1. 曲線運動2

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1、《曲線運動》教學(xué)設(shè)計 江蘇省邗江中學(xué) 曹娟 教學(xué)目標(biāo)： 知識與技能： 1．知道曲線運動中速度的方向，理解曲線運動是一種變速運動。 2．知道物體做曲線運動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. 知道做曲線運動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。 過程與方法： 1．體驗曲線運動與直線運動的區(qū)別。 2．體驗曲線運動是變速運動及它的速度方向的變化。 情感態(tài)度與價值觀： 1．能領(lǐng)略曲線運動的奇妙與和諧，增強(qiáng)對科學(xué)的好奇心與求知欲。 2．激發(fā)參與科技活動的熱情，善于將物理知識應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實踐中。 教學(xué)重點： 1．

2、物體做曲線運動的方向的判定。 2．物體做曲線運動的條件。 教學(xué)難點： 1．理解曲線運動是變速運動。 2．會根據(jù)物體做曲線運動的條件分析具體問題。 教學(xué)資源： 實驗儀器：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)過程： 一、新課導(dǎo)入 教師展示三個動圖。師：大家注意觀察足球、衛(wèi)星、過山車的運動情況。 師：這些研究對象的運動軌跡怎樣？ 生：運動軌跡都是曲線。 師：我們把這種運動軌跡為曲線的運動就叫做曲線運動。這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)曲線運動的相關(guān)概念。 二、學(xué)習(xí)活動一：曲線運

3、動的方向 師：我們研究一個物體的運動需要研究哪些物理量？ 生：速度、加速度、位移。 師：我們先來研究一下曲線運動的方向。請大家先看一個簡單的曲線運動(拋出一個粉筆)。 粉筆的大致軌跡請大家看問題1中的圖，是曲線。 猜測方向 教師展示問題1、物體做如圖所示的曲線運動，依次經(jīng)過A、B、C三點，請畫出這三點的速度方向和AC過程平均速度方向。 A B C 學(xué)生板演畫圖。 教師提醒學(xué)生用刻度尺規(guī)范作圖。 學(xué)生畫出A、B、C三點切線方向。 師：能否對自己畫的方向做出說明？ 演示實驗：砂輪打磨金屬 教師展示砂輪，提出三個小問題：（1）砂輪通電后

4、將做什么運動？ （2）砂輪上某一點的運動方向如何？ （3）如果如大家猜測曲線運動的方向為切線方向，那么這點脫離砂輪后將做什么運動？ 教師演示實驗 師：實驗說明了什么？ 生：實驗說明做曲線運動的物體脫離曲線后沿切線方向飛出做直線。 師：實驗證實了曲線運動的方向為該點的切線方向。 推理論證： 教師展示問題2、問題3： 問題2、直線運動中我們是怎么定義瞬時速度的？ 問題3、能不能用同樣的方法定義曲線運動中的瞬時速度？ 學(xué)生交流討論 教師展示直線運動中瞬時速度的定義方法： 師：這里定義瞬時速度時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動中。 教師指導(dǎo)學(xué)生將問題1中AC段平均速度的方向，通過縮短AC之間的距離做割線，指導(dǎo)在C點附近距離非常小時，由割線轉(zhuǎn)化為切線，得到結(jié)果：曲線運動方向為該點的切線方向。 師：曲線上每一點的切線方向是否相同？ 生：不同，每一點的切線方向時刻改變。 運用知識： 運用1、師：如果下雨的天氣，自行車在前進(jìn)的過程中會有泥水濺出，如何為自行車設(shè)計安裝擋泥板？ 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)位置并說明理由。 運用2、師：電動車在生活中比自行車更受歡迎，在晚上大家一般會打開大燈騎行，在你轉(zhuǎn)彎的時候大燈的照射

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車圖片： 師：大家有沒有發(fā)現(xiàn)兩種電動車大燈的設(shè)計有什么不同？ 生：左邊的電動車大燈與車輪同軸轉(zhuǎn)動，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)活動二：曲線運動的性質(zhì) 師：曲線運動究竟是一個怎樣的運動？它的運動性質(zhì)又是什么？ 教師展示問題4到問題7： 問題4、速度是矢量，那么速度變化包含哪幾層含義？ 問題5、曲線運動可能是勻速運動嗎？ 問題6、曲線運動一定是變速運動嗎？ 問題7、變速運動產(chǎn)生的原因是什么？

7、 師：請大家結(jié)合問題4到問題7思考，給曲線運動下一個定義。 學(xué)生依次回答 問題6后追問：變速運動一定是曲線運動？ 師：由以上的回答可以看出曲線運動的性質(zhì)是什么？ 生：曲線運動一定是變速運動，但變速運動不一定是曲線運動。 師：請大家完成總結(jié)1后做學(xué)情反饋1。 總結(jié)1： ①做曲線運動物體的速度方向時刻在 。 ②做曲線運動的物體,運動到某一點（或某一時刻）的速度方向是在曲線的這一點的__________方向。 ③曲線運動是 速運動，所以曲線運動一定具有 ，即合外力一定 零。 【學(xué)情反饋1】關(guān)于質(zhì)點的曲線運動，下列說法中正確的是

8、（ ） A、曲線運動肯定是變速運動 B、變速運動必定是曲線運動 C、做曲線運動的物體加速度一定不為零 D、曲線運動任意時間內(nèi)位移的大小總是大于路程 學(xué)生回答，教師點評 四、學(xué)習(xí)活動三：物體做曲線運動的條件 實驗探究： 教師展示問題8： 問題8、將手中的橡皮拋出，讓橡皮分別做直線運動和曲線運動，如何操作？ 學(xué)生上臺展示不同的做法，教師結(jié)合學(xué)生不同的做法，畫出相應(yīng)的速度方向 V V V=0 V V 直線運動： 曲線運動： 師：如果小球不受外

9、力將做什么運動？ 生：勻速直線運動或靜止。 師：小球為什么做曲線運動？ 生：因為有重力。 師：做直線運動的小球也受重力，因此做曲線運動不僅因為受力，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 直線運動： 曲線運動： 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，物體做直線運動；力的方向與速度方向不在同一直線上，物體做曲線運動。 實驗驗證： 教師展示問題9： 問題9、請用磁鐵和小球設(shè)計實

10、驗，讓小球做加速直線、減速直線和曲線運動。 學(xué)生上臺展示實驗方案。 師：大家做實驗時現(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：物體做曲線運動的條件 得出實驗結(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，物體做直線運動；當(dāng)物體所受合外力和速度不在同一條直線上時，物體做曲線運動。 師：剛剛大家在設(shè)計實驗時，其實用到了一個常見的研究方法——控制變量法。 師：請大家完成學(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，可能的運動軌跡是 （ ）

11、 A B C D 學(xué)生做題時碰到困難，教師點撥 教師展示問題10： 問題10、斜向上拋出的粉筆在空中的運動軌跡是曲線，請你畫出軌跡上三點的速度方向和力的方向（不考慮空氣阻力）。你能否根據(jù)畫出的圖線看出曲線運動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動的軌跡在哪里？ 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)運動物體______________

12、___________________________時，物體做直線運動。 當(dāng)運動物體_________________________________________時，物體做曲線運動。 ⑤做曲線運動物體的軌跡夾在______________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，下落一段時間后，突然遇到沿水平向右方向吹來的風(fēng)，風(fēng)速恒定．請試著畫出雨滴全過程的軌跡圖。 學(xué)生板演，教師點評 教師展示問題11： 問題11、可不可以讓粉筆在空中做運動軌跡向上彎曲的曲線運動？為什么？ 生：不可以

13、，因為軌跡彎向合力一側(cè)，空中運動的粉筆合力向下。 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《曲線運動》導(dǎo)學(xué)案 曲線運動（導(dǎo)學(xué)案） 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1、知道什么叫曲線運動 2、明確曲線運動中速度的方向 3、知道物體做曲線運動的條件 曲線運動定義： 的運動，叫曲線運動。 【學(xué)習(xí)活動一】實驗研究和理論推導(dǎo)曲線運動速度的方向 A B C 問題1、物體做如圖所示的曲

14、線運動，依次經(jīng)過A、B、C三點，請畫出這三點的速度方向和AC過程平均速度方向。 問題2、直線運動中我們是怎么定義瞬時速度的？ 問題3、能不能用同樣的方法定義曲線運動中的瞬時速度？ 【學(xué)習(xí)活動二】理論推導(dǎo)曲線運動的性質(zhì) 問題4、速度是矢量，那么速度變化包含哪幾層含義？ 問題5、曲線運動可能是勻速運動嗎？ 問題6、曲線運動一定是變速運動嗎？ 問題7、變速運動產(chǎn)生的原因是什么？ 總結(jié)1： ①做曲線運動物體的速度方向時刻在 。 ②做曲線運動的物體,運動到某一點（或某一時刻）的速度方向是在曲線的這一點的______

15、____方向。 ③曲線運動是 速運動，所以曲線運動一定具有 ，即合外力一定 零。 【學(xué)情反饋1】關(guān)于質(zhì)點的曲線運動，下列說法中正確的是 （ ） A、曲線運動肯定是變速運動 B、變速運動必定是曲線運動 C、做曲線運動的物體加速度一定不為零 D、曲線運動任意時間內(nèi)位移的大小總是大于路程 【學(xué)習(xí)活動三】實驗探究物體做曲線運動的條件 實驗探究： 問題8、將手中的橡皮拋出，讓橡皮分別做直線運動和曲線運動，如何操作？ 實驗驗證： 問題9、請用磁鐵和小球設(shè)計實驗，讓小球做加速直線、減速直線和曲線運

16、動。 實驗結(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，可能的運動軌跡是 （ ） A B C D 問題10、斜向上拋出的粉筆在空中的運動軌跡是曲線，請你畫出軌跡上三點的速度方向和力的方向（不考慮空氣阻力）。你能否根據(jù)畫出的圖線看出曲線運動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，下落一段時間后，突然遇到沿水平向右方向吹來的風(fēng)，風(fēng)速恒定．請試著畫出雨滴全過程的軌跡圖。 問題11、可不可以讓粉筆在空中做運動軌跡向上彎曲的曲線運動？為什么？ 總結(jié)2： ④當(dāng)運動物體_________________________________________時，物體做直線運動。 當(dāng)運動物體_________________________________________時，物體做曲線運動。 ⑤做曲線運動物體的軌跡夾在______________之間，并且總是向________的方向彎曲。