高中物理人教版第五章曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng) 【教案】第五章

第1節(jié)曲線運(yùn)動(dòng)第1課時(shí)[新課教學(xué)]二、新課教學(xué)(一)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)［教學(xué)設(shè)計(jì)］通過(guò)錄像剪輯結(jié)合曲線運(yùn)動(dòng)的定義請(qǐng)同學(xué)們分析歸納出來(lái).［錄像剪輯］1.汽車在平直的路面上做直線運(yùn)動(dòng).2.投出去的鉛球做曲線運(yùn)動(dòng).［學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)］討論歸納.比較這兩種運(yùn)動(dòng)的區(qū)別及其各自特點(diǎn).［師生互動(dòng)歸納］1.這兩種運(yùn)動(dòng)的軌跡不同，一種是直線，另一種是曲線.2.直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向不變.曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向時(shí)刻改變.［過(guò)渡］設(shè)疑那么，物體做曲線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方向在具體問(wèn)題中該如何確定呢？［教學(xué)設(shè)計(jì)］在這兒先提運(yùn)動(dòng)方向，然后強(qiáng)調(diào)運(yùn)動(dòng)方向，也即對(duì)應(yīng)點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向，加深大家對(duì)這個(gè)易混概念的認(rèn)識(shí).［引深學(xué)習(xí)］CAI課件結(jié)合生活實(shí)踐a：在砂輪上磨刀具時(shí)，刀具與砂輪接觸處有火星沿砂輪的切線方向飛出.b：撐開(kāi)的帶著水的傘繞傘柄旋轉(zhuǎn)，傘面上的水滴沿傘邊各點(diǎn)的切線飛出.［學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)］A、B層次：獨(dú)立結(jié)合慣性知識(shí)分析.C層次：結(jié)合課本圖5－6進(jìn)行分析認(rèn)識(shí).［師生互動(dòng)歸納］火星、水滴由于慣性，以離開(kāi)物體時(shí)的速度作為初速度運(yùn)動(dòng).因此，火星、水滴沿切線方向飛出也就說(shuō)明飛出點(diǎn)的速度方向在該點(diǎn)的切線方向上.［強(qiáng)調(diào)］物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，某一位置的速度方向是在這一點(diǎn)的切線方向上，這也就是確定曲線運(yùn)動(dòng)速度方向的方法.［強(qiáng)化訓(xùn)練］曲線滑梯如圖所示，試標(biāo)出人從滑梯上滑下時(shí)在A、B、C、D各點(diǎn)的速度方向.［深入學(xué)習(xí)］提出問(wèn)題：根據(jù)上面的學(xué)習(xí)，結(jié)合已有的知識(shí)體系來(lái)判定曲線運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)還是變速運(yùn)動(dòng)？［學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)］A、B層次：獨(dú)立思考.C層次：討論.［師生互動(dòng)歸納］由于速度是矢量，速度的變化不僅指速度大小的變化，也包括速度方向的變化.由于曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向在其所處位置的切線上，一直在變化，所以曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng).［過(guò)渡引申］既然曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，那么由a=可得具有加速度，又由F=ma可知受力不為零，那到底有什么樣的特點(diǎn)呢？這就是本節(jié)課的第二個(gè)主要問(wèn)題.［板書(shū)］物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.(二)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件［教學(xué)設(shè)計(jì)］通過(guò)CAI課件模擬、創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐引導(dǎo)同學(xué)分析得出.［CAI］課件模擬一小鋼球在水平光滑面正在做勻速直線運(yùn)動(dòng).［問(wèn)題］給你一磁鐵，如何使小鋼球①加速仍做直線運(yùn)動(dòng).②減速仍做直線運(yùn)動(dòng).③做曲線運(yùn)動(dòng)［提示強(qiáng)調(diào)］磁鐵給小鋼球一個(gè)力的作用［學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)］A層次：獨(dú)立思考并力爭(zhēng)得出結(jié)論.B、C層次：討論提出方案.［實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證］請(qǐng)B、C層次同學(xué)利用他們的方案來(lái)進(jìn)行.當(dāng)然，這時(shí)教師要給出器材并加以引導(dǎo)操作.［師生互動(dòng)歸納］①直線加速：F的方向與v的方向一致.②直線減速：F的方向與v的方向相反.③曲線運(yùn)動(dòng)：F的方向與v成一角度.［結(jié)論］當(dāng)物體所受的合力的方向與它的速度方向在同一直線時(shí)，物體做直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時(shí)，物體就做曲線運(yùn)動(dòng).［實(shí)踐應(yīng)用］1.從槍口射出的子彈為什么做曲線運(yùn)動(dòng)？2.沿水平桌面向前滾動(dòng)的鋼球經(jīng)過(guò)磁鐵時(shí)，為什么轉(zhuǎn)了彎？［學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)］討論作答(提問(wèn)B層次同學(xué))［教學(xué)設(shè)計(jì)］1.滲透平拋運(yùn)動(dòng)的模型；分析問(wèn)題的方法；子彈運(yùn)動(dòng)忽略空氣阻力.2.鞏固新知識(shí)點(diǎn).［原因］都是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)物體所受合力的方向跟它的速度方向不在一條直線上.［辨析歸納］討論題：結(jié)合本節(jié)所學(xué)與前面知識(shí)體系來(lái)分類歸納力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系.［學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)］A層次：獨(dú)立歸納.B、C層次：結(jié)合提示討論、歸納、辨析.［投影］提示②曲線運(yùn)動(dòng)［師生互動(dòng)］①點(diǎn)評(píng)同學(xué)歸納情況，展示投影優(yōu)秀歸納.②給出詳細(xì)歸納.［強(qiáng)化訓(xùn)練］［投影］如圖所示是標(biāo)槍運(yùn)動(dòng)路線的示意圖，請(qǐng)回答下面問(wèn)題.①畫(huà)出它在各點(diǎn)的速度方向.②畫(huà)出標(biāo)槍在各點(diǎn)的受力方向(不計(jì)空氣阻力).③說(shuō)明標(biāo)槍的運(yùn)動(dòng)軌跡為什么是曲線.④從作出的圖中可看出，力的方向總是指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，這是否可作為一條規(guī)律.［題后總結(jié)］做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，合外力的方向總是指向曲線的內(nèi)側(cè)，是一條規(guī)律.三、小結(jié)［教學(xué)設(shè)計(jì)］同學(xué)們根據(jù)自身特點(diǎn)，各自進(jìn)行.［學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)］A層次：獨(dú)立歸納，應(yīng)用自己熟悉的方式并能找出重點(diǎn)內(nèi)容.B層次：討論歸納，列出知識(shí)的框架圖，說(shuō)明知識(shí)的認(rèn)知過(guò)程.C層次：結(jié)合提綱，知識(shí)重現(xiàn)，小結(jié)歸納.［小結(jié)提綱］投影1.曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)2.曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)3.物體做直線運(yùn)動(dòng)的條件4.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件四、作業(yè)1.復(fù)習(xí)該節(jié)內(nèi)容2.練習(xí)一3.預(yù)習(xí)下節(jié)內(nèi)容五、板書(shū)設(shè)計(jì)六、本節(jié)優(yōu)化訓(xùn)練設(shè)計(jì)1.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是()A.曲線運(yùn)動(dòng)的速度大小可能不變B.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向可能不變C.曲線運(yùn)動(dòng)的速度可能不變D.曲線運(yùn)動(dòng)可能是勻變速運(yùn)動(dòng)2.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的條件，以下說(shuō)法正確的是()A.物體受變力作用才可能做曲線運(yùn)動(dòng)B.物體受恒力作用也可能做曲線運(yùn)動(dòng)C.物體所受合力為零不可能做曲線運(yùn)動(dòng)D.物體只要受到合外力就一定做曲線運(yùn)動(dòng)3.一物體在幾個(gè)恒力作用下平衡，現(xiàn)突然撤去其中一個(gè)力，則該物體的運(yùn)動(dòng)情況可能是()A.做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B.做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.做曲線運(yùn)動(dòng) D.做勻速運(yùn)動(dòng)4.如右圖所示，物體在恒力F作用下沿曲線從A運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，這時(shí)突然使它所受的力反向而保持大小不變，則在此力作用下，物體以后的運(yùn)動(dòng)軌跡是圖中3條虛線中的() D.都不是5.關(guān)于做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，下列說(shuō)法正確的是()A.它所受的合力一定不為零B.有可能處于平衡狀態(tài)C.速度方向一定時(shí)刻改變D.受的合外力方向有可能與速度方向在同一條直線上參考答案：C●備課資料一、正確認(rèn)識(shí)曲線運(yùn)動(dòng)中合外力的作用效果設(shè)質(zhì)點(diǎn)沿如圖所示的曲線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)刻t位于A點(diǎn)，經(jīng)Δt位于B點(diǎn)，它在A點(diǎn)和B點(diǎn)的瞬時(shí)速度分別用v1和v2表示，那么在Δt內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的平均加速度應(yīng)表示為：=式中，Δv是速度的變化量，的方向應(yīng)與此方向相同，按照矢量運(yùn)算法則(平行四邊形定則)，Δv的方向如圖所示，即的方向是指向曲線凹的一側(cè)，當(dāng)Δt足夠小趨于零時(shí)，平均加速度無(wú)限接近于在A點(diǎn)的瞬時(shí)加速度a，它的方向與足夠小的Δv方向相同，也指向曲線的凹側(cè)，由牛頓第二定律可知，質(zhì)點(diǎn)所受合外力的方向與其加速度方向相同，總指向曲線的凹側(cè).把加速度a和合外力F都分解在沿切線和沿法線(與切線垂直)方向上，如下圖所示：沿切線方向的分力F1產(chǎn)生切線方向的加速度a1,當(dāng)a1和v同向時(shí)，速率增加；當(dāng)a1和v反向時(shí)，速率減小，如果物體做曲線運(yùn)動(dòng)的速率不變，說(shuō)明a1=0，即F1=0,此時(shí)的合外力方向一定與速度方向垂直，沒(méi)有改變速度的大小.沿法線方向的分力F2產(chǎn)生法線方向上的加速度a2，改變了速度的方向，由于曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻在改變，合外力的這一作用效果對(duì)任何曲線運(yùn)動(dòng)總是存在的.可見(jiàn)，在曲線運(yùn)動(dòng)中合外力的作用，首先是產(chǎn)生a2以改變速度的方向，對(duì)于變速率曲線運(yùn)動(dòng)，合外力不僅改變速度的方向，同時(shí)還要改變速度的大小.二、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)1.研究曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向讓學(xué)生拿細(xì)繩拴一個(gè)小球，先掄動(dòng)繩子，讓學(xué)生觀察小球的圓周運(yùn)動(dòng)，利用視覺(jué)暫留這一視覺(jué)功能便會(huì)形成一個(gè)圓周軌跡的圖象，然后松手，讓學(xué)生觀察小球沿切線方向的運(yùn)動(dòng)，可說(shuō)明做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向在該點(diǎn)的切線上.2.驗(yàn)證物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件該實(shí)驗(yàn)可在實(shí)物投影儀上進(jìn)行.在投影儀上放一張透明膠片，讓小球從斜槽上滾下，在膠片上記下小球做直線運(yùn)動(dòng)