‹ 回去

1.3 曲线运动的特点

运动的合成与分解 · 高一
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 物体运动轨迹是曲线的运动,其速度方向时刻改变,必为变速运动。

从哪来 建立在 3.1 内容 之上。

为什么 曲线运动中,任意时刻的速度方向沿轨迹切线方向。由于轨迹是弯曲的,切线方向在不断变化,因此速度矢量(包含大小和方向)至少方向在变,所以曲线运动一定是变速运动,必然存在加速度。

讲法
适合:形象思维强、喜欢直观感知的学生 讲法:切线演示法 拿一根细绳拴住一个小球,在头顶做圆周运动。让学生观察小球在某一瞬间飞出去的方向(即切线方向)。强调:虽然小球一直在转,但每一瞬间它都想“直着飞出去”。因为“想飞的方向”(速度方向)一直在变,所以它不是匀速直线运动,而是变速运动。
讲法
适合:逻辑推理强、偏好数学定义的学生 讲法:矢量定义法 回顾速度的定义 $v = \Delta x / \Delta t$。在直线运动中,$\Delta x$ 方向不变,若大小不变则 $v$ 不变。在曲线运动中,取极短时间 $\Delta t$,位移 $\Delta x$ 的方向沿切线。由于轨迹弯曲,相邻两点的切线方向不同,导致速度矢量 $\vec{v}$ 的方向时刻改变。根据矢量变化的定义,只要方向变,矢量就变,故为变速运动。
讲法
适合:喜欢生活实例、联系现实的学生 讲法:汽车转弯法 想象你坐在车里,车在匀速转弯。虽然车速表读数(速率)没变,但你会感到被甩向一侧(离心感),这是因为你的身体想保持原来的直线运动方向,而车在强行改变你的运动方向。这种“改变方向”的过程需要力,产生加速度,所以即使速率不变,也是变速运动。
看不明白?看一段视频 ▾待生成
练一道
基础题
一个物体做匀速圆周运动,下列说法正确的是( ) A. 速度不变 B. 加速度不变 C. 是变速运动 D. 是匀速运动
变式
一个物体做曲线运动,下列说法中正确的是( ) A. 速度大小一定变化 B. 加速度一定不为零 C. 加速度方向一定不变 D. 合力方向一定与速度方向垂直
看解答过程
匀速圆周运动速率不变,但速度方向沿切线时刻改变,所以速度矢量在变,是变速运动。加速度方向指向圆心,也在时刻改变,所以加速度也不变(B错)。速度在变(A错),不是匀速运动(D错)。
试试手自己判
检测题
一个物体做曲线运动,某时刻速度方向向东,加速度方向向南。则此时物体的运动情况是( ) A. 速率增大,轨迹向南弯曲 B. 速率减小,轨迹向南弯曲 C. 速率不变,轨迹向南弯曲 D. 速率增大,轨迹向北弯曲
看答案和判分标准
答案:A
判对标准:
1. 判断出轨迹向南弯曲(加速度指向凹侧)—— 正确。
2. 判断出速率增大(加速度与速度夹角为90度?不,东和南垂直,夹角90度?等等,东和南是垂直的。如果加速度垂直速度,则速率不变。让我重新审视一下题目设定。)
*修正思考*:如果速度向东,加速度向南,两者垂直。垂直分量只改变方向,不改变大小。所以速率应该不变。
*再次修正*:通常考题会设计成非垂直。如果题目是“速度向东,加速度向东南”,则夹角锐角,速率增大。如果题目是“速度向东,加速度向南”,夹角90度,速率不变。
*为了区分度,我将修改检测题题目,使其更具区分度。*

修正后的检测题:
一个物体做曲线运动,某时刻速度方向向东,加速度方向向东南。则此时物体的运动情况是( )
A. 速率增大,轨迹向南弯曲
B. 速率减小,轨迹向南弯曲
C. 速率不变,轨迹向南弯曲
D. 速率增大,轨迹向北弯曲
容易错在哪儿 ▾点开看
这一步没懂?写一句问老师 ›
内容由卡片自动生成 · 有不对的地方告诉老师
这张卡有问题?告诉老师 ›