曲線運動集體教案

1、第五章 曲線運動集體教案第一節(jié) 曲線運動執(zhí)筆：田婧 審核：備課組 課時：3課時教學目標：一、知識與技能1.知道什么是曲線運動2. 知道曲線運動是一種變速運動，知道曲線運動中瞬時速度的方向能在曲線的軌跡上畫出各點的速度方向。2.掌握物體做曲線運動的條件及分析方法。二、過程與方法通過物體做曲線運動的條件的分析，提高學生能抓住要點對物理現(xiàn)象技術分析的能力三、情感態(tài)度與價值觀使學生會在日常生活中，善于總結和發(fā)現(xiàn)問題。教學重點1物體做曲線運動的方向的確定2物體做曲線運動的條件教學難點物體做曲線運動的條件教學過程新課引入：拋出一顆糖或粉筆頭，學生接住。問：糖做什么運動？怎么分析這類運動？這是本章學習的內容

2、。首先學習：什么是曲線運動？用哪些物理量來描述它，物體做曲線運動的條件是什么?第一節(jié) 曲線運動新課教學：師：請同學們先閱讀教材，并思考導學案上的問題，同時做好記錄。學生展示，教師總結。（一） 曲線運動的物體的位移問題一：運動會上，射擊運動員將子彈水平射出，子彈在空中做曲線運動。（1） 子彈在空中做運動的過程中，子彈相對于槍口的位移是否發(fā)生變化？（2） 為描述子彈的運動，需建立怎樣的坐標系？如何在這種坐標系中描述子彈的位移？結論：可以通過二維坐標系描述曲線運動，用兩個分矢量表示和位移。（二） 曲線運動的物體的速度方向ABCD問題二：（1）請列舉你見過的曲線運動，說明做曲線運動的物體在任意時刻速度

3、的方向？（2）曲線運動和直線運動明顯的區(qū)別是什么？（3）下圖是某曲線滑梯，試標出人從滑梯上滑下時在A、B、C、D各點的速度方向。（4）為什么曲線運動是變速運動？反過來說對嗎？（舉例說明）（5）水平射出的子彈在某一時刻速度的大小和方向如何表示？ （1）師：手通過細線拉一小球在光滑水平面上做圓周運動，在某位置A突然放手，描出小球的運動方向。 生：沿切線方向飛出。然后引導學生分析原因：放手后小球速度方向不再發(fā)生變化，由于慣性，從即刻起小球做勻速直線運動，沿切線飛出。視頻實例：a：在砂輪上磨刀具時，刀具與砂輪接觸處有火星沿砂輪的切線方向飛出； b：撐開的帶著水的傘繞傘柄旋轉，傘面上的水滴沿傘邊各點所劃

4、圓周的切線方向飛出。c：飛出去的鏈球d：在泥濘的道路上啟動摩托車剛才的幾個物體的運動軌跡都是圈，我們總結曲線運動的方向沿著切線方向，但對于一般的曲線運動是不是也是這樣呢?下面我們來做個實驗看一看，一般的曲線運動是什么情況。(演示實驗)如圖613所示：水平桌面上擺一條曲線軌道，它是由幾段稍短的軌道組合而成的鋼球由軌道的一端滾入(通過壓縮彈簧射人或通過一個斜面滾入)，在軌道的束縛下鋼球做曲線運動。在軌道的下面放一張白紙，蘸有墨水的鋼球從出口A離開軌道后在白紙上留下一條運動的軌跡，它記錄了鋼球在A點的運動方向。拿去一段軌道，鋼球的軌道出口改在田中且同樣的方法可以記錄鋼球在軌道B點的運動方向。觀察一下

5、，白紙上的墨跡與軌道(曲線)有什么關系？墨跡與軌道只有一個交點，說明了墨跡所在的直線為軌道所在曲線在該點的切線，也就是說質點在某一點（或某一時刻）的速度的方向是在曲線的這一點的切線方向。師生分析總結得到：質點在某一點（或某一時刻）的速度的方向是在曲線的這一點的切線方向。（2）生：物體的運動軌跡是直線，它就做直線運動。若為曲線，就做曲線運動。曲線運動與直線運動明顯的區(qū)別是，曲線運動的方向是時刻改變的。（3）學生練習（4）生：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，由于曲線運動的速度方向在其所處位置的切線上，一直在變化，所以曲線運動是變速運動。由加速度的定義a=/t可

6、得物體具有加速度。生：但是，具有加速度的變速運動不一定是曲線運動。如果加速度和速度方向在一條直線上的，那么物體的速度會增加或減小，它仍然是變速運動，但不是曲線運動。（5）可以通過兩個分矢量來表示大小，速度方向與水平方向的夾角來表示方向師：那么物體在什么條件下才做曲線運動呢？（三） 物體做曲線運動的條件問題三：（1）一小鋼球在水平光滑來面上正在做勻速直線運動，給你一磁鐵，如何使小鋼球加速仍做直線運動，減速仍做直線運動。做曲線運動？（2）請舉例說明物體做作曲線運動的條件？（3）從牛頓第二定律出發(fā)，說明物體做曲線運動的條件。（1）如果將一磁鐵放在它的前方，鋼球會加速仍做直線運動。放在它后方，鋼球會減

7、速仍做直線運動，如果放在側向，鋼球做曲線運動。（觀看視頻）（2）學生舉例說明物體做曲線運動的條件：隨手拋出一個粉筆頭的曲線運動，人造衛(wèi)星的曲線運動，騎摩托車過彎道的曲線運動中各自的受力情況師生互動總結：直線加速： F的方向與v的方向一致。直線減速： F的方向與v的方向相反。曲線運動： F的方向與v的方向成一角度；此時，物體的加速度與V的方向也呈一定的角度。即且F與v的夾角既不等于0也不等于180。（3）生用牛頓第二定律分析物體做曲線運動的條件：從牛頓第二定律出發(fā)，當合力的方向與物體的速度方向在同一直線上時，產生的加速度也在這條直線上，物體就做直線運動。如果合力的方向跟速度方向不在同一條直線上時

8、，產生的加速度就和速度成一夾角，這時，合力就不但可以改變速度的大小，而且可以改變速度的方向，物體就做曲線運動。問題四：下圖是拋出的鉛球運動軌跡的示意圖（把鉛球看成質點）畫出鉛球沿這條曲線運動時在A、B、C、D、E各點的速度方向，及鉛球在各點的受力方向（空氣阻力不計） 小結：1. 曲線運動中速度的方向是時刻改變的，質點在某一點的瞬時速度的方向在曲線的這一點的切線上2. 物體做曲線運動的條件.作業(yè):見導學案板書: 第二課時：運動的合成和分解教學目標一、知識與技能1.知道物體的運動軌跡不是直線時，需要建立平面直角坐標系進行研究2. 在具體情景中，知道合運動、分運動分別是什么，知道其同時性和獨立性；3

9、.初步認識運動的合成和分解的方法遵循平行四邊形法則4、初步知道兩個直線運動的合運動不一定是直線運動。二、過程與方法（1）通過對拋體運動的觀察和思考，了解一個運動可以與幾個不同的運動效果相同，體會等效替代的方法；（2）通過觀察和思考演示實驗，知道運動獨立性學習化繁為筒的研究方法；（3）掌握用平行四邊形定則處理簡單的矢量運算問題。三、情感態(tài)度與價值觀（1）通過觀察，培養(yǎng)觀察能力；（2）通過討論與交流，培養(yǎng)勇于表達的習慣和用科學語言嚴謹表達的能力。教學重點：1.明確一個復雜的運動可以等效為兩個簡單的運動的合成或等效分解為兩個簡單的運動.2.理解運動合成、分解的意義和方法.教學難點：1.分運動和合運動

10、的等時性和獨立性.2.理解兩個直線運動的合運動可以是直線運動，也可以是曲線運動.教學建議生活和生產中遇到的運動都是比較復雜的運動，直接研究復雜的運動有一定困難，所以研究復雜運動時，人為地把它分解為幾個簡單的運動來研究，這是一種處理問題的方法。教學中一定要做好實驗，通過實驗給學生一個感性認識，總結出：合運動與分運動具有等時性。并初步向學生揭示兩個分運動之間互不影響、各自獨立進行運動的獨立性原理（該原理下節(jié)課教學中結合平拋運動的分解加以強化）。教學過程新課引入：教師活動：提出問題：關于合成和分解的問題我們已經學過，是什么的合成與分解呢？學生回答：力的合成與分解。教師活動：繼續(xù)提問：進行力的合成和分

11、解時遵循什么規(guī)律？學生回答：平行四邊形定則教師活動：引入課題今天我們學習關于運動的合成與分解問題。運動的合成與分解又是如何進行的呢？為什么要學習運動的合成與分解呢？新課教學：請先閱讀教材思考：問題一：在物理1的學習中，我們是如何定量描述物體的直線運動情況的？如研究物體運動的時間和時刻、位置和位移速度的變化等情況？如果物體的運動軌跡不是直線，應該建立怎樣的坐標系？思考、回顧學過的知識并回答：描述物體的直線運動時，在參考系中建立一維坐標系，用坐標和坐標的變化來研究。物體的運動軌跡不是直線，應建立平面直角坐標系。（一）分運動和合運動教師活動：實驗演示（演示兩次）：紅蠟塊的運動。1、管不動，紅蠟塊在注

12、滿水的長直玻璃管中勻速上浮時間t。2、紅蠟塊上升的同時將管子勻速右移，觀察蠟塊的運動時間t。學生活動：觀察實驗1、注意觀察小蠟塊的運動情況。2、注意實驗時強調的問題。3、在觀察完成以后討論思考下面思考題。上述三個運動哪一個的效果和另外兩個依次進行的效果相同？問題二：討論： 說明紅蠟塊在豎直方向做什么運動？在水平方向做什么運動？實際在哪個方向做什么運動？蠟塊的分運動和合運動所用時間有什么關系？在效果上有何關系？紅蠟塊的合速度應如何求解？紅蠟塊在t時刻處于怎樣的位置？沿著什么樣的軌跡運動？教師活動：聽取學生描述觀察到的實驗現(xiàn)象，點評總結：1、合運動是實際發(fā)生的運動，其余具有某一方面效果的運動則為分

13、運動。2、合運動與分運動具有等時性，即同時開始，同時結束。各分運動合成起來與合運動有相同的效果3、各個分運動具有獨立性.即各個分運動互不影響。4、分運動與合運動滿足平行四邊定則即分運動和合運動的關系獨立性：分運動之間是互不相干的，即各個分運動均按各自規(guī)律運動，彼此互不影響。等時性：各個分運動及其合運動總是同時發(fā)生，同時結束，經歷的時間相等；等效性：各分運動疊加起來的效果與合運動相同。同體性：分運動和合運動必須對應同一個物體的運動。5、為描述紅蠟塊的運動，建立平面直角坐標系：選蠟塊開始運動的位置為原點，水平向右的方向和豎直向上的方向分別為x軸和y軸的正方向。蠟塊在兩個方向上做的都是勻速直線運動，

14、所以x、y可以通過勻速直線運動的位移公式x=vt獲得，即：x=vxt y=vyt消去t，y=vy x/vx可見表示的是一條過原點的傾斜直線。這也就是說，蠟塊相對于黑板的運動軌跡是直線，即蠟塊做的是直線運動。(二)運動的合成和分解.教師總結：1.概念：已知分運動求合運動叫運動的合成；已知合運動求分運動叫運動的分解2.運動的合成與分解遵循的原則：(1)運動的合成與分解實質（研究內容）：運動是位置隨時間的變化，通常用位移、速度、加速度等物理量描述。所以，運動的合成與分解實質就是對描述運動的上述物理量的合成與分解。(2)定則：由于描述運動的位移、速度、加速度等物理量均是矢量，而矢量的合成與分解遵從“平

15、行四邊形定則”，所以運動的合成與分解也遵從“平行四邊形定則”。問題三：在上述實驗中，若水平方向是加速運動，紅蠟塊的軌跡還是直線運動嗎？怎么分析紅蠟塊的運動？3.運動的合成與分解的目的：運動的合成與分解是解決復雜運動的一種基本方法。它的目的在于把一些復雜的運動簡化為比較簡單的直線運動，這樣就可以應用已經掌握的有關直線運動的規(guī)律來研究一些復雜的曲線運動。例題：例1、 飛機以300km/h的速度斜向上飛行，方向與水平方向成30o。求:水平方向的分速度vx和豎直方向的分速度vy的大小?例2、 火車以12m/s的速度向東行駛，雨點的速度為16m/s的速度，方向豎直向下，求：車中的人所觀察到雨點的速度，方

16、向如何？例3：如圖所示，用繩子把小船拉向湖的岸邊，若收繩的速度v恒定不變，試分析在靠岸過程中，船的速度怎樣變化？（試分析其合運動與分運動的效果）.參考答案小船實際向左的運動是合運動 隨繩的運動是分運動一. 垂直繩的擺動是分運動二.總結：4.對實際運動進行分解的方法第一、分析對實際運動產生影響的因素有哪些，從而明確實際運動同時參與了哪幾個運動。第二、要明確各個分運動各自獨立，互不影響，其位移、速度、加速度各自遵循自己的規(guī)律。第三，要明確各個分運動和合運動是同時進行的。合運動的位移、速度、加速度與各個分運動的位移(速度、加速度)在同一時間(同一時刻)滿足平行四邊形定則。那么，已知其中幾個量可求另外

17、幾個量。課堂小結第三課時: 輪船渡河問題方法一：將輪船渡河的運動看作水流的運動(水沖船的運動)和輪船相對水的運動(即設水不流動時船的運動)的合運動。方法二：將船對水的速度沿平行于河岸和垂直于河岸方向正交分解如圖所示，則v1+v2cos為輪船實際上沿河岸方向的運動速度，v2sin為輪船垂直于河岸方向的運動速度要使船垂直橫渡，則應使v1+v2cos=0，此時渡河位移最小為d。要使船渡河時間最短，則應使。v2sin最大，即當=900時，渡河時間最短為t=d/v2。例1、一條河流寬度為180m，水流速度是v1=2.5m/s，(1)若船在靜水中航行速度為v2=5m/s，求：如果要求船劃到對岸時間最短，則船頭應指向什么方向?最短時間是多少?位移是多少?如果要求船劃到對岸航程最短，則船頭應指向什么方向?最短航程是多少?所用時間多長?(2)