曲线运动
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曲线运动范文第1篇
知识目标
1、知道曲线运动是一种变速运动，它在某点的瞬时速度方向在曲线这一点的切线上．
2、理解物体做曲线运动的条件是所受合外力与初速度不在同一直线上．
能力目标
培养学生观察实验和分析推理的能力．
情感目标
激发学生学习兴趣，培养学生探究物理问题的习惯．
教学建议
教材分析
本节教材主要有两个知识点：曲线运动的速度方向和物体做曲线运动的条件．教材一开始提出曲线运动与直线运动的明显区别，引出曲线运动的速度方向问题，紧接着通过观察一些常见的现象，得到曲线运动中速度方向是时刻改变的，质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是曲线的这一点（或这一时刻）的切线方向．再结合矢量的特点，给出曲线运动是变速运动．关于物体做曲线运动的条件，教材从实验入手得到：当运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体就做曲线运动．再通过实例加以说明，最后从牛顿第二定律角度从理论上加以分析．教材的编排自然顺畅，适合学生由特殊到一般再到特殊的认知规律，感性知识和理性知识相互渗透，适合对学生进行探求物理知识的训练：创造情境，提出问题，探求规律，验证规律，解释规律，理解规律，自然顺畅，严密合理．本节教材的知识内容和能力因素，是对前面所学知识的重要补充，是对运动和力的关系的进一步理解和完善，是进一步学习的基础．
教法建议
“关于曲线运动的速度方向”的教学建议是：首先让学生明确曲线运动是普遍存在的，通过图片、动画，或让学生举例，接着提出问题，怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢？可让学生先提出自己的看法，然后展示录像资料，让学生总结出结论．接着通过分析速度的矢量性及加速度的定义，得到曲线运动是变速运动．
“关于物体做曲线运动的条件”的教学建议是：可以按照教材的编排先做演示实验，引导学生提问题：物体做曲线运动的条件是什么？得到结论，再从力和运动的关系角度加以解释．如果学生基础较好，也可以运用逻辑推理的方法，先从理论上分析，然后做实验加以验证．
教学设计方案
教学重点：曲线运动的速度方向；物体做曲线运动的条件
教学难点：物体做曲线运动的条件
主要教学过程设计：
一、曲线运动的速度方向：
（一）让学生举例：物体做曲线运动的一些实例
（二）展示图片资料1、上海南浦大桥2、导弹做曲线运动3、汽车做曲线运动
（三）展示录像资料：l、弯道上行驶的自行车
通过以上内容增强学生对曲线运动的感性认识，紧接着提出曲线运动的速度方向问题：
（四）让学生讨论或猜测，曲线运动的速度方向应该怎样？
（五）展示录像资料2：火星儿沿砂轮切线飞出3：沾有水珠的自行车后轮原地运转
（六）让学生总结出曲线运动的方向
（七）引导学生分析推理：速度是矢量速度方向变化，速度矢量就发生了变化具有加速度曲线运动是变速运动．
二、物体做曲线运动的条件：
［方案一］
（一）提出问题，引起思考：沿水平直线滚动的小球，若在它前进的方向或相反方向施加外力，小球的运动情况将如何？若在其侧向施加外力，运动情况将如何？
（二）演示实验；钢珠在磁铁作用下做曲线运动的情况，或钢珠沿水平直线运动之后飞离桌面的情况．
（三）请同学分析得出结论，并通过其它实例加以巩固．
（四）引导同学从力和运动的关系角度从理论上加以分析．
［方案二］
（一）由物体受到合外力方向与初速度共线时，物体做直线运动引入课题，教师提出问题请同学思考：如果合外力垂直于速度方向，速度的大小会发生改变吗？进而将问题展开，运用力的分解知识，引导学生认识力改变运动状态的两种特殊情况：
1、当力与速度共线时，力会改变速度的大小；
2、力与速度方向垂直时，力只会改变速度方向．
最后归结到：当力与初速度成角度时，物体只能做曲线运动，确定物体做哪一种运动的依据是合外力与初速度的关系．
（二）通过演示实验加以验证，通过举生活实例加以巩固：
展示课件三，人造卫星做曲线运动，让学生进一步认识曲线运动的相关知识．
课件2，抛出的手榴弹做曲线运动，加强认识．
曲线运动范文第2篇
图1
例1
如图1所示，竖直的半圆形轨道与水平面相切，轨道半径为R=0.2 m，质量m=200 g的小球以某一速度正对半圆形轨道运动，A、B、C三点分别为圆道最低点、与圆心O等高点、最高点.小球过这三点的速度分别为
vA=5 m/s，vB=4 m/s，vC=3 m/s，
求：（g取10 m/s2）
（1）小球经过这三个位置时对轨道的压力.
（2）小球从C点飞出落到水平桌面上，其着地点与A点相距多少？
解析：设小球经过这三个位置时对轨道的压力
分别为FA，FB，FC.由牛顿第二定律可知
FA-mg=mv2A/R FA=27 N
FB=mv2B/R FB=16 N
FC+mg=mv2C/R FC=7 N
小球从C点飞到桌面上做平抛运动，设着地点与A点相距为x，所以
2R=gt2/2，t=2R/g，所以x=vCt=2vCR/g
=0.85 m.
在这个题中学生反映出来的最大的问题是
FA的求解.学生的解答普遍是FA=mg.显而易见学生把小球在A点的位置理解为直线的末端，把在A点的运动理解为直线运动，竖直方向就是平衡态了.
在这个问题中首先是学生审题不仔细，题干中确切指出A点为圆轨道的最低点.其次，也凸显出运动的突变问题.小球在A点之前是直线运动，在A点之后是圆周运动，这样A点就成了两种运动的公共点，突变的临界点.物体在相同的位置，但是确有不同的运动方式，所以物体的动力学关系也不同.
一、由直线运动到圆周运动的突变
图2
例2 如图2，车厢壁上用长为L的细线
悬挂质量均为m的小球A、B，小球和车厢一起以
速度v匀速运动，某时刻车厢突然停止，则停止
后瞬间两线上的拉力之比为多少？
解析：车厢突然停止瞬间，球A保持
静止，而球B由于惯性做圆周运动，在最低点发生了运动的突变.
FA=mg，FB=mg+mv2L，
FAFB
=gLv2+gL.
图3
例3 如图3所示，长为L、轻软且不会伸缩的细线一端固定于O点，另一端拴住质量为m的小球.把小球拉到悬点上方细线与水平方向夹角为θ的位置自由释放，使小球在竖直面内运动，则小球运动到最低点时的速度为多少？
解析： 由题意小球在初始运动阶段细绳是松弛的，所以小球做自由落体运动，到达细线与悬点下方夹角的位置时细
绳刚好伸直，之后小球绕O点做圆周运动，
运动发生了突变.在细绳伸直的瞬间小球
的速度由原来的竖直向下突变到圆周的切
线方向，所以整个过程中机械能不守恒
2mgLsinθ=12mv21，
v1′=v1cosθ
2mgL（1-sinθ）=12mv22-
12mv1′2
所以v2=2gL（1-sin3θ）.
二、由直线运动到平抛运动的突变
例4 如图4所示，一高度为h=0.2 m的水平面在 A点处与一倾角θ=30°的斜面连接，一小球以
v0=5 m/s的速度在水平面上向右运动.求小球从A点运动到地面所需的时间（平面与斜面均光滑，g 取10 m/s2）.
解析： 由题意小球在A点前匀速
直线运动，在A点之后突变为平抛运动，
并不是沿着斜面下滑.
设落地时间为t： h=gt2/2，t=0.2 s，
水平位移： x=v0t=1 m
斜面水平投影距离为： s=h/tan30°=0.35m
所以小球没有与斜面碰撞而直接落地 t=0.2 s.
图4 图5
三、由圆周运动到平抛运动的突变
例5 如图5，轨道AB是竖直面内的1/4
圆周，在B点轨道的切线是水平的，一质
点自A点由静止开始下滑，不计摩擦和空气阻力，
在质点刚要到达B点时的速度大小为
2gR，则
质点刚刚到达B点时和刚离开B点时加速度大小
分别为多少？
解析：由题意质点在B点的运动形式由圆周运动突变到平抛运动.
质点刚到达B点是圆周运动的末位置， a1=v2/R=2g，
而刚离开B点是平抛运动上的初位置，a2=g.
四、由圆周运动到圆周运动的突变
图6
例6 如图6，轻绳一端系小球，另一端固定于O点，在O点正下方的P点有一颗钉子，将悬线拉紧与竖直方向成一角度θ，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时，下列说法正确的是：（ ）
（A） 小球的瞬时速度突然变大
（B） 小球的加速度突然变大
（C） 小球的角速度突然变大
（D） 悬线所受的拉力突然变大
解析： 小球到达最低点前后的瞬间，
运动状态由半径较大的圆周运动突变为
半径较小的圆周运动.由于运动方向没有
变化，所以小球速度大小没有变化.
由F-mg=mv2/R可知悬线拉力变大，
故加速度也突然变大.由v=ωR可知角速度突然变大.综上所述，应选（B）（C）（D）.
五、由平抛运动到圆周运动的突变
图7
例7 如图7，长为L、轻软且不会伸缩的细线一端固定于O点，另一端拴住质量为m的小球.现将小球从O点位置以水平速度抛出，经过一段时间后，细线刚好绷紧且与水平方向夹角为θ，随后小球瞬时速度沿切线方向的分量变成零，而沿垂直于细线方向的速度没有突变，并以这个速度为初速度绕O点向下摆动.求：
（1）小球水平抛出时的速度的大小；
（2）小球摆动到最低点时，细线对小球的拉力大小T.
解析： 绳子松弛时，物体只在重力作用下做平抛运动；在细线伸直之后突变为圆周运动 ，并且由于运动方向的变化而导致速度大小的改变.
由题意，小球的水平、竖直方向位移分别为
x=Lcosθ，h=Lsinθ，
又h=gt2/2，所以
t=2Lsinθ/g.
小球平抛运动初速度v0=x/t=cosθgL/2sinθ.
细线绷紧之前的瞬间，小球平抛运动速度的
竖直分量为
vy=gt=2gLsinθ.
v0和vy在垂直虚线方向上速度分量之和为： v1=vycosθ-
v0sinθ=cosθgLsinθ/2
即细线绷紧后小球的速度
由机械能守恒可求得小球摆动到最低点的速度v2：
mgL（1-sinθ）=12
mv22-12mv21
所以v22=gL（2+sinθcos2θ2
-2sinθ）.
在最低点T-mg=mv22/L，
所以T=mg（3+sinθcos2θ2
曲线运动范文第3篇
关键词：曲线；运动；速度方向；实验改进；电光花
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）4-0062-2
《物理（必修2）》第一章《曲线运动》中的几个演示实验，教学中发现效果并不太好。因此，重新设计，反复试验，改进了实验，介绍如下。
1 曲线运动速度方向演示
1.1 对课本原有演示实验的分析
按课本中的方法，用砂轮机打磨铁件，产生的大量火星铁屑沿切线方向飞出，表示砂轮圆周上铁件触点的速度方向。但该实验存在不足：①设备笨重，不便携带；②噪音大，影响周围班级上课；③存在安全隐患等。
1.2 某些改进实验的介绍
1.若通过转动雨伞上的水滴飞溅出来演示曲线运动的速度方向，则在教室中不便演示。
2.若采用转盘上滴加墨水待其飞溅到背景白纸上留下痕迹来记录曲线上某点的速度方向的实验方法也有明显的缺点。
1.3 实验改进
针对原有实验的不足，笔者通过陀螺烟花的启示，设计了如下“曲线运动速度方向演示器”，现将制作叙述如下。
1.制作材料
（1）导线、开关、电池盒、电池（5号电池1～2节）。
（2）小型电动机（废旧的玩具中获取）如图1所示。
（3）旋转盘、电光花（一种儿童玩的烟花），如图2所示。
（4）木底支架、黑色背景圆盘。
2.制作方法
（1）支架的主要结构包括：底座、立杆、黑色背景盘。
（2）在支架底部安装电池和开关。
（3）在支架上端安装一小型电动机，并在电动机上焊接一个圆盘，在转盘上打一个小孔（固定电光花）。
（4）用导线连接电池盒、开关、电动机形成闭合电路。
3.使用方法及效果展示
（1）把电光花的柄端插入转盘上的小孔并固定，并使电光花与转盘处于同一平面内。
（2）先闭合开关，验证一下电动机能否正常工作。
（3）把电光花点燃，立刻闭合开关，电动机开始工作，电光花随转盘一起做匀速圆周运动，我们就可以观察到电光花发出的火花沿着圆周运动的切线方向射出。火花射出的方向就是物体做圆周运动的速度方向。（图2）。
4.实验特点
（1）结构简单，取材便利，变废为宝。
（2）实验直观，简捷，效果明显，便于教学。
（3）使用方便，结构美观。从而激发学生在以后的实验教学中动手和动脑的能力，培养学生的小制作、小发明的兴趣和情操。
2 “物体做曲线运动的条件”实验的改进
2.1 对原实验的分析
1.在物理教材《物理（必修2）》第一章《曲线运动》第6页的演示实验中（图5.1-11），原理是通过小铁球以某一速度沿直线通过侧边的磁铁形成垂直于运动方向的磁场中时，由于被磁化而受到磁铁的侧向吸引力引起运动方向改变，使学生获得物体做曲线运动的条件是：物体所受合外力的方向与其速度方向不在同一直线上。
2.但在进行演示实验时，由于小铁球本身是没有磁性的，若要使其被磁化而产生吸引作用，就必须将磁铁与小铁球靠得很近，而一但靠近了就会被吸着不走了；要不然就是磁铁放置距离与小铁球过远，小铁球还没有被磁化就沿直线直冲过去了。所以，磁铁与小铁球的距离很难把握，难以达到预期的实验效果又耽误了时间。
2.2 对实验的改进
针对原有实验的不足，考虑到如果将侧向引力改为斥力就不会出现被吸着不动的现象。于是，把小铁球改为有固定磁极的小环形磁铁，现将制作叙述如下。
1.制作材料
（1）小环形磁铁（从小型废旧收音机或录音机的喇叭上获得）如图3所示。
（2）条形磁铁。
（3）带斜槽的演示木板。
2.制作方法
（1）小环形磁铁的边缘用胶布缠两圈，中间用泡沫填满，再粘上纸，标上N极，另一面标上S极。
（2）用一长和宽为60 cm的木板，在木板中间的边缘上用据子据开两个口，把斜槽镶到木板上并固定好。
3.实验方法
（1）在木板上放一张白纸，在白纸的4个角用图钉钉上，并在斜槽口中间的白纸上画一条直线，以表示磁环在不受力时的运动方向。
（2）把小环形磁铁从斜槽上某一高度处自由滚下，小环形磁铁会沿白纸上的直线方向滚动。
（3）如图4所示，把条形磁铁磁极端放在距离直线5 cm、斜槽8 cm左右的位置，从同样的高度再让小环形磁铁从斜槽上自由滚下，磁铁与运动小磁环之间就会产生相互的排斥力，做曲线运动。
4.优点及注意事项
（1）优点：此实验简单易作，取材也很方便，但实验效果却很明显。
（2）注意事项：小环形磁铁的边缘用胶布缠两圈，可增强磁环与木板间的弹性。同时，也增大磁环与木板间的静摩擦，以增强磁环的运动效果，在中间用泡沫填满，可防止小环形磁铁在做实验时滚落在地上损坏。
（3）实验时要注意将同极磁极相对着放置。
（4）实验前先把小环形磁铁从斜槽上滚下来看是否是直线运动，调整好高度，再放强磁铁。
参考文献：
曲线运动范文第4篇
关键词：分析 曲线运动 变速运动
中图分类号：G40 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2012)06(c)-0198-01
1 引入课题
师：学习新课内容之前,让老师来检验一下同学们的预习成果如何,请同学们拿起手中的答题机,将学案上1～4题的答案发送上来。(等待学生传送答案)
师：请看屏幕,让我们一起来看看同学们的正答率。从同学们发送的答案中看出第3、4题的正答率偏低,今天就让我们带着这些问题一起来学习新课的内容。
2 教学过程
师：这是体育课上常见的毽球,请同学们观察毽球在落地过程中的轨迹特点？
问：同学们一起回答毽球的轨迹有什么特点？
生：轨迹是曲线。
师：这就是曲线运动。曲线运动的定义是：物体运动的轨迹是曲线的运动称为曲线运动。今天这节课我们就一起来学习曲线运动。
生：研究直线运动时我们主要研究了位移、速度、加速度这三个量。
问：很好,与直线运动相似研究曲线运动也要研究位移、速度和加速度,这三个物理量哪个研究起来相对更简单呢？(板书)
生：位移。
师：好,今天我们要学习的第一部分的内容就是曲线运动的位移。(板书)
师：直线运动同学们一定很熟悉,直线运动中我们是如何描述物体的位移的呢？
生：位移是由初位置指向末位置的有向线段,用数轴就可以描述。
师：很好,请坐。如果物体的运动像毽球一样是平面内的曲线运动,又该怎样描述物体的位置和位移呢？
生：可以采用二维平面直角坐标系。
师：非常好！描述曲线运动的位移选用平面直角坐标系。
描述物置的变化可以用位移来描述,位置变化的快慢用速度来描述,本节课的第二部分我们一起来探究曲线运动的速度。展示图片,猜想速度的方向？
生：感觉是火星沿着砂轮的切线方向飞出去的,链球也是沿切线方向飞出去的,所以我觉得曲线运动物体的某一时刻的速度方向是沿切线方向运动。
师：同学们的猜想是否正确呢？下面让我们用实验验证同学们的结论。
师：老师为同学们准备了探究实验。实验是利用稳定旋转的陀螺,在其边缘处滴上墨水,观察墨水被甩出时在白纸上留下的点迹,分析陀螺边缘上的做曲线运动点的速度的方向。请同学们对照学案完成探究实验。并在学案上总结归纳出你的实验结论。
(学生实验过程现场进行视频采集并投影到大屏幕上)
师：请同学们停止实验。
师：同学们通过自己的探究实验得到了实验的结论,你们的实验结论和猜想一致吗？下面我们请几名同学代表各自的小组到前面来展示一下实验成果。哪位同学愿意展示？
生：先请同学们看一下我们小组的实验轨迹,从轨迹上可以看出墨迹是沿着陀螺的边缘飞出的,就是切线方向。
生：我们小组的结论也是做曲线运动的物体在某点的速度方向就是该点的切线方向。
师：(教师总结)根据探究实验得出结论,做曲线运动的物体,质点在某一点速度的方向跟曲线相切,即该点的切线方向。
(板书)师：物理学中的切线概念与数学中的切线有什么不同呢？结合平均速度和瞬时速度的概念,请同学们思考怎样更好地理解切线在物理学中的意义呢？请同学们以小组为单位展开讨论。(学生小组讨论)
师：请同学们停止讨论。
师：先回答初中数学是怎样定义切线的？
生：过圆上的某点与半径垂直的那条直线,就是该点的切线。
师：这是同学们以前学习的切线的概念。那如何来理解曲线运动的速度方向中切线的意义呢？(白板课件展示)
师：结和平均速度和瞬时速度的概念来理解切线概念,哪位同学想好了？
生：(学生白板笔书写)连接AB两点,直线AB即成为割线,
师：老师来总结一下,根据瞬时速度的概念当t趋近于0时的平均速度是瞬时速度,而此时割线AB也是趋近于0的,那么此时的速度就是曲线上该点的瞬时速度,方向就是该点的切线方向。并且物理中的切线是有方向的,与物体实际的运动方向有关,即是一条射线。(板书)
生：(学生白板笔画图)曲线运动的速度方向就是轨迹的切线的方向,所以先看哪些位置的切线方向是竖直方向的,再根据物体的实际运动方向确定切线的方向,过切点画出速度方向。
师：通过上面的分析我们知道物体的速度方向是时刻变化的,所以曲线运动是一种变速运动。(板书)
师：根据牛顿第二定律可知,力是改变物体运动状态的原因,既然曲线运动是一种变速运动,物体需要满足什么条件才可以做曲线运动呢？这就是我们下面要探究的问题。
(板书)
师：第三部分内容物体做曲线运动的条件。
师：为了让同学们更直观地接受新知识,老师也为同学们准备了动手实验。通过小钢球在磁铁的吸引下的运动情况,得出物体做曲线运动的条件。请同学们对照学案上的实验步骤完成实验,比比看哪个小组做的又快现象又明显！请同学们开始实验。
(学生实验过程现场进行视频采集并投影到大屏幕上)
生：把磁铁放到小钢球的正前方时小球的轨迹是直线,把磁铁放到小钢球的侧面时小钢球的运动轨迹就是曲线。
师：你们小组的实验结论是什么呢？
生：当物体的速度方向同合外力的方向有夹角时物体做曲线运动。
问：其他小组的同学你们的实验结论是什么呢？
生：我们小组的实验结论是当物体的速度方向同合外力的方向不在一条直线上时物体做曲线运动。
师：很好！
生：物体受到的是恒力的作用,所以物体的初速度为零时做匀加速直线运动,如果物体的初速度不为零但与合外力在同方向也是匀加速直线运动,如果物体的初速度不为零但与合外力不在一条直线上时物体做匀变速曲线运动。(学生齐声回答)
师：非常好。为了更好地理解合外力与物体的运动轨迹之间的关系我们再来做一题。
师：同学们们让我们一起来分析,那位同学愿意帮助老师分析啊？
生：我做了一个实验,(手中有一个纸球,水平抛出纸球)。根据纸球的运动轨迹画出轨迹。(但轨迹的末态速度方向为竖直)
师：(白板课件)根据矢量三角形,可以得到物体经过一段时间后的速度,如此这样继续下去,在足够长的时间里发现物体的速度的方向越来越向下偏,但是无论时间有多么长从图形中可以分析,速度的方向是不可能和合外力的方向平行的。
师：为了方便同学们的记忆,我们这样记录“无力不拐弯,有力必拐弯。曲线运动的轨迹夹在合外力与速度方向之间,而且向趋近于合外力的方向弯曲,即合外力指向轨迹的凹侧。”
师：根据同学们的正答率,对轨迹、合外力和速度方向的知识点的掌握还是比较到位的。下面我们选出一名同学到前面来分析一下第五题。
(白板课件)
教师点拨：我们在分析物体做曲线运动的速度、加速度、位移、以及物体的轨迹的时候,要注意速度的方向是时刻变化的,而轨迹是始终夹在速度和合外力之间的,并且只能无限的趋近于合外力。
师：请同学们看屏幕,本课小结。(课件展示)
曲线运动范文第5篇
《曲线运动》出现在人教版的高中物理新课程教材必修2的第五章第一节.这一节内容，有两项探究任务要进行：（1）探究物体进行曲线运动时速度方向的确定；（2）探究物体进行曲线运动的条件.针对这两项探究内容，教材对应安排了两组实验，基本装置结构如图1和图2所示.这两组实验的器材很容易获得，操作也非常简便.但是笔者观摩了多节围绕该课题开设的公开课，教材实验开展的结果差强人意.这也引起了笔者的思考，怎样来对实验进行改进呢？
1 对第一组实验的改进
教材第一组实验的不足：该实验的最大问题是实验结果不够直观，小球在管道中进行曲线运动，撤去后一部分管道，小球沿轨迹切线方向飞出，理论上没有任何问题.实际教学中，笔者发现小球从切线飞出是一个短暂的过程，学生根本来不及把握这一瞬间，更不要说去分析出射速度方向和轨迹的关系.
改进思路分析：本实验的改进方向在于，操作过程中如何让小球的运动轨迹能呈现出来？笔者认为，在原有器材不大做改动的前提下，可以让小球涂抹上一些墨水后来进行实验，不就可以让滚动的小球在纸上留下印记吗？具体操作时，笔者还发现这样一些细节：（1）不能先将墨水涂抹在小球上再实验，因为这样墨水全部会消耗在小球位于管道内部的滚动过程，出来时已经留不下痕迹了，所以可以在管道出口处涂上适当的墨水，使得小球在其上经过时，能粘上一些，然后自然就会在出射后留下印记；（2）小球的材料要注意选择，不能选用有着光亮镀膜的小球，因为它不容易和墨水发生浸润现象，沾不上墨水，可以选用一些亲水性材质的小球来完成实验.
实验器材 PVC塑料管一根（将其弯折成图1的形状，后半截（图示AB段）锯断后，仍用胶布和前端固定在一起）；白纸一张（用于记录运动轨迹）；小球一个（曲线运动的发生载体）；滴管或者棉签一根（在管口涂抹墨水之用）；墨水一瓶（也可以选用粘稠度更高的墨汁，它更容易附着在小球表面）；小型倾斜轨道一架（用于提供小球运动的初速度）；记号笔一支.
实验过程：整个实验在实物展台上进行，通过投影可以让学生看到演示的整个过程.基本步骤如下：
①将PVC弯管放在白纸上，倾斜轨道架设在PVC弯管的端口处；
②将小球从倾斜轨道上释放，让其进入轨道运动，则可说明，小球的运动轨迹由弯管的形状决定.
③用记号笔描出弯管的形状即记录下完整运动的轨迹.（该步骤也可事先准备好，可将墨水涂抹在弯管表面，用白纸拓下弯管的形状即可，实验之初，将弯管正好叠放在白纸上，挪开弯管即显示出完整轨迹.）
④撤掉已经锯断的后半截轨道，用滴管将墨水滴在小球出口.
⑤让小球从倾斜轨道释放，让其沿剩余管道运动，最终小球从出口出来时，会因为粘上墨水而在白纸上留下印记.
⑥请学生对比小球出射后的运动轨迹和原有完整轨迹，并进一步联系物体进行曲线运动时速度方向的猜想进行讨论和总结.
2 对第二组实验的改进
教材第二组实验的不足：在笔者观摩的很多公开课中，该实验都被安排为学生实验：一个同学将铁球释放，让其在桌面上做直线运动，另一同学手持磁铁在途中给小球施加吸引力，从而使小球发生运动轨迹上的变化，进而让学生验证物体曲线运动发生条件的相关猜想.该实验的不足在于，学生的参与程度不够充分，磁铁给小球提供的力是看不见的，而且比较小，手持磁铁的同学无法感受到力的存在，只是根据已有经验来判断而已.
改进思路分析：让学生直接参与力的提供，自主感受一下，提供力的结果会给物体的运动发生怎样的影响.笔者在教学中，进行了这样的改进性设计，一同学手持瓶子，缓缓倒水（如图3所示）；另外一个同学从水流的侧面进行吹气（如图4所示），以此方式直接提供作用力，这样力大小、方向全有学生自己来控制，属于直接体验.
实验器材：塑料瓶子一只（容量适当的一般饮料瓶子即可）；清水若干.
实验过程：该实验可有学生分组进行，提高学生科学探究活动的参与程度.相关器材也可由学生自备，以此表明物理探究活动的工具就在自己的身边.具体步骤如下：①一同学将灌满清水的瓶子举高到一定高度，慢慢将瓶口倾斜，使水缓缓流 [LL]出.
②待水流稳定时，让另外一个同学从水流的侧面吹气，从中观察水流轨迹变化.
③学生对应物体发生曲线运动条件的有关猜想，进行规律的总结和归纳.
3 实验改进过程的相关思考
在从“应试教育”向“素质教育”转轨的今天，物理实验教学的地位日渐提高，如何在我国现有的条件下发挥物理实验在中学物理教学中的作用，利用课堂实验来激发学生的学习兴趣，启发学生的思考，培养学生的实践精神和创新意识，提高学生的探索能力，需要在教学实践中不断探索、改进与创新.作为课改工作的实践者，在进行教学设计时，教师要联系学生的实际、联系教学条件进行物理教材的二次开发，在课程标准的大框架下对教材内容适当取舍，积极改进，以提出最能为学生物理知识构建服务的教学设计，在具体的改进和二次开发的过程中可以从如下几个方面入手：
（1）在实验设计上，我们更应该选用学生生活中触手可及的物品来和学生共同进行实验探究，通过器材选择、实验思路等方面的创新来缩短学生和物理探究活动的距离，点燃他们物理探究的激情，提高物理教学的效率，这也是我们改进实验的目的，更是我们改革教学的方向.
曲线运动范文第6篇
A.做匀速直线运动B.做匀速圆周运动
C.做匀变速直线运动D.做匀变速曲线运动
答案A、C、D
此题备受争议的是选项D，有很多资料都认为带电粒子在匀强电场和匀强磁场共存的复合场中是不可能做匀变速曲线运动的，原因是：带电粒子如果做匀变速曲线运动就不可能受到磁场给的洛伦兹力，只由电场力提供合外力，因为洛伦兹力会随着速度大小的变化而变化，即所受的合力也就会随着速度的大小变化而变化，故粒子就不会做匀变速曲线运动了，要使带电粒子在磁场中不受洛伦兹力的条件是粒子的运动速度始终与磁场方向平行，而匀变速曲线运动又是速度方向不断变化的运动，所以是不可能满足上述条件的，因此这种运动也就是不存在的.很多学生甚至有的教师也都会欣然接受这种解释，它真的合理吗？
质疑1难道提供粒子做匀变速曲线运动的恒力必须是电场力吗？是否可以让电场力的一个分力提供呢？
质疑2难道粒子做匀变速曲线运动时速度大小变化了而洛伦兹力的大小也就相应的一定变化吗？是否可以让粒子速度的变化量与磁场方向平行呢？
通过这些问题的思考我们是否可以构建这样一种情境：让电场力的一个分力提供粒子做匀变速曲线运动的恒力使之加速，而电场力的另一个分力与洛伦兹力平衡，同时粒子不断加出来的速度又与磁场方向平行，从而导致粒子所受的洛伦兹力大小和方向均不变，由此可以看出粒子就可以做匀变速曲线运动了呢？
别是轨道的最高点和最低点，B、D两点是圆水平直径两端点（如图8）.小球运动时，物体M在地面静止，则关于地面对M的支持力N和地面对M的摩擦力方向，下列说法中正确的是
A.小球运动到B点时，N>Mg，摩擦力方向向左
B.小球运动到B点时，N=Mg，摩擦力方向向右
C.小球运动到C点时，N>（M+m）g，M与地面的摩擦力方向不能确定
D.小球运动到D点时，N>（M+m）g，摩擦力方向向左
曲线运动范文第7篇
■ 一、 曲线运动
1. 用极限思想研究曲线运动速度方向的方法
若一质点经过一段时间由A点沿曲线运动至B点，则该质点在这段时间内的平均速度与位移AB的方向相同，即沿着该曲线的割线AB方向. 所取的时间间隔越短，B点就越靠近A点. 当所取的时间间隔趋近于0时，B点就趋近于A点，平均速度也就趋近于A点的瞬时速度，而割线AB也就趋近于曲线过A点的切线. 因此，质点在A点的瞬时速度方向沿曲线过A点的切线方向.
2. 平抛运动的正交分解方法
物体以一定初速度水平抛出后，物体只受到重力的作用，在竖直方向的初速度为零，所以平抛运动的竖直分运动就是自由落体运动. 而水平方向上物体不受任何外力作用，所以水平方向的分运动是匀速直线运动. 通常可将平抛运动沿水平方向与竖直方向分解. 当然，在一些特定场合，也可将平抛运动沿倾斜方向进行正交分解.
3. 向心力的分析方法
首先对做圆周运动的物体进行受力分析，作出物体的受力分析图；然后将各力沿半径方向和垂直于半径方向分解，则各力沿半径方向分力的代数和（指向圆心的分力为正，背离圆心的分力为负），即为物体做圆周运动的向心力.
4. 圆周运动动力学问题的研究方法
① 明确研究对象，并对其进行受力分析；
② 明确圆周运动的轨迹、半径及圆心位置；
③ 求出物体受到的合力或向心力；
④ 运用牛顿第二定律及圆周运动的运动学公式列出方程；
⑤ 求解并进行必要的讨论.
5. 一般曲线运动的研究方法
运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，称为一般曲线运动. 研究一般曲线运动时，可将曲线分割成许多极短的小段，每一小段曲线都可看作一小段圆弧. 当然，这些圆弧的弯曲程度通常是不一样的. 这样，就可用研究圆周运动的方法来研究一般曲线运动.
■ 二、 万有引力与航天
1. 牛顿发现万有引力定律的研究方法
① 观察获得规律：行星运动的开普勒定律. 问题：行星运动为什么会有这样的规律？
② 猜想原因：太阳对行星的引力作用. 问题：太阳对行星的引力与什么因素有关？
③ 数学演绎得到规律：根据已知规律（开普勒行星运动定律和牛顿运动定律）推出太阳与行星间的引力遵从的规律F∝■.
④ 进一步猜想：地球使地面上物体下落的力，与太阳使行星运动的力、地球使月球运动的力是否出于同一原因？
⑤ 猜想得到检验：月―地检验使猜想得到证实.
⑥ 更大胆地猜想：自然界任何两个物体之间是否也有这样的吸引力？
⑦ 得到万有引力定律：F=G■.
2. 解决天体运动问题的两种方法
① 根据万有引力提供向心力，运用G■=m■进行分析；
② 根据重力等于万有引力，运用mg=G■进行分析.
式中g为天体表面的重力加速度，r为轨道半径，R为天体半径.
3. 人造地球卫星的计算方法 有关人造地球卫星的计算，要牢牢把握人造地球卫星绕地球运行的向心力来源于地球对卫星的万有引力，可根据已知条件，选用下列规律：
mg′=G■=m■=mω2r=m■2r=m（2πn）2r.
式中M、m分别表示地球和卫星的质量，r表示卫星的轨道半径，g′表示卫星轨道处的重力加速度，T、ω、n分别表示卫星的运转周期、角速度和转速. 对于近地卫星，式中的g′即为地球表面的重力加速度g，r即为地球半径R. 对于同步卫星，式中的T、ω、n即分别为地球自转的周期、角速度和转速.
■ 三、 机械能及其守恒定律
1. 功的计算方法
计算恒力的功可直接应用功的公式W=Fxcosα. 计算变力的功常见的有以下几种方法：
① 转换研究对象求解 通过转换研究对象的方法，将变力所做的功转化为恒力做功问题处理.
② 运用累积思想求解 把物体通过各个小段中力所做的功累加在一起，就等于变力在整个过程中所做的功.
③ 应用动能定理求解.
2. 应用动能定理解题的方法
应用动能定理解题的一般步骤是：
① 选取研究对象，确定研究过程；
② 分析物体受力，明确做功情况；
③ 根据初、末状态，确定初、末动能；
④ 应用动能定理，列出方程求解.
应用动能定理解题应注意以下几点：
① 正确分析物体受力，要考虑物体所受的所有外力，包括重力.
② 有些力在物体运动全过程中不是始终存在的，若物体运动过程中包含几个物理过程，物体运动状态、受力等情况均发生变化，则在考虑外力做功时，必须根据不同情况分别对待.
③ 若物体运动过程中包含几个不同的物理过程，解题时可以分段考虑也可视全过程为一整体，用动能定理求解，后者往往更为简捷.
3. 判断机械能是否守恒的方法
① 做功条件分析法 应用系统机械能守恒的条件进行分析. 若物体系统内只有重力和弹力做功，其他力均不做功，则系统的机械能守恒.
② 能量转化分析法 从能量转化的角度进行分析. 若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的相互转化，系统跟外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转变成其他形式的能（如没有内能增加），则系统的机械能守恒.
③ 增减情况分析法 直接从机械能各种形式能量的增减情况进行分析. 若系统的动能与势能均增加或均减少，则系统的机械能不守恒；若系统的动能（或势能）不变，而势能（或动能）却发生了变化，则系统的机械能不守恒；若系统内各个物体的机械能均增加或均减少，则系统的机械能也不守恒. 当然，这种方法只能判断系统的机械能明显不守恒的情况，对于另一些情况（如系统的动能增加而势能减少）则无法做出定性的判断.
4. 应用机械能守恒定律解题的方法
应用机械能守恒定律解题的一般步骤是：
① 选取系统对象，确定研究过程；
② 进行受力分析，考察守恒条件；
③ 选取零势能平面，确定初、末态机械能；
④ 运用守恒定律，列出方程求解.
根据机械能守恒定律，求解具体问题时可从以下不同的角度列出方程：
① 从守恒的角度 系统的初、末两状态机械能守恒，即E2=E1；
② 从转化的角度 系统动能的增加等于势能的减少，即?驻Ek=-?驻Ep；
③ 从转移的角度 系统中一部分物体机械能的增加等于另一部分物体机械能的减少，即?驻EA=-?驻EB.
5. 运用功能关系求解相关物理量的方法
能量转化是与做功紧密地联系在一起的. 力做功时，必然伴随着能量的转化，而且功与能量转化的量值是相等的. 这一等量关系不仅提供了计算功的大小的另一种途径，而且涉及功与能的其他物理量也可能在这一等量关系中求出. 在力学中，常涉及以下几种力的功引起的相应的能量变化的等量关系：
① 合外力所做的功等于物体或物体系动能的变化――动能定理；
② 除了重力和弹力外，其他力对物体系所做的功等于物体系机械能的变化――功能原理；
曲线运动范文第8篇
【关 键 词】 变速圆周运动；解题方法；举例
旧人教版对变速圆周运动没有要求，只要求学生会处理竖直平面内圆周运动的临界问题。一般老师讲解这里的时候，往往把它分为杆模型和绳模型来处理，直接告诉学生物体在最高点和最低点合力提供向心力，其他位置是合力的分力提供向心力。对于绳模型，由于绳不能提供支撑的作用，所以物体通过最高点绳的拉力为零的时候，物体具有最小速度，即重力提供向心力。很多老师要求学生记住这点，学生也很容易记住这点，但很多学生没有从理论上搞懂竖直平面内的圆周运动在最高点为什么具有最小速度，在最低点为什么具有最大速度，而是从生活经验得出这一结论的。遇到变速圆周运动，学生往往就不会做了，特别是复合场的临界问题学生往往感觉到很困难。新人教版对变速圆周运动有一定的要求，课本也给出了解题思路。那么怎样给学生讲才能使学生更容易掌握呢？下面是本人根据教学实践得出的一个较为行之有效的方法，望与大家一起共勉。
我认为要讲解好变速圆周运动，首先还是要先讲解好曲线运动。圆周运动属于曲线运动，曲线运动搞懂了，圆周运动就很容易懂了。曲线运动的条件是合力的方向与速度的方向不在同一直线上，合力既改变速度的大小又改变速度的方向。当物体做曲线运动时，把合力沿速度方向和垂直速度方向（即沿切线方向和法线方向）进行分解，得到切向分力Fi和法向分力Fn。切向分力只改变速度的大小（它和速度在同一直线上），它产生切向加速度ai。法向分力只改变速度的方向（它和速度垂直），它产生法向加速度an。物体做曲线运动时，当合力与速度成锐角时，合力做正功，物体的速度增大；当合力与速度成钝角时，合力做负功，物体的速度减小；当合力与速度成直角时，合力不做功，这是速度达到极值（最大值或最小值）。
然后，再讲解圆周运动。圆周运动分为匀速圆周运动和变速圆周运动。匀速圆周运动是速度大小不变的圆周运动。既然匀速圆周运动的速度大小时时不变，那么匀速圆周运动就只受法向方向上的力而不受切向方向上的力，所以匀速圆周运动的合力指向圆心，合力提供向心力。变速圆周运动就要复杂得多。变速圆周运动的速度大小和方向都在时时变化。处理变速圆周运动问题，我们就要把物体所受的力沿法向和切向方向进行分解。法向方向上的合力只改变速度的方向，我们也把法向方向上的合力称为向心力，法向方向上的合力产生的加速度称为法向加速度（或向心加速度）。切向方向的合力只改变速度的大小，切线方向的合力产生的加速度称为切向加速度。匀速圆周运动只有向心加速度，变速圆周运动既有向心加速度又有切向加速度。
最后，我们分析两个典型的变速圆周运动问题。
例1：如图1所示，绳长为L，一端固定在O点，另一端拴一个质量为m的小球，要使小球能在竖直平面内做圆周运动，求小球在最低点A具有的最小速度？（空气阻力忽略不计）
解：对小球进行受力分析可知：小球在A点和B点所受的合力与速度垂直。说明小球在A点和B点速度达到极值。
小球从A到B合外力对小球做负功，小球的动能减小；小球从B到A合外力对小球做正功，小球的动能增大。
从而我们可以知道小球在B点具有最小速度，在A点具有最大速度。
对小球在B点应用牛顿第二定律：
mg+TB=m当TB=0时，vB具有最小值。vBmin=
从A到B应用动能定理：-mg·2L=mv-mv。
例2：如图2所示，一光滑绝缘轨道处于竖直平面内，平面内具有水平向右的匀强电场，一带正电小球在轨道内做圆周运动，小球的质量为m，小球所受的电场力为F=mg。要使小球能在竖直平面内做圆周运动，求小球在最高点A具有的最小速度？（空气阻力忽略不计）
解：如图3所示，对小球进行受力分析可知：小球所受的合力斜向右下方与水平方向成45°。过圆心作合力的平行线与圆相交C点和D点。则小球在C点和D点所受合力与速度垂直。说明小球在C点和D点速度达到极值。
小球从C到D合外力对小球做负功，小球的动能减小；小球从D到C合外力对小球做正功，小球的动能增大。
从而我们可以知道小球在D点具有最小速度，在C点具有最大速度。
对小球在C点应用牛顿第二定律：
mg+TD=m
当TD=0时，vD具有最小值。vDmin=
从A到D应用动能定理：
-mg·
1+
L-mg·L=mv-mv
vAmin=。
【参考文献】
[1] 彭华荣. 新课程理念下的圆周运动实例分析[J]. 才智，2011（15）.