人教版 高中物理 必修2曲线运动.doc

第五章 曲线运动5.1 曲线运动【教学目标】 1知道曲线运动是一种变速运动，它在某点的瞬时速度方向在曲线这一点的切线上。2理解物体做曲线运动的条件是所受合外力与初速度不在同一直线上。3培养学生观察实验和分析推理的能力。4激发学生学习兴趣，培养学生探究物理问题的习惯。【重点难点】1重点：曲线运动的速度方向；物体做曲线运动的条件。2难点：物体做曲线运动的条件。【导学流程】前置复习前边几章我们研究了直线运动，同学们思考以下两个问题：1. 什么是直线运动？_2. 物体做直线运动的条件是什么？_在实际生活中，普遍发生的是曲线运动，那么什么是曲线运动？本节课我们就来学习这个问题。新课学习一、曲线运动的速度方向：1曲线运动是常见的，你能举出物体做曲线运动的一些实例吗？_2观察课本P32图61-1和图61-2思考：砂轮打磨下来的炽热微粒。飞出去的链球，它们沿着什么方向？_3讨论或猜测，曲线运动的速度方向应该怎样？_4是不是象我们大家猜测的这样呢？让我们来看一个演示实验：教师演示课本P32演示实验验证学生的猜测，从而得到结论：曲线运动速度的方向_ 5什么是曲线的切线呢？结合课本P33图61-4阅读课本P33前两段加深曲线的切线的理解。6阅读课本P33第四段，试分析推理曲线运动是匀速运动还是变速运动？速度是_（矢量标量），所以只要速度方向变化，速度矢量就发生了_，也就具有_， 因此曲线运动是_。7练习：曲线滑梯如图所示，试标出人从滑梯上滑下时在A、B、C、D各点的速度方向。二、物体做曲线运动的条件：1提出问题：既然曲线运动是变速运动，那么由可知具有加速度，又由可知受力不为零，那到底有什么样的特点呢？2实验探究器材：光滑玻璃板 小钢球 磁铁演示：小钢球在水平玻璃板上做匀速直线运动。问题：给你一磁铁，如何使小钢球加速仍做直线运动。减速仍做直线运动。做曲线运动。制定你的实验方案。_实验验证：请两名同学利用他们的方案来进行验证。演示给全体学生。分析论证：直线加速：的方向与的方向_。直线减速：的方向与的方向_。曲线运动：的方向与成一_。结论：当物体所受的合力的方向与它的速度方向在同一直线时，物体做_；当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体就做_。3物体做曲线运动的条件：_。4实践应用：从枪口射出的子弹为什么做曲线运动？_沿水平桌面向前滚动的钢球经过磁铁时，为什么转了弯？_讨论题：结合本节所学与前面知识体系来分类归纳力和运动的关系。_5强化训练如图所示是标枪运动路线的示意图，请回答下面问题。画出它在各点的速度方向。画出标枪在各点的受力方向（不计空气阻力）。说明标枪的运动轨迹为什么是曲线。从作出的图中可看出，力的方向总是指向轨迹弯曲的内侧，这是否可作为一条规律。小结：做曲线运动的物体，合外力的方向总是指向曲线的内侧，是一条规律。三、小结同学们根据自身特点，各自进行。1独立归纳，应用自己熟悉的方式并能找出重点内容。2讨论归纳，列出知识的框架图，说明知识的认知过程。3结合提纲，知识重现，小结归纳。小结提纲1曲线运动的特点。2曲线运动的性质。3物体做直线运动的条件。4物体做曲线运动的条件。四、基础过关题1关于曲线运动，下列判断正确的是（）A曲线运动的速度大小可能不变B曲线运动的速度方向可能不变C曲线运动的速度可能不变D曲线运动可能是匀变速运动2关于曲线运动的条件，以下说法正确的是（）A物体受变力作用才可能做曲线运动B物体受恒力作用也可能做曲线运动C物体所受合力为零不可能做曲线运动D物体只要受到合外力就一定做曲线运动3一物体在几个恒力作用下平衡，现突然撤去其中一个力，则该物体的运动情况可能是（）A做匀加速直线运动B做匀减速直线运动C做曲线运动D做匀速运动4如下图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B点，这时突然使它所受的力反向而保持大小不变，则在此力作用下，物体以后的运动轨迹是图中3条虚线中的（）ABcBBbCBaD都不是5关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（）A它所受的合力一定不为零B有可能处于平衡状态C速度方向一定时刻改变D受的合外力方向有可能与速度方向在同一条直线上参考答案:1AD2BC3ABC4A5AC附：板书设计【备课资料】一、正确认识曲线运动中合外力的作用效果设质点沿如图所示的曲线运动，在时刻位于A点，经位于B点，它在A点和B点的瞬时速度分别用和表示，那么在内质点的平均加速度应表示为：式中，是速度的变化量，的方向应与此方向相同，按照矢量运算法则（平行四边形定则），的方向如图所示，即的方向是指向曲线凹的一侧，当足够小趋于零时，平均加速度无限接近于在A点的瞬时加速度，它的方向与足够小的方向相同，也指向曲线的凹侧，由牛顿第二定律可知，质点所受合外力的方向与其加速度方向相同，总指向曲线的凹侧。把加速度和合外力F都分解在沿切线和沿法线（与切线垂直）方向上，如下图所示：沿切线方向的分力产生切线方向的加速度，当和同向时，速率增加；当和反向时，速率减小，如果物体做曲线运动的速率不变，说明，即，此时的合外力方向一定与速度方向垂直，没有改变速度的大小。沿法线方向的分力产生法线方向上的加速度，改变了速度的方向，由于曲线运动的速度方向时刻在改变，合外力的这一作用效果对任何曲线运动总是存在的。可见，在曲线运动中合外力的作用，首先是产生以改变速度的方向，对于变速率曲线运动，合外力不仅改变速度的方向，同时还要改变速度的大小。二、实验指导1研究曲线运动的速度方向让学生拿细绳拴一个小球，先抡动绳子，让学生观察小球的圆周运动，利用视觉暂留这一视觉功能便会形成一个圆周轨迹的图像，然后松手，让学生观察小球沿切线方向的运动，可说明做曲线运动的物体的速度方向在该点的切线上。2验证物体做曲线运动的条件该实验可在实物投影仪上进行。在投影仪上放一张透明胶片，让小球从斜槽上滚下，在胶片上记下小球做直线运动的轨迹，然后在旁边放一个条形磁铁，再次让小球从斜槽上滚下，观察小球的运动轨迹，小球将偏离，沿曲线运动。实验时应注意：1由于投影仪的大小有限，实验时斜槽不能整个地放在投影仪上，可以让一个学生协助操作，或者帮助拿斜槽，或者帮助划线。2斜槽的位置要固定。3磁铁不能离 太近，以免小球被磁铁吸住。【教学反思】“曲线运动速度的方向”传统的教学过程：列举旋转砂轮上的火星，旋转雨伞上的水滴沿圆周切线飞出的事例得出结论：做曲线运动的质点经过某位置的速度方向，在曲线过这点的切线方向上。讲解有关例题，布置有关习题。改进的教学过程：观察砂轮上的火星链球运动员投掷链球的照片。提出问题：怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向？实验：通过钢球在具有任意曲线形状的导轨内的运动，说明曲线运动某点的速度方向跟曲线相切。水平桌面上有一曲线轨道，它是由几段稍短的轨道组合而成的。钢珠由轨道的一端滚入，在轨道的束缚下按轨道的形状做曲线运动。在轨道的出口A处放一张白纸，蘸有墨水的钢珠离开轨道后在白纸上留下一条运动的痕迹，它记录了钢珠在A点的运动方向。取去一段短轨道，钢珠的轨道出口改在图中B处，在B处放一张白纸，记录钢珠在轨道B点的运动方向。还可以继续取其它位置作为轨道出口进行相同的实验。改进的教学过程：简单的理论分析，渗透极限的思想。由平均速度过渡到瞬时速度。得出结论：做曲线运动的质点经过某位置的速度方向，在曲线过这点的切线方向上。体验：做一个显示抛体运动速度方向的“飞镖”。（1）观察在空中速度方向的变化；（2）观察飞镖插入泥土时的入射角。 5.2 运动的合成与分解新课标要求（一）知识与技能l、在一个具体问题中知道什么是合运动，什么是分运动；知道合运动和分运动是同时发生的，并且互相不影响。2、知道什么是运动的合成，什么是运动的分解，理解运动合成和分解遵循平行四边形定则。3、会用作图法和直角三角形知识解决有关位移和速度的合成、分解问题。（二）过程与方法经历红蜡块的运动的实验，观察分析在平面直角坐标系中研究物体的运动情况。（三）情感、态度与价值观1、具有敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神。2、有主动与他人合作的精神，敢于坚持正确观点，具有团体精神。教学重点1、明确一个复杂的运动可以等效为两个简单的运动的合成或等效分解为两个简单的运动。2、理解运动合成、分解的意义和方法。教学难点1、分运动和合运动的等时性和独立性。2、应用运动的合成和分解方法分析解决实际问题。教学方法教师启发、引导，实验演示，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。教学工具计算机、投影仪、CAI课件、录像片，演示红蜡烛运动的有关装置教学过程（一）引入新课教师活动：提出问题：关于合成和分解的问题我们已经学过，是什么的合成与分解呢？学生回答：力的合成与分解。教师活动：继续提问：进行力的合成和分解时遵循什么规律？学生回答：平行四边形定则教师活动：引入课题今天我们学习关于运动的合成与分解问题。运动的合成与分解又是如何进行的呢？为什么要学习运动的合成与分解呢？（二）进行新课教师活动：提出问题：在物理1的学习中，我们是如何定量描述物体的运动情况的？如研究物体运动的时间和时刻、位置和位移速度的变化等情况。学生活动：思考、回顾学过的知识，讨论并回答。在参考系中建立坐标系，用坐标和坐标的变化来研究。点评：教师可以投影以下图片唤起学生的思维。教师活动：继续提出问题：如果物体的运动轨迹不是直线，应该建立怎样的坐标系？学生活动：思考讨论并回答。 平面直角坐标系。教师活动：实验演示（演示两次）：红蜡块的运动。1、管不动，红蜡块在注满水的长直玻璃管中匀速上浮。2、红蜡块上升的同时将管子匀速右移，观察蜡块的运动。学生活动：观察实验1、注意观察小蜡块的运动情况。2、注意实验时强调的问题。3、在观察完成以后讨论思考下面思考题。上述三个运动哪一个的效果和另外两个依次进行的效果相同？教师活动：听取学生描述观察到的实验现象，点评总结。教师活动：点拨归纳1、课件演示模拟提升重物的运动过程，重点突出等效性、等时性。2、结论重物向右上方的运动与先向上再向右依次进行的运动效果相同。这也说明重物的运动可看做是相同时间内向上和向右两个运动的合运动。概念介绍1、合运动是实际发生的运动，其余具有某一方面效果的运动则为分运动。2、合运动与分运动具有等时性，即同时开始，同时结束。3、各个分运动具有独立性.即各个分运动互不影响。提出问题：蜡块向上的运动是匀速运动，向右随着玻璃管的运动也是匀速运动，那么蜡块向右上方的合运动也是匀速运动吗？合运动的轨迹是直线吗？学生活动：思考问题，得出结论。单凭观察不能确定以上问题。要确定合运动的性质需要进一步的定量研究。教师活动：指导学生建立直角坐标系，推导出任意时刻t时蜡块的位置坐标。学生活动：在练习本上建立坐标系独立推导蜡块的位置坐标.教师活动：如何得到蜡块运动的轨迹方程？ 指导学生推导出蜡块运动的轨迹方程，从轨迹方程看，蜡块的轨迹是直线还是曲线？学生活动：在练习本上独立推导蜡块的轨迹过程。教师活动：指导学生计算出从开始到时刻t，蜡块运动的位移。 位移是矢量，计算矢量时要注意什么？学生活动：在练习本上独立推导蜡块运动的位移。位移是矢量，计算时要注意不仅有大小，还有方向，可以用位移与x轴的夹角表示位移的方向。教师活动：指导学生计算出从开始到时刻t，蜡块运动的速度。学生活动：在练习本上独立推导蜡块运动的速度。教师活动：点评总结。已知分运动求合运动叫运动的合成；已知合运动求分运动叫运动的分解。教师活动：投影教材36页例题，引导学生独立分析，建立直角坐标系求解。学生活动：在练习本上建立直角坐标系写出求解过程。教师活动：巡回指导，发现问题，及时点评。等学生完成例题的求解过程后，投影学生求解过程，和其他同学一起点评。（三）课堂总结、点评教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。（四）实例探究1.通过观察课本中介绍的实验，思考下列问题：（1）红蜡块参与哪两个分运动?（2）分运动与合运动所用时间有什么关系?（3）合位移和分位移有什么关系?（4）合速度与分速度有什么关系?解析：（1）红蜡块同时参与了两个分运动：在玻璃管中竖直向上的运动和随玻璃管水平向右的运动.（2）合运动与两个分运动是同时发生的，所以所用时间相等.（3）合位移和分位移之间的关系由平行四边形定则确定，两分位移为平行四边形一组邻边，合位移为其对角线.（4）合速度与分速度之间的关系也由平行四边形定则确定，两分速度是平行四边形的一组邻边，合速度为其对角线.2.初速度为v0，加速度为a的匀加速直线运动可看做哪两个分运动的合运动?从该角度推导其速度公式和位移公式.解析：可看做速度为v0的匀速直线运动和初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动的合运动.某时刻t两分运动的速度分别为v0和at，且方向相同，故合速度为vtv0at，运动一段时间t两分运动的位移分别为v0t和at2，且方向相同，故合位移为sv0tat2.3.怎样确定合运动和分运动？解析：合运动一定是物体的实际运动；如果选择运动的物体作为参照物，则参照物的运动和物体相对于参照物的运动是分运动，物体相对于地面的运动是合运动.4.合运动是直线运动还是曲线运动，与什么因素有关系？解析：与合运动的初速度和加速度有关.若合初速度与合加速度在一条直线上，合运动为匀变速直线运动；合初速度与合加速度不在一条直线上，合运动为曲线运动.课余作业1、课后讨论P37“思考与讨论”中的问题。2、完成P37“问题与练习”中的题目。教学体会思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。附： 教材分析本节的地位比较特殊，涉及到许多基本概念和基本规律。作为研究复杂运动的一种有效方法，我们常把复杂的运动看做是几个简单运动的合成。分运动的性质决定了合运动的性质与合运动的轨迹，通过运动的合成和分解，我们可把一个曲线运动分解为两个方向上的直线运动，从而通过研究简单的直线运动的规律，进一步研究复杂的曲线运动.教学建议生活和生产中遇到的运动都是比较复杂的运动，直接研究复杂的运动有一定困难，所以研究复杂运动时，人为地把它分解为几个简单的运动来研究，这是一种处理问题的方法。教学中一定要做好实验，通过实验给学生一个感性认识，总结出：合运动与分运动具有等时性。并初步向学生揭示两个分运动之间互不影响、各自独立进行运动的独立性原理（该原理下节课教学中结合平抛运动的分解加以强化）。5.3 抛体运动的规律新课标要求（一）知识与技能1、理解平抛运动是匀变速运动，其加速度为g。2、掌握抛体运动的位置与速度的关系。（二）过程与方法1、掌握平抛运动的特点，能够运用平抛规律解决有关问题。2、通过例题分析再次体会平抛运动的规律。（三）情感、态度与价值观1、有参与实验总结规律的热情，从而能更方便的解决实际问题。2、通过实践，巩固自己所学知识。教学重点分析归纳抛体运动的规律教学难点应用数学知识分析归纳抛体运动的规律教学方法教师启发、引导，学生归纳分析，讨论、交流学习成果。教学工具投影仪等多媒体教学设备教学过程（一）引入新课上节课已经实验探究了平抛运动的特点，本节我们将从理论上对抛体运动的规律进行研究。（二）进行新课1、抛体的位置教师活动：引导学生阅读教材，独立推导抛体运动的位置坐标。为了便于研究，推导时考虑以下问题： 1、应该沿什么方向建立坐标系？2、应以哪个位置作为坐标原点？学生活动：在练习本上建立平面直角坐标系，推导t时刻小球在水平方向和竖直方向上的位置坐标x、y.为了研究问题的方便，应该沿水平向右和竖直向下建立坐标系，并取小球刚被水平抛出的瞬间作为坐标原点。教师活动：巡回指导，掌握学生的推导过程。 投影学生的推导过程，引导学生分析、点评。点评：通过学生推导分析，提高学生分析解决问题的能力。通过推导，体会成功的喜悦。为进一步研究轨迹方程做好准备。教师活动：投影例1，讨论以速度v水平抛出的物体的运动轨迹。引导学生独立思考，独立寻找求解轨迹的方法。学生活动：在练习本上建立平面直角坐标系，利用上面推导出的位置坐标x、y的表达式，消去时间t，得到轨迹方程，即x与y的关系式。点评：培养学生运用数学知识分析解决物理问题的能力。教师活动：巡回指导，掌握学生的推导过程。 投影学生的推导过程，引导学生分析、点评。 从轨迹方程可以看出，其轨迹为抛物线。提出问题：如果将物体斜向上或斜向下抛出，物体的运动轨迹是怎样的呢？引导学生阅读教材有关内容，就“说一说”栏目中的问题进行讨论。学生活动：在练习本上建立平面直角坐标系，利用上面推导平抛运动轨迹的方法，推导斜抛物体的轨迹方程教师活动：巡回指导，掌握学生的推导过程。 投影学生的推导过程，引导学生分析、点评。 从轨迹方程可以看出，其轨迹仍为抛物线。课件演示：喷出的水作斜抛运动。增加学生感性认识。2、抛体的速度教师活动：物体抛出后，速度大小和方向时刻变化，我们如何来研究抛体运动的速度呢？试以平抛运动为例推导出t 时刻运动的速度。学生活动：认真思考，在练习本上推导出t 时刻平抛运动的速度。教师活动：巡回指导，掌握学生的推导过程。投影学生的推导过程，引导学生分析、点评。平抛运动的物体水平方向上不受力，匀速运动，故；竖直方向上自由落体运动，故。由勾股定理可知，合速度大小为，方向，其中为合速度与初速度间的夹角。教师活动：投影例2，引导学生独立思考，分析求解。学生活动：在练习本上划出运动草图，分析求解。点评：培养学生运用所学知识分析解决实际问题的能力。教师活动：巡回指导，掌握学生的解题过程。 投影学生的推导过程，引导学生分析、点评。（三）课堂总结、点评教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。（四）实例探究1、平抛运动有哪些规律？解析：运动轨迹为过原点的抛物线，轨迹方程为yx2；水平方向匀速直线运动；竖直方向自由落体运动.2、根据平抛运动的规律，你能设计一个粗略测定你水平抛出石子的初速度的实验吗?解析：用米尺分别测出水平抛出石子抛出点的高度h和它的水平位移s，由hgt2求出时间：t，再根据水平分运动求初速度：v0s.3、一架飞机水平匀速飞行，从飞机上每隔1 s释放一个铁球，先后共释放4个。若不计空气阻力，从地面上观察4个球（ ）A.在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的B.在空中任何时刻总是排成抛物线，它们落地点是不等间距的C.在空中任何时刻总在飞机正下方，排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的D.在空中任何时刻总在飞机正下方，排成竖直的直线，它们的落地点是不等间距的解析：C项正确。因为铁球从飞机上释放后做平抛运动，在水平方向上具有与飞机相同的速度，不论铁球何时从飞机上释放，铁球与飞机在水平方向上都无相对运动。铁球同时还做自由落体运动，它在竖直方向将离飞机越来越远，所以4个球在落地前始终处于飞机的正下方，而排成一条竖直直线，又因为从飞机上每隔1 s释放一个球，而每个球在空中运动的时间又是相等的，所以这4个球落地的时间也依次相差1 s，而4个铁球在水平方向上的速度都相同，它们的落地点必然是等间距的.若以飞机为参考系观察4个铁球都做自由落体运动。（课件演示，模拟飞机投弹）【答案】 C 4、如图所示，以9.8 m/s的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角30的斜面上，则物体飞行的时间是多少?解析：平抛物体的运动在水平方向的分运动是匀速直线运动，所以撞在斜面上时，水平方向速度vx9.8 m/s，合速度垂直于斜面，即合速度v与vx（水平方向）成60角，见图。所以竖直方向速度vyvxtan609.8 m/s又因为vygt，所以t s s因为分运动与合运动等时，故物体飞行时间是 s.【答案】 s【说明】 在解决平抛运动的问题时，要将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，时间相同是两分运动联系的桥梁.求解时往往根据竖直方向的分运动求时间.5、第一次从高为h处水平抛出一个球，其水平射程为x，第二次用跟前一次相同的速度从另一处水平抛出另一个球，水平射程比前一次多了x，不计空气阻力，则第二次抛出点的高度为_.解析：设两次水平抛出球的初速度为v0，第一次抛出球，球做平抛运动的时间为t1，则有ygt12xv0t1消去t1得y设第二次抛出球后，它运动的时间为t2，则有ygt22xxv0t2消去t2得y由得，第二次抛出球的高度为y（1）2y课余作业课后讨论完成P43“问题与练习”中的问题。教学体会思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。5.4 探究平抛运动的规律【教学目标】一、知识与技能1知道什么是平抛运动，知道平抛运动的性质。2从理论上理解平抛运动的两个分运动分别为水平匀速运动和竖直自由落体。3理解探究分运动性质的实验方案的原理，掌握基本的操作。二、过程与方法1通过经历实验方案的设计过程使学生得到一次用已有知识解决实际问题的锻炼，得到一次创新能力的训练。2通过经历从理论探究到实验验证的过程，受到科学研究方法的教育。三、情感态度与价值观1通过师、生交流；生、生交流的过程，通过共同实验的过程，体会合作、交往对人的重要性。2通过整节课的提出问题、解决问题的过程体验科学研究的趣味性，激发学生热爱科学的情感。【教学重点难点】1理解为什么如此分解平抛运动和两个分运动的规律。2体会、借鉴本节课的一些研究思想与方法。【教学用具】多媒体电脑和大屏幕设备，教学课件，平抛竖落仪一套。J2154平抛运动演示器若干台（各配说明书一份和白纸、复写纸各一张）。可拍照手机一部。电子秒表一块。（另外学生按组就座，每组4-5人）【教学方法】师、生互动；生、生互动。【课时安排】2课时（第一课时探究实验方案，第二课时分组实验）。先申明：不用作任何笔记，只要认真思考问题，积极回答问题即可，重要的是经历这个过程。教学内容师生互动设计意图认识平抛运动学生阅读第1自然段。师提出问题：什么叫平抛运动？生回答：初速度水平，只在重力作用下的运动。师提出问题：平抛运动的运动性质是什么？生回答：匀变速曲线运动a =g定义类知识，学生完全可以自学。理论探究两个分运动的规律师提出问题：学习了本章的前几节的内容后，我们已经知道匀变速曲线运动是可以分解为两个方向的直线运动的，那么你认为平抛运动可以分解为哪两个方向的什么性质的运动？为什么？生回答：水平匀速直线运动，因为水平方向不受力；竖直自由落体运动，因为竖直方向没有初速度，且只受重力作用。锻炼逻辑推理能力和语言表达能力。验证竖直分运动的实验方案探究和实验操作师提出问题：有理论推断，还要有实验验证，这才是物理学的研究方法，下面请大家设计一个实验方案，来验证竖直分运动为自由落体运动？（给3分钟的时间组内讨论，并推举出一个同学准备发言）学生回答。根据学生的发言情况，教师可做适当引导进行师生互动、生生互动。如果开始时学生一点思路也没有，可引导：“竖直方向初速度为零不用验证，关键是竖直方向是否是匀变速，且a=g”；若学生提出用h=来求g，可提问：“这样处理是先承认了匀变速，即使这样可以，t也很难测量准确”（正常人的反应时间为015秒04秒（“飞人”刘翔的反应时间为0139秒）。让小球沿桌面滚下，一个学生用秒表自己体验能否测出飞行时间）；若还是没有思路，可引导：“当初我们是怎样做的实验来研究自由落体运动的？”进一步引导出用打点计时器或频闪照相，用相邻、相等的时间间隔内位移差是否相等判断是否匀变速，用求加速度，而对于平抛没法用打点计时器，但可用频闪照相。进一步引导：“如果没有专门的频闪照相设备，有无替代品？”，学生一定能够回答出数码照相机、摄像机（录制后单帧播放）、可拍照手机等（教师可指出数码照相机、可拍照手机虽都有连拍功能，如12连拍，15连拍，但时间均较长，而即使高度达到1m的平抛运动，运动时间仅是045s左右，因此一般数码照相机、可拍照手机的连拍功能无法使用，（让班内学生拿出手机演示，听咔咔声几秒，若学生没有老师演示。学生体验）但可使用其摄像功能，因为一般的数码摄像机都具有1s摄15张照片的功能，因此可以使用，建议家里有设备的回家做）。再引导，若这些东西都没有，如何证明竖直自由落体？得出与一个自由落体同一高度，同时发生，看是否同时落地，且任意改变高度做实验是否都同时落地。引出课本图63-3。教师总结性演示课件：频闪照相法，比较法（平抛竖落仪）让学生做演示实验，提出听音也有缺点（教师先假装找大家都能看到的落点位置，学生会说听音），改进方法之一是录像后慢放，观看视频，（注意把握好引导的“度”：尽量使生、生互动，由学生提出并解决问题。还要注意利用好板图，如画出自由落体纸带（下密上疏）或频闪照片小球（上密下疏），平抛频闪照片，并标明字母，让学生说什么叫相邻的相等的时间间隔内的位移差即相等；1：4：9的含义；1：3：5的含义；的含义，受教材影响，若学生先提出比较法，要求他们不许读，也不许说出具体的方案，只说出这个方案的思想（与一个自由落体同一高度，同时发生，看是否同时落地，且任意改变高度做实验是否都同时落地。），训练表达能力）锻炼分析解决问题能力和创新能力验证水平分运动的实验方案探究师提出问题：下面请大家设计一个实验放案，来验证水平分运动为匀速直线运动？（给3分钟的时间组内讨论，并推举出另一个同学准备发言）学生回答：根据学生的发言情况，教师可做适当引导进行师生互动、生生互动。如先得出实验的原理是找相同的时间间隔内的位移，若位移等则证明匀速。受探究竖直运动过程的提示，学生很容易说出频闪照相的方法教师引导：“不用频闪照相法，怎么办？肯定还要找相等的时间间隔，怎样找？”若学生还是提不出方案，继续引导：“竖直方向是自由落体已经得到证明，能否先从竖直方向找出相等的时间间隔，再利用两个分运动的等时性转化为水平方向的相等的时间间隔”“怎样从竖直方向找出相等的时间间隔呢”学生很容易提出1：4：9，或1：3：5的方法，再提问：“怎样转化？”引导出必须得出轨迹。教师引导：“不用频闪，也不想找相同的时间间隔，也不想画出轨迹，怎么办？”“课本图63-3对你有无启发”得出：让一个以平抛的初速度为速度的水平匀速直线运动和平抛同时发生，看相同时间内水平位移是否相等。演示课件：频闪照相法；轨迹法；比较法注意利用好板图，如怎样频闪照像得出水平匀速，让学生画图说明怎样先找出竖直方向的等时间间隔；怎样由竖直的等时间间隔找出水平的等时间间隔。锻炼分析解决问题能力和创新能力。验证水平分运动的实验操作及结论展示师提出要求：亲自做实验验证水平为匀速。采用课本提供的案例2做实验，各组同学自己先自学案例内容，再操作（提醒按说明书做）。教师提供J2154平抛运动演示器一台（配说明书和白纸、复写纸）如图1。实验后一些组用实物投影展示说明。（说明：老师在课下按照教材的方法做案例1和案例3没有做成功，因此只能做案例2。）锻炼操作技能小结与布置作业1认识了平抛运动的分解方法和两个分运动的性质。2体会我们探究实验方案的过程，反思你有什么收获，得到什么启发作业：P40 1、2【教学反思】课前预想：第一节课的目的是研究探究课的实施过程中如何实现师、生互动，生、生互动，即如何处理好教材、媒体、学生、教师、问题的关系问题，特别是尝试一下如何发挥教师的作用，及时解决探究过程中的生成性问题，使探究总是处于一个适合于学生的水平而能进行下去。课前预想到学生的语言表达能力和过去学过的知识、方法的使用能力将是制约探究过程是否能顺利进行的关键，因此想到了利用分组讨论和师、生启发互动的方式，想到了画面语言（课件、视频）的辅助。实施情况：在实施过程中我时刻根据学生的接受能力调整问题的难度，尽量将“台阶”铺到学生能蹦一蹦就可以上来的水平。另外为了缓解学生的紧张情绪，尽量渲染课堂的活跃气氛，增强幽默、轻松的氛围。在老师的引导下，本节课的探究过程基本上是以学生为主体的，基本达到了研究目的。缺点与不足：1第一课时的教学目标应该是创新能力和实践能力的培养，但是最后没有使学生意识到这一点（教师未点明），使部分学生感觉本节课没有收获。（他认为只有具体知识才是收获）2两个比较法的课件是搜集而来，有缺点，关于竖直方向的比较应该两次的高度不同而不是课件中的平抛速度不同；关于水平方向的比较应该是两次平抛的速度不同而不是课件中的高度不同。本课的准备过程回顾：1用拍照手机连拍的演示，用电子秒表计时的演示，是根据其他教师的意见加上的，目的是学生经历体验过程，加深印象。2走下讲台，走到学生中去可以拉近与学生的距离，加强亲和力，缓解紧张气氛，也是根据其他老师的意见改进的。3自学说明书后做实验是一次新尝试，学生能够看懂手机说明书，能够看懂MP3说明书，当然也能看懂实验器材和实验过程说明书。4学生的语言表达能力不强，知道但说不出的现象很普遍，但学生借用图形、符号语言可以准确表达出来，因此加到了教学设计中。5教材上的案例1、3都没有做成功，案例1中若用塑料瓶水从直管流出，因为塑料瓶变形，若用玻璃瓶，从弯管中流出的水速度不稳，因为瓶中气压不稳，不是恒定，而是先小于P0，外界大气顶入后才等于P0，然后再小于P0，外界大气再顶入，是一个在某一范围内的波动过程。案例3中的照片拍出后，图像发虚，且有两个像。也许是摄像机还是不够高级。5.5 圆周运动新课标要求（一）知识与技能1、理解线速度的概念，知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度、理解角速度和周期的概念，会用它们的公式进行计算。2、理解线速度、角速度、周期之间的关系：v=r=2rT3、理解匀速圆周运动是变速运动。（二）过程与方法1、运用极限法理解线速度的瞬时性。2、运用数学知识推导角速度的单位。（三）情感、态度与价值观1、通过极限思想和数学知识的应用，体会学科知识间的联系，建立普遍联系的观点。2、体会应用知识的乐趣。教学重点线速度、角速度的概念以及它们之间的联系。教学难点理解线速度、角速度的物理意义。教学方法教师启发、引导，学生归纳分析，讨论、交流学习成果。教学工具投影仪等多媒体教学设备教学过程（一）引入新课上节课我们学习了抛体运动的规律，这节课开始我们再来学习一类常见的曲线运动圆周运动。（二）进行新课教师活动：引导学生列举生活中常见的圆周运动的实例，增强学生的感性认识。学生活动：学生纷纷举例。选出代表发言。教师活动：待学生举例后，提出问题：这些作圆周运动的物体，哪些运动得更快？我们应该如何比较它们运动的快慢呢？引导学生讨论教材“思考与讨论”中的问题，选出代表发表见解。学生活动：思考并讨论自行车的大齿轮、小齿轮、后轮上各点运动的快慢。教师活动：听取学生的发言，针对学生的不同意见，引导学生过渡到对描述圆周运动快慢的物理量线速度的学习上来。点评：让学生的最大限度的发表自己的见解，教师不必急于纠正学生回答中可能出现的错误。要给学生创造发表见解的机会，创设问题情境，拓宽思考问题的空间。保护学生的学习积极性。1、线速度教师活动：我们曾经用速度这个概念来描述物体作直线运动时的快慢，那么我们能否继续用这个概念来描述圆周运动的快慢呢？如果能，该怎样定义呢？给出阅读提纲，学生先归纳，然后师生互动加深学习。投影阅读提纲（1）线速度的物理意义（2）线速度的定义（3）线速度的定义式（4）线速度的瞬时性（5）线速度的方向（6）匀速圆周运动的“匀速”同“匀速直线运动”的“匀速”一样吗？学生活动：（1）结合阅读提纲阅读课本内容（2）尝试自己归纳知识点（3）交流讨论，查缺补漏师生互动：投影知识点并点评、总结（1）物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢.（2）定义：质点做圆周运动通过的弧长l和所用时间t的比值叫做线速度。（比值定义法）（3）大小：v =。单位：m/s（s是弧长，非位移）（4）当选取的时间t很小很小时（趋近零），弧长l就等于物体在t时刻的位移，定义式中的v，就是直线运动中学过的瞬时速度了。（5）方向：在圆周各点的切线上（6）“匀速圆周运动”中的“匀速”指的速度的大小不变，即速率不变；而“匀速直线运动”的“匀速”指的速度不变是大小方向都不变，二者并不相同。结论匀速圆周运动是一种变速运动.2、角速度教师活动：描述圆周运动的快慢，除了用线速度外，还有没有其它方法？给出阅读提纲，学生先归纳，然后师生互动加深学习。投影阅读提纲（1）角速度的物理意义（2）角速度的定义（3）角速度的定义式学生活动：（1）结合阅读提纲阅读课本内容（2）尝试自己归纳知识点（3）交流讨论，查缺补漏师生互动：投影知识点并点评、总结（1）物理意义：描述质点转过的圆心角的快慢.（2）定义：在匀速圆周运动中，连接运动质点和圆心的半径转过的角度跟所用时间t的比值，就是质点运动的角速度；（3）定义式：=3、角速度的单位教师活动：线速度的单位是米每秒，角速度的单位又是什么呢？投影阅读提纲（1）怎样度量圆心角的大小？弧度这个单位是如何得到的？在计算时要注意什么？（2）国际单位制中，角速度的单位是什么？（3）有人说，匀速圆周运动是线速度不变的运动，也是角速度不变的运动，这两种说法正确吗？为什么？学生活动：结合阅读提纲阅读课本内容，完成对角速度单位的学习。师生互动：投影知识点并点评、总结（1）圆心角的大小可以用弧长和半径的比值来描述，这个比值是没有单位的，为了描述问题的方便，我们“给”这个比值一个单位，这就是弧度。弧度不是通常意义上的单位，计算时，不能将弧度带道算式中。（2）国际单位制中，角速度的单位是弧度每秒（rads）（3）第一句话是错误的，因为线速度是矢量，匀速圆周运动是线速度大小不变的运动，后一句话是正确的，因为角速度是标量，没有方向，因此角速度是不变的。教师活动：教材中还提到了描述圆周运动快慢的两种方法，它们是什么？单位如何？学生活动：阅读教材，掌握转速和周期的概念。4、线速度跟角速度的关系教师活动：线速度和角速度都能描述圆周运动的快慢，它们之间有何关系呢？引导学生阅读教材，推导出线速度和角速度的关系。学生活动：在练习本上推导线速度和角速度的关系式。点评：通过推导，加深对知识的学习，掌握知识间的联系。（三）课堂总结、点评教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。（四）实例探究例1如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系是rArC2rB.若皮带不打滑，求A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角速度之比和线速度之比.【解析】A、B两轮通过皮带传动，皮带不打滑，则A、B两轮边缘的线速度大小相等，即 vavb或vavb11由vr得 abrBrA12B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，则B、C两轮的角速度相同，即bc或 bc11由vr得 vbvcrBrC12由得 abc122由得 vavbvc112【说明】 解这类题时要注意抓住传动装置的特点：同轴传动的是角速度相等，皮带传动是两轮边缘的线速度大小相等，再注意运用vr找联系.例2如图所示，直径为d的纸制圆筒，使它以角速度绕轴O匀速转动，然后使子弹沿直径穿过圆筒。若子弹在圆筒旋转不到半周时在圆筒上留下a、b两个弹孔，已知aO、bO夹角为，求子弹的速度。【解析】子弹从a穿入圆筒到从b穿出圆筒，圆筒转过的角度为，则子弹穿过圆筒的时间为 t（）在这段时间内子弹的位移为圆筒的直径d，则子弹的速度为 vdtd（）.思考：若把原题中的“在圆筒旋转不到半周时”去掉，子弹的速度又如何?例3一把雨伞，圆形伞面的半径为r，伞面边缘距地面的高度为h，以角速度旋转这把雨伞，问伞面边缘上甩出去的水滴落在水平地面上形成的圆的半径R多大？【解析】 水滴从伞面边缘甩出去以后做平抛运动，水滴的水平速度为v0r.水滴在空中做平抛运动的时间为t.水滴做平抛运动的水平射程为 x = v0t =r.如图所示为俯视图，表示水滴从a点甩离伞面，落在地面上的b点；O是转动轴（圆心），可见水滴落在地面上形成的圆的半径为R.【说明】 这是一个涉及匀速圆周运动和平抛运动的综合性题目，正确解答该题的关键有三点：一是知道水滴离开伞缘时的速度方向与伞缘相切，且线速度的大小与伞缘的线速度大小相同；二是认识到水滴离开伞缘后做平抛运动；三是正确画出示意图，将三维空间的运动情况简化为平面图形.画示意图往往能帮助形成清晰的物理情景，若能养成画示意图的良好习惯，对于提高解题能力是十分有益的.课余作业课后讨论完成P47“问题与练习”中的问题。教学体会思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。附：教学建议本节课从运动学的角度来研究匀速圆周运动，围绕着如何描述匀速圆周运动的快慢展开，要求理清各个物理量的相互关系，并能在具体的问题中加以应用.线速度、角速度和周期都是用来描述质点做匀速圆周运动快慢的物理量，用线速度比较质点做匀速圆周运动的快慢时,质点运动的圆周半径必须是相同的，