2018-2019学年人教版必修2 5.1 曲线运动 教案
2018-2019学年人教版必修2 5.1 曲线运动 教案第3页

  出去的链球,它们沿着什么方向运动?

  生:唐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.

  师: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?下面我们做个实验看一看,一般的曲线运动是什么情况.

(演示实验)

  如图6.1-3所示.水平桌面上摆一条曲线轨道,它是由几段稍短的轨道组合而成的.钢球由轨道的一端滚入(通过压缩弹簧射人或通过一个斜面滚入),在轨道的束缚下钢球做曲线运动.在轨道的下面放一张白纸,蘸有墨水的钢球从出口A离开轨道后在白纸上留下一条运动的轨迹,它记录了钢球在A点的运动方向.拿去一段轨道.钢球的轨道出口改在田中且同样的方法可以记录钢球在轨道B点的运动方向.观察一下,白纸上的墨迹与轨道(曲线)有什么关系?

  生:墨迹与轨道只有一个交点,说明了墨迹所在的直线为轨道所在曲线在该点的切线,也就是说质点在某一点(或某一时刻)的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向.

  师:很好.通过这个实验我们总结出了确定傲曲线运动的物体在任意一点的速度方向,下面我们再从理论上对这个结论证明一下,以加深大家的理解.

  把我们前面学过的瞬时速度的求解方法应用到这里,我们就可以求出任意一点的速度了.下面我们看这个过程是怎样的.

  (1)如图6.1-4,要求直线上的某处A点的瞬时速度,可在离A不远处取一B点,求AB的平均速度近似表示A点的瞬时速度,如果时间取得更短,这种近似更精确,如时间趋近于零,那么AB间的平均速度即为A点的瞬时速度.

  (2)在曲线运动中如何求某点的瞬时速度?

  分析:用与直线运动相同的思维方法解决.

先求AB的平均速度,据式:VAB=XAB/t可知:VAB的方向与XAB的方向一致,t越小,VAB越接近A点的瞬时速度,当t→0时,AB曲线即为切线,A点的瞬时速度为该点的切线方向.