2017-2018学年高中物理人教版必修2:第五章 第1节曲线运动教案
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  的区别。前面我们学过的运动的轨迹都是直线,而我们现在看到的这种运动的轨迹是曲线,我们把这种运动称为曲线运动。

  轨迹是曲线的运动叫曲线运动。

  其实曲线运动是比直线运动普遍的运动情形,微观世界里如电子绕原子核旋转;宏观世界里如天体运行;生活中如投标抢、掷铁饼、跳高、既远等均为曲线运动。

  二、曲线运动的位移

  1.曲线运动的位置

  研究物体运动时,坐标系的选取是很重要的。在直线运动中有直线坐标就能确定质点的位置,用坐标的变化量可以确定质点的位移。

  当我们把一个物体沿水平方向抛出,它不会一直在水平方向上运动,而是沿着一条曲线落向地面。这种情况下无法应用直线坐标系,而应该选择平面直角坐标系。

  例如,这个坐标系的原点可以选在物体离开手掌时的位置,同时让x轴沿水平抛出的方向、y轴沿竖直向下的方向,如图。

  当物体运动到A点时,物体的位置可以用位置坐标xA、yA表示。

  做曲线运动的质点某时刻的位置用平面直角坐标(xA、yA)表示。

  2.曲线运动的位移

  做曲线运动的质点相对于抛出点的位移是OA,可以用l表示。然而这类问题中位移矢量l的方向在不断变化,运算不太方便,所以要尽量用它在坐标轴方向的分矢量来代表它。由于两个分矢量的方向是确定的,所以只用A点的坐标就能表示它们,于是问题就简单了。

  (1)大小

  

  (2)方向

  设位移方向与x轴正方向的夹角为α,有

  

  三、曲线运动的速度

  在前面学习直线运动的时候我们已经知道了任何确定的直线运动都有确定的速度方向,这个方向与物体的运动方向相同,现在我们又学习了曲线运动,大家想一想我们该如何确定曲线运动的速度方向?

  【思考与讨论】

  观察下面两图中描述的现象,你能不能说清楚,砂轮打磨下来的炽热微粒、飞出去的链球,它们沿着什么方向运动?

  射出的火星是砂乾与刀具磨擦出的微粒,由于惯性,以脱离砂轮时的速度沿切线方向飞出,切线方向即为火星飞出时的速度方向。对于链球也是同样的道理,它们也会沿着脱离点的切线方向飞出。

  运动员掷链球时,链球在运动员的牵引下做曲线运动,一旦运动员放手,链球即刻飞出。放手的时刻不同,链球飞出的方向也不一样,可见做曲线运动的物体,不同时刻的速度具有不同的方向。所以,在研究曲线运动的速度时,我们首先考虑怎样确定物体在某一时刻的速度方向。

  1.曲线运动速度的方向

刚才的几个物体的运动轨迹都是圈,我们总结曲线运动的方向沿着切线方向,但对于一般的曲线运动是不是也是这样呢?下面我们来做个实验看一看,一般的曲线运动是什么情况。