《圖層的設(shè)置》課件

1.1曲線運(yùn)動(dòng)1.1曲線運(yùn)動(dòng)1截止到目前為止，我們只研究了物體沿一條直線的運(yùn)動(dòng)。事實(shí)上，自然界中很多運(yùn)動(dòng)的軌跡并不是直線，而是曲線?；@球比賽中，運(yùn)動(dòng)員奮力投籃，籃球在空中劃過一條弧線進(jìn)入籃筐。億萬年來地球在接近圓形的軌道上，圍繞太陽不停地運(yùn)轉(zhuǎn)。截止到目前為止，我們只研究了物體沿一條直線的運(yùn)動(dòng)。事實(shí)上2同學(xué)們一定還能列舉出更多的物體沿曲線軌跡運(yùn)動(dòng)的例子，比如：旋轉(zhuǎn)木馬、過山車．．．甚至我們走路時(shí)拐一個(gè)彎。我們把運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)稱為曲線運(yùn)動(dòng)。從這一章開始我們研究曲線運(yùn)動(dòng)同學(xué)們一定還能列舉出更多的物體沿曲線軌跡運(yùn)動(dòng)的例子，比如3生活中的曲線運(yùn)動(dòng)嫦娥四號(hào)在月球背面軟著陸生活中的曲線運(yùn)動(dòng)嫦娥四號(hào)在月球背面軟著陸4一、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向與運(yùn)動(dòng)的軌跡一致，同學(xué)們不妨猜想一下，物體作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向又是怎樣的呢？同學(xué)們或許會(huì)猜想：速度方向與位移方向一致，由起點(diǎn)指向終點(diǎn)。亦或是與曲線軌跡一致，是彎曲的。亦或是沿曲線的切線方向。亦或是...但不論你做如何的猜想，請(qǐng)注意，速度是矢量,在每一個(gè)瞬間的方向是唯一確定的。需要說明的是：這里的速度指的是曲線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。一、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向與運(yùn)動(dòng)的軌跡5在水平桌面上放一張白紙，白紙上擺一條由幾段稍短的弧形軌道組合而成的彎道。使表面沾有紅色印泥的鋼球以一定的初速度從彎道的C端滾入，鋼球從出球在A、B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向。離開后會(huì)在白紙上留下一條運(yùn)動(dòng)的痕跡，白紙上的印跡與軌道(曲線)有什么關(guān)系？演示ABC在水平桌面上放一張白紙，白紙上擺一條由幾段稍短的弧形軌道組合6我們可以通過一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，來體會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向：在細(xì)線的一端拴上一小塊橡皮，抓住細(xì)線的另一端，輪動(dòng)橡皮，使它沿圓周軌跡運(yùn)動(dòng)，如果突然放手，橡皮會(huì)飛出，我們發(fā)現(xiàn)，在不同的瞬間放手，橡皮飛出的線路也是不同的，這一現(xiàn)象說明了什么呢？我們可以通過一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，來體會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向：在細(xì)7(4)不放被撞小球，讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下，重復(fù)10次．用圓規(guī)畫盡量小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面，圓心P就是小球落點(diǎn)的平均位置．②當(dāng)m1>m2時(shí)，v′1>0，v′2>0，碰撞后兩球都向前運(yùn)動(dòng)．一、描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量2．對(duì)電路的理解：內(nèi)電路是切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的線圈，外電路由電阻、電容等電學(xué)元件組成．(7)整理好實(shí)驗(yàn)器材放回原處．項(xiàng)目 勻速圓周運(yùn)動(dòng) 非勻速圓周運(yùn)動(dòng)1．對(duì)電源的理解：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體就是電源，如切割磁感線的導(dǎo)體棒、有磁通量變化的線圈等．這種電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能．合速度：v＝v2x＋v2y3．回復(fù)力：F＝G2＝Gsinθ＝mglx.(3)入射角不宜過大或過小，一般在15°～75°之間．(3)列出氣體實(shí)驗(yàn)定律或狀態(tài)方程；

一切物體都具有慣性，松手后，橡皮將沿原來的速度方向繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一小段距離，由此反推回去，可知：松手的瞬間橡皮的速度方向也是各不相同的?？梢?，曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向是不斷改變的。所以曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)(4)不放被撞小球，讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下，8由于位移方向由起點(diǎn)指向終點(diǎn)，一個(gè)過程的位移方向是一定的，而曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向是不斷改變的。所以速度方向不可能是位移方向，當(dāng)然也不可能是彎曲的。我們不妨引入切線的概念，研究這一問題。雖然，速度方向不可能是彎曲的，但仔細(xì)觀察橡皮的飛出路線，又似乎覺得速度方向與曲線軌跡之間有著某種聯(lián)系。這是一種怎樣的聯(lián)系呢？由于位移方向由起點(diǎn)指向終點(diǎn)，一個(gè)過程的位移方向是一定的，而曲9AB對(duì)于切線，我們并不陌生，在數(shù)學(xué)中我們學(xué)過圓的切線。那么其它曲線的切線又是指什么呢？右圖中是一段曲線，A、B為曲線上的兩個(gè)點(diǎn)，圖中的黃點(diǎn)表示B點(diǎn)向A點(diǎn)靠近的軌跡。當(dāng)B點(diǎn)向A點(diǎn)靠近時(shí)，割線的位置和方向不斷變化，當(dāng)B點(diǎn)無限靠近A點(diǎn)時(shí)，這條割線就叫做曲線在A點(diǎn)的切線。過A、B作一條直線，叫做曲線的割線。AB對(duì)于切線，我們并不陌生，在數(shù)學(xué)中我們學(xué)過圓的切線。那么其10ABPPPPPCDEFPvA物體越靠近A點(diǎn)，從物體所在位置，到A點(diǎn)的平均速度方向，就越接近過A點(diǎn)的切線方向。當(dāng)物體無限靠近A點(diǎn)時(shí)，平均速度等于物體在A點(diǎn)的瞬時(shí)速度，方向沿過A點(diǎn)曲線軌跡的切線方向。如果質(zhì)點(diǎn)P沿曲線從B點(diǎn)向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)B、A連線方向就是物體位移方向，也是平均速度方向。明確了曲線的切線概念，我們?cè)賮砜辞€運(yùn)動(dòng)的速度方向ABPPPPPCDEFPvA物體越靠近A點(diǎn)，從物體所在位置，11vCvBvDvAvFvE結(jié)論：曲線運(yùn)動(dòng)中，物體在某一點(diǎn)的速度方向，沿曲線軌跡在這一點(diǎn)的切線方向。例如，質(zhì)點(diǎn)沿曲線從B點(diǎn)向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過B、C、D、E、F、A各點(diǎn)的速度方向都沿曲線軌跡在該點(diǎn)的切線方向。BCADEFvCvBvDvAvFvE結(jié)論：曲線運(yùn)動(dòng)中，物體在某一點(diǎn)的速度12既然曲線運(yùn)動(dòng)都是變速運(yùn)動(dòng)，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定受到合外力的作用。二、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件物體受到怎樣的合外力才能做曲線運(yùn)動(dòng)呢？因?yàn)榱κ歉淖兾矬w運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（速度的大小與方向）的原因。既然曲線運(yùn)動(dòng)都是變速運(yùn)動(dòng)，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定受到合外力的作13當(dāng)速度與合力的方向一致時(shí)，根據(jù)牛二律可知：加速度方向與速度方向一致，物體做加速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)速度與合力的方向相反時(shí)，根據(jù)牛二律可知：加速度方向與速度方向相反，物體做減速直線運(yùn)動(dòng)。我們不妨回顧一下合外力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。怎樣的力能使物體拐彎呢？當(dāng)速度與合力的方向一致時(shí)，根據(jù)牛二律可知：加速度方向與速度方14(3)當(dāng)RVRx＜RxRA即Rx＞RV·RA時(shí)，采用電流表內(nèi)接法．無論是“安培力”還是“洛倫茲力”，只要是涉及磁力都用左手判斷．3．涉及彈簧的臨界問題圖象若u′＝v＝c時(shí)，u＝c，從而證明了光速是速度的極限，也反證了光速不變?cè)恚?1)水平方向：做勻速直線運(yùn)動(dòng)，vx＝v0cosθ.在達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，各?xiàng)指標(biāo)均符合要求的前提下，還應(yīng)注意運(yùn)用的儀器盡量少和節(jié)約電能．例如控制電路有限流式與分壓式兩種調(diào)節(jié)電路，若這兩種調(diào)節(jié)電路均能滿足要求，從消耗功率小，節(jié)約電能的角度，則應(yīng)選用限流式電路．3．平衡狀態(tài)下氣體壓強(qiáng)的求法1.這類問題的特點(diǎn)是電容器兩端電壓等于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，充電電流等于感應(yīng)電流．U測(cè)＝Ux＋UA 電壓表分流第一宇宙速度(環(huán)繞速度) 7.9 是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，也是人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大運(yùn)行速度．磁通量 Φ＝Φmcosωt只分析研究對(duì)象以外的物體施加給研究對(duì)象的力，不必分析內(nèi)力．當(dāng)我們水平拋出一個(gè)物體時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)物體沿著一條向下彎曲的軌跡做曲線運(yùn)動(dòng)，這是由于物體受到了重力的作用，可是，重力作用下物體不一定做曲線運(yùn)動(dòng)，如果我們豎直向下拋出物體，物體做加速直線運(yùn)動(dòng)。物體在各點(diǎn)的速度方向與重力方向?如果我們仔細(xì)分析剛才的拋體運(yùn)動(dòng)會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)現(xiàn)象?。縨gv1mgv2mgv3不在一條直線上。(3)當(dāng)RVRx＜RxRA即Rx＞RV·RA時(shí)，采用電流表內(nèi)15觀察鋼球的運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)驗(yàn)器材：鋼球、磁鐵、帶有斜槽的桌面。實(shí)驗(yàn)步驟：（1）讓鋼球從斜槽上沿直線下滑，在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)。（2）在鋼球運(yùn)動(dòng)路線的正前方或旁邊放一塊磁鐵觀察鋼球的運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)操作觀察鋼球的運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)驗(yàn)器材：實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)操作16物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是：物體受所合外力力方向與速度方向不在同一條直線上。這句話的含義是：一切做曲線運(yùn)動(dòng)的物體必須具備三個(gè)條件。（1）物體合外力不為零。（2）物體具有速度。（3）速度與合外力不在一條直線上。結(jié)論：物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是：物體受所合外力力方向與速度方向不在同17物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度與曲線軌跡相切，合外力指向曲線軌跡的內(nèi)側(cè)vF合通過前面的學(xué)習(xí)，你能說出，曲線運(yùn)動(dòng)中，曲線軌跡與速度方向以及合外力方向有怎樣的關(guān)系呢？思考題：物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度與曲線軌跡相切，合外力指向曲線軌跡的內(nèi)18速度與合力的夾角的關(guān)系分類速度和合力的夾角θ運(yùn)動(dòng)性質(zhì)力的作用效果直線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)θ=0°θ=180°0°＜θ＜90°90°＜θ＜180°θ=90°減速曲線運(yùn)動(dòng)加速曲線運(yùn)動(dòng)加速直線運(yùn)動(dòng)減速直線運(yùn)動(dòng)只改變速度的大小，不改變速度的方向既改變速度的大小，又改變速度的方向只改變速度的方向，不改變速度的大小速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng)速度與合力的夾角的關(guān)系分類速度和合力的夾角θ運(yùn)動(dòng)性質(zhì)力的作用19知識(shí)拓展直線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)F（或a）跟v在一條直線上F（或a）跟v不在一條直線上a恒定a變化a恒定a變化勻變速直線運(yùn)動(dòng)變加速直線運(yùn)動(dòng)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)變加速曲線運(yùn)動(dòng)

直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)以及勻變速和變加速運(yùn)動(dòng)的判定判斷直線還是曲線運(yùn)動(dòng)關(guān)鍵看a與v是否同一直線；判斷勻變速還是變加速關(guān)鍵看a是否恒定。知識(shí)拓展直線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)F（或a）跟v在一條直線上F（或a）20課堂練習(xí)關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．曲線運(yùn)動(dòng)的加速度可能為零。B．曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向與位移方向一致。C．一切曲線運(yùn)動(dòng)都是變速運(yùn)動(dòng)D．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受到的合力一定變化。C課堂練習(xí)關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）C21(1)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度可能不變。 ()(2)曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，但變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)(

)(3)物體的速度不斷改變，它一定做曲線運(yùn)動(dòng)。 (

)(4)做曲線運(yùn)動(dòng)物體的位移大小可能與路程相等。 (

)(5)做曲線運(yùn)動(dòng)物體的合力一定是恒力。 (

)(6)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定有加速度。 (

)×√×

××√課堂練習(xí)(1)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度可能不變。 (22課堂練習(xí)(多選)一質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng),現(xiàn)對(duì)其施加一恒力,且原來作用在質(zhì)點(diǎn)上的力不發(fā)生改變,則()A.質(zhì)點(diǎn)速度的方向總是與該恒力的方向相同B.質(zhì)點(diǎn)速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直C.質(zhì)點(diǎn)加速度的方向總是與該恒力的方向相同D.質(zhì)點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)速率的變化量總是不變BC課堂練習(xí)(多選)一質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng),現(xiàn)對(duì)其施加一恒力,且原23【解析】本題由速度方向與所施加的恒力方向的不確定性,可得質(zhì)點(diǎn)有做勻加速、勻減速等運(yùn)動(dòng)的可能,但可以確定的是質(zhì)點(diǎn)一定做勻變速運(yùn)動(dòng),若質(zhì)點(diǎn)的速度方向與該恒力方向不在一條直線上,質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),速度方向時(shí)刻變化,A錯(cuò)誤;若合力的方向始終垂直速度方向,由于速度方向時(shí)刻變化,則合力方向時(shí)刻在變,本題質(zhì)點(diǎn)所受合力為恒力,方向恒定,B正確;根據(jù)牛頓第二定律知,加速度的方向即為合力的方向,C正確速率的變化量是速率作差得到的,為標(biāo)量,單位時(shí)間內(nèi)的變化量不恒定，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽C【解析】本題由速度方向與所施加的恒力方向的不確定性,可得質(zhì)點(diǎn)24課堂練習(xí)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)受到兩個(gè)互成銳角的力F1和F2的作用,由靜止開始運(yùn)動(dòng),若運(yùn)動(dòng)中保持兩個(gè)力的方向不變,但F1突然增大?F,則質(zhì)點(diǎn)此后（）A.一定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B.可能做勻速直