《曲線運動》教學設計.doc

.課題曲線運動課時1課時教材分析教材先安排曲線運動速度的方向教學，然后講解了運動描述的實例- 蠟塊在玻璃管中的上浮，最后安排物體做曲線運動的條件。從知識結(jié)構(gòu)上看，曲線運動的方向在軌跡上某點的切線方向是反映曲線運動的運動學特征，而曲線運動的條件則是動力學特征，完全符合牛頓力學的研究思路。從對學生認知建構(gòu)的過程來看，知道曲線運動的方向只是知道一個事物的結(jié)果，掌握了曲線運動發(fā)生的條件才能理解出現(xiàn)該結(jié)果的原因，這樣才能在邏輯上有利于學生深刻理解本節(jié)的兩個重點內(nèi)容。本節(jié)是整章教學的知識基礎。教材中選取了兩個實際情景的圖片和一個演示實驗。這樣的安排充分體現(xiàn)了重視教學中知識與技能目標達成的同時更加突出過程和方法的形成。本來在通過觀察砂輪打磨刀具和投擲鏈球兩個視頻后學生得出感性的、最表面的結(jié)論，學生還需要深入問題的本質(zhì)。教材中又安排了一個看似簡單的實驗，這個實驗和上述兩個材料有本質(zhì)的不同，它不是一看就了事，而是要通過收集信息和分析、處理信息，然后得到物理結(jié)論，這是科學研究過程的必然。這樣能使學生感覺到，一個結(jié)論的形成并不是草率的。到此似乎研究的過程就可以畫上完美的句號，但是通過上述實驗只能得出做圓周運動時質(zhì)點的速度方向，這不能代表一般的曲線運動，所以結(jié)論不具有普遍性。因此教材中又安排了采用極限思想的一段理論證明，從理論上證明了任何曲線運動的物體在某點的速度方向在曲線上該點的切線方向。通過實驗和討論，讓學生體會到做曲線運動的物體的速度是時刻改變的，曲線運動是變速運動；速度的方向沿軌跡的切線方向；理解物體做曲線運動的條件。學情分析在初中的學習中對于直線運動的特點和規(guī)律已經(jīng)理解透徹，曲線運動在知識結(jié)構(gòu)上對于高一學生是比較新的內(nèi)容，又涉及到對矢量的理解，學生掌握這部分知識就具有一定的難度。但在教學中，首先讓學生要建立物體做曲線運動的圖景。教材中所示的曲線運動的圖景，生活中有很多，讓學生們?nèi)ビ^察，去體驗。例如讓學生抬起自行車的后輪，旋轉(zhuǎn)腳踏板使后輪轉(zhuǎn)動，觀察輪上的泥點脫離車輪前的運動。然后提高車輪的轉(zhuǎn)速，泥點將脫離車輪，觀察泥點脫離車輪時的速度方向以及泥點脫離車輪后的運動。自行車是學生們最常用的交通工具，利用上述圖景，可以縮短物理知識與學生之間的距離，建立學生對物理、對科學的親近感。還可以讓學生去觀察公園內(nèi)的各種游藝項目，數(shù)數(shù)在哪些項目中參與者的運動是曲線運動，相信學生會得出“生活中曲線運動比直線運動更普遍”的結(jié)論。新課程要求一、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通過運動描述的實例，讓學生對合運動與分運動有了初步的認識。3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。二、過程與方法1體驗曲線運動與直線運動的區(qū)別。2理解蠟塊上浮實驗的特點。3體驗曲線運動是變速運動及它的速度方向的變化。三、情感、態(tài)度與價值觀1能領(lǐng)略曲線運動的奇妙與和諧，增強對科學的好奇心與求知欲。2激發(fā)參與科技活動的熱情，善于將物理知識應用于生活和生產(chǎn)實踐中。教學重難點重點1物體做曲線運動的方向的判定。2物體做曲線運動的條件。3初步理解合運動與分運動。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。3理解運動的合成分解遵循平行四邊形定則。突破難點策略由于學生對于矢量的理解還不夠深刻，此問題對于高一學生來說具有一定的難度，屬于教學難點部分。教師首先應該讓學生自己思考，提出自己的觀點，然后引導學生理解：速度是矢量，既有大小又有方向，不論速度的大小是否改變，只要速度方向發(fā)生改變，就表示速度矢量發(fā)生了變化，也就是具有了加速度，曲線運動中速度的方向在其所處位置的切線上時刻在改變，所以，曲線運動是變速運動。對比力的合成與分解去理解運動的合成與分解。教學方法1尋找生活中的曲線運動，提出問題。2猜測物體在經(jīng)過某一位置（某一時刻）時的速度方向，實驗探究，理論分析，得出結(jié)論。 3推廣應用，提出問題：做曲線運動的條件。4實驗探究，形成結(jié)論，分析事例教學建議1對于曲線運動速度的方向和運動的合成與分解的教學，要讓學生觀察有關(guān)現(xiàn)象，如用砂輪打磨工件時，火星沿砂輪的切線飛出；撐開的帶有水的傘繞著傘柄旋轉(zhuǎn)時，水滴沿著傘邊各點所劃圓周的切線方向飛出，蠟塊在玻璃管中的上浮。在觀察現(xiàn)象的基礎上，引導學生結(jié)合課本進行分析，總結(jié)出曲線運動的速度方向總是沿切線方向，運動的合成與分解遵循平行四邊形定則。然后提出問題：曲線運動是否一定是變速運動呢？通過學生思考和討論，澄清模糊認識，得出正確結(jié)論。2對于物體做曲線運動的條件，可以引導學生從物體做直線運動的條件入手討論，使學生明確：物體所受的合外力為零，或合外力不為零，但合外力和運動方向在一條直線上，物體均做直線運動，并得出：做曲線運動的物體所受的合外力不能為零，且合外力的方向與運動方向不在一條直線上，從而總結(jié)出物體做曲線運動的條件。進一步說明，做曲線運動的物體的加速度不為零，且加速度方向和運動方向不在一條直線上。然后再通過實驗對上述分析加以說明，加深學生對物體做曲線運動條件的理解。教學流程設計教師活動學生活動導入新課請同學們看投影。同學們：我們已經(jīng)學過直線運動，但實際生活中普遍發(fā)生的卻是曲線運動，例如：摩托車拐彎時的運動、拋出的粉筆頭等。所以研究曲線運動的特點、物體在什么情況下作曲線運動等問題將是我們重要的學習任務，從本節(jié)課開始我們來研究曲線運動。認真聽老師講述，觀看投影，進入學習情景。舉出生活中曲線運動的例子。認真聽老師的講解，引起探索的興趣，作好進入本課知識學習的準備。進行新課一、曲線運動的位移播放視頻問題1：檔研究物體的運動位移時，如果物體沿一條直線運動，我們用什么樣的坐標系就能解決？如果我們把一個物體水平拋出，又怎樣來定量地研究物體的位移。（教師演示，同時提出問題）問題2：結(jié)合學生畫出的平拋的軌跡圖。問：物體做平拋運動從O點到A點還能否用直線坐標系來定量描述，如不能，怎樣引入坐標來描述（教師引導）？觀看視頻學生回答問題作出曲線運動的草圖。學生思考并回答教師活動學生活動進行新課教師在投影上展示學生作圖，其它學生找出位移的特點二、曲線運動的速度示情景一：砂輪磨刀具（視頻或圖片）。刀具與高速轉(zhuǎn)動的砂輪接觸處的火星是由摩擦后產(chǎn)生的熾熱微粒，你能說清楚它沿什么方向飛出？情景二：撐開的帶有水的傘繞著傘柄旋轉(zhuǎn)，雨滴沿什么方向飛出？不同的位置飛出的方向一樣嗎？你的理由是什么？是否是沿圓周的切線？提出問題：曲線運動中速度的方向是時刻改變的，該怎樣確定物體的速度方向呢？若物體運動的軌跡不是圓周，而是一般的曲線，那么怎樣確定做曲線運動的物體在經(jīng)過某一位置時或在某一時刻的速度方向？引導學生閱讀教材有關(guān)內(nèi)容，明確切線的概念。聽取學生匯報，幫助總結(jié)。強調(diào)：質(zhì)點在某一點（或某一時刻）的速度方向是沿曲線的這一點的切線方向。提問：速度是矢量，既有大小，又有方向。那么速度的變化包含哪幾層含義？有人說，作曲線運動的物體一定具有加速度，該怎樣理解？由以上兩個問題，可以更進一步概括出曲線運動的運動學特征，應該怎樣描述？聽取學生匯報，幫助總結(jié)。認真觀看視頻，思考老師提出的問題。認真閱讀教材所給材料，并討論回答什么是曲線的切線；如何描述曲線運動物體的速度方向。小組討論，交流意見，師生互動歸納得出結(jié)論：質(zhì)點在作曲線運動時，在某一位置的速度方向就在這一點的切線方向上。思考并回答問題。在教師的引導下明確只要速度的大小、方向中的一個或兩個同時變化，就表示速度矢量發(fā)生了變化；既然曲線運動是變速運動，那么由a=v/t可得作曲線運動的物體一定具有加速度；曲線運動中速度的方向時刻在改變，所以曲線運動是變速運動。教師活動學生活動進行新課三、運動描述的實例（一）、由演示實驗引出課題首先介紹實驗裝置及研究對象，然后演示兩個過程：紅蠟塊勻速上升；紅錯塊勻速上升的同時將玻璃管向右水平勻速移動觀察蠟塊軌跡傾斜直線，從而引出課題我們研究較復雜的運動，可以用到運動的合成和分解知識實際運動參與兩個運動，本例中豎直方向和水平方向，而實際運動沿傾斜直線運動a在長約80100cm一端封閉的管中注滿清水，水中放一個由紅蠟做成的小圓柱體R（要求它能在水中大致勻速上浮），將管的開口端用膠塞塞金。b，將此管緊貼黑板豎直倒置，在蠟塊就沿玻璃管勻速上升，做直線運動，記下它由A移動到B所用的時間。c、然后，將玻璃管重新倒置，在蠟塊上升的同時，將玻璃管水平向右勻速移動，觀察到它是斜向右上方移動的，經(jīng)過相同的時間，它由A運動到C。（2）分析：紅蠟塊可看成是同時參與了下面兩個運動，在玻璃管中豎直向上的運動（由A到B）和隨玻璃管水平向右的運動（由A到D），紅蠟塊實際發(fā)生的運動（由A到C）是這兩個運動合成的結(jié)果。（3）用課件重新對比模擬上述運動；（4）總結(jié)得到什么是分運動和合運動。板：紅蠟塊實際發(fā)生的運動(A C)叫做合運動；紅蠟塊沿玻璃管在豎直方向的運動(A B)和隨管做的水平方向的運動(A D)，叫做分運動。合運動的（位移、速度）叫做合（位移、速度）；分運動的（位移、速度）叫做分（位移、速度）。明確實驗的目的和重點觀察的對象分組討論并得出假設：蠟塊在整個過程中做一種什么運動觀察得出結(jié)論思考、回答課堂嘗試動手思考分組討論，聯(lián)系勻速直線運動的特點、公式作答比較分析自己的判斷是否正確。思考、分析、回答。教師活動學生活動進行新課（二）、分運動和合運動的關(guān)系1、 等效性：分運動和合運動是一種等效替代關(guān)系，即各分運動疊加起來與合運動有完全相同的效果。2、等時性：分運動和合運動是同時開始，同時進行，同時結(jié)束。3、獨立性：一個物體同時參與幾個分運動時，各分運動是各自獨立的，互不干擾，任何一個方向的運動都不會因為其他方向運動的存在而受到影響。四、物體做曲線運動的條件：利用投影動畫提出問題：（1） 對比力合成與分解（2）運動的合成和分解遵循平行四邊形定則讓學生兩人一組，獨立設計并完成實驗。給你一磁鐵，如何使小鋼球： 加速仍做直線運動； 減速仍做直線運動； 做曲線運動？巡回指導，了解學生的實驗過程，解決可能遇到的問題。那么一個在水平面上做直線運動的鋼球，受到磁鐵的吸引又會出現(xiàn)怎樣的情景呢？聽取學生匯報，幫助總結(jié)、點評。和學生共同討論：所受力的大小發(fā)生變化，力的方向與速度在同一直線上的，做直線運動；所受力的大小發(fā)生變化，力的方向也發(fā)生變化，但力方向與速度方向不在同一直線上，做曲線運動。思考，自主進行分析。主動回答。嘗試性對蠟塊的運動做一個全面合理的總結(jié)。合作探究，分組討論怎樣給運動的合成與分解去解釋。分析、回答：蠟塊實際運動為合運動；玻璃管水平運動和蠟塊相對水平面的豎直運動為分運動分析蠟塊合運動的成因及實驗過程。回答問題?；仡櫰叫兴倪呅畏▌t，類比力的合成與分解，得結(jié)論。思考問題，并動手實驗。代表發(fā)表見解，匯報實驗方案。把磁鐵放在鋼球運動的正前方和兩側(cè)邊，觀察到球運動的軌跡。把實驗現(xiàn)象記錄在表格中。匯報實驗結(jié)果。和老師一起總結(jié)，歸納得出結(jié)論，作好筆記，細心體會。根據(jù)實驗分析：磁鐵對小鋼球施加了一個力的作用，用F表示這個力，用v表示小鋼球的速度，教師活動學生活動進行新課強調(diào)：當物體所受的合力的方向與它的速度方向在同一直線時，物體做直線運動；當物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時，物體就做曲線運動。則直線加速：F的方向與v的方向在一條直線上，但方向相同。直線減速：F的方向與v的方向在一條直線上，但方向相反。曲線運動：F的方向與v不在一條直線上，成一角度。得出：當物體所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時，物體做曲線運動。對比得出：當物體所受合力的方向跟它的速度方向在同一直線上時，物體做直線運動。課堂交流小結(jié)引導組織學生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。組織學生在相互交流進行小結(jié)。請一個同學到黑板上總結(jié)，其他同學在筆記本上總結(jié)。請同學評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。在學生小結(jié)后對學生的學習情況進行總結(jié)和評價。按要求回顧本節(jié)知識內(nèi)容；認真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。板書設計1曲線運動的軌跡。2曲線運動的速度方向：曲線在這一點的切線方向, 曲線運動的速度時刻在變，因此曲線運動是變速運動。3運動描述的實例，運動的合成與分解。4物體做曲線運動的條件：合力方向跟速度的方向不在同一直線上。課外作業(yè)1、做一個飛鏢，體驗“曲線運動的速度方向跟曲線相切”。要求：（1）觀察飛鏢在空中速度方向的變化；（2）觀察飛鏢插入泥土時的入射角。（注意安全）2、課后討論教材中“問題與練習”的問題。附：導學案課題：5.1曲線運動 班級 姓名： 一：學習目標1知道曲線運動的速度方向。2. 知道合運動、分運動，及其等時性和獨立性。3會求運動的合成。4了解物體做曲線運動的條件。二：課前預習(請同學們認真閱讀課本第5頁蠟塊運動演示實驗，總結(jié)合運動分運動。)1什么是曲線運動?條件是什么？2蠟塊為什么是斜向上的運動？可以看成是哪兩個運動的合成？3如何求出蠟塊的瞬時速度和位移？運動的位移、速度、加速度的合成遵循矢量合成法則是什么？ 三：課堂研討 1.為什么說曲線運動必然是變速運動？ 2.物體做曲線運動的條件是什么？ 3.蠟塊的運動的研究備 注例題：（教材第4頁的例題，把問題改為：求飛機在1小時內(nèi)在水平方向移動的距離和豎直方向上上升的高度。）4.運動的合成與分解四：學后反思附：檢測案課堂檢測5.1曲線運動 姓名： 1一人游泳渡河以垂直河岸不變的速度(相對水)向?qū)Π队稳?，河水流動速度恒定下列說法中正確的是 ( )A河水流動速度對人渡河無任何影響B(tài)游泳渡河的路線與河岸垂直C由于河水流動的影響，人到達對岸的時間與靜水中不同D由于河水流動的影響，人到達對岸的位置，向下游方向偏移2如果兩個不在同一直線上的分運動都是勻速直線運動，對其合運動的描述中，正確的是 ( )A合運動一定是曲線運動B合運動一定是直線運動C合運動是曲線運動或直線運動D當兩個分運動的速度數(shù)值相等時，合運動才為直線運動3一船以恒定的速率渡河，水流速度恒定(小于船速)，要使船垂直到達對岸，則 ( )A船應垂直河岸航行 B