5.1曲線運(yùn)動(dòng)教案

高一年級(jí)物理組集體備課教案 1 第五章第五章 曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng) 5 15 1 曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng) 三維教學(xué)目標(biāo)三維教學(xué)目標(biāo) 1 1 知識(shí)與技能 知識(shí)與技能 l 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與它的速度方向不在一條直線 上 2 2 過(guò)程與方法 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 3 3 情感 態(tài)度與價(jià)值觀 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 發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲 2 有參與科技活動(dòng)的熱情 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) 教學(xué)重點(diǎn) 什么是曲線運(yùn)動(dòng) 物體做曲線運(yùn)動(dòng)的方向的確定 物體做曲線運(yùn)動(dòng) 的條件 教學(xué)難點(diǎn) 教學(xué)難點(diǎn) 物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件 教學(xué)方法 教學(xué)方法 探究 講授 討論 練習(xí) 教具準(zhǔn)備 教具準(zhǔn)備 PPT 課件 小鋼球 條形磁鐵 教學(xué)過(guò)程 教學(xué)過(guò)程 一 新課導(dǎo)入 一 新課導(dǎo)入 前面我們學(xué)習(xí)過(guò)了各種直線運(yùn)動(dòng) 包括勻速直線運(yùn)動(dòng) 勻變速直線運(yùn)動(dòng) 下面來(lái)看這個(gè)小實(shí)驗(yàn) 判斷該物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn) 1 演示自由落體運(yùn)動(dòng) 該運(yùn)動(dòng)的特征是什么 軌跡是直線 2 演示平拋運(yùn)動(dòng) 該運(yùn)動(dòng)的特征是什么 軌跡是曲線 讓學(xué)生進(jìn)行總結(jié) 這種運(yùn)動(dòng)與我們前面學(xué)過(guò)的運(yùn)動(dòng)形式有本質(zhì)的區(qū)別 前面我們學(xué)過(guò)的運(yùn)動(dòng)的軌跡都是直線 而我們現(xiàn)在看到的這種運(yùn)動(dòng)的軌跡 是曲線 我們把這種運(yùn)動(dòng)稱為曲線運(yùn)動(dòng) 概念 概念 軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng) 其實(shí)曲線運(yùn)動(dòng)是比直線運(yùn)動(dòng)普遍的運(yùn)動(dòng)情形 現(xiàn)在請(qǐng)大家舉出一些生活中的 曲線運(yùn)動(dòng)的例子 例如 汽車拐彎 足球籃球乒乓球在空中的運(yùn)動(dòng) 微觀世界里如電子繞原 子核旋轉(zhuǎn) 宏觀世界里如天體運(yùn)行 生活中如投標(biāo)搶 擲鐵餅 跳高 跳遠(yuǎn)等 均為曲線運(yùn)動(dòng) 二 新課教學(xué) 二 新課教學(xué) 1 1 曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向 曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向 高一年級(jí)物理組集體備課教案 2 在前面學(xué)習(xí)直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)候我們已經(jīng)知道了任何確定的直線運(yùn)動(dòng)都有確定 的速度方向 這個(gè)方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同 現(xiàn)在我們又學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng) 大家想一想我們?cè)撊绾未_定曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向 在解決這個(gè)問(wèn)題之前我們先來(lái) 看幾張圖片 如下圖 觀察圖中所描述的現(xiàn)象 你能不能說(shuō)清楚 砂輪打磨下來(lái)的熾熱的微粒 飛 出去的鏈球 它們沿著什么方向運(yùn)動(dòng) 射出的火星是砂乾與刀具磨擦出的微粒 由于慣性 以脫離砂輪時(shí)的速度沿 切線方向飛出 切線方向即為火星飛出時(shí)的速度方向 對(duì)于鏈球也是同樣的道 理 它們也會(huì)沿著脫離點(diǎn)的切線方向飛出 剛才的幾個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡都是圈 我們總結(jié)曲線運(yùn)動(dòng)的方向沿著切線方向 但對(duì)于一般的曲線運(yùn)動(dòng)是不是也是這樣呢 下面我們來(lái)做個(gè)實(shí)驗(yàn)看一看 一般的 曲線運(yùn)動(dòng)是什么情況 演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn) 可用 可用 pptppt 視頻播放 視頻播放 如圖 6 1 3 所示 水平桌面上擺一條曲線軌道 它是由幾段稍短的軌道組 合而成的 鋼球由軌道的一端滾入 通過(guò)壓縮彈簧射人或通過(guò)一個(gè)斜面滾入 在軌道的束縛下鋼球做曲線運(yùn)動(dòng) 在軌道的下面放一張白紙 蘸有墨水的鋼球 從出口 A 離開(kāi)軌道后在白紙上留下一條運(yùn)動(dòng)的軌跡 它記錄了鋼球在 A 點(diǎn)的運(yùn) 動(dòng)方向 拿去一段軌道 鋼球的軌道出口改在田中且同樣的方法可以記錄鋼球 在軌道 B 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向 觀察一下 白紙上的墨跡與軌道 曲線 有什么關(guān)系 墨跡與軌道只有一個(gè)交點(diǎn) 說(shuō)明了墨跡所在的直線為軌道所在曲線在該點(diǎn)的 切線 也就是說(shuō)質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn) 或某一時(shí)刻 的速度的方向是在曲線的這一點(diǎn) 的切線方向 為了讓學(xué)生明確切線的意義 可以用圓的切線來(lái)解釋 O r v 高一年級(jí)物理組集體備課教案 3 注意 物理中所講的 切線方向 與數(shù)學(xué)上的 切線方 向 是有區(qū)別的 區(qū)別是 物理學(xué)與數(shù)學(xué)上所講的 切線方向 在性質(zhì)上是相同的 物理學(xué)上的 切線方向 一般與里的方向相同 是單向的 數(shù)學(xué)書的 切線方向 是雙向的 由此我們就可以肯定我們剛才所得出的結(jié)論是正確的 2 2 曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì) 曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì) 明確了曲線運(yùn)動(dòng)的方向之后 我們來(lái)考慮這樣一個(gè)問(wèn)題 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 曲 線運(yùn)動(dòng)的速度和直線運(yùn)動(dòng)的速度最大的區(qū)別是什么 在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中 直線運(yùn)動(dòng)的速度方向不發(fā)生變化 而曲線運(yùn)動(dòng)速度方向 時(shí)期在變 那我們由速度的性質(zhì)知 速度是矢量 既有大小又有方向 在勻變速運(yùn)動(dòng)中 速度大小發(fā)生變化 我們說(shuō)這是變速運(yùn)動(dòng) 而在曲線運(yùn)動(dòng)中 速度方向時(shí)刻在 改變 我們也說(shuō)它是變速運(yùn)動(dòng) 實(shí)際上這個(gè)過(guò)程我們可以這樣來(lái)理解 速度是矢量 速度方向變化 速度矢 量就發(fā)生了變化 具有加速度 曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng) 下面我們來(lái)看幾個(gè)題目 下面我們來(lái)看幾個(gè)題目 1 關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng) 下列說(shuō)法正確的是 A 曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng) B 曲線運(yùn)動(dòng)逮度的方向不斷地變化 但速 度的大小可以不變 C 曲線運(yùn)動(dòng)的逮度方向可能不變 D 曲線運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向一定同時(shí)改 變 2 對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)中的速度的方向 下列說(shuō)法正確的是 A 在曲線運(yùn)動(dòng)中 質(zhì)點(diǎn)在任一位置的速度方向總是與這點(diǎn)的切線方向相同 B 在曲線運(yùn)動(dòng)中 質(zhì)點(diǎn)的速度方向有時(shí)也不一定是沿著軌跡的切線方向 C 旋轉(zhuǎn)雨傘時(shí) 傘面上的水滴由內(nèi)向外做螺旋運(yùn)動(dòng) 故水滴速度方向不是沿其 高一年級(jí)物理組集體備課教案 4 切線方向的 D 旋轉(zhuǎn)雨傘時(shí) 傘面上的水滴由內(nèi)向外做螺旋運(yùn)動(dòng) 水滴速度方向總是沿其軌 道的切線方向 參考答案參考答案 1 A 解析 對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō) 在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中 物體速度方向始終在變化 所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng) 在這個(gè)過(guò)程中 物體速度的大小是否發(fā)生變化 并不影響曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng) 因此 速度大小可能變化 也可能不變 所以 本題應(yīng)該選擇 A 2 AD 解析 本題主要考查物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度方向 解此題只要把握 一點(diǎn) 不論在任何情況下 曲線運(yùn)動(dòng)速度方向總是與其軌道的切線方向一致的 所以本題應(yīng)該選擇 AD 3 3 物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件 物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件 為什么有些物體做直線運(yùn)動(dòng) 有些物體做曲線運(yùn)動(dòng)呢 下面我們通過(guò)幾個(gè)實(shí) 驗(yàn)來(lái)研究以下這個(gè)問(wèn)題 如圖 6 1 5 所示的裝置放在水平桌面上 在斜面頂端放置一鋼球 放開(kāi) 手讓鋼球自由滾下 觀察鋼球在桌面上的運(yùn)動(dòng)情況 記住鋼球的運(yùn)動(dòng)軌跡 鋼球做直線運(yùn)動(dòng) 速度逐漸減小 請(qǐng)同學(xué)們來(lái)分析鋼球在桌面上的受力情況 鋼球受豎直向下的重力 豎 直向上的支持力 還受到滑動(dòng)摩擦力的作用 摩擦力的方向如何 摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上 但與運(yùn)動(dòng) 方向相反 演示實(shí)驗(yàn) 演示實(shí)驗(yàn) 在剛才實(shí)驗(yàn)中 鋼球的運(yùn)動(dòng)路徑旁邊放一塊磁鐵 重復(fù)剛才的實(shí)驗(yàn) 操作 觀察鋼球在桌面上的運(yùn)動(dòng)情況 鋼球傲曲線運(yùn)動(dòng) 分析鋼球在桌面上的受力情況 鋼球受豎直向下的重力 豎直向上的支 持力 還受到方向與運(yùn)動(dòng)方向相反的滑動(dòng)摩擦力的作用 此外還受到磁鐵的吸 引力 引力的方向如何 引力的方向隨著鋼球的運(yùn)動(dòng)不斷改變 但總是不與運(yùn) 動(dòng)方向在同一直線上 演示實(shí)驗(yàn) 演示實(shí)驗(yàn) 把上次實(shí)驗(yàn)用的鋼球改為同等大小的木球重復(fù)上次實(shí)驗(yàn) 觀察木球 運(yùn)動(dòng)情況 木球做直線運(yùn)動(dòng) 速度不斷減小 分析木球在桌面上的受力情況 木球受豎直向下的重力 豎直向上的支 持力 還受到方向與運(yùn)動(dòng)方向相反的滑動(dòng)摩擦力的作用 木球并不受到磁鐵給 高一年級(jí)物理組集體備課教案 5 它的吸引力 演示實(shí)驗(yàn) 演示實(shí)驗(yàn) 隨手拋出一個(gè)粉筆頭 觀察粉筆頭的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 粉筆頭做曲線運(yùn) 動(dòng) 分析粉筆頭的受力情況 受豎直向下的重力的作用 在以上幾個(gè)實(shí)驗(yàn)中 第一個(gè)鋼球只受到與運(yùn)動(dòng)方向在同一條直線上與運(yùn)動(dòng) 方向垂直的力的作用 做的是直線運(yùn)動(dòng) 木球同樣也受到這樣的力的作用 也 是做直線運(yùn)動(dòng) 面第二個(gè)鋼球受到一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向成一定夾角的力的作用 做 的是曲線運(yùn)動(dòng) 粉筆頭受的重力與它的運(yùn)動(dòng)方向也不在同一條直線上 粉筆頭 做曲線運(yùn)動(dòng) 由此我們可以得出什么樣的情況下物體會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng) 結(jié)論 結(jié)論 當(dāng)物體受到與運(yùn)動(dòng)方向不垂直也不在同一條直線上的力的作用時(shí) 會(huì)做 曲線運(yùn)動(dòng) 剛才我們總結(jié)說(shuō) 當(dāng)物體受到與運(yùn)動(dòng)方向成一定角度的力的作用時(shí) 物體 會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng) 而在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中 物體受的力與運(yùn)動(dòng)方向成一定角 但物體并 沒(méi)有做曲線運(yùn)動(dòng) 這是什么原因呢 對(duì)于鋼球來(lái)說(shuō) 它不僅受到與運(yùn)動(dòng)方向成一定角度的力的作用 而且它所 受到的合外力的方向也與運(yùn)動(dòng)方向成一定角度 鋼球做曲線運(yùn)動(dòng) 對(duì)于粉筆頭 來(lái)說(shuō) 它所受到的重力就是它受到的合外力 與運(yùn)動(dòng)方向成一定角度 粉筆頭 做曲線運(yùn)動(dòng) 對(duì)于剛才實(shí)驗(yàn)中的物體來(lái)說(shuō) 雖然它所受到的拉力與運(yùn)動(dòng)方向成 一定角度 但物體所受的合外力仍然與運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上 所以該物體并 沒(méi)有做曲線運(yùn)動(dòng) 那我們?cè)撊绾慰偨Y(jié)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件呢 結(jié)論 結(jié)論 當(dāng)物體所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí) 物體將 做曲線運(yùn)動(dòng) 4 4 交流與討論 交流與討論 1 飛機(jī)扔炸彈 分析為什么炸彈做曲線運(yùn)動(dòng) 2 我們騎摩托車或自行車通過(guò)彎道時(shí) 我們側(cè)身騎 為什么 參考解答參考解答 1 炸彈離開(kāi)飛機(jī)后由于慣性 具有與飛機(jī)同樣的水平初速度 且受重力 初 速度與重力方向有一定角度 所以做曲線運(yùn)動(dòng) 2 騎摩托車或自行車通過(guò)彎道時(shí) 我們和車一起做曲線運(yùn)動(dòng) 這個(gè)時(shí)候人和 車這個(gè)整體需要一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向成一定夾角的力來(lái)完成這個(gè)曲線運(yùn)動(dòng) 我們側(cè) 身正是為了提供這個(gè)力 5 5 加深鞏固 加深鞏固 現(xiàn)在大家來(lái)看這樣一道題 課本第四頁(yè)例題 例題 飛機(jī)起飛時(shí)以 v 300km h 的速度斜向上飛 飛行方向與水平面得夾角為 30 飛機(jī)水平方向的分速度 vx km h 豎直方向上的分速度 vy km h 高一年級(jí)物理組集體備課教案 6 此處采用三角形的邊角關(guān)系來(lái)對(duì)速度方向進(jìn)行分解 為下節(jié)課的平拋運(yùn) 動(dòng)作鋪墊 5 5 小結(jié) 小結(jié) 1 運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng) 2 曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的 質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向在 曲線的這一點(diǎn)的切線上 3 當(dāng)合外力 F 的方向與它的速度方向有一夾角時(shí) 物體做曲線運(yùn)動(dòng) 4 物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件 板書設(shè)計(jì) 板書設(shè)計(jì) 5