曲線運(yùn)動教學(xué)設(shè)計(jì)

《曲線運(yùn)動》教學(xué)設(shè)計(jì)一、基本說明教學(xué)內(nèi)容（1）所用教材：人民教育出版社——普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)教科書（2）模塊：必修二（3）所屬章節(jié)：第五章第一節(jié)《曲線運(yùn)動》二、教學(xué)設(shè)計(jì)教材地位：本節(jié)是學(xué)習(xí)完牛頓運(yùn)動定律，研究了直線運(yùn)動后，轉(zhuǎn)入研究一個(gè)新運(yùn)動類型，首先讓學(xué)生對曲線運(yùn)動有個(gè)感性認(rèn)識，知道曲線運(yùn)動就是軌跡是運(yùn)動軌跡曲線運(yùn)動，然后在對曲線運(yùn)動特點(diǎn)有一個(gè)初步認(rèn)識。尤其是認(rèn)識曲線運(yùn)動速度方向和物體做曲線運(yùn)動條件，對后面幾節(jié)學(xué)習(xí)以至動力學(xué)了解都有著至關(guān)主要作用。教材內(nèi)容：本節(jié)教材主要有兩個(gè)知識點(diǎn)：曲線運(yùn)動速度方向和物體做曲線運(yùn)動條件．教材一開始提出曲線運(yùn)動與直線運(yùn)動顯著區(qū)分，引出曲線運(yùn)動速度方向問題，緊接著經(jīng)過觀察一些常見現(xiàn)象，得到曲線運(yùn)動中速度方向是時(shí)刻改變，質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)（或某一時(shí)刻）速度方向是曲線這一點(diǎn)（或這一時(shí)刻）切線方向．再結(jié)合矢量特點(diǎn)，給出曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動．關(guān)于物體做曲線運(yùn)動條件，教材從試驗(yàn)入手得到：當(dāng)運(yùn)動物體所受合外力方向跟它速度方向不在同一直線上時(shí)，物體就做曲線運(yùn)動．再經(jīng)過實(shí)例加以說明，最終從牛頓第二定律角度從理論上加以分析．教材編排自然順暢，適合學(xué)生由特殊到通常再到特殊認(rèn)知規(guī)律，感性知識和理性知識相互滲透，適合對學(xué)生進(jìn)行探求物理知識訓(xùn)練：創(chuàng)造情境，提出問題，探求規(guī)律，驗(yàn)證規(guī)律，解釋規(guī)律，了解規(guī)律，自然順暢，嚴(yán)密合理．設(shè)計(jì)思緒“關(guān)于曲線運(yùn)動速度方向”設(shè)計(jì)思緒是：過程１（視頻演示）：列舉砂輪上飛出熾熱微粒、旋轉(zhuǎn)陀螺上甩出墨水等圓周運(yùn)動物體實(shí)例，說明做曲線運(yùn)動物體在不一樣時(shí)刻速度具備不一樣方向。由圓周運(yùn)動情況猜測到曲線運(yùn)動速度方向可能沿切線方向。過程２（試驗(yàn)演示）用一個(gè)具備普遍意義任意曲線軌道進(jìn)行試驗(yàn)，小球在脫離軌道后，沿切線方向運(yùn)動。過程３（理論分析）過曲線上Ａ、Ｂ兩點(diǎn)作割線，當(dāng)Ｂ點(diǎn)非常靠近Ａ點(diǎn)時(shí)，割線便成了過Ａ點(diǎn)切線過程４（歸納概括）形成結(jié)論：做曲線運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)速度，沿切線在這一點(diǎn)切線方向?！瓣P(guān)于物體做曲線運(yùn)動條件”設(shè)計(jì)思緒是：先做演示試驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生提問題：物體做曲線運(yùn)動條件是什么？得到結(jié)論，再從力和運(yùn)動關(guān)系角度加以解釋．假如學(xué)生基礎(chǔ)很好，也能夠利用邏輯推理方法，先從理論上分析，然后做試驗(yàn)加以驗(yàn)證．教學(xué)目標(biāo)知識與技能：1．知道什么是曲線運(yùn)動．2．知道曲線運(yùn)動中速度方向，了解曲線運(yùn)動是一個(gè)變速運(yùn)動．3．知道物體做曲線運(yùn)動條件是所受合外力與它速度方向不在一條直線上．過程與方法：1．體驗(yàn)曲線運(yùn)動速度方向探究過程，領(lǐng)會過程中分析方法．2．體驗(yàn)物體做曲線運(yùn)動條件．情感、態(tài)度與價(jià)值觀1．能領(lǐng)會曲線運(yùn)動奇妙與友好，發(fā)展對科學(xué)好奇心與求知欲．2．有參加科技活動熱情，將物理知識應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐中．教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：1．什么是曲線運(yùn)動．2．物體做曲線運(yùn)動方向確實(shí)定．3．物體做曲線運(yùn)動條件．難點(diǎn)：1了解曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動．2物體微曲線運(yùn)動條件教學(xué)用具任意彎曲軌道（可拼接），小鋼球（鼠標(biāo)球），墨水，條形磁鐵，斜面軌道，實(shí)物投影儀，多媒體電腦，自制課件等。課時(shí)安排１課時(shí)三、教學(xué)過程描述導(dǎo)入新課：生活中有很多個(gè)運(yùn)動形式，我們已經(jīng)和勻速直線運(yùn)動和勻變速直線運(yùn)動打過交道，它們特征是運(yùn)動方向不發(fā)生改變，運(yùn)動軌跡是一條直線。我們來比較一下這兩種情形1、自由釋放一粉筆頭；2、平拋出一粉筆頭兩種運(yùn)動情況有什么不一樣呢？（前者是直線運(yùn)動，后者是曲線運(yùn)動）大家能不能舉出其它曲線運(yùn)動例子？（學(xué)生討論、交流）教師小結(jié)：直線運(yùn)動已經(jīng)學(xué)過，但實(shí)際生活中普遍發(fā)生卻是曲線運(yùn)動。研究曲線運(yùn)動特點(diǎn)，研究物體在什么情況下做曲線運(yùn)動等問題將是我們更主要任務(wù)，從本節(jié)課開始我們來研究曲線運(yùn)動。首先，我們來看幾個(gè)現(xiàn)象……進(jìn)入新課：（一）、曲線運(yùn)動方向1、兩個(gè)視頻演示（1）演示在旋轉(zhuǎn)砂輪上磨刀具。觀察并思索問題：磨出炙熱微粒將怎樣運(yùn)動？從不一樣位置磨出炙熱微粒飛出方向是否相同？（2）在旋轉(zhuǎn)陀螺上滴上墨水，墨水被飛速甩出。觀察并思索：墨水甩出時(shí)方向是怎樣？從不一樣位置甩出方向是否相同？（學(xué)生討論、交流）教師小結(jié)：做曲線運(yùn)動物體在不一樣時(shí)刻速度具備不一樣方向。怎樣確定鐵屑和墨水飛出時(shí)運(yùn)動方向呢？2、試驗(yàn)演示：（如右圖）小鋼球沿任意彎曲軌道運(yùn)動，從不一樣出口離開軌道后在白紙上留下運(yùn)動痕跡。觀察并思索問題：鋼球離開軌道時(shí)速度方向與軌道（曲線）有什么關(guān)系？3、理論分析：思索并討論：（1）在直線運(yùn)動中怎樣確定某點(diǎn)瞬時(shí)速度？分析：如要求直線上某處A點(diǎn)瞬時(shí)速度，可在離A不遠(yuǎn)處取一B點(diǎn)，求AB平均速度來近似表示A點(diǎn)瞬時(shí)速度，假如時(shí)間取得更短，這種近似更精準(zhǔn)，如時(shí)間趨近于零，那么AB間平均速度即為A點(diǎn)瞬時(shí)速度。（2）在曲線運(yùn)動中怎樣求某點(diǎn)瞬時(shí)速度？分析：用與直線運(yùn)動相同思維方法來處理。先求AB平均速度：由可知，方向與方向一致，當(dāng)越小，越靠近于A點(diǎn)瞬時(shí)速度。當(dāng)0時(shí)，當(dāng)B點(diǎn)非常非常靠近A點(diǎn)時(shí)，AB割線即為切線，A點(diǎn)瞬時(shí)速度為該點(diǎn)切線方向?？梢?，曲線運(yùn)動速度方向?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)在該處切線方向，且方向是時(shí)刻改變。（速度改變包含哪幾層含義？）所以，曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動。４、結(jié)論：曲線運(yùn)動中速度方向是時(shí)刻改變，質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)（或某一時(shí)刻）速度方向在曲線這一點(diǎn)切線方向上。曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動?！舅妓髋c體驗(yàn)】1、畫出質(zhì)點(diǎn)沿曲線從左向右運(yùn)動時(shí),在A、B、C三點(diǎn)速度方向?！舅妓髋c體驗(yàn)】2、下列圖為一輛未安裝好自行車，請畫出前、后輪上各點(diǎn)在正常行駛時(shí)，相對于騎車人速度方向，并為該自行車設(shè)計(jì)安裝擋泥板。（可展示自行車實(shí)物，由學(xué)生設(shè)計(jì)方案教師點(diǎn)評）（二）、物體做曲線運(yùn)動條件為何有些物體做直線運(yùn)動，有些物體做曲線運(yùn)動呢?下面我們經(jīng)過試驗(yàn)來研究……1、試驗(yàn)探究：（有條件學(xué)校能夠安排分組試驗(yàn)）。（1）在斜面頂端放置一鋼球，放開手讓鋼球自由滾下，觀察鋼球在桌面上運(yùn)動情況，記住鋼球運(yùn)動軌跡．師：鋼球運(yùn)動情況怎樣？（鋼球做直線運(yùn)動，速度逐步減?。煟赫埻瑢W(xué)們來分析鋼球在桌面上受力情況．（鋼球受豎直向下重力，豎直向上支持力，還受到滑動摩擦力作用）師：協(xié)力方向怎樣?（重力和支持力二力平衡，協(xié)力就是摩擦力，方向與運(yùn)動方向在同一直線上，但與運(yùn)動方向相反）（2）在剛才試驗(yàn)中，鋼球運(yùn)動路徑旁邊放一塊磁鐵，重復(fù)剛才試驗(yàn)操作，觀察鋼球在桌面上運(yùn)動情況．師：鋼球運(yùn)動情況怎樣？（鋼球做曲線運(yùn)動）師：分析鋼球在桌面上受力情況．（鋼球受豎直向下重力，豎直向上支持力，這二力平衡。還受到方向與運(yùn)動方向相反滑動摩擦力作用，另外還受到磁鐵吸引力）師：協(xié)力方向怎樣？（協(xié)力方向伴隨鋼球運(yùn)動不停改變，但總是不與運(yùn)動方向在同一直線）在以上幾個(gè)試驗(yàn)中，第一個(gè)鋼球只受到與運(yùn)動方向在同一條直線上力作用，做是直線運(yùn)動。第二個(gè)鋼球受到一個(gè)與運(yùn)動方向成一定夾角力作用，做是曲線運(yùn)動；由此我們能夠得出什么樣情況下物體會做曲線運(yùn)動?（當(dāng)物體受到與運(yùn)動方向不在同一條直線上力作用時(shí)，會做曲線運(yùn)動）2、物體做曲線運(yùn)動條件提問：那我們該怎樣總結(jié)物體做曲線運(yùn)動條件?（當(dāng)物體所受協(xié)力方向跟它速度方向不在同一直線上時(shí)，物體將做曲線運(yùn)動）3、結(jié)論：做曲線運(yùn)動條件是：（1）要有初速度（2）要有合外力（3）初速度與合外力有一個(gè)角度強(qiáng)調(diào)總結(jié)：當(dāng)物體所受協(xié)力方向與它速度方向在同一直線時(shí)，物體做直線運(yùn)動；當(dāng)物體所受協(xié)力方向與它速度方向不在同一直線上時(shí)，物體就做曲線運(yùn)動【思索拓展】觀察拋出石子運(yùn)動和人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)動，思索以下問題：1、做曲線運(yùn)動物體運(yùn)動軌跡、速度方向與其所受合外力方向三者位置關(guān)系怎樣？物體運(yùn)動軌跡夾在速度方向和合外力方向之間2、做曲線運(yùn)動物體運(yùn)動軌跡彎曲方向與其所受合外力方向有什么關(guān)系呢？做曲線運(yùn)動物體所受合外力必指向運(yùn)動軌跡凹一側(cè)【思索與體驗(yàn)】3、如圖,物體在恒力F作用下沿曲線從A運(yùn)動到B,這時(shí)突然使它所受力反向（大小不變），則物體以后運(yùn)動情況：（A）A.能沿曲線Ba運(yùn)動B.能沿直線Bb運(yùn)動C.能沿曲線Bc運(yùn)動D.能沿原曲線由B返回A【思索與體驗(yàn)】4、按照教材P3“做一做”欄目中描述，自制一只“飛鏢”，體會曲線運(yùn)動速度方向與軌跡曲線關(guān)系。觀察飛鏢插入泥土?xí)r入射角。但一定要注意安全。【小結(jié)】1.曲線運(yùn)動是一個(gè)軌跡為曲線運(yùn)動.軌跡是曲線軌跡是曲線運(yùn)動方向時(shí)刻在改變變速運(yùn)動,一定具備加速度,合外力不為零2.曲線運(yùn)動特點(diǎn):3.做曲線運(yùn)動物體在某點(diǎn)速度方向是曲線在該點(diǎn)切線方向4.曲線運(yùn)動條件:運(yùn)動物體所受合外力方向跟它速度方向不在同一直線上四、教學(xué)反思1、在探究“曲線運(yùn)動中速度方向”中，教師并不是從幾個(gè)有限試驗(yàn)事實(shí)出