5.1曲线运动导学案

5.1 曲线运动

【学习目标】

1.知道什么是曲线运动．

2.会确定曲线运动速度的方向，知道曲线运动是变速运动．

3.知道物体做曲线运动的条件．

【重点、难点】曲线运动的性质和条件

【教学流程】

一、复习回顾：

1、描述运动的物理量有哪些？请说出它们的物理意义？

2、做匀变速直线运动的物体受力有何特点？什么情况下做匀加速直线运动？什么情况下做匀减速直线运动？

二、自主学习

1. 曲线运动：质点运动的轨迹是的运动．

2. 速度方向:质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的．

3. 运动性质: 做曲线运动的质点的速度时刻发生变化，即速度时刻发生变化，因此曲线运动一定是运动．

4. 条件：

三、合作交流

（一）曲线运动的性质

1．曲线运动是变速运动：由于做曲线运动的物体的速度方向时刻在变化，不管速度大小是否变化，因为速度是矢量，物体的速度时刻在变化，所以曲线运动一定是变速运动，一定有加速度，加速度可以恒定，也可以变化．

2．运动的五种类型

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．加速度变化的运动一定是曲线运动

（二）对曲线运动条件的理解

1．物体做曲线运动的条件

(1)动力学条件：合力方向与速度方向共线，这包含三个层次的内容：

①初速度不为零；②合力不为零；③合力方向与速度方向不共线．

(2)运动学条件：加速度方向与速度方向共线．

2．曲线运动的轨迹与速度、合力的关系

做曲线运动的物体的轨迹与速度方向，并向

合力方向弯曲(如图所示) ，夹在方向与方

向之间．

3．合外力与速率变化的关系

若合力方向与速度方向的夹角为α，则：

甲乙丙

例2如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在B点时的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是()

A．D点的速率比C点的速率大

B．A点的加速度方向与速度方向的夹角小于90°

C．A点的加速度比D点的加速度大

D．从A到D加速度与速度方向的夹角先增大后减小

四、探究升华

如图所示为一空间探测器的示意图，P1、P2、P3、P4

是四个喷气发动机，P1、P3的连线与空间一固定坐标系的

x轴平行，P2、P4的连线与y轴平行，每台发动机开动时，

都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动.开始时，探

测器以恒定的速率v0向正x方向平移.

（1）单独分别开动P1、P2、P3、P4，探测器将分别做什么运动？

（2）同时开动P2和P3，探测器将做什么运动？

（3）若四个发动机能产生相同的推力，同时开动时探测器将做什么运动？

（4）开动P2与开动P4，探测器的运动有何不同？

解析:（1）单独开P1时，力沿-x方向，故做匀减速直线运动；单独开P3时，做匀加速直线运动；单独开P2或P4时，做匀变速曲线运动.

（2）同时开动P2与P3，合外力沿与+x和+y成45°方向，探测器做匀变速曲线运动. （3）同时开动四个发动机，则做匀速直线运动.

（4）开动P2时，探测器在坐标系中第Ⅰ象限做匀变速曲线运动，而开动P4时，在第Ⅳ象限做匀变速曲线运动.

五、课堂练习：

1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)喷泉中斜射出的水流，其速度方向沿切线方向．( )

(2)曲线运动的速度可以不变．( )

(3) 曲线运动的速度大小可以不变．( )

(4)物体做曲线运动时，合力一定是变力．( )

(5)物体做曲线运动时，合力一定不为零．( )

2．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

3．质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，下列图象可能正确的是()

六、达标测试

1.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b

D．ab段的位移大小一定大于路程

2．若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合外力F的方向，图中M、N、P、Q表示物体运动的轨迹，其中正确的是()

A B C D

3.物体受到几个外力的作用而做匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力，保持其他力不变，它可能做：①匀速直线运动②匀加速直线运动③匀减速直线运动④曲线运动下列组合正确的是（）

A.①②③

B.②③

C.②③④

D.②④

七、反思·提高