《曲线运动》活动

曲线运动 教材版本：人教社 必修2 第五章第1节 课题：曲线运动 【教学目标】 （一）知识与技能 1知道什么是曲线运动 3知道曲线运动是一种变速运动 4理解物体做曲线运动的条件 （二）过程与方法 设计探究实验探究曲线运动速度的方向，能运用牛顿第二定律分析曲线运动的条件，掌握速度与合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。 （三）情感态度与价值观 设计探究实验探究曲线运动速度的方向，通过实验归纳物体做曲线运动的条件，提高学习物理的兴趣。通过设计探究实验的多种实验方案进行不懈追求、精益求精的意志品质教育。 【教学重点】 1曲线运动中的瞬时速度方向 2物体做曲线运动的条件 【教学难点】 理解并掌握物体做曲线运动的条件 【教学方式与教学手段说明】 本节课采用了体现学生主体地位的“情景探究反思创新”教学，引导学生设计实验进行探究，教师引导进行理论分析、讨论，最终让学生能够从实验和理论两个角度理解、掌握曲线运动的速度方向和物体做曲线运动的条件。 【教学用具】 Cai电脑多媒体、投影仪、电子白板、磁铁、滑槽、小铁球、红墨水、乒乓球、注射器、医用软管等 【课时安排】 一课时 【教学过程】 创设情景，引入新课： 教师活动 学生活动 设计意图 情景一：水平抛出物体的运动； 情景二：“香蕉球”视频； 情景三：行星的运动。 学生观察和思考 创设情境，激发学生学习兴趣， 任务驱动 教师活动 学生活动 设计意图 投影：本课时的学习目标 感知学习任务和要求 明确学习目标 曲线运动的位移 教师活动 学生活动 设计意图 在直线运动中我们用了哪些物理量来描述其运动规律的呢？曲线运动作为我们要学习的一种新的运动形式又可以用哪些物理量来描述呢？ 这节课我们就来分别学习如何用位移和速度描述曲线运动的规律。下面我们先来研究如何描述做曲线运动物体的位移。 学生观看PPT，思考并理解水平抛出物体的运动的位移的描述 培养学生观察、思考、理解的能力 曲线运动的速度 教师活动 学生活动 设计意图 做曲线运动物体的速度又是怎样描述的呢，先来研究一下速度的方向，请同学们说一说砂轮机打磨铁片时打磨下来的微粒是沿什么方向运动的？ 小实验：电动砂轮机打磨铁片。 提出猜想：自然的我们会想做一般的曲线运动的物体在某位置的速度方向是不是也沿曲线在该点的切线方向呢？这只是我们的一种猜想，是否正确还需实验检验，如何用实验来验证这种猜想是否正确呢？ 探究活动一：如何用实验来验证这个猜想呢？ 探究目的：验证“做曲线运动的物体在某位置的速度的方向是沿轨迹在该点的切线方向” 探究过程： 教师不断提示设计实验时需要解决的问题：如何获得曲线轨迹、如何能让物体沿轨迹在某点的切线“飞出去”呢？ 还可以用下面的实验器材完成这个实验：展示自备器材如医用软管、红墨水等并完成实验 为什么沿轨迹上某点的切线方向就是过该点的速度的方向呢？ 除了实验验证我们还可以从理论上来验证， 理论验证：“做曲线运动的物体在某位置的速度的方向是沿曲线在该点的切线方向” 验证过程：PPT动画演示 根据瞬时速度的定义并借助直线运动中瞬时速度的定义帮助学生分析、理解割线到切线的微分和无限逼近思想。 曲线运动的性质 速度是用来描述物体的运动状态的。速度是矢量，物体做曲线运动时，速度的方向在不断变化，所以曲线运动是变速运动，运动状态在不断变化。 速度是矢量，它与力、位移一样，也可以用两个相互垂直的分矢量来表示，这两个分矢量叫分速度。 电脑动画演示。 既然曲线运动是一种变速运动，则说明物体必有加速度，根据牛顿第二定律，它受的合力必不为0，合力不为0的物体是不是一定做曲线运动呢？ 学生观察、思考并回答“沿切线方向运动” 学生思考 学生思考并回答：实验的原理、所需器材、实验的步骤等 学生观察 学生思考 引导学生回忆瞬时速度的定义， 学生思考并理解曲线运动是一种变速运动。 学生思考并回答 培养学生观察能力、思考、归纳、表述能力。 引导学生发散思考解决问题的办法并设计实验方案。 必要时可请学生代表演示实验 体验物理实验方案的多样性，精益求精、不懈追求的品质。 运用已有知识“惯性”分析并理解曲线运动的方向是沿轨迹的切线方向 体会物理的微分思想和无限逼近思想 体会曲线运动的速度的方向的变化并理解曲线运动是一种变速运动。 曲线运动的条件 教师活动 学生活动 设计意图 探究活动二：实验探究曲线运动的条件 分组实验： 实验仪器：小钢球、斜槽轨道、磁铁、白纸、乒乓球等 介绍斜槽轨道的作用以及可以忽略摩擦力等。由实验得出结论。 学生动手做实验，观察、分析并得出实验的结论 培养学生动手实验的能力。合作学习的能力和培养协作精神。 曲线运动条件的理论分析和特点归纳 教师活动 学生活动 设计意图 以水平抛出的物体的运动为例，分析合力、加速度、速度的变化、初速度、末速度之间方向的关系是怎样的。PPT演示，并进一步分析归纳出曲线运动的特点。 学生观察、分析、思考、理解结论 培养观察、理解能力。 创新升华 教师活动 学生活动 设计意图 小结： 引导学生回顾本节课的学习内容； 引导归纳本节课的物理思想、方法、能力； 回忆、归纳本节课的知识、方法和能力。 培养学习归纳知识、事例知识的能力。 【课后作业】步步高讲练学案 第1页 典例1 典例2 典例3 【板书设计】 曲线运动 1、定义：轨迹是曲线的运动 2、速度方向：沿曲线在这一点的切线方向 3、性质：变速运动 4、条件：F合与v不在同一条直线上 5、特点：轨迹夹在合力和速度之间；轨迹向合力一侧弯曲 【教学后记：】 本节课先要回顾前四章的力与运动的知识体系，直线运动的条件，以设问的形式提问如果物体所受的合外力与物体的速度不在同一条直线上物体会怎样运动呢？这样开始本节课较好。接下来展示本节课的三维目标，引导学生带着目标和问题的任务开始自学。后请学生自己来讲述目标任务和学习情况。其它学生补充，最后老师进行点评和引导纠正并时行适当归纳和补充拓展相关知识点，拓展的演示实验放手学生完成即可。 学案 第五章第1节 曲线运动 【三维目标】 1知识与技能： 知道曲线运动中瞬时速度的方向 曲线运动的性质 知道物体做曲线运动的条件 曲线运动的特点及应用 2过程与方法： 实验探究和理论探究体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化 3情感、态度与价值观： 激发参与科技活动的热情，善于将物理知识应用于生活和生产实践中。 【学习重点】 1曲线运动中的瞬时速度方向 2物体做曲线运动的条件 【学习难点】 理解并掌握物体做曲线运动的条件 【学习过程】 1猜想：曲线运动的瞬时速度方向是沿什么方向呢？ 2这种猜想是否正确？怎样验证呢？ l 探究目的：设计实验验证质点在某一点的速度方向沿曲线在该点的切线方向。 l 设计实验探究方案和步骤： 1怎样记录下物体做曲线运动的轨迹？有哪些方法？ 2怎样才能得到轨迹又能让物体沿切线“飞出去”呢？ l 探究过程： 3为什么在该位置沿轨迹切线方向就是过该点的瞬时速度的方向呢？（用惯性解释） 4理论验证： A B1 B2 B3 v 曲线运动是一种匀速运动还是一种变速运动?为什么? 5物体做曲线运动的条件 v 物体做曲线运动的条件是什么？物体做直线运动的条件又是什么？ 物体做曲线运动的条件探究结论： _ 6做曲线运动的物体运动轨迹、速度方向与其所受合外力方向三者位置关系如何？(提示：分别画出A、B两点的速度方向和合力的方向。观察轨迹、V、 F合三者谁在中间谁在两侧？轨迹向V的一侧弯曲还是向F合的一侧弯曲？（轨迹有凹的一侧和凸的一侧，合力指向凹的一侧还是凸的一侧？) 7物体做曲线运动条件的理论证明（提示：合力、加速度、速度的变化、初速度、末速度之间方向的关系是怎样的？加速度的方向与合力的方向一致，加速度的方向也与速度的变化的方向一致，请画出速度变化的方向，分析、比较、理解这些方向应是什么关系？） 练习一：以下说法正确的是 ( ) A物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B物体在变力的作用下不可能做直线运动 C物体在恒力作用下可能做曲线运动 D物体在变力的作用下可能做直线运动 练习二：如图，物体在恒力F 作用下沿曲线从 A 运动到B ， 这时突然使它所受力反向（大小不变），则物体以后的运动情况 ( ) A可能沿曲线 Ba运动 B