高中物理必修二第5章第1節(jié)牛頓第一定律 教學(xué)設(shè)計(jì)

1、21世紀(jì)教育網(wǎng) 精品試卷第 PAGE 2 頁(yè) （共 NUMPAGES 2 頁(yè)）人教版高中物理必修2教學(xué)設(shè)計(jì)課題 曲線運(yùn)動(dòng)單元5學(xué)科物理年級(jí)高一教材分析本節(jié)課所采用的教材是人教版高中物理必修2第五章第一節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容是這一章的基礎(chǔ)，要求學(xué)生學(xué)習(xí)后知道曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向，理解物體作曲線運(yùn)動(dòng)的條件。“曲線運(yùn)動(dòng)”作為本章的開篇，總體介紹了曲線運(yùn)動(dòng)的諸多特征：運(yùn)動(dòng)的軌跡為曲線的運(yùn)動(dòng)叫做曲線運(yùn)動(dòng)；曲線運(yùn)動(dòng)是一個(gè)變速運(yùn)動(dòng)；質(zhì)點(diǎn)作曲線運(yùn)動(dòng)某一點(diǎn)的速度方向沿著曲線該點(diǎn)的切線方向；物體作曲線運(yùn)動(dòng)的條件是物體所受的作用力與速度方向不在一條直線上。學(xué)習(xí)了本節(jié)的知識(shí)，才能更好的理解和掌握平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)等幾個(gè)特殊

2、的曲線運(yùn)動(dòng)，為后面的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)?？梢哉f本節(jié)是一個(gè)總述，介紹所有曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，后面的幾小節(jié)作為分支，本章總體看有著從普遍到特殊的安排特點(diǎn)。教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)一、教學(xué)目標(biāo)1、知道什么是曲線運(yùn)動(dòng)。2、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)。3、理解物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。能用牛頓第二定律分析曲線運(yùn)動(dòng)的條件，掌握速度與合外力方向與曲線彎曲情況之間的關(guān)系。4、感受生活中的曲線運(yùn)動(dòng)，增強(qiáng)對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲。二、核心素養(yǎng)物理觀念：理解物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，能運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析曲線運(yùn)動(dòng)的條件，掌握速度和合外力方向與曲線彎曲情況之間的關(guān)系，形成曲線運(yùn)動(dòng)的物理觀念科學(xué)思維：通過探究的過程，讓

3、學(xué)生體會(huì)得到結(jié)論的科學(xué)方法：歸納法科學(xué)探究：通過實(shí)驗(yàn)探究過程組織學(xué)生總結(jié)出曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向；并給予理論證明?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：體會(huì)當(dāng)所取變量范圍足夠小時(shí)，變和不變的統(tǒng)一性、曲和直的統(tǒng)一性，滲透辯證唯物主義世界觀；重點(diǎn)1什么是曲線運(yùn)動(dòng)2物體做曲線運(yùn)動(dòng)的方向的確定3物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件難點(diǎn)1、理解曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。2、用牛頓第二定律分析物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，能用曲線運(yùn)動(dòng)相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際的問題。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課實(shí)驗(yàn)1：豎直向上將糖拋出我手上是一塊糖，現(xiàn)在我將糖豎直向上拋出,你觀察到的糖的運(yùn)動(dòng)軌跡是怎樣的呢？出示動(dòng)畫:糖的運(yùn)動(dòng)教師總結(jié):糖的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線。實(shí)驗(yàn)2：斜拋

4、出糖果現(xiàn)在我再來拋一次糖，誰(shuí)接住了，這塊糖就歸誰(shuí)了。但是不能光忙著接糖，要注意觀察糖的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生了怎樣的變化？教師總結(jié):可以看到糖的運(yùn)動(dòng)軌跡已經(jīng)不再是直線了，糖在空中劃過了一道優(yōu)美的曲線。今天咱們就來研究這種不同于直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)形式曲線運(yùn)動(dòng)學(xué)生仔細(xì)觀察并回答：運(yùn)動(dòng)軌跡是直線，是豎直上拋運(yùn)動(dòng)配合教師接住糖果并回答：是一條曲線 通過演示實(shí)驗(yàn)引入新課，兩種運(yùn)動(dòng)軌跡相類比，讓學(xué)生很明顯的觀察到二者的區(qū)別。講授新課一、曲線運(yùn)動(dòng)及其速度的方向1、曲線運(yùn)動(dòng)：軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫做曲線運(yùn)動(dòng)。出示圖片:過山車和摩天輪2、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向思考：曲線運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)相比，除運(yùn)動(dòng)軌跡不同，還有什么不同？你能舉例說明嗎

5、？出示圖片:運(yùn)動(dòng)員擲鏈球出示運(yùn)動(dòng)員擲鏈球的視頻教師總結(jié)：運(yùn)動(dòng)員擲鏈球時(shí)，鏈球在手的牽引下做曲線運(yùn)動(dòng)，一旦運(yùn)動(dòng)員放手，鏈球即刻飛出。放手的時(shí)刻不同，鏈球飛出的方向也不一樣。可見，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度的方向在不斷變化。下面我們來研究做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在某一時(shí)刻的速度方向。演 示：觀察做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向1、實(shí)驗(yàn)器材白紙、幾段弧形軌道、沾有紅色印泥的鋼球。2、實(shí)驗(yàn)步驟（1）在水平桌面上放一張白紙，白紙上擺一條由幾段稍短的弧形軌道組合而成的彎道。（2）使表面沾有紅色印泥的鋼球以一定的初速度從彎道的 C 端滾入，鋼球從出口 A 離開后會(huì)在白紙上留下一條運(yùn)動(dòng)的痕跡，即為鋼球在 A 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向。（3）

6、拆去一段軌道，出口改在 B。用同樣的方法可以記錄鋼球在 B 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向。思考討論：白紙上的印跡與軌道（曲線）有什么關(guān)系？白紙上的印跡與軌道（曲線）相切。知識(shí)拓展：數(shù)學(xué)概念曲線的切線在初中數(shù)學(xué)里我們已經(jīng)知道了圓的切線。對(duì)于其他曲線，切線指的是什么？ 如圖：過曲線上的 A、B 兩點(diǎn)作直線，這條直線AB叫作曲線的割線。設(shè)想 B 點(diǎn)逐漸沿曲線向 A 點(diǎn)移動(dòng)，這條割線的位置也就不斷變化。當(dāng) B 點(diǎn)非常非常接近 A 點(diǎn)時(shí)，這條割線就叫作曲線在 A 點(diǎn)的切線。假設(shè)圖中的曲線是某一質(zhì)點(diǎn)在時(shí)間t內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡。這段時(shí)間內(nèi)的位移即為割線AB，平均速度的方向就是割線AB的方向。如果t取得越小，平均速度的方向依次變?yōu)?/p>

7、割線AC、AD、AE、AF的方向。當(dāng)t0時(shí),割線就成了切線，即平均速度極限值即為A點(diǎn)的瞬時(shí)速度，它的方向便在過A的切線方向上。3、實(shí)驗(yàn)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)的速度方向，沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。出示圖片：砂輪出示視頻：常見曲線運(yùn)動(dòng)中的瞬時(shí)速度的方向。思考：請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合已有知識(shí)來判定曲線運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)還是變速運(yùn)動(dòng)？速度是矢量，既有大小，又有方向。由于曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是變化的，所以曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。練習(xí)1：質(zhì)點(diǎn)沿曲線從左向右運(yùn)動(dòng)，畫出質(zhì)點(diǎn)在A、B、C 三點(diǎn)的速度方向。答案：練習(xí)2：下列說法正確的是（ ）A、做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向必定變化B、速度變化的運(yùn)動(dòng)必定是曲

8、線運(yùn)動(dòng)C、曲線運(yùn)動(dòng)中質(zhì)點(diǎn)在某點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向，就是曲線上這一點(diǎn)的切線方向D、物體做曲線運(yùn)動(dòng)，速度大小必定變化答案：AC知識(shí)小結(jié)：1、變速運(yùn)動(dòng)指速度變化的運(yùn)動(dòng)。速度的變化有：速度大小變化、速度方向變化、速度大小和方向都變化。在物體運(yùn)動(dòng)的過程中，即使速度大小不變，但方向變化，仍為曲線運(yùn)動(dòng)。2、做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，不管速度大小是否變化，只要其方向變化，速度就會(huì)發(fā)生變化，因此曲線運(yùn)動(dòng)必定是變速運(yùn)動(dòng)。3、作直線運(yùn)動(dòng)的物體，如果速度方向不變，其大小變化，也稱為變速運(yùn)動(dòng)。二、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件思考與討論:物體如果不受力，將靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)。那么，你認(rèn)為物體在什么條件下做曲線運(yùn)動(dòng)呢？物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于

9、速度方向時(shí)刻改變，物體的加速度一定不為 0，因此，物體所受的合力一定不為 0。但如果物體所受的合力方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向在一條直線上時(shí)，物體會(huì)做變速直線運(yùn)動(dòng)。那么，物體受什么樣的力才會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)呢？演 示 觀察鋼球的運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)驗(yàn)器材鋼球、磁鐵、帶有斜槽的桌面。實(shí)驗(yàn)步驟（1）讓鋼球從斜槽上沿直線下滑，在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)。（2）在鋼球運(yùn)動(dòng)路線的正前方或旁邊放一塊磁鐵觀察鋼球的運(yùn)動(dòng)。出示視頻：觀察鋼球的運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)物體受到的合力的方向與速度方向不在同一條直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)。1、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件（1）物體具有初速度。（2）物體受到的合力的方向與速度方向不在同一條直線上，而是成一角度。

10、2、做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，所受合力的方向總是與速度方向不共線且指向曲線的凹側(cè)。無力不拐彎，拐彎必有力3、直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)以及勻變速和變加速運(yùn)動(dòng)的判定。直線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)F（或a）跟v在一條直線上F（或a）跟v不在一條直線上a 恒定a變化a 恒定a 變化勻變速直線運(yùn)動(dòng)變加速直線運(yùn)動(dòng)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)變加速曲線運(yùn)動(dòng)教師總結(jié):判斷直線還是曲線運(yùn)動(dòng)關(guān)鍵看a 與v 是否同一直線；判斷勻變速還是變加速關(guān)鍵看a 是否恒定。做一做：用飛鏢顯示曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向出示圖片：飛鏢的運(yùn)動(dòng)軌跡取一根稍長(zhǎng)的細(xì)桿，一端固定一枚鐵釘，另一端用羽毛或紙片做成尾翼，這樣就得到了一個(gè)能夠顯示曲線運(yùn)動(dòng)速度方向的“飛鏢”。在空曠地帶把飛鏢拋出

11、，飛鏢在空中各點(diǎn)的指向就是它在該點(diǎn)的速度方向。飛鏢落至地面插入泥土后的指向就是它落地瞬時(shí)的速度方向。改變飛鏢的投射角，觀察它在飛行過程中直到插入泥土?xí)r的速度方向。課堂練習(xí)1物體受恒力作用，合力與速度成銳角，則物體做_運(yùn)動(dòng)（選填“直線“或“曲線”），速率將_ （選填“增大”或“減小”）。答案：曲線；增大2 當(dāng)物體所受_的方向與它的_方向不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)。答案：合外力；速度3、一質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)，則在這段時(shí)間內(nèi)（ ）A、速度一定在不斷地改變，加速度也一定不斷地改變B、速度方向一定不斷地改變，加速度可以不變 C、速度大小可以不變，加速度一定不斷地改變D、速度可以不變，加速度

12、也可以不變答案： B4、如圖所示，物體在恒力F作用下沿曲線從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，這時(shí)突然使它所受的力反向，但大小不變，即由F變?yōu)?F，在此力的作用下，關(guān)于物體以后的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法中正確的是（ ）A物體不可能沿曲線Ba運(yùn)動(dòng) B物體不可能沿直線Bb運(yùn)動(dòng) C物體不可能沿曲線Bc運(yùn)動(dòng) D物體不可能沿原曲線BA返回答案： A B D觀察圖片過山車和摩天輪學(xué)生思考討論學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)器材閱讀實(shí)驗(yàn)步驟，了解實(shí)驗(yàn)并仔細(xì)觀察曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向?qū)W生思考討論學(xué)生閱讀理解曲線的切線學(xué)生仔細(xì)觀看視頻。學(xué)生練習(xí)思考與討論在什么條件下做曲線運(yùn)動(dòng)閱讀實(shí)驗(yàn)步驟觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀看視頻說出物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件學(xué)生思考回答學(xué)生練習(xí)幫助學(xué)生理解曲線運(yùn)動(dòng)鍛煉學(xué)生總結(jié)交流能力和自學(xué)能力為理解曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向打下基礎(chǔ)。進(jìn)一步理解曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向讓學(xué)生理解化曲為直和極限的思想。幫助學(xué)生理解曲線運(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)的速度方向，沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向鞏固曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向進(jìn)一步理解曲線運(yùn)動(dòng)為下面實(shí)驗(yàn)做鋪墊為總結(jié)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件打下基礎(chǔ)鍛煉學(xué)生總結(jié)以及語(yǔ)言表達(dá)能力幫助學(xué)生理解直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)以及勻變速和變加速運(yùn)動(dòng)的判定鞏固所學(xué)的知識(shí)課堂小結(jié)1、曲線運(yùn)動(dòng)：軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫做曲線運(yùn)動(dòng)。2、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向：質(zhì)點(diǎn)在