1. 曲線運(yùn)動(dòng)2

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1、《曲線運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì) 江蘇省邗江中學(xué) 曹娟 教學(xué)目標(biāo)： 知識(shí)與技能： 1．知道曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向，理解曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)。 2．知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是所受的合外力的方向與它的速度方向不在一條直線上。 3. 知道做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的軌跡夾在加速度方向和速度方向之間，并且彎向加速度一邊。 過(guò)程與方法： 1．體驗(yàn)曲線運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)的區(qū)別。 2．體驗(yàn)曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)及它的速度方向的變化。 情感態(tài)度與價(jià)值觀： 1．能領(lǐng)略曲線運(yùn)動(dòng)的奇妙與和諧，增強(qiáng)對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲。 2．激發(fā)參與科技活動(dòng)的熱情，善于將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐中。 教學(xué)重點(diǎn)： 1．

2、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的方向的判定。 2．物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。 教學(xué)難點(diǎn)： 1．理解曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。 2．會(huì)根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件分析具體問(wèn)題。 教學(xué)資源： 實(shí)驗(yàn)儀器：砂輪、小鋼球、條形磁鐵、自制教具 課本：必修2 多媒體資源：PPT課件及相關(guān)圖片和視頻資料 教學(xué)過(guò)程： 一、新課導(dǎo)入 教師展示三個(gè)動(dòng)圖。師：大家注意觀察足球、衛(wèi)星、過(guò)山車的運(yùn)動(dòng)情況。 師：這些研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡怎樣？ 生：運(yùn)動(dòng)軌跡都是曲線。 師：我們把這種運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線的運(yùn)動(dòng)就叫做曲線運(yùn)動(dòng)。這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)曲線運(yùn)動(dòng)的相關(guān)概念。 二、學(xué)習(xí)活動(dòng)一：曲線運(yùn)

3、動(dòng)的方向 師：我們研究一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)需要研究哪些物理量？ 生：速度、加速度、位移。 師：我們先來(lái)研究一下曲線運(yùn)動(dòng)的方向。請(qǐng)大家先看一個(gè)簡(jiǎn)單的曲線運(yùn)動(dòng)(拋出一個(gè)粉筆)。 粉筆的大致軌跡請(qǐng)大家看問(wèn)題1中的圖，是曲線。 猜測(cè)方向 教師展示問(wèn)題1、物體做如圖所示的曲線運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)，請(qǐng)畫(huà)出這三點(diǎn)的速度方向和AC過(guò)程平均速度方向。 A B C 學(xué)生板演畫(huà)圖。 教師提醒學(xué)生用刻度尺規(guī)范作圖。 學(xué)生畫(huà)出A、B、C三點(diǎn)切線方向。 師：能否對(duì)自己畫(huà)的方向做出說(shuō)明？ 演示實(shí)驗(yàn)：砂輪打磨金屬 教師展示砂輪，提出三個(gè)小問(wèn)題：（1）砂輪通電后

4、將做什么運(yùn)動(dòng)？ （2）砂輪上某一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向如何？ （3）如果如大家猜測(cè)曲線運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)榍芯€方向，那么這點(diǎn)脫離砂輪后將做什么運(yùn)動(dòng)？ 教師演示實(shí)驗(yàn) 師：實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？ 生：實(shí)驗(yàn)說(shuō)明做曲線運(yùn)動(dòng)的物體脫離曲線后沿切線方向飛出做直線。 師：實(shí)驗(yàn)證實(shí)了曲線運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向。 推理論證： 教師展示問(wèn)題2、問(wèn)題3： 問(wèn)題2、直線運(yùn)動(dòng)中我們是怎么定義瞬時(shí)速度的？ 問(wèn)題3、能不能用同樣的方法定義曲線運(yùn)動(dòng)中的瞬時(shí)速度？ 學(xué)生交流討論 教師展示直線運(yùn)動(dòng)中瞬時(shí)速度的定義方法： 師：這里定義瞬時(shí)速度時(shí)用到了極限法和化曲為直的物理思

5、維方法。這種方法我們也可以用在曲線運(yùn)動(dòng)中。 教師指導(dǎo)學(xué)生將問(wèn)題1中AC段平均速度的方向，通過(guò)縮短AC之間的距離做割線，指導(dǎo)在C點(diǎn)附近距離非常小時(shí)，由割線轉(zhuǎn)化為切線，得到結(jié)果：曲線運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向。 師：曲線上每一點(diǎn)的切線方向是否相同？ 生：不同，每一點(diǎn)的切線方向時(shí)刻改變。 運(yùn)用知識(shí)： 運(yùn)用1、師：如果下雨的天氣，自行車在前進(jìn)的過(guò)程中會(huì)有泥水濺出，如何為自行車設(shè)計(jì)安裝擋泥板？ 教師在黑板上展示自制小道具，學(xué)生將“擋泥板”貼在相應(yīng)位置并說(shuō)明理由。 運(yùn)用2、師：電動(dòng)車在生活中比自行車更受歡迎，在晚上大家一般會(huì)打開(kāi)大燈騎行，在你轉(zhuǎn)彎的時(shí)候大燈的照射

6、方向沿著哪里？ 生：切線。 師：一定沿著切線嗎？ 教師展示兩種不同的電動(dòng)車圖片： 師：大家有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)兩種電動(dòng)車大燈的設(shè)計(jì)有什么不同？ 生：左邊的電動(dòng)車大燈與車輪同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，右邊的則不同。 師：因此左邊的大燈照射方向與車輪相同，沿切線方向，右邊則與切線有一定的夾角。 三、學(xué)習(xí)活動(dòng)二：曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì) 師：曲線運(yùn)動(dòng)究竟是一個(gè)怎樣的運(yùn)動(dòng)？它的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)又是什么？ 教師展示問(wèn)題4到問(wèn)題7： 問(wèn)題4、速度是矢量，那么速度變化包含哪幾層含義？ 問(wèn)題5、曲線運(yùn)動(dòng)可能是勻速運(yùn)動(dòng)嗎？ 問(wèn)題6、曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)嗎？ 問(wèn)題7、變速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因是什么？

7、 師：請(qǐng)大家結(jié)合問(wèn)題4到問(wèn)題7思考，給曲線運(yùn)動(dòng)下一個(gè)定義。 學(xué)生依次回答 問(wèn)題6后追問(wèn)：變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)？ 師：由以上的回答可以看出曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是什么？ 生：曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，但變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)。 師：請(qǐng)大家完成總結(jié)1后做學(xué)情反饋1。 總結(jié)1： ①做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向時(shí)刻在 。 ②做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,運(yùn)動(dòng)到某一點(diǎn)（或某一時(shí)刻）的速度方向是在曲線的這一點(diǎn)的__________方向。 ③曲線運(yùn)動(dòng)是 速運(yùn)動(dòng)，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定具有 ，即合外力一定 零。 【學(xué)情反饋1】關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的曲線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是

8、（ ） A、曲線運(yùn)動(dòng)肯定是變速運(yùn)動(dòng) B、變速運(yùn)動(dòng)必定是曲線運(yùn)動(dòng) C、做曲線運(yùn)動(dòng)的物體加速度一定不為零 D、曲線運(yùn)動(dòng)任意時(shí)間內(nèi)位移的大小總是大于路程 學(xué)生回答，教師點(diǎn)評(píng) 四、學(xué)習(xí)活動(dòng)三：物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件 實(shí)驗(yàn)探究： 教師展示問(wèn)題8： 問(wèn)題8、將手中的橡皮拋出，讓橡皮分別做直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)，如何操作？ 學(xué)生上臺(tái)展示不同的做法，教師結(jié)合學(xué)生不同的做法，畫(huà)出相應(yīng)的速度方向 V V V=0 V V 直線運(yùn)動(dòng)： 曲線運(yùn)動(dòng)： 師：如果小球不受外

9、力將做什么運(yùn)動(dòng)？ 生：勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止。 師：小球?yàn)槭裁醋銮€運(yùn)動(dòng)？ 生：因?yàn)橛兄亓Α? 師：做直線運(yùn)動(dòng)的小球也受重力，因此做曲線運(yùn)動(dòng)不僅因?yàn)槭芰?，還有哪些因素？ 教師在上圖中補(bǔ)上重力方向 V V V=0 V V mg mg mg mg mg 直線運(yùn)動(dòng)： 曲線運(yùn)動(dòng)： 師：觀察這些圖線，你能得到什么結(jié)論？ 生：力的方向與速度方向在同一直線上，物體做直線運(yùn)動(dòng)；力的方向與速度方向不在同一直線上，物體做曲線運(yùn)動(dòng)。 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證： 教師展示問(wèn)題9： 問(wèn)題9、請(qǐng)用磁鐵和小球設(shè)計(jì)實(shí)

10、驗(yàn)，讓小球做加速直線、減速直線和曲線運(yùn)動(dòng)。 學(xué)生上臺(tái)展示實(shí)驗(yàn)方案。 師：大家做實(shí)驗(yàn)時(shí)現(xiàn)象為什么不明顯？ 生：磁鐵磁性不強(qiáng)，小球速度太快…… 教師播放視頻：物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件 得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)物體所受的合外力為零或合外力的方向跟它的速度方向在同一條直線上時(shí)，物體做直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)物體所受合外力和速度不在同一條直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)。 師：剛剛大家在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，其實(shí)用到了一個(gè)常見(jiàn)的研究方法——控制變量法。 師：請(qǐng)大家完成學(xué)情反饋2 【學(xué)情反饋2】若已知物體的速度方向和它所受合力的方向，如圖所示，可能的運(yùn)動(dòng)軌跡是 （ ）

11、 A B C D 學(xué)生做題時(shí)碰到困難，教師點(diǎn)撥 教師展示問(wèn)題10： 問(wèn)題10、斜向上拋出的粉筆在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線，請(qǐng)你畫(huà)出軌跡上三點(diǎn)的速度方向和力的方向（不考慮空氣阻力）。你能否根據(jù)畫(huà)出的圖線看出曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡和速度以及合外力方向之間有什么關(guān)系嗎？ 師：有圖線可以看出曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡在哪里？ 生：在合力和速度方向之間。 師：軌跡彎曲方向向哪里？ 生：彎向合力一側(cè)。 學(xué)生完成總結(jié)2 總結(jié)2： ④當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體______________

12、___________________________時(shí)，物體做直線運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體_________________________________________時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)。 ⑤做曲線運(yùn)動(dòng)物體的軌跡夾在______________之間，并且總是向________的方向彎曲。 學(xué)生完成學(xué)情反饋3 【學(xué)情反饋3】一雨滴從足夠高處豎直落下，不考慮空氣阻力，下落一段時(shí)間后，突然遇到沿水平向右方向吹來(lái)的風(fēng)，風(fēng)速恒定．請(qǐng)?jiān)囍?huà)出雨滴全過(guò)程的軌跡圖。 學(xué)生板演，教師點(diǎn)評(píng) 教師展示問(wèn)題11： 問(wèn)題11、可不可以讓粉筆在空中做運(yùn)動(dòng)軌跡向上彎曲的曲線運(yùn)動(dòng)？為什么？ 生：不可以

13、，因?yàn)檐壽E彎向合力一側(cè)，空中運(yùn)動(dòng)的粉筆合力向下。 五、課堂小結(jié) 學(xué)生小結(jié)本課的學(xué)習(xí)內(nèi)容和物理方法 后附《曲線運(yùn)動(dòng)》導(dǎo)學(xué)案 曲線運(yùn)動(dòng)（導(dǎo)學(xué)案） 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1、知道什么叫曲線運(yùn)動(dòng) 2、明確曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向 3、知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件 曲線運(yùn)動(dòng)定義： 的運(yùn)動(dòng)，叫曲線運(yùn)動(dòng)。 【學(xué)習(xí)活動(dòng)一】實(shí)驗(yàn)研究和理論推導(dǎo)曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向 A B C 問(wèn)題1、物體做如圖所示的曲

14、線運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)，請(qǐng)畫(huà)出這三點(diǎn)的速度方向和AC過(guò)程平均速度方向。 問(wèn)題2、直線運(yùn)動(dòng)中我們是怎么定義瞬時(shí)速度的？ 問(wèn)題3、能不能用同樣的方法定義曲線運(yùn)動(dòng)中的瞬時(shí)速度？ 【學(xué)習(xí)活動(dòng)二】理論推導(dǎo)曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì) 問(wèn)題4、速度是矢量，那么速度變化包含哪幾層含義？ 問(wèn)題5、曲線運(yùn)動(dòng)可能是勻速運(yùn)動(dòng)嗎？ 問(wèn)題6、曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)嗎？ 問(wèn)題7、變速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因是什么？ 總結(jié)1： ①做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向時(shí)刻在 。 ②做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,運(yùn)動(dòng)到某一點(diǎn)（或某一時(shí)刻）的速度方向是在曲線的這一點(diǎn)的______

15、____方向。 ③曲線運(yùn)動(dòng)是 速運(yùn)動(dòng)，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定具有 ，即合外力一定 零。 【學(xué)情反饋1】關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的曲線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是 （ ） A、曲線運(yùn)動(dòng)肯定是變速運(yùn)動(dòng) B、變速運(yùn)動(dòng)必定是曲線運(yùn)動(dòng) C、做曲線運(yùn)動(dòng)的物體加速度一定不為零 D、曲線運(yùn)動(dòng)任意時(shí)間內(nèi)位移的大小總是大于路程 【學(xué)習(xí)活動(dòng)三】實(shí)驗(yàn)探究物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件 實(shí)驗(yàn)探究： 問(wèn)題8、將手中的橡皮拋出，讓橡皮分別做直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)，如何操作？ 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證： 問(wèn)題9、請(qǐng)用磁鐵和小球設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓小球做加速直線、減速直線和曲線運(yùn)

16、動(dòng)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 【學(xué)情反饋2】若已知物體的速度方向和它所受合力的方向，如圖所示，可能的運(yùn)動(dòng)軌跡是 （ ） A B C D 問(wèn)題10、斜向上拋出的粉筆在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線，請(qǐng)你畫(huà)出軌跡上三點(diǎn)的速度方向和力的方向（不考慮空氣阻力）。你能否根據(jù)畫(huà)出的圖線看出曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡和速度以及合外力方向之間有什么關(guān)系嗎？ 【學(xué)情反饋3】一雨滴從足夠高處豎直落下，不考慮空氣阻力，下落一段時(shí)間后，突然遇到沿水平向右方向吹來(lái)的風(fēng)，風(fēng)速恒定．請(qǐng)?jiān)囍?huà)出雨滴全過(guò)程的軌跡圖。 問(wèn)題11、可不可以讓粉筆在空中做運(yùn)動(dòng)軌跡向上彎曲的曲線運(yùn)動(dòng)？為什么？ 總結(jié)2： ④當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體_________________________________________時(shí)，物體做直線運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體_________________________________________時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)。 ⑤做曲線運(yùn)動(dòng)物體的軌跡夾在______________之間，并且總是向________的方向彎曲。