曲線運(yùn)動(dòng)的教學(xué)設(shè)計(jì).doc

曲線運(yùn)動(dòng)的教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1知道描述曲線運(yùn)動(dòng)的方法。2理解曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向，理解曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。3知道處理復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的基本方法運(yùn)動(dòng)的合成與分解。4理解物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)：1曲線運(yùn)動(dòng)的條件。2軌跡彎曲方向與所受合外力的方向的關(guān)系。教學(xué)方法：運(yùn)用多媒體教學(xué)手段，生動(dòng)形象的展示一些有關(guān)曲線運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象；并把演示實(shí)驗(yàn)做成動(dòng)畫，準(zhǔn)確的向?qū)W生們展示物體受到與其運(yùn)動(dòng)方向不同的外力作用時(shí)，做曲線運(yùn)動(dòng)的情形?；顒?dòng)過(guò)程：【導(dǎo)入新課】到目前為止，我們只研究了物體沿著一條直線的運(yùn)動(dòng)。實(shí)際上，在自然界和技術(shù)中，曲線運(yùn)動(dòng)隨處可見(jiàn)?！狙菔尽侩S手拋出的一個(gè)粉筆頭它的運(yùn)動(dòng)。同學(xué)們能舉出一些生活中的曲線運(yùn)動(dòng)的例子嗎？其實(shí)曲線運(yùn)動(dòng)隨處可見(jiàn)，小到微觀世界如核外電子繞原子核高速轉(zhuǎn)動(dòng)，大到天體運(yùn)動(dòng)如地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。所以研究曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)（位移、速度）和物體在什么情況下做曲線運(yùn)動(dòng)等問(wèn)題將具有非常重要的實(shí)際意義，這也是我們本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。我們先來(lái)探究曲線運(yùn)動(dòng)的位移，請(qǐng)看活動(dòng)一【自主研習(xí)教材P2“曲線運(yùn)動(dòng)的位移”板塊，建構(gòu)曲線運(yùn)動(dòng)的位移】并完成相應(yīng)的練習(xí)。曲線運(yùn)動(dòng)的位移討論并評(píng)講以上我們探究了曲線運(yùn)動(dòng)的位移，接下來(lái)探究區(qū)別于直線運(yùn)動(dòng)最直觀的物理量是速度。二、曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向 1、三個(gè)演示實(shí)驗(yàn) （1）演示在旋轉(zhuǎn)的砂輪上磨刀具。 觀察并思考問(wèn)題：磨出的火星如何運(yùn)動(dòng)？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(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。（2）演示撐開(kāi)帶有雨滴的雨傘繞柄旋轉(zhuǎn)，傘邊緣上的水滴如何運(yùn)動(dòng)？ 觀察并思考：水滴為什么會(huì)沿脫離時(shí)的軌跡的切線飛出？ 分析：同上（3）演示鏈球運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)到最快時(shí)突然松手，在脫手處小球如何飛出？ 觀察并思考：鏈球?yàn)槭裁磿?huì)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(dòng)中如何確定某點(diǎn)的瞬時(shí)速度？ 分析：如要求直線上的某處A點(diǎn)的瞬時(shí)速度，可在離A不遠(yuǎn)處取一B點(diǎn)，求AB的平均速度來(lái)近似表示A點(diǎn)的瞬時(shí)速度，如果時(shí)間取得更短，這種近似更精確，如時(shí)間趨近于零，那么AB間的平均速度即為A點(diǎn)的瞬時(shí)速度。（2）在曲線運(yùn)動(dòng)中如何求某點(diǎn)的瞬時(shí)速度？分析：用與直線運(yùn)動(dòng)相同的思維方法來(lái)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(diǎn)的瞬時(shí)速度，當(dāng)時(shí)，AB曲線即為切線，A點(diǎn)的瞬時(shí)速度為該點(diǎn)的切線方向?？梢?jiàn)，速度的方向?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)在該處的切線方向，且方向是時(shí)刻改變的。因此，曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。【結(jié)論】：質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)（或某一時(shí)刻）的速度方向在曲線的這一點(diǎn)的切線方向上。曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變，所以曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。根據(jù)所學(xué)知識(shí)完成活動(dòng)二的相關(guān)問(wèn)題2、3。討論匯報(bào)。曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向時(shí)刻在變化，速度是矢量，他與位移、力等矢量一樣，可以用相互垂直的兩個(gè)方向的分矢量來(lái)表示，這兩個(gè)矢量叫做分速度。如物體速度的大小為v，速度方向與水平方向的夾角為，則物體沿水平方向的分速度vx= ,沿豎直方向的分速度vy= 。根據(jù)所學(xué)知識(shí)完成問(wèn)題4，請(qǐng)同學(xué)報(bào)答案?！具^(guò)渡】剛才學(xué)習(xí)了怎樣用物體的位置和速度描述它在平面中的運(yùn)動(dòng)，并且有了理論基礎(chǔ)，下面我們通過(guò)實(shí)例分析、蠟塊的運(yùn)動(dòng)，就可以有更清晰的認(rèn)識(shí)。 1：合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng) （1）做課本演示實(shí)驗(yàn)： a在長(zhǎng)約80100cm一端封閉的管中注滿清水，水中放一個(gè)由紅蠟做成的小圓柱體R（要求它能在水中大致勻速上?。?，將管的開(kāi)口端用膠塞塞金。 b，將此管緊貼黑板豎直倒置，在蠟塊就沿玻璃管勻速上升，做直線運(yùn)動(dòng)，記下它由A移動(dòng)到B所用的時(shí)間。C：然后，將玻璃管重新倒置，在蠟塊上升的同時(shí)，將玻璃管水平向右勻速移動(dòng)，觀察到它是斜向右上方移動(dòng)的，經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間，它由A運(yùn)動(dòng)到C： （2）分析： 紅蠟塊可看成是同時(shí)參與了下面兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，在玻璃管中豎直向上的運(yùn)動(dòng)（由A到B）和隨玻璃管水平向右的運(yùn)動(dòng)（由A到D），紅蠟塊實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)（由A到C）是這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)合成的結(jié)果。 （3）用CAI課件重新對(duì)比模擬上述運(yùn)動(dòng) （4）總結(jié)得到什么是分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng) a：紅蠟塊沿玻璃管在豎直方向的運(yùn)動(dòng)和隨管做的水平方向的運(yùn)動(dòng)，叫做分運(yùn)動(dòng)。 紅蠟塊實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)叫做合運(yùn)動(dòng)。 b：合運(yùn)動(dòng)的（位移、速度）叫做合（位移、速度） 分運(yùn)動(dòng)的（位移、速度）叫做分（位移、速度） 2、運(yùn)動(dòng)的合成和分解： （1） （2）運(yùn)動(dòng)的合成和分解遵循平行四邊形法則 （三）例題分析 1、用投影片出示課本例1 2、出示分析思考題 （1）說(shuō)明紅蠟塊參與哪兩個(gè)分運(yùn)動(dòng) （2）據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察知道，分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間有什么關(guān)系？ （3）紅蠟塊的兩個(gè)分速度應(yīng)如何求解？ （4）如何分解合速度四、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，1、 觀察與思考三個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)是在實(shí)物展示臺(tái)面上做的，由于展示臺(tái)是玻璃面，而運(yùn)動(dòng)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(tái)面上實(shí)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(shí)將如何運(yùn)動(dòng)？ 討論結(jié)果：由于小球在運(yùn)動(dòng)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(dòng)。（動(dòng)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(dòng)方向的正前方向或正后方向放一條形磁鐵將如何運(yùn)動(dòng)？討論結(jié)果：由于小球在運(yùn)動(dòng)方向受磁鐵作用，會(huì)使小球加速或減速，但仍做直線運(yùn)動(dòng)。（動(dòng)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(dòng)方向一側(cè)放一條形磁鐵時(shí)小球?qū)⑷绾芜\(yùn)動(dòng)？討論結(jié)果：由于小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到一個(gè)側(cè)力，小球?qū)⒏淖冘壽E而做曲線運(yùn)動(dòng)。（動(dòng)畫演示受力分析）2、從以上實(shí)驗(yàn)得出三個(gè)啟示：?jiǎn)⑹疽唬何矬w有初速度但不受外力時(shí)，將做什么運(yùn)動(dòng)？（提問(wèn)） 答：勻速直線運(yùn)動(dòng)（如實(shí)驗(yàn)一）啟示二：物體沒(méi)有初速度但受外力時(shí)，將做什么運(yùn)動(dòng)？（提問(wèn)） 答：做加速直線運(yùn)動(dòng)（如自由落體運(yùn)動(dòng)等）啟示三：物體既有初速度又有外力時(shí)，將做什么運(yùn)動(dòng)？ 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(shí)將做直線運(yùn)動(dòng)。（如豎直上拋、實(shí)驗(yàn)二等）b、當(dāng)初速度與外力不在同一直線上時(shí)，做曲線運(yùn)動(dòng)。（如實(shí)驗(yàn)三、水平拋物體等）提問(wèn)：根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)及啟示，分析做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是什么？3、結(jié)論：做曲線運(yùn)動(dòng)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(gè)角度 討論：1、 物體的初始狀態(tài)如何？答：靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)（說(shuō)明：題目沒(méi)有明確）2、 合外力情況如何？答：開(kāi)始合外力為零，當(dāng)撤去一個(gè)力時(shí)，物體將受到與撤去的力大小相等，方向相反的合外力。（動(dòng)畫演示受力分析過(guò)程）3、 物體將如何運(yùn)動(dòng)？答：a、當(dāng)初速度為零時(shí)，一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)b、當(dāng)初速度不為零時(shí)，當(dāng)初速度方向與合外力方向相同或相反時(shí)，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)初速度與合外力方向有角度時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)。因此本題答案是：C?？偨Y(jié)：3、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件（1）播放視頻資料：一個(gè)在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)的鋼珠，如果從旁給它施加一個(gè)側(cè)向力，它的運(yùn)動(dòng)方向就會(huì)改變，不斷給鋼珠施加側(cè)向力，或者在鋼珠運(yùn)動(dòng)的路線旁放一塊磁鐵，鋼珠就偏離原來(lái)的方向而做曲線運(yùn)動(dòng)。（2）【實(shí)驗(yàn)】：實(shí)驗(yàn)觀察完模擬實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)。（3）【提問(wèn)】：學(xué)生舉例說(shuō)明物體為什么做曲線運(yùn)動(dòng)。（4）用牛頓第二定律分析物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件：當(dāng)合力的方向與物體的速度方向在同一直線上時(shí)，產(chǎn)生的加速度也在這條直線上，物體就做直線運(yùn)動(dòng)。如果合力的方向跟速度方向不在同一條直線上時(shí)