51曲線運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)-高一下學(xué)期物理人教版

第7頁共7頁課題5.1曲線運(yùn)動(dòng)課型新授課（1課時(shí)）教材分析《曲線運(yùn)動(dòng)》是《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》必修2模塊中“曲線運(yùn)動(dòng)與萬有引力定律”主題下的內(nèi)容，內(nèi)容要求為：“通過實(shí)驗(yàn)，了解曲線運(yùn)動(dòng)，知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.”“觀察生活中的曲線運(yùn)動(dòng)”?！镀胀ǜ咧形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)解讀》對該內(nèi)容的解讀為：本內(nèi)容與學(xué)生在必修課程中所學(xué)的直線運(yùn)動(dòng)和定性了解曲線運(yùn)動(dòng)相銜接，通過拓展學(xué)生對機(jī)械運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識，進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生對運(yùn)動(dòng)和相互作用的觀念和運(yùn)用所學(xué)知識研究新問題的能力。要求學(xué)生從觀察生活中的曲線運(yùn)動(dòng)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象入手，了解曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向沿切線方向，發(fā)展學(xué)生對速度的矢量性的認(rèn)識，從而知道曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。本節(jié)是整章知識的基礎(chǔ)，本節(jié)研究曲線運(yùn)動(dòng)的一般特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，再研究特殊的曲線運(yùn)動(dòng)——平拋運(yùn)動(dòng)、拋體運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而學(xué)習(xí)天體運(yùn)動(dòng)，將“天上力學(xué)”與“地上力學(xué)”統(tǒng)一。從知識體系上看，曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向是曲線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，而做曲線運(yùn)動(dòng)的條件則是曲線運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征，從運(yùn)動(dòng)學(xué)到動(dòng)力學(xué)，符合牛頓力學(xué)的研究思路。從學(xué)生認(rèn)知的建構(gòu)過程來看，了解曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向只是知道事物的結(jié)果，掌握曲線運(yùn)動(dòng)的條件才能理解出現(xiàn)該結(jié)果的原因，這樣才能在邏輯上幫助學(xué)生深刻理解本節(jié)的兩個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容.學(xué)情分析學(xué)生在必修第一冊的學(xué)習(xí)中對直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律已經(jīng)理解透徹，掌握了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，學(xué)生具備一定的觀察、操作、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和總結(jié)物理規(guī)律的能力，但要對曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律探究重新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，還有一定的困難，因此在學(xué)習(xí)過程中要引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，注重搜集、處理信息，并總結(jié)結(jié)論。教學(xué)目標(biāo)1.物理觀念知道曲線運(yùn)動(dòng)的定義及物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，知道曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向；掌握曲線運(yùn)動(dòng)合外力、速度及軌跡之間的關(guān)系，并能夠運(yùn)用它們之間的關(guān)系解決實(shí)際問題．2.科學(xué)思維體驗(yàn)建立曲線運(yùn)動(dòng)的物理模型，運(yùn)用類比推理方法，進(jìn)行曲線運(yùn)動(dòng)的描述，發(fā)展運(yùn)用所學(xué)知識研究新問題的能力，并運(yùn)用所學(xué)知識分析、解決實(shí)際問題.3.科學(xué)探究通過觀察生活中的曲線運(yùn)動(dòng)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生合作科學(xué)探究意識與設(shè)計(jì)探究方案的能力。4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論的興趣，激發(fā)求知欲，培養(yǎng)學(xué)生樂于探究的的精神。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向及運(yùn)動(dòng)性質(zhì)；物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件教學(xué)難點(diǎn)：曲線運(yùn)動(dòng)速度方向的變化；理解曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)教學(xué)方法講授、演示、討論、實(shí)驗(yàn)探究、合作學(xué)習(xí)與探究教學(xué)手段教學(xué)工具多媒體，不同規(guī)格的鋼球，發(fā)光的玩具小球，不同規(guī)格的塑料水管，磁鐵，斜槽，墨水，畫有曲線軌跡的紙教學(xué)活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖一、引入新課展示發(fā)光的小球拋出去的運(yùn)動(dòng)情況，它的軌跡與必修第一冊中學(xué)習(xí)的直線運(yùn)動(dòng)不同。并展示出用頻閃照相拍攝出來的合成照片：問1：它的運(yùn)動(dòng)軌跡有什么特點(diǎn)？曲線運(yùn)動(dòng)：物體運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng).問2：拋出的小球的運(yùn)動(dòng)軌跡有什么特點(diǎn)？為什么拋出的小球會做曲線運(yùn)動(dòng)呢？二、進(jìn)行新課1）環(huán)節(jié)一：觀察曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)是生活中更普遍的運(yùn)動(dòng)形式，展示生活中的曲線運(yùn)動(dòng)的三種情境：決殺時(shí)刻拋出的籃球浩瀚宇宙中行星的運(yùn)動(dòng)美妙的花式飛行2）環(huán)節(jié)二：探究曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向（1）猜想：做曲線運(yùn)動(dòng)的某點(diǎn)的速度沿什么方向呢？從兩種情境中可見，速度方向可能沿著切線方向（2）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：問題1：如何讓物體按照既定的軌跡做曲線運(yùn)動(dòng)？問題2:如何使在既定的軌道上的物體獲得初速度？問題3:如何顯現(xiàn)出小球脫離軌道的速度?a.把管道彎成曲線形狀，并在軌道末端滴上紅墨水，讓小球在管道內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)b.把管道對折成曲線軌道，并在末端滴上紅墨水，讓小球在軌道間運(yùn)動(dòng)問題5:我們需要用到哪些實(shí)驗(yàn)器材？（3）實(shí)驗(yàn)器材：小鋼球、管道、墨水（4）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：2人一組合作，利用器材和方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，描繪出給出的曲線上A、B、C三點(diǎn)的速度方向（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)論問題1：球從軌道末端飛出后，軌跡是直線還是曲線？問題2：為什么飛出時(shí)的方向即為該點(diǎn)的速度方向呢？問題3：球飛出后的軌跡直線和飛出時(shí)的位置是什么關(guān)系呢？（6）理論推導(dǎo)速度的定義式為v=eq\f(?x,?t)，計(jì)算出來的為一段時(shí)間內(nèi)的平均速度.時(shí)間間隔越小，位移越小.當(dāng)時(shí)間間隔?t→0時(shí)，所求為瞬時(shí)速度.當(dāng)時(shí)間趨于零時(shí)，位移方向和曲線上的質(zhì)點(diǎn)位置切線方向共線。根據(jù)速度定義，速度方向與速度變化量方向始終相同，故速度方向和切線方向共線.質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向，沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向.思考與討論：為了避免上圖中自行車輪把泥水甩到身上，怎么設(shè)計(jì)？問題：你還能找出生活中其它能夠顯現(xiàn)曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向的例子嗎？視頻：旋轉(zhuǎn)的陀螺邊緣的速度思考與討論：曲線運(yùn)動(dòng)是什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？問題4：下面是一質(zhì)點(diǎn)從A經(jīng)B到C的軌跡，從軌跡上的A、B、C三點(diǎn)的速度看，方向變化嗎？大小變化嗎？ABC總結(jié)：速度是矢量，既有大小又有方向，軌跡上每點(diǎn)的速度方向都不同，即曲線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)刻在變化，曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)。3）環(huán)節(jié)三：探究曲線運(yùn)動(dòng)的條件（1）猜想：物體如果不受力，將靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)。那么，你認(rèn)為物體在什么條件下做曲線運(yùn)動(dòng)呢？問題1：球豎直上拋時(shí)，速度方向指向哪里？小球受到哪些力？合力指向哪里？速度方向和合力方向有何關(guān)系？問題2：直線運(yùn)動(dòng)中，物體受到的合力方向和速度方向始終共線嗎？問題3：物體做曲線運(yùn)動(dòng)，合力方向和速度方向共線嗎？（2）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)問題4：如何讓物體做直線運(yùn)動(dòng)？問題5:如何讓物體從做直線運(yùn)動(dòng)變成做曲線運(yùn)動(dòng)？a.把一鐵球放在傾斜軌道上，在正對軌道位置放一條形磁鐵，靜止釋放小球b.把條形磁鐵放到軌跡的側(cè)面，再釋放小球問題6:我們需要用到哪些實(shí)驗(yàn)器材？（3）實(shí)驗(yàn)器材：小鋼球、條形磁鐵，斜軌（4）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：請學(xué)生到前面演示實(shí)驗(yàn)（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：磁鐵放在軌道正前方時(shí)，小鐵球做直線運(yùn)動(dòng)；磁鐵放在軌道旁邊時(shí)，小鐵球做曲線運(yùn)動(dòng)問題1：小鐵球在水平桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到哪些力？問題2：小鐵球做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)合力與速度方向什么關(guān)系？問題3：小鐵球做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)合力方向和速度方向在一條直線上嗎？總結(jié)結(jié)論：曲線運(yùn)動(dòng)條件：物體所受合力方向與它的速度方向不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng).由于加速度方向和合力方向相同，加速度方向和速度方向不共線時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng).GvGv思考與討論1：課前提出來的，拋出去的發(fā)光小球，為什么會做曲線運(yùn)動(dòng)？問題1：曲線運(yùn)動(dòng)力的方向與軌跡有什么特點(diǎn)？問題2：軌跡、力以及速度方向間有什么關(guān)系呢？總結(jié)：無力不拐彎，拐彎必有力，兩向夾一線，軌跡在中間，合力指凹側(cè)，曲線向力方向彎。學(xué)以致用：如圖所示，汽車在一段彎曲的水平路面上勻速行駛，關(guān)于它受到的水平方向的作用力的示意圖可能正確的是(C)（圖中F為地面對其的靜摩擦力，F(xiàn)f為它行駛時(shí)所受的阻力.)

學(xué)以致用：一個(gè)物體在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)，其速度方向如圖所示，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，達(dá)到B點(diǎn)時(shí)，這個(gè)合力的方向變得與前進(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)。請你大致畫出由A至D的運(yùn)動(dòng)軌跡，并標(biāo)出B點(diǎn)、C點(diǎn)和D點(diǎn)。Fv三、課堂小結(jié)我們這節(jié)課知道了曲線運(yùn)動(dòng)的定義，探究了曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向及條件了解了曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，其速度方向一定變化，大小不一定變化。本節(jié)探究過程中，我們用了類比探究直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)的方法，建立了處理機(jī)械運(yùn)動(dòng)的思維模式，再次深化了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，再次體會了探究物理規(guī)律的歸納的思想。后面的學(xué)習(xí)中，我們將認(rèn)識一些特殊的曲線運(yùn)動(dòng)，比如，拋體運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)等。四、課堂練習(xí)（1）做一做：用箭頭飛鏢顯示曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向（2）練習(xí)：1.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（A）A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度一定變化B．速度變化的運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)C．加速度恒定的運(yùn)動(dòng)不可能是曲線運(yùn)動(dòng)D．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力有可能與速度在同一直線上2.質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)，速度方向分別是VA、VB、VC，所受合力分別是FA、FB、FC，他們方向如圖所示，其中合力方向畫的不正確的是（B）VAVAVBVCFCFBFACBA3.某物體受同一平面內(nèi)的三個(gè)力作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻起撤去其中一個(gè)力，而其它力不變，則該物體()A.一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.一定做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.其軌跡可能是曲線D.其軌跡不可能是直線課后作業(yè)：書本P5課后練習(xí)觀察小球的運(yùn)動(dòng)情況，遷移對比其直線運(yùn)動(dòng)的區(qū)別，得出曲線運(yùn)動(dòng)的概念觀察圖片，聯(lián)系生活實(shí)際學(xué)生思考小組討論并探究學(xué)生回答：1、設(shè)置一個(gè)曲線軌道2、使用水管、線軌、鋼管等等，讓小球、物塊、石塊等等物體沿著軌道運(yùn)動(dòng)3、傾斜軌道4、用帶顏色的液體滴在軌道末端或是沾在物體上學(xué)生回答：1、球飛出后軌跡是直線2、由于慣性3、飛出后的直線是沿著飛出時(shí)的位置方向的聯(lián)系物理知識解決實(shí)際問題，弄清生活中物體的設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)學(xué)生觀察、思考并回答：三點(diǎn)的速度方向不同，大小不一定變化學(xué)生回答：變速運(yùn)動(dòng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究的思路思考如何進(jìn)行科學(xué)探究學(xué)生思考并解答一位學(xué)生演示，其他學(xué)生仔細(xì)觀察并思考問題學(xué)生思考回答：1、重力、支持力、摩擦力、磁鐵的吸引力2、合力與速度方向共線3、不在一條直線上從理論推導(dǎo)角度看曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡、速度及力的方向之間的關(guān)系學(xué)生回答：1、曲線運(yùn)動(dòng)力的方向總是指向軌跡的凹側(cè)2、軌跡夾在力與速度之間思考并解答用所學(xué)知識解決實(shí)際問題學(xué)生總結(jié)不易直觀察覺的物理現(xiàn)象，用頻閃照相的方式直觀的顯現(xiàn)出來，實(shí)現(xiàn)從感性到理性的認(rèn)知通過PPT展示生活中的曲線運(yùn)動(dòng)，增強(qiáng)學(xué)生把物理與生活相聯(lián)系的意識從實(shí)際生活出發(fā)，通過生活情境中的圖片引導(dǎo)學(xué)生猜想速度方向采用生活中易得常見的用具作為實(shí)驗(yàn)器材，學(xué)生體會到物理、實(shí)驗(yàn)取材于生活、應(yīng)用于生活引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)探究過程，采用不同的方式描繪，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，提高學(xué)生合作意識，開拓學(xué)生思維，提高學(xué)生的思維能力，增強(qiáng)科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)性，提高科學(xué)探究的過程認(rèn)識，提高解決實(shí)際問題的意識和能力培養(yǎng)學(xué)生的優(yōu)化意識從理論推導(dǎo)的角度認(rèn)識曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向，促進(jìn)學(xué)生的邏輯推理能力，加深對極限思想的應(yīng)用，增強(qiáng)知識遷移的意識。及時(shí)鞏固，加深理解，并逐步推理，提高知識遷移能力學(xué)以致用，增加理解通過演示實(shí)驗(yàn)探究做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，吸引學(xué)生注意，提高學(xué)生興趣，增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力與合作精神，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神。體會實(shí)驗(yàn)探究的過程從所學(xué)知識中不斷探究新的問題培養(yǎng)學(xué)生歸納與總結(jié)能力前后呼應(yīng)，提高學(xué)生解決問題的意識，及生活與物理相聯(lián)系的意識鞏固知識，提高認(rèn)識提高總結(jié)能力，提升語言表達(dá)能力提高認(rèn)識和應(yīng)用能力，加深知識理解板書設(shè)計(jì)5.1曲線運(yùn)動(dòng)1.定義：運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線的運(yùn)動(dòng)2.速度方向：某一點(diǎn)的速度方向沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向3.性質(zhì)：曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)（速度的方向變化）4.條件：物體所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直線上教學(xué)反思自制器材，自制教具，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣

使用生活中簡單的器材制作教具，進(jìn)行探究，讓學(xué)生體會到實(shí)驗(yàn)