高中物理人教版第五章曲線運動曲線運動 【教案】第五章

第1節(jié)曲線運動第1課時[新課教學]二、新課教學(一)曲線運動的特點［教學設(shè)計］通過錄像剪輯結(jié)合曲線運動的定義請同學們分析歸納出來.［錄像剪輯］1.汽車在平直的路面上做直線運動.2.投出去的鉛球做曲線運動.［學生活動設(shè)計］討論歸納.比較這兩種運動的區(qū)別及其各自特點.［師生互動歸納］1.這兩種運動的軌跡不同，一種是直線，另一種是曲線.2.直線運動時，運動方向不變.曲線運動時，運動方向時刻改變.［過渡］設(shè)疑那么，物體做曲線運動的運動方向在具體問題中該如何確定呢？［教學設(shè)計］在這兒先提運動方向，然后強調(diào)運動方向，也即對應(yīng)點的瞬時速度方向，加深大家對這個易混概念的認識.［引深學習］CAI課件結(jié)合生活實踐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(zhuǎn)，傘面上的水滴沿傘邊各點的切線飛出.［學生活動設(shè)計］A、B層次：獨立結(jié)合慣性知識分析.C層次：結(jié)合課本圖5－6進行分析認識.［師生互動歸納］火星、水滴由于慣性，以離開物體時的速度作為初速度運動.因此，火星、水滴沿切線方向飛出也就說明飛出點的速度方向在該點的切線方向上.［強調(diào)］物體做曲線運動時，某一位置的速度方向是在這一點的切線方向上，這也就是確定曲線運動速度方向的方法.［強化訓練］曲線滑梯如圖所示，試標出人從滑梯上滑下時在A、B、C、D各點的速度方向.［深入學習］提出問題：根據(jù)上面的學習，結(jié)合已有的知識體系來判定曲線運動是勻速運動還是變速運動？［學生活動設(shè)計］A、B層次：獨立思考.C層次：討論.［師生互動歸納］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.［過渡引申］既然曲線運動是變速運動，那么由a=可得具有加速度，又由F=ma可知受力不為零，那到底有什么樣的特點呢？這就是本節(jié)課的第二個主要問題.［板書］物體做曲線運動的條件.(二)物體做曲線運動的條件［教學設(shè)計］通過CAI課件模擬、創(chuàng)造性實驗的實踐引導(dǎo)同學分析得出.［CAI］課件模擬一小鋼球在水平光滑面正在做勻速直線運動.［問題］給你一磁鐵，如何使小鋼球①加速仍做直線運動.②減速仍做直線運動.③做曲線運動［提示強調(diào)］磁鐵給小鋼球一個力的作用［學生活動設(shè)計］A層次：獨立思考并力爭得出結(jié)論.B、C層次：討論提出方案.［實驗驗證］請B、C層次同學利用他們的方案來進行.當然，這時教師要給出器材并加以引導(dǎo)操作.［師生互動歸納］①直線加速：F的方向與v的方向一致.②直線減速：F的方向與v的方向相反.③曲線運動：F的方向與v成一角度.［結(jié)論］當物體所受的合力的方向與它的速度方向在同一直線時，物體做直線運動；當物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時，物體就做曲線運動.［實踐應(yīng)用］1.從槍口射出的子彈為什么做曲線運動？2.沿水平桌面向前滾動的鋼球經(jīng)過磁鐵時，為什么轉(zhuǎn)了彎？［學生活動設(shè)計］討論作答(提問B層次同學)［教學設(shè)計］1.滲透平拋運動的模型；分析問題的方法；子彈運動忽略空氣阻力.2.鞏固新知識點.［原因］都是因為運動物體所受合力的方向跟它的速度方向不在一條直線上.［辨析歸納］討論題：結(jié)合本節(jié)所學與前面知識體系來分類歸納力和運動的關(guān)系.［學生活動設(shè)計］A層次：獨立歸納.B、C層次：結(jié)合提示討論、歸納、辨析.［投影］提示②曲線運動［師生互動］①點評同學歸納情況，展示投影優(yōu)秀歸納.②給出詳細歸納.［強化訓練］［投影］如圖所示是標槍運動路線的示意圖，請回答下面問題.①畫出它在各點的速度方向.②畫出標槍在各點的受力方向(不計空氣阻力).③說明標槍的運動軌跡為什么是曲線.④從作出的圖中可看出，力的方向總是指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，這是否可作為一條規(guī)律.［題后總結(jié)］做曲線運動的物體，合外力的方向總是指向曲線的內(nèi)側(cè)，是一條規(guī)律.三、小結(jié)［教學設(shè)計］同學們根據(jù)自身特點，各自進行.［學生活動設(shè)計］A層次：獨立歸納，應(yīng)用自己熟悉的方式并能找出重點內(nèi)容.B層次：討論歸納，列出知識的框架圖，說明知識的認知過程.C層次：結(jié)合提綱，知識重現(xiàn)，小結(jié)歸納.［小結(jié)提綱］投影1.曲線運動的特點2.曲線運動的性質(zhì)3.物體做直線運動的條件4.物體做曲線運動的條件四、作業(yè)1.復(fù)習該節(jié)內(nèi)容2.練習一3.預(yù)習下節(jié)內(nèi)容五、板書設(shè)計六、本節(jié)優(yōu)化訓練設(shè)計1.關(guān)于曲線運動，下列判斷正確的是()A.曲線運動的速度大小可能不變B.曲線運動的速度方向可能不變C.曲線運動的速度可能不變D.曲線運動可能是勻變速運動2.關(guān)于曲線運動的條件，以下說法正確的是()A.物體受變力作用才可能做曲線運動B.物體受恒力作用也可能做曲線運動C.物體所受合力為零不可能做曲線運動D.物體只要受到合外力就一定做曲線運動3.一物體在幾個恒力作用下平衡，現(xiàn)突然撤去其中一個力，則該物體的運動情況可能是()A.做勻加速直線運動 B.做勻減速直線運動C.做曲線運動 D.做勻速運動4.如右圖所示，物體在恒力F作用下沿曲線從A運動到B點，這時突然使它所受的力反向而保持大小不變，則在此力作用下，物體以后的運動軌跡是圖中3條虛線中的() D.都不是5.關(guān)于做曲線運動的物體，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參考答案：C●備課資料一、正確認識曲線運動中合外力的作用效果設(shè)質(zhì)點沿如圖所示的曲線運動，在時刻t位于A點，經(jīng)Δt位于B點，它在A點和B點的瞬時速度分別用v1和v2表示，那么在Δt內(nèi)質(zhì)點的平均加速度應(yīng)表示為：=式中，Δv是速度的變化量，的方向應(yīng)與此方向相同，按照矢量運算法則(平行四邊形定則)，Δv的方向如圖所示，即的方向是指向曲線凹的一側(cè)，當Δt足夠小趨于零時，平均加速度無限接近于在A點的瞬時加速度a，它的方向與足夠小的Δv方向相同，也指向曲線的凹側(cè)，由牛頓第二定律可知，質(zhì)點所受合外力的方向與其加速度方向相同，總指向曲線的凹側(cè).把加速度a和合外力F都分解在沿切線和沿法線(與切線垂直)方向上，如下圖所示：沿切線方向的分力F1產(chǎn)生切線方向的加速度a1,當a1和v同向時，速率增加；當a1和v反向時，速率減小，如果物體做曲線運動的速率不變，說明a1=0，即F1=0,此時的合外力方向一定與速度方向垂直，沒有改變速度的大小.沿法線方向的分力F2產(chǎn)生法線方向上的加速度a2，改變了速度的方向，由于曲線運動的速度方向時刻在改變，合外力的這一作用效果對任何曲線運動總是存在的.可見，在曲線運動中合外力的作用，首先是產(chǎn)生a2以改變速度的方向，對于變速率曲線運動，合外力不僅改變速度的方向，同時還要改變速度的大小.二、實驗指導(dǎo)1.研究曲線運動的速度方向讓學生拿細繩拴一個小球，先掄動繩子，讓學生觀察小球的圓周運動，利用視覺暫留這一視覺功能便會形成一個圓周軌跡的圖象，然后松手，讓學生觀察小球沿切線方向的運動，可說明做曲線運動的物體的速度方向在該點的切線上.2.驗證物體做曲線運動的條件該實驗可在實物投影儀上進行.在投影儀上放一張透明膠片，讓小球從斜槽上滾下，在膠片上記下小球做直線運動