曲線運動教材分析

1、0808物理學(xué)一班黃頌2008230109220082301092高中物理第一冊第五章曲線運動教材分析一. 在整體中的地位運動和力的關(guān)系是力學(xué)的主題，研究力學(xué)最基礎(chǔ)知識和核心規(guī)律已在教材的前三章作了初步 的闡述，因此，力學(xué)體系的知識框架、分析方法已具雛形。曲線運動與前三章構(gòu)成了派生和包容的關(guān)系。曲線運動是牛頓第二運動定律在研究不同運動形式的擴展和延伸，將 進一步加深對速度、加速度及其關(guān)系的理解，加深對牛頓運動第二定律的理解，提高應(yīng)用牛頓運動定律分析和解決實際問題的能力。學(xué)生認知結(jié)構(gòu)中已具備了同化這章新知識、新概念的支撐點。二. 知識結(jié)構(gòu)注意新舊知識的鋪墊和呼應(yīng)；注重物理過程、物理情景的分析 教

2、材注意新舊知識的鋪墊，注意初高中知識的銜接。平拋物體的運動充分利用了運動合成和分解的方法，將一個較為復(fù)雜的曲線運動分解為很熟悉很簡單的兩個直線運動，進而用牛頓第二運動定律定量描述，最后再用實驗驗證。勻速圓周運動的實例分析 離心現(xiàn)象及其應(yīng)用這兩節(jié)從內(nèi)容到例題的編擬，都有一定的寓意，都很強化力學(xué)體系已學(xué)過的主干知識在新知識、新情景中應(yīng)用。突出對思路的分析及解決問題的方法。這里的主干知識就是力的概念的認識、受力分析方法、矢量合成分解法、運動和力的分析方法、牛頓運動的三個定律和勻變速直線運動的規(guī)律。教材這樣前后知識的有機銜接、鋪墊、講清問題的來龍去脈， 不僅有利于學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的完善，而且在這樣知識體系

3、的潛移默化的熏陶中，培養(yǎng)分析、解決問題的能力。教材更加注重由易到難，由簡到繁，更符合學(xué)生的認知規(guī)律。運動的合成和分解刪去原教材中學(xué)生不熟悉的渡船問題，改用蠟塊在水平移動的玻璃管上浮的演示實驗，引導(dǎo)學(xué)生觀察，得到運動合成和分解規(guī)律，非常直觀，易為學(xué)生接受理解。向心加速度公式，教材是直 接給出的。其公式的推導(dǎo)過程由閱讀材料說明。教材首先通過向心力演示器，引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考向心力大小與那些因素有關(guān)，在得到F=m r 32后，再引入牛頓第二運動定律. , 一 、一-2. .F=m a,這樣很自然礙到向心加速度公式a=r w,教材作這樣的淡化處理，在認知的攻輯上是可以接受的，學(xué)生也好理解。這種處理，降低

4、了學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的困難，符合學(xué)生認知發(fā)展規(guī)律。三. 重、難點1.運動的合成和分解(1)實質(zhì)： 運動是位置隨時間的變化，通常用位移、速度、加速度等物理量來描述，所 以運動的合成與分解實質(zhì)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、加速度等物理量均為矢量，運動的合成和分解 也遵從“平行四邊形定則”。位移是一個純空間量，速度與加速度則反映了時間和空間的關(guān) 系。在實施運動的合成與分解時，只是借助平行四邊形定則將描述運動的上述物理量中所反映的空間部分進行合成與分解。而對上述物理量中所包含的時間因素卻無法合成與分解，這是分運動和合運動具備“同時性”特征的基礎(chǔ)。(3)運動分

5、解和力分解在效果上是本質(zhì)不同的分解，雖然都遵循平行四邊形定則。2.已知兩個分運動性質(zhì)和特點，如何判斷合運動的性質(zhì)和軌跡0808物理學(xué)一班黃頌2008230109220082301092引導(dǎo)學(xué)生將每個分運動的初始速度合成，加速度合成，最終依據(jù)初始的合速度和合加速度方向判定3.平拋物體，其位置和速度如何隨時間變化、軌跡如何形成？在運動的合成和分解 教學(xué)中，要使學(xué)生理解分運動和合運動的關(guān)系， 在平拋運動分析時， 可用假設(shè)法歸納平拋運動規(guī)律： 假設(shè)物體剛拋出的瞬間不受重力的作用， 物體將會沿水平方 向以初速度M做勻速直線運動；假設(shè)物體沒有V0,則物體在重力作用下做自由落體運動。事實上，上述兩方面的假設(shè)

6、是不可能的。做平拋運動的物體既具有初速度V。，又要在重力作用下運動。因此平拋運動的物體將參與兩個方向的運動。這里最好用計算機設(shè)計飛機投彈的動畫軟件為學(xué)生模擬演示，通過慢動作及定格處理， 運用運動分解法，注意觀察彈在空間位置的變化。4.向心力概念的建立將教材“做一做“的小實驗改做課堂分組實驗，讓學(xué)生對向心力有切身感受，實驗時并提出 問題，讓同學(xué)思考：小球受到什么力？拉力方向有何特點？ 一旦繩斷或松手，球又如何？并依次改變轉(zhuǎn)動角速度、半徑、小物體的質(zhì)量，體驗一下手拉細繩的力如何變化。最后再引導(dǎo)學(xué)生例舉生活實例說明向心力的來源，并說明向心力是合力，是效果力。5.自行車在水平面轉(zhuǎn)彎的向心力是什么力提供

7、的？自行車在轉(zhuǎn)彎時向心力的來源有幾種說法： 一是由于車身傾斜， 重力不通過支點，而將重力 分解為沿水平方向的分力和沿車傾斜方向的分力，因為沿車身方向的二力平衡， 故重力在水平方向的分力提供了轉(zhuǎn)彎時所需的向心力。另一種說法與此類似，不過認為是向心力是重力和沿車身傾斜方向的支持力的合力。這兩種說法的共同點是地面的支持力不再像平直前進時那樣豎直向上，而是斜向上了，這種說法是錯誤的，因為水平地面對車的支持力總是豎直向上的，支持力方向不會因為車身的傾斜而改變。正確的說法是：當(dāng)轉(zhuǎn)動把手迫使自行車轉(zhuǎn)彎時，由于慣性，車有向彎道外側(cè)移動的趨勢，因 而路面對它產(chǎn)生了一個指向內(nèi)側(cè)的靜摩擦力。正是因為這個靜摩擦力提供

8、了轉(zhuǎn)彎時所需的向心力。6.離心現(xiàn)象離心現(xiàn)象一般是因為物體做勻速圓周運動時的速度增大時，所需要提供的向心力也要增大，這是物體受到的附著力， 或摩擦力，小于所需的向心力，不足以維持在原軌道上 運動，產(chǎn)生一種離心傾向。而不是有個什么離心力大于向心力的緣故。7.兩種曲線運動的比較高中物理所介紹的平拋運動和勻速圓周運動，實際上分別代表著加速度恒定的“勻變速曲線運動”和加速度不斷變化的“變加速曲線運動”這兩類不同的曲線運動。四. 目的要求本章在直線運動的基礎(chǔ)上， 以平拋運動和勻速圓周運動為例， 研究物體做曲線運動的條 件和規(guī)律，學(xué)習(xí)研究曲線運動的基本方法： 運動的合成和分解。了解并知道運動的合成和分 解、

9、曲線運動中質(zhì)點的速度沿軌道的切線方向，且必須有加速度；理解并掌握平拋運動、勻速率圓周運動、線速度、角速度、周期、向心力、和向心加速度概念。通過本章教學(xué)，使學(xué)生能進一步認識到： 牛頓運動定律對不同的機械運動是普遍適用的， 并體會到，研究不同的運動要注意各自的特點，對具體問題進行具體分析， 要學(xué)會將知識在不同情況下進行遷移和靈活應(yīng)用。0808物理學(xué)一班黃頌2008230109220082301092五. 內(nèi)容講法及對實驗、習(xí)題的處理1、內(nèi)容講法:（1）新概念教學(xué)的一般模式：實驗探索建立概念教材在研究曲線運動中速度方向和條件，運動的合成和分解“向心力”概念，“向 心力大小與哪些因素有關(guān)”，都是在實驗

10、觀察、探索的基礎(chǔ)上建立的概念。其教學(xué)過程的模式是：先提出課題，進行猜想或提出假設(shè)，設(shè)計實驗方案，實驗檢驗，得出結(jié)論。（2）概念應(yīng)用教學(xué)的一般模式這章內(nèi)容集中了兩節(jié)概念應(yīng)用課，有勻速圓周運動實例分析離心現(xiàn)象及其應(yīng)用這兩節(jié)課突出概念應(yīng)用的具體問題分析的一般思路、一般方法。建議精心設(shè)計問題，指導(dǎo)學(xué)生閱讀，通過討論，最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主體作用，獲得分析問題，解決問題的思路和方法。 其教學(xué)過程的模式是：設(shè)疑激趣，指導(dǎo)自學(xué)，討論答辯，啟發(fā)釋疑，課后小結(jié)。2、 實驗處理：教材加強了實驗，除了課文中必做的6個演示實驗、一個學(xué)生實驗外，還介 紹了“做一做”兩個小實驗，而與教材配套的錄像帶，還介紹了教學(xué)和實驗室

11、中不易觀察的現(xiàn)象和實驗過程。這既體現(xiàn)了學(xué)科特點， 又利于培養(yǎng)學(xué)生的動手動腦能力，新增加的許多新欄目，非常有利于開闊學(xué)生的眼界。這章例題及編擬的習(xí)題，異常關(guān)注學(xué)生身邊熟悉的許多生活、生產(chǎn)的實際問題，拉近了學(xué)生和“物理”的距離。如火車轉(zhuǎn)彎，汽車過拱橋，飛機俯 沖、投彈，洗衣機的脫水筒，離心器，以及教參上的蕩秋千，跳臺滑雪，雙人花樣滑冰等，使學(xué)生將理論知識同生活、生產(chǎn)實際密切聯(lián)系起來，必將激發(fā)他們對科學(xué)的探究心理。3、 習(xí)題處理：引導(dǎo)學(xué)生自己看例題并思考：兩道例題具體研究的問題是什么？在分析問題的過程中，；兩道例題有哪些相同之處 ？討論分析由同學(xué)自己總結(jié)：=1 * GB3研究對象=2 * GB3運動狀態(tài)分析=3 * GB3受力情況分析=4 * GB3列出動力學(xué)方程，合力即為向心力（體會怎樣讀書，將教材具體的物理情景抽象.概括為一般的思路分析） 問題思考：例1中若火車行駛速度v等于、大于、小于規(guī)定的速度v規(guī)，火車內(nèi)、外軌對輪緣的側(cè) 壓力如何？ 從例2中可以看出，汽車行駛的速度越大，汽車對橋的壓力越小。 試分析一下，當(dāng)汽車的速度不斷增大時，會有什么現(xiàn)象發(fā)生？由上面分析汽車通過凸形橋的思路再分析汽車通過凹形 橋最低點時對橋的壓力。這時的壓力比汽車的重量大還是小