5.1曲線運(yùn)動(dòng)+教學(xué)設(shè)計(jì)-2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

第第頁(yè)第五章拋體運(yùn)動(dòng)第1節(jié)曲線運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)課題5-1曲線運(yùn)動(dòng)課型新課課時(shí)1主備人教學(xué)目標(biāo)1、會(huì)從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度理解曲線運(yùn)動(dòng)：通過(guò)對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的觀察和認(rèn)識(shí)，知道什么是曲線運(yùn)動(dòng)；通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，知道曲線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度方向，并能運(yùn)用極限思想理解瞬時(shí)速度方向，會(huì)在曲線運(yùn)動(dòng)軌跡圖上畫出某點(diǎn)的速度方向；理解曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。2、會(huì)從動(dòng)力學(xué)角度分析曲線運(yùn)動(dòng)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論分析討論物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論兩個(gè)視角的研究，得出物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件,并能歸納物體做直線、曲線運(yùn)動(dòng)的條件，進(jìn)一步理解力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系；知道曲線運(yùn)動(dòng)軌跡與合外力、瞬時(shí)速度的關(guān)系，能根據(jù)力與速度的方向大致畫出物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，初步體會(huì)力對(duì)速度方向的改變。3、知道曲線運(yùn)動(dòng)是更一般的運(yùn)動(dòng)形式，了解曲線運(yùn)動(dòng)在生活中的廣泛存在，引起學(xué)生學(xué)習(xí)本章內(nèi)容的興趣；圍繞物體曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向、做曲線運(yùn)動(dòng)的條件兩個(gè)重點(diǎn)，把生活經(jīng)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)探究、分析推理和現(xiàn)象解釋有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，層層遞進(jìn)，充分感受物理的邏輯魅力，培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)。學(xué)習(xí)重點(diǎn)1、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。學(xué)習(xí)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。學(xué)情分析學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活中接觸過(guò)許多曲線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)他們的認(rèn)知水平很容易接受什么是曲線運(yùn)動(dòng)，對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)的方向有一定的直觀感受；另外一方面，學(xué)生通過(guò)必修1的學(xué)習(xí)，能處理典型的直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，但對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用還不夠熟悉，對(duì)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)聯(lián)體驗(yàn)還比較單一，也不夠深入。通過(guò)初中以及高一前期實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，學(xué)生有一定的實(shí)驗(yàn)操作能力和觀察分析能力。學(xué)生能通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，建立曲線運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)速度方向與運(yùn)動(dòng)軌跡之間、速度方向與合力方向之間的關(guān)聯(lián)體驗(yàn)。對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)方向的理論探究，學(xué)生能接受由割線到切線的逼近；但對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)速度方向與合力方向之間關(guān)聯(lián)的理論探究，對(duì)學(xué)生來(lái)講比較困難，可以師生共同探究。核心知識(shí)1、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向2、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件教學(xué)內(nèi)容及教師活動(dòng)設(shè)計(jì)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)歸納總結(jié)環(huán)節(jié)一：引入新課展示曲線運(yùn)動(dòng)圖片：通過(guò)圖片創(chuàng)設(shè)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的情境，讓學(xué)生分析這些運(yùn)動(dòng)的共同點(diǎn)。設(shè)問(wèn)：物體的運(yùn)動(dòng)從軌跡的不同可以分為兩大類，是哪兩類？請(qǐng)舉例說(shuō)明。學(xué)生活動(dòng)：觀察、思考，嘗試分析曲線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn)。學(xué)生活動(dòng)：思考，歸納、回答。一.曲線運(yùn)動(dòng)1.定義：運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫作曲線運(yùn)動(dòng)。2.曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：軌跡是曲線，速度方向不斷變化。3.運(yùn)動(dòng)按軌跡分類：①直線運(yùn)動(dòng)②曲線運(yùn)動(dòng)提示：曲線運(yùn)動(dòng)是比直線運(yùn)動(dòng)更一般的運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)二：進(jìn)行新課1、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向提出問(wèn)題：曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向是時(shí)刻改變的，該怎樣確定物體的速度方向呢？課件演示：(1)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；(2)通過(guò)教材彎曲軌道演示實(shí)驗(yàn)的分析與思考，認(rèn)識(shí)曲線運(yùn)動(dòng)物體在軌跡上某個(gè)位置的速度方向。理論探究：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材1-2頁(yè)有關(guān)內(nèi)容，明確切線的概念。引導(dǎo)學(xué)生利用極限思想理解瞬時(shí)速度的方向沿切線方向。提問(wèn)：①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？②有人說(shuō)，作曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定具有加速度，該怎樣理解？③由以上兩個(gè)問(wèn)題，可以更進(jìn)一步概括出曲線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，應(yīng)該怎樣描述？強(qiáng)化訓(xùn)練：出示例題，學(xué)生練習(xí)。通過(guò)練習(xí)，使學(xué)生加強(qiáng)對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)速度方向沿切線方向的認(rèn)識(shí)。【例題1】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?！纠}2】教材習(xí)題1除運(yùn)動(dòng)員入水前一段時(shí)間外，在哪幾個(gè)位置頭部的速度方向與入水時(shí)速度v的方向相同？在哪幾個(gè)位置與速度v的方向相反？在圖中標(biāo)出這些位置。本題以“夢(mèng)之隊(duì)”為素材設(shè)置問(wèn)題，可以適當(dāng)拓展，對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛國(guó)主義教育。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生通過(guò)觀察火星沿切線飛出；小球沿從出口沿直線（沿彎管切線）射出，從感性上認(rèn)識(shí)曲線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度方向。學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材，回答什么是曲線的切線；如何準(zhǔn)確描述曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向？學(xué)生活動(dòng)：思考并回答問(wèn)題。深刻理解曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生練習(xí)，加深對(duì)瞬時(shí)速度方向沿切線方向的理解。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生在課本上完成練習(xí)。把運(yùn)動(dòng)員頭部的運(yùn)動(dòng)看作質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，深化對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向沿該點(diǎn)軌跡的切線方向的認(rèn)識(shí)。二、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向1.質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度，沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。2.運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)。注意：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)。例1：解析例2：解析中國(guó)跳水隊(duì)自1984年參加第23屆奧運(yùn)會(huì)以來(lái)已近40年，代代傳承、新舊演替，前輩帶新人，冠軍做教練，誕生了“第一枚金牌”高敏、“鐵娘子”周繼紅、“跳水皇后”郭晶晶、“金牌收割機(jī)”全紅嬋、“一屆三金歷史第一人”王宗源……這其中不只是技巧的傳授，更是精神品格的賡續(xù)。在突破中傳承，在傳承中突破，站在一代代前輩的肩膀上，跳水新星締造出一個(gè)又一個(gè)“世界奇跡”。在薪火相傳中充分詮釋了“更快、更高、更強(qiáng)，更團(tuán)結(jié)”的奧林匹克格言的魅力。體育競(jìng)技，決勝常在毫厘之間，堅(jiān)持最高的標(biāo)準(zhǔn)、最嚴(yán)格的要求，精心雕琢、精心演練、精心設(shè)計(jì)。千錘百煉下的中國(guó)精神，匯聚了新時(shí)代下砥礪奮進(jìn)的強(qiáng)勁動(dòng)力。2、物體作曲線運(yùn)動(dòng)的條件教師活動(dòng)：出示問(wèn)題，讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。如何利用一塊磁鐵，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)。教師活動(dòng)：巡回指導(dǎo)，了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，解決可能遇到的問(wèn)題。教師活動(dòng)：聽取學(xué)生匯報(bào)，點(diǎn)評(píng)，并和學(xué)生一起總結(jié)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。課件展示：印證以上結(jié)論，同時(shí)增強(qiáng)對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)條件的感性認(rèn)識(shí)。教師活動(dòng)：和學(xué)生一起從動(dòng)力學(xué)角度和運(yùn)動(dòng)學(xué)角度總結(jié)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件；歸納力與運(yùn)動(dòng)性質(zhì)之間的關(guān)系。學(xué)生活動(dòng)：思考問(wèn)題，設(shè)計(jì)方案。學(xué)生代表發(fā)表見解，匯報(bào)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真觀看課件，體會(huì)物體作曲線運(yùn)動(dòng)的條件。三、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件1.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件：（1）動(dòng)力學(xué)角度：物體所受合外力方向和它的速度方向不在一條直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)（2）運(yùn)動(dòng)學(xué)角度：當(dāng)物體的加速度方向與它的速度方向不在一條直線時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)。2.力與運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的關(guān)系：（1）當(dāng)物體不受力或所受合外力為零時(shí)，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)或處于靜止?fàn)顟B(tài)。（2）當(dāng)物體所受合外力方向與運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上時(shí)，物體做變速直線運(yùn)動(dòng)。（3）當(dāng)物體所受合外力方向與運(yùn)動(dòng)方向不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)。3、探究曲線運(yùn)動(dòng)軌跡、速度方向、合外力方向三者之間的關(guān)系。教師活動(dòng)：展示教材圖例：“用飛鏢顯示曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向”設(shè)問(wèn)：1、如何確定飛鏢落地瞬間的運(yùn)動(dòng)方向？如何確定飛鏢在空間個(gè)點(diǎn)的速度方向？2、分析飛鏢速度方向改變的原因？3、引導(dǎo)學(xué)生在課本圖片上描繪飛鏢的運(yùn)動(dòng)軌跡，標(biāo)出各點(diǎn)速度方向和重力方向，思考曲線運(yùn)動(dòng)物體的軌跡彎曲方向和所受合外力方向之間有什么關(guān)系？有何規(guī)律？課堂練習(xí)：學(xué)生當(dāng)堂練習(xí)，鞏固所學(xué)知識(shí)。【例題3】教材習(xí)題5：一個(gè)物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，其速度方向如圖5.1-7中的v所示。從A點(diǎn)開始，它受到向前但偏右（觀察者沿著物體前進(jìn)的方向看，下同）的合力。到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，這個(gè)合力的方向突然變得與前進(jìn)方向相同。到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，合力的方向又突然改為向前但偏左。物體最終到達(dá)D點(diǎn)。請(qǐng)你大致畫出物體由A至D的運(yùn)動(dòng)軌跡，并標(biāo)出B點(diǎn)、C點(diǎn)和D點(diǎn)。學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真閱讀教材“做一做”，分析飛鏢落地時(shí)的速度方向以及在空間各點(diǎn)的速度方向。結(jié)合曲線運(yùn)動(dòng)的條件分析飛鏢做曲線運(yùn)動(dòng)的原因。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生按要求描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，標(biāo)出各點(diǎn)速度方向和重力方向，觀察總結(jié)三者之間關(guān)系。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生完成練習(xí)。四、軌跡與合外力、速度方向之間的關(guān)系：1.軌跡總是夾在合力方向和速度方向之間。2.軌跡總是彎向受力的一側(cè)。（力總是指向軌跡的凹側(cè)）【解析】如圖所示，AB段是曲線運(yùn)動(dòng)、BC段是直線運(yùn)動(dòng)、CD段是曲線運(yùn)動(dòng)。板書設(shè)計(jì)5.1曲線運(yùn)動(dòng)一、曲線運(yùn)動(dòng)的定義：運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫做曲線運(yùn)動(dòng)。二、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向：質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度，沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：曲線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度方向始終在變化，因此曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。三