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高中物理曲线运动精品公开课PPT课件


►理论探究
y
vy
v
P(x.y) θ
蜡块的位置
vx
θ
O
x
在直角坐标系中研究蜡块的运动
►观察实验
合运动、分运动
【观察】
①红蜡块实际发生的 运动是向哪个方向运动 的?红蜡块可看成是同 时参与了哪两个运动?
②在这个实例中,哪 个是合运动?哪个是分 运动?
③合运动与分运动之 间有什么关系?
►动画模拟
思 考 与 讨
提示: 可以看做哪两个运动的合成?
v2 v合
v1
解析 (1)欲使船在最短时间内渡河,船 头应朝垂直河岸方向.当船头垂直河岸 时,如图所示.合速度为倾斜方向, 垂直分速度为 v2=5 m/s. t=vd2=1850 s=36 s v= v1 2+v2 2=52 5 m/s x=vt=90 5 m
一小船渡河,河宽 d=180 m,水 流速度 v1=2.5 m/s.若船在静水中 的速度为 v2=5 m/s,则: (1)欲使船在最短时间内渡河,船头 应朝什么方向?用多长时间?位 移是多少? (2)欲使船渡河的航程最短,船头应 朝什么方向?用多长时间?位移 是多少?
曲线运动物体受到的合外力指向曲线的凹侧
4、运动的合成与分解
►实验与探究
以红蜡块运动为例
蜡块的运动轨迹是直线吗?
实验中,蜡块既向上做匀 速运动,又由于玻璃管的移动 而向右做匀速运动,在黑板的 背景前我们看出蜡块是向右上 方运动的。那么,蜡块的“合 运动”的轨迹是直线吗?合运 动是匀速运动吗?这些都不是 单凭观察能够解决的。
红蜡块在匀速上升的同时,使玻璃管水平 向右做匀加速直线运动,你能大致画出红 蜡块实际运动的轨迹吗?

能力提升
一小船渡河,河宽 d=180 m,水 流速度 v1=2.5 m/s.若船在静水中 的速度为 v2=5 m/s,则: (1)欲使船在最短时间内渡河,船头 应朝什么方向?用多长时间?位 移是多少? (2)欲使船渡河的航程最短,船头应 朝什么方向?用多长时间?位移 是多少?
③力的方向与轨迹之 间有什么关系?
结论:物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力 方向与速度方向之间,速度方向与轨迹相切, 合外力的方向总是指向轨迹凹侧。
规律方法技巧
F合(a)v共线
直线 运动
a=0 a≠0
匀速直线运动
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
与v1无关,到达对岸时船
沿水流方向的位移
x

v1t m in

v1 v2
d
v1<v2,当船的合速度 垂直于河岸时,最短 位移为河宽d,此时有
v2 sin a v1, v合 v2 cos a
v2< cos
v1,vv12当smvi2n⊥ vvv时12 d,
速度关联问题
汽车以速度v向左匀速行驶时,对于物体来说,下列说法正确的
是( c ) v A.匀加速上升
B.匀速上升
θ θ
C.物体受到的拉力大于物体受到的重力
v
D.物体受到的拉力等于物体受到的重力
v1 v cos vM v1 v cos
P
v1
M
当汽车向左运动时,θ变小,cosθ变大,故物体向上做变加速运动,
由牛顿第二定律可知物体受到的拉力大于物体的重力
规律方法技巧
v2
v合
v1
(2)如图所示. 有 v2sin α=v1, 得 α=30° 所以当船头向上游偏 30°时航程最短. x′=d=180 m. t′=v2cods 30°=521803 s=24 3 s
规律方法技巧
解决渡河问题时,要先弄清合运动和分运动.由于河的宽 度是确定的,所以首先应确定渡河的速度,然后计算渡河的时 间,再根据等时性分别研究两个分运动或合运动.一般只讨论 船速大于水速时的两种情况:一是渡河最短时间,此时以船速 渡河;二是渡河位移最小,此时以合速度渡河;
曲线运动
1、曲线运动的速度
►生活实例
观察砂轮打 磨下来的炽热 微粒、飞出去 的链球,分别 沿什么方向?
微粒沿什么方向飞出?
链球沿什么方向飞出?
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ实验探究
►理论探究
v
B A
v x t
结论:质点在某一点的速度,沿曲线在这一点 的切线方向。
思考与讨论:
曲线运动是匀速运动还是变速运动?
问题引导:速度是 矢量 (矢量、标量),不论速 度的大小是否改变,只要速度的方向发生改变, 就表示速度矢量发生了 变化 ,也就具有加速度, 因此曲线运动是 变速运动 。
对于船速小于水速的渡河最小位移问题要结合矢量的合成、 分解法则结合数学知识寻找。。找最小船速,应是船速垂直于 合速度,与水速构成直角三角形,结合数学知识求解。
小船过河
规律方法技巧
小船过河的最短时间 小船过河的最短位移 小船过河的最小速度
vv V2
V1
船头与河岸垂直时,过
河时间最短
d tm in v2
2、物体做曲线运动的条件
►实验探究
点 击 观 看 实 验
分析论证: ①直线运动:F合的方向与v的方向 在同一直线上 . ②曲线运动:F合的方向与v的方向 不在同一直线上 .
3、合外力方向与轨迹的关系
观察铅球的运动,请 回答下面问题:
①画出铅球在各点的 速度方向
②画出铅球在各点的 受力方向(不计空气阻力)
物体运动的速度为合速度v,物体速度v在沿绳方向的分速 度v1是使绳子拉长或缩短的速度,相当于沿绳子的直线运动;另 一个分速度v2是使绳子摆动的速度,相当于以定滑轮为圆心以绳 长为半径的圆周运动,它一定和v1垂直.
不计绳的伸长,绳上每一点沿绳方向的速度大小必相等, 由此建立滑轮两端物体速度大小的关系式。
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