么情况下做曲线运动 呢？让我们观察下面的实验。
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8
实验总结
当物体所受的合力方向跟它 的速度方向不在同一直线上．物 体将做曲线运动。
必修二 第五章 曲线运动
第一节 曲线运动
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1
曲线运动：物体的运动轨迹是曲线的 运动叫做曲线运动
1.做曲线运动的物体,不同时刻的运动方向相同吗? 2.你是怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的 速度方向？
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2
如何确定曲线运动中，某点的运动方向？
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3
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4
曲线运动的速度：
做加速直线运动（如自由落体运动等）
3、物体既有初速度又有力时，将做什么运动？ ①当初速度方向与力方向在同一直线上（方向相 同或相反）。
②当初速度方向与力方向不在同一直线上。
a、当初速度方向与外力方向在同一直线上（方向相同
高中物理 第五章 曲线运动 11 曲线运动(第一课时)课件 高一物理课件
第十七页，共三十六页。
【点悟】 做曲线运动的物体速度方向时刻变化，一定是变速运动，而物体是否做 匀变速运动要看物体是否受到大小、方向不变的恒定合外力的作用．
12/8/2021
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【变式训练1】 关于曲线运动速度的方向，下列说法正确的是( ) A．速度的方向总是沿曲线并保持不变 B．速度的方向总是与这一点运动的轨迹垂直 C．速度的方向就是曲线上的这一点的切线方向 D．曲线运动的速度方向不断改变，速度大小保持不变
2．知道物体做曲线运动的条件是所受的合外 力的方向与它的速度方向不在同一条直线上．
过程与 方法
情感态 度与价
值观
多多观察生活中的曲线运动，建立物体做曲线 运动的图景．
1.能领略曲线运动的奇妙与和谐，发展对科学 的好奇心与求知欲． 2．有参与科技活动的热情，将物理知识应用 于生活和生产实践中.
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12/8/2021
自学导航
第五页，共三十六页。
1．曲线运动的定义：运动轨迹是__________运动叫做曲线运动． 2．曲线运动物体的速度方向：曲线运动中速度的方向__________，质点在某一点 (或某一时刻)的速度方向______________________________． 3．物体做曲线运动的条件：______________________________时，物体做曲线运 动．
答案：b c 不在
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第三十四页，共三十六页。
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05 曲线运动(qǔ xiàn yùn dònɡ)
内容(nèiróng)总结
No
Image
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小 结
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三.合力、速度、轨迹 三者的位置关系
三.合力、速度、轨迹三者的位置关系
v1
G
G
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v2
v
F G
v3
物体运动轨迹夹在速度方向和合力方向 之间,且偏向受力的一方.
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四.运动的分类
四.运动的分类
a=0
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匀速直线运动
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F 合（a ）
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曲线运动速度方向判断：
②.人造地球卫星做曲线运动
③.滑雪运动员腾空跃起
④.砂轮的运动
一.曲线运动的速度方向
2.曲线运动的性质:
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速度是矢量,只要速度方向改变,就是变 速运动,故一切曲线运动都是变速运动, 都有加速度.
v2
B A
v2
Δv
v1
v1
练习
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一.曲线运动的速度方向
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1.曲线运动的速度方向: 就是质点沿曲线在这一点的切线方向。
B
A
过曲线上的A、B两点作直线， 这条直线叫做曲线的割线。 设想B点逐渐向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时，这 条割线就叫做在A点的切线。
练习
①.抛出的物体做曲线运动
(1)物体具有初速度 (2)合力的方向(或加速度的方向)跟它的 速度方向不在一条直线上,而是成一角度.
练习
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1.物体有初速度但不受力,将做什么运动? 2.物体受力但没有初速度,将做什么运动? 3.物体既有初速度又受力时,将做什么运 动? ①当初速度与力在同一直线上;
②当初速度与力不在同一直线上。
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第五章
曲线运动
第一节(第1课时)
曲线运动
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问题：
什么叫曲线运动?
1.行驶的车辆:
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2.运动的行星:
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3.行驶的过山车:
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轨迹是曲线的运动叫做曲线运动.
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一.曲线运动的速度方向
v共线
直线 运动 a ≠0
a恒定
匀变速直线运动
a变化
变加速直线运动
F 合（a ）
v不共线
曲线 运动
a恒定 a变化
匀变速曲线运动 变加速曲线运动
说明:判断直线还是曲线运动关键看a与v是否同一 直线;判断匀变速还是变加速关键看a 是否恒定.
练习
辨析:
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1.速度变化的运动必是曲线运动吗？ 2.加速度变化的运动必是曲线运动吗？ 3.曲线运动一定是变速运动？ 4.变速运动一定是曲线运动？ 5.曲线运动的速度一定变？ 6.做曲线运动的物体所受合力一定不为零？ 7.物体在恒力下不可能做曲线运动? 8.物体在变力作用下一定做曲线运动？ 9.加速度恒定的运动不可能是曲线运动？
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以下说法正确的是( ACD ) 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.曲线运动的加速度一定不为零 D.曲线运动轨迹上任一点的切线方向就 是质点在这一点的瞬时速度方向
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二.物体做曲线运动的条件
二.物体做曲线运动的条件
做曲线运动的条件:
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