曲線運(yùn)動(dòng)教案

1、5.1 曲線運(yùn)動(dòng) 教案文本式教學(xué)設(shè)計(jì)整體設(shè)計(jì) 本節(jié)主要內(nèi)容是做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向的判定，以及物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)，特別是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并不是勻速運(yùn)動(dòng)，而是一種變速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槲矬w的運(yùn)動(dòng)方向時(shí)刻在變化.教學(xué)中要突出矢量性的分析教學(xué)，讓學(xué)生進(jìn)一步感受矢量的含義. 對于曲線運(yùn)動(dòng)的教學(xué)，教師可以聯(lián)系各種生活實(shí)例以及前面學(xué)習(xí)過的直線運(yùn)動(dòng)的知識(shí)來幫助學(xué)生理解.在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步引入曲線運(yùn)動(dòng)的方向性問題，首先讓學(xué)生討論如何確定曲線運(yùn)動(dòng)的方向，教師可以通過點(diǎn)撥引導(dǎo)，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)而通過實(shí)驗(yàn)找出任意曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向與其運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系，然后教師引導(dǎo)學(xué)生證明這個(gè)結(jié)論.對于

2、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，更要從實(shí)際出發(fā)，通過大量列舉生活中的實(shí)例，分析、總結(jié)、歸納出結(jié)論，千萬不要想當(dāng)然地直接告訴學(xué)生結(jié)論.教給學(xué)生方法比教給學(xué)生知識(shí)重要得多，教師在教學(xué)中一定要突出學(xué)生的主體地位.教學(xué)重點(diǎn)1.什么是曲線運(yùn)動(dòng).2.物體做曲線運(yùn)動(dòng)方向的判斷.3.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.教學(xué)難點(diǎn)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.課時(shí)安排1課時(shí)三維目標(biāo)知識(shí)與技能1.知道曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向，理解曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng).2.知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是所受的合外力與它的速度方向不在一條直線上.過程與方法1.體驗(yàn)曲線運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)的區(qū)別.2.體驗(yàn)曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)及它的速度方向的變化.情感態(tài)度與價(jià)值觀 能領(lǐng)略曲線運(yùn)動(dòng)的奇

3、妙與和諧，培養(yǎng)對科學(xué)的好奇心和求知欲.課前準(zhǔn)備教具準(zhǔn)備：多媒體課件、斜面、小鋼球、小木球、條形磁鐵.知識(shí)準(zhǔn)備：復(fù)習(xí)勻速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和受力情況.教學(xué)過程導(dǎo)入新課情景導(dǎo)入 生活中有很多種運(yùn)動(dòng)情況，我們學(xué)習(xí)過各種直線運(yùn)動(dòng)，包括勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)（包括自由落體）等，我們知道這幾種運(yùn)動(dòng)的共同特點(diǎn)是物體運(yùn)動(dòng)的方向不變.下面我們來欣賞幾組畫面（多媒體播放）： 拋出去的標(biāo)槍、宇宙中的星體的運(yùn)動(dòng)又是一種怎樣的運(yùn)動(dòng)呢？演示導(dǎo)入演示1.自由釋放一支較小的粉筆頭；演示2.平行拋出一支相同大小的粉筆頭.兩支粉筆頭的運(yùn)動(dòng)情況有什么不同呢？學(xué)生交流討論.結(jié)論：前者是直線運(yùn)動(dòng)，后者是曲線運(yùn)動(dòng).復(fù)習(xí)導(dǎo)入 前邊幾章我

4、們研究了直線運(yùn)動(dòng)，同學(xué)們思考以下兩個(gè)問題：1.什么是直線運(yùn)動(dòng)？2.物體做直線運(yùn)動(dòng)的條件是什么？ 學(xué)生交流討論并回答. 在實(shí)際生活中，普遍發(fā)生的是曲線運(yùn)動(dòng)，那么什么是曲線運(yùn)動(dòng)？本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)這個(gè)問題.推進(jìn)新課 曲線運(yùn)動(dòng)是人們常見的運(yùn)動(dòng)形式，如運(yùn)動(dòng)員擲出的鐵餅是沿著曲線運(yùn)動(dòng)的，發(fā)射出的導(dǎo)彈在空中是沿著曲線飛行的，汽車拐彎時(shí)的運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，地球、月球、人造地球衛(wèi)星沿軌道的運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng).讓學(xué)生列舉生活中有關(guān)曲線運(yùn)動(dòng)的例子.問題：曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的，怎樣確定做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)刻速度的方向呢？一、曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向演示1：在旋轉(zhuǎn)的砂輪上磨刀具.演示2：撐開帶有水滴的雨傘繞柄旋轉(zhuǎn)

5、.問題1：磨出的火星如何運(yùn)動(dòng)？為什么？問題2：水滴沿什么方向飛出?為什么?教師此時(shí)可引導(dǎo)學(xué)生用畫圖的方式與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合分析.實(shí)驗(yàn)與探究 用線拴一石頭，用手拿著線的一端，使石塊做圓周運(yùn)動(dòng).當(dāng)石塊旋轉(zhuǎn)到你事先選定的方位時(shí)，將手中的線釋放，石塊拋出，請另一個(gè)同學(xué)記下石塊的落地點(diǎn)，將通過拋出點(diǎn)垂直于地面的豎直線在地面上的垂足與落地點(diǎn)連一條直線.結(jié)論：石頭會(huì)沿脫手處的切線方向飛出.讓學(xué)生總結(jié)出曲線運(yùn)動(dòng)的方向.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的平均速度來近似表示A點(diǎn)的瞬時(shí)速度，時(shí)間取得越短，這種近似越精確，如時(shí)間

6、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？交流討論：先求AB的平均速度，據(jù)式：vAB=可知：vAB的方向與sAB的方向一致，t越小，vAB越接近A點(diǎn)的瞬時(shí)速度，當(dāng)t0時(shí)，AB曲線即為切線，A點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向.可見，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.結(jié)論：曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的，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.補(bǔ)充問題：什么是切線？ P和Q是曲線C上鄰近的兩點(diǎn)，P為定點(diǎn)，當(dāng)Q點(diǎn)沿著曲線C無限地接近P點(diǎn)時(shí)，割線PQ的極限位置PT叫做曲線C在點(diǎn)P的切線，P點(diǎn)叫做切點(diǎn)；經(jīng)過切點(diǎn)P并

7、且垂直于切線PT的直線PN叫做曲線C在點(diǎn)P的法線（無限逼近的思想）.設(shè)疑：曲線運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)還是變速運(yùn)動(dòng)？問題引導(dǎo)：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(dòng)是_.學(xué)生討論并總結(jié)：矢量 變化 加速度 變速運(yùn)動(dòng)課堂訓(xùn)練1.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是（ ）A.曲線運(yùn)動(dòng)的速度大小可能不變 B.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向可能不變C.曲線運(yùn)動(dòng)的速度可能不變 D.曲線運(yùn)動(dòng)可能是勻變速運(yùn)動(dòng)答案：AD2.曲線滑梯如圖所示，試標(biāo)出人從滑梯上滑下時(shí)在A、B、C、D各點(diǎn)的速度方向.提示：人在各點(diǎn)的速度方向在曲線的這一點(diǎn)的切線方向上，且指向人的運(yùn)動(dòng)方向.3.質(zhì)點(diǎn)在力F的作用

8、下做曲線運(yùn)動(dòng)，下列各圖是質(zhì)點(diǎn)受力方向與運(yùn)動(dòng)軌跡圖，正確的是（ ）答案：ACD師生共同分析：曲線運(yùn)動(dòng)既然是變速運(yùn)動(dòng)，它一定要有加速度.問題：那么物體在什么情況下做曲線運(yùn)動(dòng)呢？二、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件<方案一>實(shí)驗(yàn)1.在光滑的水平面上具有某一初速度的小球，在不受外力作用時(shí)將如何運(yùn)動(dòng)？學(xué)生實(shí)驗(yàn)后討論：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).實(shí)驗(yàn)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)？學(xué)生實(shí)驗(yàn)后討論：由于小球在運(yùn)動(dòng)方向受磁力作用，會(huì)使小球加速或減速，但仍做直線運(yùn)動(dòng).實(shí)驗(yàn)3.在光滑的水平面上具有

9、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)？學(xué)生實(shí)驗(yàn)后討論：由于小球在運(yùn)動(dòng)過程中受到一個(gè)側(cè)力，小球?qū)⒏淖冘壽E而做曲線運(yùn)動(dòng).問題一：物體有初速度但不受外力時(shí)，將做什么運(yùn)動(dòng)？ 問題二：物體沒有初速度但受外力時(shí)，將做什么運(yùn)動(dòng)？ 問題三：物體既有初速度又受外力時(shí)，將做什么運(yùn)動(dòng)？結(jié)論：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).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).說明：實(shí)驗(yàn)要在玻璃面實(shí)物展示臺(tái)面上做，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;初速度從一斜槽上滑到臺(tái)面上來實(shí)現(xiàn).結(jié)論：物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是：1.要有初速度；2.要受合外力；

10、3.初速度與合外力有一個(gè)角度.<方案二>實(shí)驗(yàn)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(dòng).問題：給你一塊磁鐵，如何使小鋼球做加速直線運(yùn)動(dòng);減速直線運(yùn)動(dòng);曲線運(yùn)動(dòng).學(xué)生分組討論制定實(shí)驗(yàn)方案.分析論證：加速直線運(yùn)動(dòng)：F的方向與v的方向_.減速直線運(yùn)動(dòng)：F的方向與v的方向_.曲線運(yùn)動(dòng)：F的方向與v的方向_.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(shí)，物體做_；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(shí)，物體就做_.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件：_.注明：可以問題的形式讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并回答.交流與討論1.飛機(jī)扔炸彈，分析為什么炸彈做曲線運(yùn)動(dòng)？

11、2.我們騎摩托車或自行車通過彎道時(shí)，我們側(cè)身騎，為什么？3.盤山公路路面有何特點(diǎn)？火車鐵軌在彎道有何特點(diǎn)？參考解答：1.炸彈離開飛機(jī)后由于慣性，具有與飛機(jī)同樣的水平初速度，且受重力，初速度與重力方向有一定角度，所以做曲線運(yùn)動(dòng).2.騎摩托車或自行車通過彎道時(shí)，我們和車一起做曲線運(yùn)動(dòng)，這個(gè)時(shí)候人和車這個(gè)整體需要一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向成一定夾角的力來完成這個(gè)曲線運(yùn)動(dòng)，我們側(cè)身正是為了提供這個(gè)力.3.盤山公路的路面并不是水平的，而是一邊高一邊低；火車鐵軌在彎道的時(shí)候兩根鐵軌并不是一般高的，而是一個(gè)高一個(gè)低.之所以這樣設(shè)計(jì)，正是因?yàn)楦鞣N車輛爬盤山公路的時(shí)候做的都是曲線運(yùn)動(dòng)，火車拐彎時(shí)也是曲線運(yùn)動(dòng)，這些曲線運(yùn)動(dòng)都

12、需要一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向成一定夾角的力來完成.盤山公路和火車鐵軌的這種設(shè)計(jì)就是為提供這個(gè)力服務(wù)的.課堂訓(xùn)練1.如圖所示，物體在恒力F作用下沿曲線從A運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，這時(shí)突然使它所受的力反向但保持大小不變，則在此力作用下，物體以后的運(yùn)動(dòng)軌跡是圖中3條虛線中的（ ）A.Bc B.Bb C.Ba D.都不是答案：A2.關(guān)于做曲線運(yùn)動(dòng)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(shí)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答案：AC課堂小結(jié)1.曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，即使速度的大小沒有變化，速度的方向也在變化.2.當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體所受合外力的方向跟物體的運(yùn)動(dòng)方向不在同一直線上時(shí)，物體就做曲線運(yùn)動(dòng)，所以物體的加速度方向也跟速度方向不在同一直線上.布置作業(yè) 教材“問題與練習(xí)”1、2、3題.板書設(shè)計(jì)1.曲線運(yùn)動(dòng)一、曲線運(yùn)動(dòng)定義：運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫做曲線運(yùn)動(dòng).二、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件當(dāng)物體所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí)，物體將做曲線運(yùn)動(dòng).三、曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度，沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向.四、曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)曲線運(yùn)動(dòng)過程中速度方向始終在變化，因此曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng).活動(dòng)與探究課題：做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向.過程：讓撐開的帶有水的傘繞著傘柄旋轉(zhuǎn)，傘面上的水滴隨傘做曲線運(yùn)動(dòng).當(dāng)水滴從傘邊飛出時(shí)