高中物理《曲線運(yùn)動》教案及答案通用(六篇)

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高中物理《曲線運(yùn)動》教案及答案通用(六篇)
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作為一名專為他人授業(yè)解惑的人民教師,就有可能用到教案,編寫教案助于積累教學(xué)經(jīng)驗,不斷提高教學(xué)質(zhì)量。既然教案這么重要,那到底該怎么寫一篇優(yōu)質(zhì)的教案呢?下面是小編整理的優(yōu)秀教案范文,歡迎閱讀分享,希望對大家有所幫助。

高中物理《曲線運(yùn)動》教案及答案篇一

一、教學(xué)目標(biāo):

1、知道平拋運(yùn)動的定義及物體做平拋運(yùn)動的條件。

2、理解平拋運(yùn)動可以看作水平方向的勻速直線運(yùn)動與豎直方向的自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動。

3、掌握平拋運(yùn)動的規(guī)律。

4、樹立嚴(yán)謹(jǐn),實事求是,理論聯(lián)系實際的科學(xué)態(tài)度。

5、滲透物理學(xué)“建立理想化模型”、“化繁為簡”“等效代替”等思想。

教學(xué)重難點

重點難點:

重點:平拋運(yùn)動的規(guī)律。

難點:對平拋運(yùn)動的兩個分運(yùn)動的理解。

教學(xué)過程

教學(xué)過程:

引入

通過柯受良飛越黃河精彩視頻和生活中常見拋體運(yùn)動的圖片引入到拋體運(yùn)動,在對拋體運(yùn)動進(jìn)行了解的基礎(chǔ)上回憶以前學(xué)過的拋體運(yùn)動;對拋體運(yùn)動進(jìn)行分類。由拋體運(yùn)動引入平拋運(yùn)動。

(一)知道什么樣的運(yùn)動是平拋運(yùn)動?

1.定義:物體以一定的初速度水平方向上拋出,僅在重力作用下所做的運(yùn)動,叫做平拋運(yùn)動。

2.物體做平拋運(yùn)動的條件

(1)有水平初速度,

(2)只受重力作用。

通過活動讓學(xué)生理解平拋運(yùn)動是一個理想化模型。

讓學(xué)生體會研究問題時,要“抓住主要因素,忽略次要因素”的思想。

(二)實驗探究平拋運(yùn)動

問題1:平拋運(yùn)動是怎樣的運(yùn)動?

問題2:怎樣分解平拋運(yùn)動?

探究一:平拋運(yùn)動的水平分運(yùn)動是什么樣的運(yùn)動?(學(xué)生演示,提醒注意觀察實驗現(xiàn)象)

【演示實驗】同時釋放兩個相同小球,其中一個小球從高處做平拋運(yùn)動,另一個小球從較低的地方同時開始做勻速直線運(yùn)動。

現(xiàn)象:在初速度相同的情況下,兩個小球都會撞在一起(學(xué)生回答)

結(jié)論:平拋運(yùn)動水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動(師生共同總結(jié))

探究二:平拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動是什么樣的運(yùn)動?(分組探究,提醒:a小球是帶有小孔的小球;b裝置靠近水槽;c觀察兩小球落到水槽中的情況)

【分組實驗】用小錘打擊彈性金屬片時,前方小球向水平方向飛出,做平拋運(yùn)動,而同時后方小球被釋放,做自由落體運(yùn)動。

現(xiàn)象:兩小球球同時落地。(學(xué)生回答)

結(jié)論:平拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動(師生共同總結(jié))

課后小結(jié)

小結(jié)

一、平拋運(yùn)動

1、平拋運(yùn)動的定義:將物體以一定的初速度沿水平方向拋出,物體只在重

力作用下所做的運(yùn)動

2、條件:有水平方向的初速度 ,只受重力的作用。

高中物理《曲線運(yùn)動》教案及答案篇二

新課程改革提倡培養(yǎng)學(xué)生的能力,現(xiàn)代教育理念認(rèn)為,能力并不是教會的,而是學(xué)生在學(xué)習(xí)活動過程中通過自主體驗、感悟,進(jìn)而通過類化、遷移而逐步形成的。所以課堂教學(xué)要以學(xué)生為主體進(jìn)行設(shè)計,結(jié)合學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu),將教學(xué)內(nèi)容融于優(yōu)化的課堂教學(xué)過程中。新課程中人教版的教材編寫就充分考慮到學(xué)生的發(fā)展,在完成知識目標(biāo)的同時更注重過程的參與和方法的形成,在教材內(nèi)容和習(xí)題的選取時更注重“情感、態(tài)度和價值觀”的形成。

曲線運(yùn)動一章從知識體系看,涉及的是在自然界和技術(shù)中比前面所學(xué)直線運(yùn)動更普遍的運(yùn)動形式,因此研究曲線運(yùn)動是力學(xué)研究的必然。從學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展來看,在以前研究直線運(yùn)動時,學(xué)生建立了一套運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律研究物體運(yùn)動規(guī)律的方法,在本章將這一套研究方法推廣到曲線運(yùn)動的研究,是學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的必然。

本節(jié)是整章教學(xué)的知識基礎(chǔ)。通過實驗和討論,讓學(xué)生體會到做曲線運(yùn)動的物體的速度是時刻改變的,曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動;速度的方向沿軌跡的切線方向;理解物體做曲線運(yùn)動的條件。

其中的重點是曲線運(yùn)動的速度方向和產(chǎn)生條件。

難點有三處:一是對砂輪打磨刀具實驗的解釋,二是曲線運(yùn)動速度方向的理論證明,三是曲線運(yùn)動發(fā)生的條件。

為得到曲線運(yùn)動速度方向是沿曲線某點的切線方向這一結(jié)論,設(shè)計了以下過程:抓住兩個實驗:砂輪打磨刀具和投擲鏈球。按三個過程分梯次完成。

過程1:觀察兩個視頻

在觀察兩個視頻和演示實驗后學(xué)生基本得出速度方向的規(guī)律,但過程1列舉的是圓周運(yùn)動的情況,圓周運(yùn)動是曲線運(yùn)動的一種特例,通過一個特例來概括出普遍結(jié)論,這不利于形成學(xué)生的科學(xué)思維;另外,過程1僅僅是一種實驗現(xiàn)象,只有把實驗現(xiàn)象和理性分析結(jié)合起來形成結(jié)論,這才是更科學(xué)的研究方法。所以教學(xué)中沒有在過程1之后就匆匆形成結(jié)論,

過程2:對實驗現(xiàn)象的分析

該過程主要是對過程1的理性分析,過程2不是和過程1那樣光憑眼睛一看就了事,而是要通過分析火星的運(yùn)動方向與軌跡的關(guān)系,從而判斷出火星的運(yùn)動方向就是在脫離點的曲線切線上。這就存在著一個如何收集信息和分析、處理信息的問題,它使學(xué)生感覺到,一個實驗結(jié)論的形成并不是草率的。通過過程2可以得出圓周運(yùn)動時質(zhì)點的速度方向,但同樣不能代表一般性結(jié)論。為此設(shè)計了過程3。

過程3:對一般情況的理論證明

該過程主要通過極限的思想從數(shù)學(xué)角度和物理學(xué)的角度分析證明一般性的曲線運(yùn)動的方向在曲線上該點的切線方向。結(jié)論更具有普遍性。當(dāng)然在這里不必深究一般曲線的切線的意義和幾何求法。

從探究性理論角度看,過程1可以看成是根據(jù)部分事實得到的猜想,過程2和過程3可以看成是對該猜想所進(jìn)行的實驗和理論上的證明。

3.1本節(jié)教材的編寫特點

3.1.1將知識的講解融于過程中,更加重視學(xué)生過程的參與和方法的形成。

如在曲線運(yùn)動速度方向的編寫時,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)了編者在重視教學(xué)中知識與技能目標(biāo)達(dá)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(xué)生可以得出結(jié)論的,但是考慮到這樣的認(rèn)識只是學(xué)生感性的、最表面的認(rèn)知,是沒有深入問題的本質(zhì)的。當(dāng)然在解決實際問題時就會感到束手無策。所以教材中又安排了一個看似簡單的實驗,這個實驗其實和上述兩個材料有本質(zhì)的不同,它不像觀察圖片和視頻那樣光憑眼睛一看就了事,而是要通過收集信息和分析、處理信息,而后得到物理結(jié)論,這是科學(xué)研究過程的必然。這樣才能使學(xué)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(yùn)動時質(zhì)點的速度方向,這不能代表一般的曲線運(yùn)動,所以結(jié)論不具有普遍性。因此教材中特意安排了一段理論證明,采用極限的思想,曲線上任意兩點的連線(割線)在無限逼近時會最終演變成一點的切線(圖中a點的切線)。從物理學(xué)的角度看,ab連線就是物體這段時間內(nèi)的位移,也是平均速度的方向,當(dāng)a和b無限逼近時平均速度就演變成物體在a點的瞬時速度。到此從理論上就證明了任何曲線運(yùn)動的物體在某點的速度方向在曲線上該點的切線方向。

3.1.2“做一做”板塊更突出學(xué)生的主體性

在教材內(nèi)容的最后安排了“做一做”:──做一個飛鏢,體驗“曲線運(yùn)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?xí)r的入射角。顯然,這里的體驗不只是為了理解曲線運(yùn)動的速度方向這一知識點,更主要是為了增強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的意識,并對物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極的情感。生活中要解決許多更復(fù)雜的問題往往需要有這種意識,而意識是難以通過“講知識”來形成的,實踐意識只能來自于活動主體在活動過程中的體驗。

3.1.3練習(xí)題的設(shè)計重視“情感、態(tài)度與價值觀”目標(biāo)的達(dá)成

本節(jié)教材后的練習(xí)題,除了能體現(xiàn)出課文中的主干知識之外,設(shè)計時,還慎重地考慮了教學(xué)中“情感、態(tài)度與價值觀”目標(biāo)的實現(xiàn)。首先,這幾個練習(xí)題的難度水平有利于學(xué)生積極思考、同時又使他們在獨(dú)立思考的情況下體驗到解決問題的愉悅。而且,練習(xí)題的內(nèi)容貼近學(xué)生的生活,學(xué)生通過做練習(xí)這種學(xué)習(xí)方式,能夠?qū)ξ锢韺W(xué)產(chǎn)生親近感。例如,在曲線運(yùn)動的練習(xí)題1中編寫了一個以跳水運(yùn)動員“反身翻騰兩周半”為實踐背景的曲線運(yùn)動方向分析問題;由于賦予了實踐的背景,物理知識被活化了。這時候,學(xué)生跟物理學(xué)的距離就能拉近許多。

3.2教學(xué)中對新課程教材的把握策略

在教學(xué)中首先要依據(jù)《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)》和《浙江省普通高中新課程指導(dǎo)意見》準(zhǔn)確把握教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重點和教學(xué)難點,然后通過對教材的深入分析來優(yōu)化設(shè)計教學(xué)實施過程。

3.2.1依據(jù)教材內(nèi)容的編排結(jié)構(gòu)來確定教學(xué)目標(biāo)點的達(dá)成順序

一般而言,教材內(nèi)容的編排都具有嚴(yán)密的邏輯性和恰當(dāng)?shù)奶荽涡?。如本?jié)內(nèi)容的編排上先安排曲線運(yùn)動的方向,然后安排物體做曲線運(yùn)動的條件。從知識結(jié)構(gòu)上看,曲線運(yùn)動的方向在軌跡上某點的切線方向是反映曲線運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)特征,而曲線運(yùn)動的條件則是動力學(xué)特征,完全符合牛頓力學(xué)的研究思路。從對學(xué)生認(rèn)知建構(gòu)的過程來看,知道曲線運(yùn)動的方向只是知道一個事物的結(jié)果,掌握了曲線運(yùn)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(xué)生深刻理解本節(jié)的兩個重點內(nèi)容。所以分析清楚教材內(nèi)容的邏輯關(guān)系對學(xué)生迅速形成有效合理的認(rèn)知的至關(guān)重要。

3.2.2把握教材中圖片資料和實驗的關(guān)系

為了有效地達(dá)成教學(xué)目標(biāo),編者都會在適當(dāng)?shù)臅r候和適當(dāng)?shù)牡胤桨才庞兄趯虒W(xué)內(nèi)容理解的圖片資料或是演示實驗,對于這些輔助材料我們在--時一定要慎重選用。如本節(jié)內(nèi)容中的砂輪打磨刀具和投擲鏈球的圖片,它有利于學(xué)生從感覺上去感知曲線運(yùn)動的方向,但只是停留在感性的層面上,采用這樣的方式學(xué)習(xí)的知識是不牢固的,在其它情景中就不一定能靈活運(yùn)用。因此教材緊接一個演示實驗──鋼球在彎管里的運(yùn)動。本實驗就不像用眼睛看圖只是感覺,而是要動手記錄小球運(yùn)動的軌跡,用直尺判斷出小球脫離軌道后的運(yùn)動軌跡是在脫離點的曲線切線上。這就存在著一個如何收集信息和分析、處理信息的問題,這樣形成結(jié)論當(dāng)然更牢固。所以--的時候絕對不能草率的將實驗用圖片取而代之,要多給學(xué)生動手的機(jī)會,多準(zhǔn)備有效的實驗。

3.2.3重視教材中的“說一說”和“做一做”

這兩個欄目的內(nèi)容是擴(kuò)展性的,不是基本教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)中需要根據(jù)實際情況有選擇性的設(shè)計。如本節(jié)內(nèi)容中砂輪打磨刀具的圖片就是屬于“說一說”欄目,主要是想讓學(xué)生能在直觀上感受曲線運(yùn)動速度方向的特點,如果要用這一圖片資料設(shè)計教學(xué)過程,我們可以換用一段視頻材料以給學(xué)生更多動態(tài)直觀的感受,會更有利于教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成?!白鲆蛔觥睓谀恐械膬?nèi)容要從完善學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的體系角度出發(fā)去選用,因為通過感官去獲取的知識和親自動手獲得知識是有本質(zhì)的區(qū)別的,通過后者獲得的認(rèn)知會更牢固、更持久、更有深度。

3.2.4充分利用教材課后的習(xí)題

人教版教材課后的習(xí)題具有如下特點:一是總體難度不大,有利于學(xué)生積極思考、同時又能使他們在獨(dú)立思考的情況下體驗到解決問題的愉悅。二是這些習(xí)題都是課本主干知識的體現(xiàn),完成這些題有利于學(xué)生及時鞏固所學(xué)內(nèi)容。三是這些練習(xí)題的內(nèi)容貼近學(xué)生的生活,學(xué)生練習(xí)時能夠?qū)ξ锢韺W(xué)產(chǎn)生親近感,有利于“情感、態(tài)度與價值觀”目標(biāo)的達(dá)成。

高中物理《曲線運(yùn)動》教案及答案篇三

教學(xué)目標(biāo)

【教學(xué)目標(biāo)】

1.知道曲線運(yùn)動是一種變速運(yùn)動,它在某點的瞬時速度方向在曲線這一點的切線上。

2.理解物體做曲線運(yùn)動的條件是所受合外力與初速度不在同一直線上。

3.培養(yǎng)學(xué)生觀察實驗和分析推理的能力。

4.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生探究物理問題的習(xí)慣。

教學(xué)重難點

【重點難點】

1.重點:曲線運(yùn)動的速度方向;物體做曲線運(yùn)動的條件。

2.難點:物體做曲線運(yùn)動的條件。

教學(xué)過程

【教學(xué)過程】

復(fù)習(xí)提問

前邊幾章我們研究了直線運(yùn)動,同學(xué)們思考以下兩個問題:

1. 什么是直線運(yùn)動?

2. 物體做直線運(yùn)動的條件是什么?在實際生活中,普遍發(fā)生的是曲線運(yùn)動,那么什么是曲線運(yùn)動?本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)這個問題。

新課學(xué)習(xí)

展示圖片: 衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動人造地球 轉(zhuǎn)彎的火車

這幾幅圖中物體的運(yùn)動軌跡有何特點?

( 軌跡是曲線)

請大家舉出一些生活中的曲線運(yùn)動的例子

一、曲線運(yùn)動的速度方向:

1思考:曲線運(yùn)動與直線運(yùn)動除了運(yùn)動軌跡不同,還有什么區(qū)別?2.觀察課本p32圖6.1-1和圖6.1-2

思考:砂輪打磨下來的熾熱微粒。飛出去的鏈球,它們沿著什么方向?

3.討論或猜測,曲線運(yùn)動的速度方向應(yīng)該怎樣?

4.是不是象我們大家猜測的這樣呢?讓我們來看一個演示實驗:教師演示課本p32演示實驗驗證學(xué)生的猜測,從而得到結(jié)論:

曲線運(yùn)動速度的方向 :切線方向

5.什么是曲線的切線呢?

結(jié)合課本p33圖6.1-4閱讀課本p33前兩段加深曲線的切線的理解。

6.閱讀課本p33第四段,試分析推理曲線運(yùn)動是勻速運(yùn)動還是變速運(yùn)動?

速度是________(矢量.標(biāo)量),所以只要速度方向變化,速度矢量就發(fā)生了________,也就具有________, 因此曲線運(yùn)動是________。

二、物體做曲線運(yùn)動的條件:

1.提出問題:既然曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動,那么由

可知具有加速度,又由 可知受力不為零,那到底有什么樣的特點呢?

2.實驗探究

器材:光滑玻璃板 小鋼球 磁鐵

演示:小鋼球在水平玻璃板上做勻速直線運(yùn)動。

問題:給你一磁鐵,如何使小鋼球①加速仍做直線運(yùn)動。②減速仍做直線運(yùn)動。③做曲線運(yùn)動。制定你的實驗方案。

實驗驗證:請兩名同學(xué)利用他們的方案來進(jìn)行驗證。演示給全體學(xué)生。

分析論證:

直線加速: 的方向與 的方向相同

②直線減速: 的方向與 的方向相反

③曲線運(yùn)動: 的方向與 成一夾角

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,物體做直線運(yùn)動;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,物體就做曲線運(yùn)動

3.物體做曲線運(yùn)動的條件: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4.實踐應(yīng)用:

飛機(jī)扔炸彈,分析為什么炸彈做曲線運(yùn)動?

討論題:結(jié)合本節(jié)所學(xué)與前面知識體系來分類歸納力和運(yùn)動的關(guān)系。

三、小結(jié)

同學(xué)們根據(jù)自身特點,各自進(jìn)行。曲線運(yùn)動是軌跡為 的運(yùn)動.

一、曲線運(yùn)動的速度方向

1.曲線運(yùn)動的方向是 的

2.質(zhì)點在某一點(或某一時刻)的速度方向是在曲線上這一點的

3.曲線運(yùn)動一定是 運(yùn)動

二、物體做曲線運(yùn)動的條件:

運(yùn)動物體所受合外力的方向跟它的速度方向 上 。

課后習(xí)題

課堂練習(xí)

1.關(guān)于曲線運(yùn)動,下列判斷正確的是( )

a.曲線運(yùn)動的速度大小可能不變

b.曲線運(yùn)動的速度方向可能不變

c.曲線運(yùn)動的速度可能不變

d.曲線運(yùn)動可能是勻變速運(yùn)動

2.關(guān)于曲線運(yùn)動的條件,以下說法正確的是( )

a.物體受變力作用才可能做曲線運(yùn)動

b.物體受恒力作用也可能做曲線運(yùn)動

c.物體所受合力為零不可能做曲線運(yùn)動

d.物體只要受到合外力就一定做曲線運(yùn)動

3某物體受同一平面內(nèi)的幾個力作用而做勻速直線運(yùn)動,從某時刻起撤去其中一個力,而其它力不變,則該物體( )

a、一定做勻加速直線運(yùn)動

b、一定做勻減速直線運(yùn)動

c、其軌跡可能是曲線

d、其軌跡不可能是直線

4.關(guān)于做曲線運(yùn)動的物體,下列說法正確的是( )

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:

高中物理《曲線運(yùn)動》教案及答案篇四

教學(xué)目標(biāo):

1、掌握曲線運(yùn)動中速度的方向,理解曲線運(yùn)動是一種變速運(yùn)動。

2、掌握物體做曲線運(yùn)動的條件及分析方法。

教學(xué)重點:

1、分析曲線運(yùn)動中速度的方向。

2、分析曲線運(yùn)動的條件及分析方法。

教學(xué)手段及方法:

多媒體,啟發(fā)討論式。

教學(xué)過程:

一、什么是曲線運(yùn)動

1、現(xiàn)象分析:

(1)演示自由落體運(yùn)動。(實際做與動畫演示)

提問并討論:該運(yùn)動的特征是什么?

結(jié)論:軌跡是直線

(2)演示平拋運(yùn)動(實際做與動畫演示)

提問并討論:該運(yùn)動的特征是什么?

結(jié)論:軌跡是曲線

2、結(jié)論:

(1)概念:軌跡是曲線的運(yùn)動叫曲線運(yùn)動。

(2)范圍:曲線運(yùn)動是普遍的運(yùn)動情形。小到微觀世界(如電子繞原子核旋轉(zhuǎn));大到宏觀世界(如天體運(yùn)行)都存在。生活中如投標(biāo)槍、鐵餅、跳高、跳遠(yuǎn)等均為曲線運(yùn)動。

(說明)為什么有些物體做直線運(yùn)動,有些物體做曲線運(yùn)動呢?那我們必須掌握曲線運(yùn)動的性質(zhì)及產(chǎn)生的條件。二、曲線運(yùn)動的物體的速度方向

1、三個演示實驗

(1)演示在旋轉(zhuǎn)的砂輪上磨刀具。

觀察并思考問題:磨出的火星如何運(yùn)動?為什么?

分析:磨出的火星是砂輪與刀具磨擦出的微粒,由于慣性,以脫離砂

輪時的速度沿切線方向飛出,切線方向即為火星飛出時的速度方向。

(2)演示撐開帶有雨滴的雨傘繞柄旋轉(zhuǎn),傘邊緣上的水滴如何運(yùn)動?

觀察并思考:水滴為什么會沿脫離時的軌跡的切線飛出?

分析:同上

(3)演示鏈球運(yùn)動員運(yùn)動到最快時突然松手,在脫手處小球如何飛出?

觀察并思考:鏈球為什么會沿脫手處的切線飛出?

分析:同上

2、理論分析:

思考并討論:

(1)在變速直線運(yùn)動中如何確定某點心瞬時速度?

分析:如要求直線上的某處a點的瞬時速度,可在離a不遠(yuǎn)處取一b點,求ab的平均速度來近似表示a點的瞬時速度,如果時間取得更短,這種近似更精確,如時間趨近于零,那么ab間的平均速度即為a點的瞬時速度。

(2)在曲線運(yùn)動中如何求某點的瞬時速度?

分析:用與直線運(yùn)動相同的思維方法來解決。

先求ab的平均速度,據(jù)式:可知:的方向與的方向一致,越小,越接近a點的瞬時速度,當(dāng)時,ab曲線即為切線,a點的瞬時速度為該點的切線方向??梢?,速度的方向為質(zhì)點在該處的切線方向,且方向是時刻改變的。因此,曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動。

3、結(jié)論:

曲線運(yùn)動中速度的方向是時刻改變的,質(zhì)點在某一點(或某一時刻)的速度方向在曲線的這一點的切線方向上。

四、物體做曲線運(yùn)動的條件

1、觀察與思考三個對比實驗

說明:以下三個實驗是在實物展示臺面上做的,由于展示臺是玻璃面,而運(yùn)動的物體是小鋼球,摩擦力很小,可看成光滑的平面。初速度是從一斜槽上滑到臺面上實現(xiàn)。

(1)在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在不受外力時將如何運(yùn)動?

討論結(jié)果:由于小球在運(yùn)動方向上不受外力,合外力為零,根據(jù)牛頓第一定律,小球?qū)⒆鰟蛩僦本€運(yùn)動。(動畫演示受力分析)

(2)在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在運(yùn)動方向的正前方向或正后方向放一條形磁鐵將如何運(yùn)動?

討論結(jié)果:由于小球在運(yùn)動方向受磁鐵作用,會使小球加速或減速,但仍做直線運(yùn)動。(動畫演示受力分析)

(3)在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在運(yùn)動方向一側(cè)放一條形磁鐵時小球?qū)⑷绾芜\(yùn)動?

討論結(jié)果:由于小球在運(yùn)動過程中受到一個側(cè)力,小球?qū)⒏淖冘壽E而做曲線運(yùn)動。(動畫演示受力分析)

2、從以上實驗得出三個啟示:

啟示一:物體有初速度但不受外力時,將做什么運(yùn)動?(提問)

答:勻速直線運(yùn)動(如實驗一)

啟示二:物體沒有初速度但受外力時,將做什么運(yùn)動?(提問)

答:做加速直線運(yùn)動(如自由落體運(yùn)動等)

啟示三:物體既有初速度又有外力時,將做什么運(yùn)動?

答:a、當(dāng)初速度方向與外力方向在同一直線上(方向相同或相反)時將做直線運(yùn)動。(如豎直上拋、實驗二等)

b、當(dāng)初速度與外力不在同一直線上時,做曲線運(yùn)動。(如實驗三、水平拋物體等)

提問:根據(jù)以上實驗及啟示,分析做曲線運(yùn)動的條件是什么?

3、結(jié)論:

做曲線運(yùn)動的條件是:

(1)要有初速度(2)要有合外力(3)初速度與合外力有一個角度

三、思考與討論練習(xí):

1、飛機(jī)扔炸彈,分析為什么炸彈做曲線運(yùn)動?

分析:炸彈離開飛機(jī)后由于慣性,具有飛機(jī)同樣的水平初速度,且受重力,初速度與重力方向有角,所以做曲線運(yùn)動。(動畫演示受力分析與初速度的關(guān)系)

引申:

(1)、我們騎摩托車或自行車通過彎道時,我們側(cè)身騎,為什么?討論后動畫演示受力分析與初速度的關(guān)系。

(2)山公路路面有何特點?火車鐵軌在彎道有何特點?(回家思考)

f2

f1

f3

2、物體在光滑水平桌面受三個水平恒力(不共線)處于平衡狀態(tài),當(dāng)把其中一個水平恒力撤去時,物體將:

a、物體一定做勻加速直線運(yùn)動

b、物體一定做勻變速直線運(yùn)動

c、物體有可能做曲線運(yùn)動

d、物體一定做曲線運(yùn)動

討論:

1、物體的初始狀態(tài)如何?

答:靜止或勻速直線運(yùn)動(說明:題目沒有明確)

2、合外力情況如何?

答:開始合外力為零,當(dāng)撤去一個力時,物體將受到與撤去的力大小相等,方向相反的合外力。((動畫演示受力分析過程)

3、物體將如何運(yùn)動?

答:a、當(dāng)初速度為零時,一定做勻加速直線運(yùn)動

b、當(dāng)初速度不為零時,當(dāng)初速度方向與合外力方向相同或相反時,做勻變速直線運(yùn)動;當(dāng)初速度與合外力方向有角度時,物體做曲線運(yùn)動。

因此本題答案是:c。

高中物理《曲線運(yùn)動》教案及答案篇五

在舊教材中,《曲線運(yùn)動》關(guān)于曲線運(yùn)動的速度方向的教學(xué),通常通過演示圓周運(yùn)動的小球離心現(xiàn)象,演示砂輪火星痕跡實驗,采取告知的方式,讓學(xué)生知道曲線運(yùn)動的速度方向為該位置的切線方向,由于軌跡是瞬間性,實驗有效性差。在新教材中,通過曲線軌道實驗演示曲線運(yùn)動的方向,再告知速度方向是曲線的切線方向,與舊教材相比,能獲得具體的軌跡和末速度的“方向”,但是無法證明速度方向是切線方向。

筆者通過簡易自制器材,讓學(xué)生通過探究過程獲得曲線運(yùn)動的速度方向,并自己獲得如何畫曲線運(yùn)動的速度方向的方法,強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究的過程。筆者還通過當(dāng)堂設(shè)計自行車擋泥板,以便學(xué)生把自己獲得的知識應(yīng)用于實踐,體驗學(xué)以致用、知識有價的感受。還要求學(xué)生觀察自行車的擋泥板驗證自己的設(shè)計作為課外作業(yè),體會sts的意義,提高科學(xué)素養(yǎng)。

教學(xué)基本要求:知道什么叫曲線運(yùn)動,知道曲線運(yùn)動中速度的方向,能在軌跡圖中畫出速度的(大致)方向,知道曲線運(yùn)動是一種變速運(yùn)動,知道物體做曲線運(yùn)動的條件。

發(fā)展要求:掌握速度和合外力方向與曲線彎曲情況之間的關(guān)系。

本課是整章教學(xué)的基礎(chǔ),但不是重點內(nèi)容,通過實驗和討論,讓學(xué)生體會到曲線運(yùn)動的物體的速度是時刻改變的,曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動,速度的方向是曲線的切線方向。

模塊的知識內(nèi)容有三點:1、什么是曲線運(yùn)動(章引);2、曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動;3、物體做曲線運(yùn)動的條件。

在初中,已經(jīng)學(xué)過什么是直線運(yùn)動,什么是曲線運(yùn)動,也知道曲線運(yùn)動是常見的運(yùn)動,但是不知道曲線運(yùn)動的特點和原因。由于初中的速度概念的影響,雖然學(xué)生在第一模塊學(xué)過速度的矢量性,但是在實際學(xué)習(xí)中常常忽略了速度的方向,也就是說學(xué)生對“曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動”的掌握有困難。

學(xué)生分組實驗時,容易滾跑小鋼珠,要求學(xué)生小心配合。幾何作圖可能難以下手,教師可以適當(dāng)提示。學(xué)生主要的學(xué)習(xí)行為是觀察、回答、實驗。

1、知識與技能:

(1)知道什么叫曲線運(yùn)動;

(2)知道曲線運(yùn)動中速度的方向;

(3)能在軌跡圖中畫出速度的大致方向,能在圓周運(yùn)動軌跡中規(guī)范地畫出速度方向;

(4)知道曲線運(yùn)動是一種變速運(yùn)動;

(5)知道物體做曲線運(yùn)動的條件;

(6)會判斷軌跡彎曲方向(發(fā)展要求)。

2、過程與方法

(1)經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題──猜想──探究──驗證──結(jié)論──交流的探究過程;

(2)經(jīng)歷并體會研究問題要先從粗略到精細(xì),由定性到定量,由特殊到一般再到特殊的過程;

(3)嘗試用數(shù)學(xué)幾何原理在物理研究中應(yīng)用。

3、情感態(tài)度與價值觀

(1)主動細(xì)心觀察,注意關(guān)注身邊的科學(xué),積極參與學(xué)習(xí)活動。

(2)感受到科學(xué)研究問題源于生活實踐,獲得的結(jié)論服務(wù)于生活實踐,體會學(xué)以致用的感受。

(3)初步感受下結(jié)論不能主觀而要有科學(xué)依據(jù)的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

(4)初步養(yǎng)成小心翼翼做實驗的習(xí)慣。

重點:體驗獲得“曲線運(yùn)動的速度方向是切線方向”的實驗過程。會標(biāo)出曲線運(yùn)動的速度方向。

難點:如何獲得曲線運(yùn)動的速度方向是切線方向。如何畫出曲線運(yùn)動的速度方向。

在教學(xué)活動上:體現(xiàn)學(xué)生的主體性,體現(xiàn)教師的指導(dǎo)性和服務(wù)性。在教學(xué)媒體設(shè)計上:強(qiáng)調(diào)以試驗教學(xué)為主,以多媒體為輔助(投影問題與習(xí)題)。在教學(xué)程序上基本上按照加涅信息加工模型。引起注意──告知學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)──刺激回憶先決性的學(xué)習(xí)──呈現(xiàn)刺激材料──提供學(xué)習(xí)幫助──引出作業(yè)──提供作業(yè)──提供反饋──評價作業(yè)──促進(jìn)保持和遷移,通過問題鏈把教、學(xué)、練、評有機(jī)整合。在學(xué)習(xí)過程上:突出學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題──猜想──探究──驗證──結(jié)論──應(yīng)用。在探究方法上:突出整合數(shù)學(xué)知識解決物理問題。認(rèn)知過程上:突出人類的學(xué)習(xí)規(guī)律和認(rèn)知規(guī)律,即,由粗略研究到精細(xì)研究,由特殊到一般再到特殊的過程。在理念上:突出科學(xué)的研究源于生活實踐,服務(wù)于生活實踐;認(rèn)識到“下結(jié)論必須要有科學(xué)依據(jù)”。

學(xué)生無需預(yù)習(xí)課本,否則像已知謎底的猜謎活動那樣,那些探究的活動和問答沒有意義。

教師要做好教學(xué)用具準(zhǔn)備工作。車速計數(shù)碼照片;細(xì)線和擺球;礦泉水和小雨傘;砂輪、鋸條和插座;小鋼珠、黑墨水瓶、白紙,大的塑料三角板,量角尺,自制圓弧形有機(jī)玻璃,自制有機(jī)玻璃斜面,方形磁鐵。調(diào)試多媒體設(shè)備。

什么樣的運(yùn)動叫曲線運(yùn)動?[投影]

師:人走路,駕車騎車、分吹雨打河流彎彎,籃球足球跑步等,飛機(jī)導(dǎo)彈衛(wèi)星宇航行星,運(yùn)動按照運(yùn)動軌跡分為直線運(yùn)動和曲線運(yùn)動,物體運(yùn)動的軌跡為曲線的運(yùn)動叫曲線運(yùn)動。請大家列舉曲線運(yùn)動現(xiàn)象。

生:舉例曲線運(yùn)動

師:曲線運(yùn)動是很常見的運(yùn)動。圓周運(yùn)動是曲線運(yùn)動的一種特殊現(xiàn)象。

(教學(xué)安排,簡單扼要,節(jié)約時間)

做曲線運(yùn)動的物體的速度有什么特點?[投影]

師:要研究物體的運(yùn)動,我們必須研究物體的位移、速度、加速度等物理量,本堂課我們先研究曲線運(yùn)動的速度的大小和方向有什么特點。

1、做曲線運(yùn)動的物體的速度大???[投影]

師:汽車?yán)锩嬗幸粋€車速計(多媒體呈現(xiàn)數(shù)碼照片),若果汽車拐彎時保持這個讀數(shù)不變,那么,汽車做直線運(yùn)動還是曲線運(yùn)動?它的速度大小有無變化?

師:通常情況下,汽車拐彎要減速慢行,那么,汽車的慢行拐彎時,車上的車速計的讀數(shù)如何變化?車還是做曲線運(yùn)動嗎?

師:這些事實說明,作曲線運(yùn)動的物體的速度大小可以變化也可以不變(板書)。

2、做曲線運(yùn)動的物體的速度方向?[投影]

汽車的拐彎時,速度方向有無變化?速度是一個矢量,它有方向性,那么做曲線運(yùn)動物體的速度方向如何?

(猜想):

演示1:教師演示擺球圓周運(yùn)動時(先要求學(xué)生觀察小球的運(yùn)動方向),突然放手,小球飛出去。

演示2:教師把礦泉水到在一把小雨傘上(先要求學(xué)生觀察水滴的運(yùn)動方向),快速旋轉(zhuǎn)小雨傘,雨滴從轉(zhuǎn)動的小雨傘邊緣飛出。

演示3:演示砂輪火星(要求砂輪圓面朝學(xué)生,以便學(xué)生觀測大致切線方向)。

請學(xué)生到黑板上補(bǔ)畫出小球、水滴、火星的方向。結(jié)果學(xué)生都會畫出大致方向。

師:你們畫出的方向是精確方向還是大致方向。如何畫出精確的方向?

(探究、驗證、結(jié)論)(重點難點):

物體做勻速直線運(yùn)動,它的速度方向和運(yùn)動軌跡方向一致。如果曲線運(yùn)動的物體突然開始做勻速直線運(yùn)動,那么直線運(yùn)動的方向和曲線運(yùn)動的末速度方向一致。(采取板畫形式,師生共同回憶得出這個結(jié)論)

1、教師先演示投影:把小鋼珠放在黑墨水瓶蓋里轉(zhuǎn)一下(內(nèi)有一點點墨水),再放在半圓形有機(jī)玻璃軌道上運(yùn)動并飛出,讓鋼珠在白紙上留下痕跡,同樣在3/5半圓周,4/5半圓周上運(yùn)動飛出,讓學(xué)生猜測飛出方向由什么特點?(有機(jī)玻璃板說明:厚約5毫米,略小于小鋼珠直徑,圓弧半徑15厘米,mn邊稍長些,以便過mn做直線,根據(jù)半徑大小確定圓心o位置。)

學(xué)生猜想:切線方向

師:已知圓弧半徑為15厘米。如何驗證?請用幾何方法作圖驗證。

生:標(biāo)出飛出點和圓心,做圓心和飛出點的連線,用量角尺量出該連線和飛出軌跡直線的夾角,是否90度。

2、再分組實驗,提醒同桌配合,小心鋼珠滾跑。實驗完畢,要求作圖驗證,并互相討論交流。

3、交流和結(jié)論:

師:要引導(dǎo)學(xué)生得出正確的科學(xué)結(jié)論:“圓周運(yùn)動的物體的速度方向為該點的切線方向”,而不能直接得出“曲線運(yùn)動的的物體速度方向為該點的切線方向”。

4、如何在圓周運(yùn)動的軌跡上標(biāo)注速度方向?

請在圓周上任取兩點,作出該位置的物體速度方向。并研究圓周運(yùn)動的速度方向有什么特點?

學(xué)生:找出圓心,做圓心和某點連線,再做連線的垂線,標(biāo)出箭頭(精確畫法)。

學(xué)生:不同位置,速度方向不一樣?!皥A周運(yùn)動是變速運(yùn)動”

(特別強(qiáng)調(diào):剛才的實驗是圓周運(yùn)動,不能得出“曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動”“曲線運(yùn)動的速度方向是切線方向”的結(jié)論)

5、一般曲線運(yùn)動的速度情況和圓周運(yùn)動一樣嗎?(由特殊到一般)

師邊畫邊講:圓周是特殊的曲線,一般的曲線可以看成很多很多的圓弧構(gòu)成,每一個圓弧都是圓周的一部分。所以,曲線運(yùn)動可以看成無數(shù)個圓周運(yùn)動構(gòu)成,曲線上每一個位置的速度方向就是該點所在的圓周的切線方向,速度方向時刻在變化。

所以:“曲線運(yùn)動的物體速度方向為該點的切線方向”“曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動”[投影]。

6、如何畫一般曲線運(yùn)動的速度方向?

要求學(xué)生閱讀課文33頁關(guān)于切線的三個自然段。教師再作示范。讓學(xué)生學(xué)會粗略畫一般曲線運(yùn)動的速度方向。

(及時反饋、鞏固、評價、遷移)

1、作業(yè)本37頁第3題?!昂推健碧柨臻g站環(huán)繞地球運(yùn)行的軌跡是直線還是曲線?運(yùn)行速度保持不變還是時刻改變。

2、作業(yè)本37頁第7題。要求在在汽車波浪形路徑上三個位置標(biāo)注速度的方向。

如何使物體做曲線運(yùn)動?[投影]

演示投影:在投影儀上鋪上白紙,放上一個高度1厘米左右自制的有機(jī)玻璃玻璃斜坡,中間刻一條直槽。把小鋼珠放在墨水瓶蓋里轉(zhuǎn)一下,把小鋼珠放在槽中滾下,先不用磁鐵,軌跡是一條直線。(效果很好,軌跡很清晰)

師:如何使小鋼珠拐彎?

生:用磁鐵吸引。

教師演示并投影:磁鐵用電機(jī)模型里的方形磁鐵(效果很好)。

師:要使小鋼珠會彎向右側(cè),磁體放在哪一側(cè)?

生:右側(cè)。教師演示結(jié)果。

師:要使小鋼珠會彎向左側(cè),磁體放在哪一側(cè)?

生:把磁鐵放在左側(cè)。教師演示結(jié)果。

師:如果放在正下方,小鋼珠會作什么運(yùn)動?

師:如果放在正上方,小鋼珠會作什么運(yùn)動?

師:你認(rèn)為物體做曲線運(yùn)動的條件是什么?

生:運(yùn)動物體在一個外力作用下。

師:對這個外力有什么要求?

生:外力方向與運(yùn)動方向有個夾角?

師:外力方向和運(yùn)動方向有什么要求嗎?

生:不能相同也不能相反,也就是不能在同一條直線。

師;如果在兩側(cè)各放一個磁鐵,小鋼珠運(yùn)動軌跡會彎向哪邊?

生:那邊磁力大,彎向哪邊。

(板書):

物體做曲線運(yùn)動的條件:物體受到的合力的方向跟它的速度方向不在同一直線上。

?學(xué)生演示并分析:

師:怎么樣使粉筆頭作曲線運(yùn)動?怎么使粉筆頭作直線運(yùn)動?原因分析。

(及時反饋、復(fù)習(xí)、鞏固、評價、遷移)

1、作業(yè)本38頁第6題:已知物體初速度方向和恒定的合外力方向,判斷物體運(yùn)動的大致軌跡。

課堂小結(jié):[以問答題形式進(jìn)行]

2、(投影)下面說法正確的?

a.曲線運(yùn)動的速度大小一定是變化的

b.曲線運(yùn)動的速度方向一定是變化的

c.曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動

d.變速運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動

e.做曲線運(yùn)動的物體所受合力一定不為零。

f.合外力不為零的運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動。

g.曲線運(yùn)動的加速度一定不為零。

h.曲線運(yùn)動的加速度一定為零。

這些知識有什么用處?

實際應(yīng)用:給自行車設(shè)計擋泥板。

教師:如果輪子上粘有泥巴,隨車輪轉(zhuǎn)動,這些泥巴將沿什么樣方向飛出?應(yīng)該設(shè)計怎樣的檔泥板?

要求學(xué)生只畫兩個輪子,標(biāo)注前輪和后輪,在輪子上畫擋泥板。

教師投影展示學(xué)生的設(shè)計圖,請學(xué)生講解設(shè)計理念和依據(jù)。教師以傾聽為主,可以以問題形式提出自己疑問作為點評,但不提供正確答案。(作為課外觀測作業(yè))

教師要求學(xué)生到自行車棚觀察自行車的擋泥板。對照自己的設(shè)計,做比較分析。推測設(shè)計師為什么要這樣設(shè)計。

1、曲線運(yùn)動:物體運(yùn)動的軌跡為曲線的運(yùn)動。

2、曲線運(yùn)動的特點:是變速運(yùn)動

速度大小可以變化也可以不變

速度方向為切線方向,時刻在變化

3、做曲線運(yùn)動的條件:

物體受到的合力的方向跟它的速度方向不在同一直線上

【】

1、鋼珠的軌跡分析:

小鋼珠滾出的軌跡和有機(jī)玻璃的圓周不是重合的,如圖所示,相差一個鋼珠的半徑值,但是圓心和飛出點的連線與半徑還是是垂直。由于小鋼珠的半徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于圓弧的半徑,這點相差可以忽略。如果學(xué)生能力較強(qiáng),可以略作說明。

2、作業(yè)分析;

課堂上,學(xué)生對擋泥板的設(shè)計很感興趣,但是由于教師對學(xué)生設(shè)計不做肯定或否定,而是說“你們都有自行車、或者天天看到自行車,有無注意觀察,你們看到的自行車擋泥板是這么樣的?讓事實說話吧,請大家到停車場看看”。學(xué)生心理求知欲更強(qiáng)烈,課后許多學(xué)生立即去觀察。結(jié)果晚自修時就有很多學(xué)生把觀察到情形告訴我。我組織大家討論,取得意想不到的效果。這個作業(yè)很有物理味道,體現(xiàn)sts教育,學(xué)生參與度強(qiáng),觀察細(xì)致,分析有理。

1、大部分自行車沒有擋泥板? (學(xué)生的自行車)

2、小部分前輪的擋泥板為1/4圓周,后輪的擋泥板為1/2圓周。(教師的舊式自行車)

3、極少數(shù)自行車的后輪上有一小段斜向下或斜上翹的擋泥板,

4、極少數(shù)自行車的前輪有一小段水平或弧形擋泥板。

5、大家發(fā)現(xiàn)摩托車前輪后輪都有擋泥板,并且和老式自行車的擋泥板一樣。

我們一起交流、討論、推測那些設(shè)計師的設(shè)計的思想。歸納出幾點:1、賽車型自行車盡量減少車的重量和次要附件,可以不用擋泥板。2、目前道路基本是水泥路或瀝青路,泥巴很少見,擋泥板的功能淡化。3、考慮到泥巴做斜上拋運(yùn)動,擋泥板不一定要圓弧形,也不一定要那么長,也不必緊緊“包住”輪子。4、美觀需要。

高中物理《曲線運(yùn)動》教案及答案篇六

教材先安排曲線運(yùn)動的方向,然后安排物體做曲線運(yùn)動的條件。從知識結(jié)構(gòu)上看,曲線運(yùn)動的方向在軌跡上某點的切線方向是反映曲線運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)特征,而曲線運(yùn)動的條件則是動力學(xué)特征,完全符合牛頓力學(xué)的研究思路。從對學(xué)生認(rèn)知建構(gòu)的過程來看,知道曲線運(yùn)動的方向只是知道一個事物的結(jié)果,掌握了曲線運(yùn)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(xué)生深刻理解本節(jié)的兩個重點內(nèi)容。本節(jié)是整章教學(xué)的知識基礎(chǔ)。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(xué)中知識與技能目標(biāo)達(dá)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(xué)生得出感性的、最表面的結(jié)論,學(xué)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(xué)研究過程的必然。這樣能使學(xué)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(yùn)動時質(zhì)點的速度方向,這不能代表一般的曲線運(yùn)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(yùn)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(xué)生體會到做曲線運(yùn)動的物體的速度是時刻改變的,曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動;速度的方向沿軌跡的切線方向;理解物體做曲線運(yùn)動的條件。

在初中的學(xué)習(xí)中對于直線運(yùn)動的特點和規(guī)律已經(jīng)理解透徹,曲線運(yùn)動在知識結(jié)構(gòu)上對于高一學(xué)生是比較新的內(nèi)容,又涉及到對矢量的理解,學(xué)生掌握這部分知識就具有一定的難度。但在教學(xué)中,首先讓學(xué)生要建立物體做曲線運(yùn)動的圖景。教材中所示的曲線運(yùn)動的圖景,生活中有很多,讓學(xué)生們?nèi)ビ^察,去體驗。例如讓學(xué)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(yùn)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(yùn)動。自行車是學(xué)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(xué)生之間的距離,建立學(xué)生對物理、對科學(xué)的親近感。還可以讓學(xué)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(yùn)動是曲線運(yùn)動,相信學(xué)生會得出“生活中曲線運(yùn)動比直線運(yùn)動更普遍”的結(jié)論。

一、知識與技能

1.知道曲線運(yùn)動中速度的方向,理解曲線運(yùn)動是一種變速運(yùn)動。

2.知道物體做曲線運(yùn)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(yùn)動與直線運(yùn)動的區(qū)別。

2.體驗曲線運(yùn)動是變速運(yùn)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(yùn)動的奇妙與和諧,增強(qiáng)對科學(xué)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(yīng)用于生活和生產(chǎn)實踐中。

重點

1.物體做曲線運(yùn)動的方向的判定。

2.物體做曲線運(yùn)動的條件。

難點

1.理解曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動。

2.會根據(jù)物體做曲線運(yùn)動的條件分析具體問題。

由于學(xué)生對于矢量的理解還不夠深刻,此問題對于高一學(xué)生來說具有一定的難度,屬于教學(xué)難點部分。教師首先應(yīng)該讓學(xué)生自己思考,提出自己的觀點,然后引導(dǎo)學(xué)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(yùn)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(yùn)動是變速運(yùn)動。

1.尋找生活中的曲線運(yùn)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(yīng)用,提出問題:做曲線運(yùn)動的條件。

4.實驗探究,形成結(jié)論,分析事例。

1.對于曲線運(yùn)動速度的方向,要讓學(xué)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。在觀察現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合課本進(jìn)行分析,總結(jié)出曲線運(yùn)動的速度方向總是沿切線方向。然后提出問題:曲線運(yùn)動是否一定是變速運(yùn)動呢?通過學(xué)生思考和討論,澄清模糊認(rèn)識,得出正確結(jié)論。

2.對于物體做曲線運(yùn)動的條件,可以引導(dǎo)學(xué)生從物體做直線運(yùn)動的條件入手討論,使學(xué)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(yùn)動方向在一條直線上,物體均做直線運(yùn)動,并得出:做曲線運(yùn)動的物體所受的合外力不能為零,且合外力的方向與運(yùn)動方向不在一條直線上,從而總結(jié)出物體做曲線運(yùn)動的條件。進(jìn)一步說明,做曲線運(yùn)動的物體的加速度不為零,且加速度方向和運(yùn)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(xué)生對物體做曲線運(yùn)動條件的理解。

同學(xué)們:我們已經(jīng)學(xué)過直線運(yùn)動,但實際生活中普遍發(fā)生的卻是曲線運(yùn)動,例如:摩托車拐彎時的運(yùn)動、拋出的粉筆頭等。所以研究曲線運(yùn)動的特點、物體在什么情況下作曲線運(yùn)動等問題將是我們重要的學(xué)習(xí)任務(wù),從本節(jié)課開始我們來研究曲線運(yùn)動。

認(rèn)真聽老師講述,進(jìn)入學(xué)習(xí)情景。

舉出生活中曲線運(yùn)動的例子。

認(rèn)真聽老師的講解,引起探索的興趣,作好進(jìn)入本課知識學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備。

播放視頻:汽車拐彎時的運(yùn)動;發(fā)射出的導(dǎo)彈在空中沿曲線飛行;地球、月球、人造地球衛(wèi)星沿其軌道運(yùn)動。

教師引導(dǎo)學(xué)生歸納得出曲線運(yùn)動的定義:物體運(yùn)動軌跡是曲線的運(yùn)動叫做曲線運(yùn)動。

學(xué)生舉例后,演示課件,增加感性認(rèn)識。

認(rèn)真觀看視頻。

認(rèn)真分析上述運(yùn)動的共同點,經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn):上訴運(yùn)動的軌跡都是彎曲的。

積極思考,列舉實例。學(xué)生代表發(fā)言,其他同學(xué)補(bǔ)充,更加深刻理解曲線運(yùn)動的定義。

展示情景一: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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(dǎo)學(xué)生閱讀教材33頁有關(guān)內(nèi)容,明確切線的概念。

聽取學(xué)生匯報,幫助總結(jié)。

強(qiáng)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: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,作曲線運(yùn)動的物體一定具有加速度,該怎樣理解?③由以上兩個問題,可以更進(jìn)一步概括出曲線運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)特征,應(yīng)該怎樣描述?

聽取學(xué)生匯報,幫助總結(jié)。

認(rèn)真觀看視頻,思考老師提出的問題。

認(rèn)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(yùn)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(yùn)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(dǎo)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(yùn)動是變速運(yùn)動,那么由a=△v/△t可得作曲線運(yùn)動的物體一定具有加速度;曲線運(yùn)動中速度的方向時刻在改變,所以曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動。

讓學(xué)生兩人一組,獨(dú)立設(shè)計并完成實驗。給你一磁鐵,如何使小鋼球:①加速仍做直線運(yùn)動;②減速仍做直線運(yùn)動;③做曲線運(yùn)動?

巡回指導(dǎo),了解學(xué)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(yùn)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(xué)生匯報,幫助總結(jié)、點評。

和學(xué)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(yùn)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(yùn)動。

強(qiáng)調(diào):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,物體做直線運(yùn)動;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,物體就做曲線運(yùn)動。

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(yùn)動的正前方和兩側(cè)邊,觀察到球運(yùn)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(xì)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,則①直線加速:f的方向與v的方向在一條直線上,但方向相同。②直線減速:f的方向與v的方向在一條直線上,但方向相反。③曲線運(yùn)動:f的方向與v不在一條直線上,成一角度。得出:當(dāng)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(yùn)動。對比得出:當(dāng)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(yùn)動。

引導(dǎo)組織學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。

組織學(xué)生在相互交流進(jìn)行小結(jié)。

請一個同學(xué)到黑板上總結(jié),其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)。

請同學(xué)評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。

在學(xué)生小結(jié)后對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行總結(jié)和評價。

按要求回顧本節(jié)知識內(nèi)容;

認(rèn)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。

現(xiàn)在我們找到了在水平桌面上的鋼球做曲線運(yùn)動的條件,那自然界的其他物體做曲線運(yùn)動是否也滿足此條件?我們來看物體做曲線運(yùn)動的實例。

出示練習(xí)1:在砂輪上磨刀具時可以看到,刀具與砂輪接觸處有火星沿砂輪的切線飛出,為什么由此推斷出砂輪上跟刀具接觸處的質(zhì)點的速度方向沿砂輪的切線方向?

出示練習(xí)2:請你從牛頓運(yùn)動定律和物體做直線運(yùn)動的條件出發(fā),總結(jié)出物體做曲線運(yùn)動的條件。

出示練習(xí)3:如圖所示是標(biāo)槍運(yùn)動路線的示意圖,

請回答下面問題。

①畫出它在各點的速度方向;②畫出標(biāo)槍在各點的受力方向(不計空氣阻力);③說明標(biāo)槍的運(yùn)動軌跡為什么是曲線?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?

傾聽學(xué)生的回答,給予點評和補(bǔ)充。

分組討論解答:火星是從刀具與砂輪接觸處擦落的熾熱微粒,由于慣性,它們以被擦落時具有的速度做直線運(yùn)動,因此,火星飛出的方向就表示砂輪上跟刀具接觸處的質(zhì)點的速度方向。火星沿砂輪切線飛出說明砂輪上跟刀具接觸處的質(zhì)點的速度方向沿砂輪的切線方向。

由于曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動,所以做曲線運(yùn)動的物體一定有加速度,它所受的合外力一定不為零。當(dāng)物體的加速度方向跟運(yùn)動方向在一條直線上時,物體做變速直線運(yùn)動(加速直線運(yùn)動或減速直線運(yùn)動),由牛頓第二定律知,物體做變速直線運(yùn)動時,合外力的方向必跟運(yùn)動方向在一條直線上。反之,只要合外力的方向跟物體的運(yùn)動方向在一條直線上,物體就一定做變速直線運(yùn)動。因此,當(dāng)物體所受的合外力不為零,且合外力的方向跟物體的運(yùn)動方向不在一條直線上時,物體就做曲線運(yùn)動。

1.曲線運(yùn)動的軌跡:曲線

2.曲線運(yùn)動的速度方向:曲線在這一點的切線方向

3.曲線運(yùn)動的速度時刻在變,因此曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動

4.物體做曲線運(yùn)動的條件:合力方向跟速度的方向不在同一直線上

做一個飛鏢,體驗“曲線運(yùn)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?xí)r的入射角。(注意安全)

2.課后討論教材中“問題與練習(xí)”的問題。

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