20xx-20xx學(xué)年人教版必修2教案：第五章 曲線運動 第1節(jié) 曲線運動-預(yù)覽頁
【正文】 的速度方向 ? 【 思考與討論 】 觀察 下面兩 圖 中 描述的現(xiàn)象，你能不能說清楚，砂輪打磨下來的熾熱微粒、飛出去的鏈球，它們沿著什么方向運動？ 射出的火星是砂乾與刀具磨擦出的微粒，由于慣性，以脫離砂輪時的速度沿切線方向飛出，切線方向即為火星飛出時的速度方向。 所以，在研究曲線運動的速度時，我們首先考慮怎樣確定物體在某一時刻的速度方向。在軌道的下面放一張白紙，蘸有墨水的鋼球從出口 A 離開軌道后在白紙上留下一條運動的痕 跡，它記錄了鋼球在 A點的運動方向。 在討論曲線運動的速度方向時要明確一個數(shù)學(xué)概念：曲線的切線。 質(zhì)點在某一點（或某一時刻）的速度的方向 ，沿曲線在這一點的切線方向。 直線運動的速度大小和方向都可以不變，加速度可以為零。 速度是矢量，它既有大小，又有方向。由于做曲線運動的物體，速度方向時刻改變，所以不論曲線運動物體的速度大小是否改變，它的速度矢量 都發(fā)生了變化，一定有加速度，是變速運動。 曲線運動速度相互垂直的兩個分矢量叫分速度。 分析和解 飛機斜向上飛的運動可以看做它在水平方向和豎直方向的兩個分運動的合運動。 四、運動描述的實例 分析下面的實例，對于怎樣用物體的位置（位移）和速度描述它在平面中的運動，可以有些更清晰的認識。如果旁邊放一個米尺，可以看到蠟塊上升的速度大致不變，即蠟塊做勻速直線運動。 紅蠟塊可看成是同時參與了下面兩個運動， 在玻璃管中豎直向上的運動和隨玻璃管水平向右的運動 ，紅蠟塊實際發(fā)生的運動是這兩個運動合成的結(jié)果。 上面的實驗中， 蠟塊沿玻璃管的運動和它隨著玻璃管向右的運動，都叫做分運動； 明確了合運動和分運動的概念之后，我們就可以得出運動合成與分解的概念了 （ 2）運動的合成和分解 ①運動的合成 由分運動求合運動的過程叫做 運動的合成（ position ofmotion） ； ②運動的分解 由合運動求分運動的過程，叫做 運動的分解（ resolutionof motion） 。 （ 3）運動合成的兩個重要特性 現(xiàn)在來考慮各個分運動之間有什么關(guān)系？（就蠟塊的運動來說，當(dāng)玻璃管上下顛倒后靜止時，在豎直方向上蠟塊做的是勻速直線運動，當(dāng)玻璃管上下顛倒后增加了一個向右的勻速直線運動后，蠟塊豎直方向的運動仍然為勻速直線運動，也就是說，蠟塊在豎直方向上的分運動并不會受到其他分運動的影響。 運動的獨立性是運動挽疊加的基礎(chǔ)，也是解題中的重要依據(jù)之一。這是合運動與分運動之間的關(guān)系。下面我們就來看一看怎樣在 乎面直角坐標系中研究物體的運動。 （ 2）蠟塊的位移 在直線運動中我們要確定物體運動的位移，我們只要知道物體的初末位置就可以了，對于曲線運動也是一樣的。 22OP x y?? 我們在前面的學(xué)習(xí)中已經(jīng)知道位移是矢量，所以我們要計算物體的位移僅僅知道位移的大小是不夠的，我們還要再計算位移的方向。也就是說蠟塊的速度是不發(fā)生變化的，即蠟塊做的是勻速運動。觀察我們剛才得到的關(guān)于蠟塊位置的兩個方程，發(fā)現(xiàn)在這兩個關(guān)系式中，除了 x、 y 之外還有一個變量，那我們應(yīng)該如何來得到蠟塊的軌跡方程呢？ 根據(jù)數(shù)學(xué)上的消元法，我們可以從這兩個關(guān)系式中消去變量 t，就可以得到關(guān)于 x， y兩個變量的方程了。 五、 物體做曲線運動的條件 為什么有些物體做直線運動，有些物體做曲線運動呢 ?下面我們通過幾個實驗來研究以下這個問題。） 摩擦力的方向如何？（ 摩擦力的方向與運動方向在同一直線上，但與運動方向相反 ） 在剛才 的 實驗中，鋼球的運動路徑旁邊放一塊磁鐵，重復(fù)剛才的實驗操作，觀察鋼球在桌面上的運動情況？（ 鋼球做曲線運動 ） 分析鋼球在桌面上的受力情況？（ 鋼球受豎直向下的重力，豎直向上的支持力，還受到方向與運動方向相反的滑動摩擦力的作用，此外還受到磁鐵的吸引力。 ） 隨手拋出一個粉筆頭，觀察粉筆頭的運動狀態(tài)？（ 粉筆頭做曲線運動 ） 分析粉筆頭的受力情況？（ 受豎直向下的重力的作用。 3．物體做直線運動和曲線運動條件的理論解釋 物體做直線運動和曲線運動條件，可以根據(jù)牛頓第二定律平來解釋。 4．曲線運動軌跡彎曲的特點 實例分析：將物體拋出后物體在重力的作用下做曲線運
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