曲线运动集体教案

1、第五章曲线运动集体教案第一节曲线运动执笔：田婧审核：备课组课时： 3 课时教学目标：一、知识与技能1. 知道什么是曲线运动2. 知道曲线运动是一种变速运动，知道曲线运动中瞬时速度的方向能在曲线的轨迹上画出各点的速度方向。2. 掌握物体做曲线运动的条件及分析方法。二、过程与方法通过物体做曲线运动的条件的分析，提高学生能抓住要点对物理现象技术分析的能力三、情感态度与价值观使学生会在日常生活中，善于总结和发现问题。教学重点1物体做曲线运动的方向的确定2物体做曲线运动的条件教学难点物体做曲线运动的条件教学过程新课引入： 抛出一颗糖或粉笔头，学生接住。问：糖做什么运动？怎么分析这类运动？这是本章学习的内

2、容。首先学习：什么是曲线运动？用哪些物理量来描述它，物体做曲线运动的条件是什么?第一节曲线运动新课教学：师：请同学们先阅读教材，并思考导学案上的问题，同时做好记录。学生展示，教师总结。（一）曲线运动的物体的位移问题一：运动会上，射击运动员将子弹水平射出，子弹在空中做曲线运动。（1）子弹在空中做运动的过程中，子弹相对于枪口的位移是否发生变化？（2）为描述子弹的运动，需建立怎样的坐标系？如何在这种坐标系中描述子弹的位移？结论：可以通过二维坐标系描述曲线运动，用两个分矢量表示和位移。（二）曲线运动的物体的速度方向问题二：（1）请列举你见过的曲线运动，说明做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向？（2）曲

3、线运动和直线运动明显的区别是什么？（3） 下图是某曲线滑梯， 试标出人从滑梯上滑下时在a、b、c、d 各点的速度方向。（4）为什么曲线运动是变速运动？反过来说对吗？（举a b c d 例说明）（5）水平射出的子弹在某一时刻速度的大小和方向如何表示？（1）师：手通过细线拉一小球在光滑水平面上做圆周运动，在某位置a 突然放手，描出小球的运动方向。生：沿切线方向飞出。然后引导学生分析原因：放手后小球速度方向不再发生变化，由于惯性，从即刻起小球做匀速直线运动，沿切线飞出。视频实例 ：a：在砂轮上磨刀具时，刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线方向飞出；b：撑开的带着水的伞绕伞柄旋转，伞面上的水滴沿伞边各点

4、所划圆周的切线方向飞出。c：飞出去的链球d：在泥泞的道路上启动摩托车刚才的几个物体的运动轨迹都是圈，我们总结曲线运动的方向沿着切线方向，但对于一般的曲线运动是不是也是这样呢?下面我们来做个实验看一看，一般的曲线运动是什么情况。( 演示实验 ) 如图 6 13 所示：水平桌面上摆一条曲线轨道，它是由几段稍短的轨道组合而成的钢球由轨道的一端滚入( 通过压缩弹簧射人或通过一个斜面滚入) ， 在轨道的束缚下钢球做曲线运动。在轨道的下面放一张白纸，蘸有墨水的钢球从出口a离开轨道后在白纸上留下一条运动的轨迹， 它记录了钢球在a点的运动方向。 拿去一段轨道， 钢球的轨道出口改在田中且同样的方法可以记录钢球在

5、轨道b点的运动方向。 观察一下， 白纸上的墨迹与轨道( 曲线 )有什么关系？墨迹与轨道只有一个交点，说明了墨迹所在的直线为轨道所在曲线在该点的切线，也就是说质点在某一点（或某一时刻）的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向。师生分析总结得到：质点在某一点（或某一时刻）的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向。（2）生：物体的运动轨迹是直线，它就做直线运动。若为曲线，就做曲线运动。曲线运动与直线运动明显的区别是，曲线运动的方向是时刻改变的。（3）学生练习（4）生：由于速度是矢量，速度的变化不仅指速度大小的变化，也包括速度方向的变化，由于曲线运动的速度方向在其所处位置的切线上，一直在变化，所以曲线运动

6、是变速运动。由加速度的定义a= /t可得物体具有加速度。生：但是， 具有加速度的变速运动不一定是曲线运动。如果加速度和速度方向在一条直线上的，那么物体的速度会增加或减小，它仍然是变速运动，但不是曲线运动。（5）可以通过两个分矢量来表示大小，速度方向与水平方向的夹角来表示方向师：那么物体在什么条件下才做曲线运动呢？（三）物体做曲线运动的条件问题三：（ 1）一小钢球在水平光滑来面上正在做匀速直线运动，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？（2）请举例说明物体做作曲线运动的条件？（3）从牛顿第二定律出发，说明物体做曲线运动的条件。（ 1）如果将一磁铁放在它的前方，钢

7、球会加速仍做直线运动。放在它后方，钢球会减速仍做直线运动，如果放在侧向，钢球做曲线运动。（观看视频 ）（2）学生举例说明物体做曲线运动的条件：随手抛出一个粉笔头的曲线运动，人造卫星的曲线运动，骑摩托车过弯道的曲线运动中各自的受力情况师生互动总结：直线加速： f 的方向与v 的方向一致。直线减速： f 的方向与v 的方向相反。曲线运动： f 的方向与v 的方向成一角度；此时，物体的加速度与v 的方向也呈一定的角度。即00,0vf且 f 与 v 的夹角既不等于0 也不等于 180。（3）生用牛顿第二定律分析物体做曲线运动的条件：从牛顿第二定律出发，当合力的方向与物体的速度方向在同一直线上时，产生的

8、加速度也在这条直线上，物体就做直线运动。如果合力的方向跟速度方向不在同一条直线上时，产生的加速度就和速度成一夹角，这时，合力就不但可以改变速度的大小，而且可以改变速度的方向，物体就做曲线运动。问题四：下图是抛出的铅球运动轨迹的示意图（把铅球看成质点）画出铅球沿这条曲线运动时在 a、b、c、d、e 各点的速度方向，及铅球在各点的受力方向（空气阻力不计）小结：1.曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点的瞬时速度的方向在曲线的这一点的切线上2.物体做曲线运动的条件.作业 :见导学案板书 : 第二课时： 运动的合成和分解教学目标一、知识与技能1.知道物体的运动轨迹不是直线时，需要建立平面直角坐

9、标系进行研究2. 在具体情景中，知道合运动、分运动分别是什么，知道其同时性和独立性；3.初步认识运动的合成和分解的方法遵循平行四边形法则4、初步知道两个直线运动的合运动不一定是直线运动。二、过程与方法（1）通过对抛体运动的观察和思考，了解一个运动可以与几个不同的运动效果相同，体会等效替代的方法；（2）通过观察和思考演示实验，知道运动独立性学习化繁为筒的研究方法；（3）掌握用平行四边形定则处理简单的矢量运算问题。三、情感态度与价值观（1）通过观察，培养观察能力；（2）通过讨论与交流，培养勇于表达的习惯和用科学语言严谨表达的能力。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

10、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. 理解两个直线运动的合运动可以是直线运动，也可以是曲线运动. 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）。教学过程新课引入：教师活动：提出问题：关于合成和分解

11、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？新课教学：请先阅读教材思考：问题一： 在物理 1 的学习中， 我们是如何定量描述物体的直线运动情况的？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？如果物体的运动轨迹不是直线，应该建立怎样的坐标系？思考、回顾学过的知识并回答：描述物体的直线运动时，在参考系中建立一维坐标系，用坐标和坐标的变化来研究。物体的运动轨迹不是直

12、线，应建立平面直角坐标系。（一）分运动和合运动教师活动：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时间t 。2、红蜡块上升的同时将管子匀速右移，观察蜡块的运动时间t 。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？问题二：讨论： 说明红蜡块在竖直方向做什么运动？在水平方向做什么运动？实际在哪个方向做什么运动？蜡块的分运动和合运动所用时间有什么关系？在效果上有何关系？红蜡块的合速度应如何求解？红蜡块在t 时刻处于怎样的位置？沿着什么样的

13、轨迹运动？教师活动：听取学生描述观察到的实验现象，点评总结：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。各分运动合成起来与合运动有相同的效果3、各个分运动具有独立性.即各个分运动互不影响。4、分运动与合运动满足平行四边定则即分运动和合运动的关系独立性： 分运动之间是互不相干的，即各个分运动均按各自规律运动，彼此互不影响。等时性： 各个分运动及其合运动总是同时发生，同时结束，经历的时间相等；等效性： 各分运动叠加起来的效果与合运动相同。同体性： 分运动和合运动必须对应同一个物体的运动。5、为描述红蜡块的运动，建立平面直角坐

14、标系：选蜡块开始运动的位置为原点，水平向右的方向和竖直向上的方向分别为x 轴和 y 轴的正方向。 蜡块在两个方向上做的都是匀速直线运动，所以x、y 可以通过匀速直线运动的位移公式x=vt 获得，即：x=vxt y=vyt 消去 t ，y=vy x/vx可见表示的是一条过原点的倾斜直线。这也就是说，蜡块相对于黑板的运动轨迹是直线，即蜡块做的是直线运动。( 二) 运动的合成和分解. 教师总结：1.概念：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2. 运动的合成与分解遵循的原则：(1) 运动的合成与分解实质（研究内容）：运动是位置随时间的变化，通常用位移、速度、加速度等物理量描述

15、。所以， 运动的合成与分解实质就是对描述运动的上述物理量的合成与分解。(2) 定则：由于描述运动的位移、速度、加速度等物理量均是矢量，而矢量的合成与分解遵从“平行四边形定则”，所以运动的合成与分解也遵从“平行四边形定则”。问题三： 在上述实验中， 若水平方向是加速运动，红蜡块的轨迹还是直线运动吗？怎么分析红蜡块的运动？3. 运动的合 成与分解的目的：运动的合成与分解是解决复杂运动的一种基本方法。它的目的在于把一些复杂的运动简化为比较简单的直线运动， 这样就可以应用已经掌握的有关直线运动的规律来研究一些复杂的曲线运动。例题：例1、飞机以 300km/h 的速度斜向上飞行，方向与水平方向成30o。

16、求 : 水平方向的分速度vx和竖直方向的分速度vy的大小 ? 例2、火车以 12m/s 的速度向东行驶，雨点的速度为16m/s 的速度，方向竖直向下，求：车中的人所观察到雨点的速度，方向如何？例 3：如图所示，用绳子把小船拉向湖的岸边，若收绳的速度v 恒定不变，试分析在靠岸过程中，船的速度怎样变化？（试分析其合运动与分运动的效果）. 参考答案小船实际向左的运动是合运动 随绳的运动是分运动一. 垂直绳的摆动是分运动二. 总结：4. 对实际运动进行分解的方法第一、分析对实际运动产生影响的因素有哪些，从而明确实际运动同时参与了哪几个运动。第二、要明确各个分运动各自独立，互不影响，其位移、速度、加速度

17、各自遵循自己的规律。第三，要明确各个分运动和合运动是同时进行的。合运动的位移、速度、加速度与各个分运 动的位移 ( 速度、加速度 ) 在同一时间 ( 同一时刻 ) 满足平行四边形定则。那么，已知其中几个量可求另外几个量。课堂小结第三课时 : 轮船渡河问题方法一 ：将轮船渡河的运动看作水流的运动( 水冲船的运动) 和轮船相对水的运动( 即设水不流动时船的运动) 的合运动。方法二 ：将船对水的速度沿平行于河岸和垂直于河岸方向正交分解如图所示，则v1+v2cos为轮船实际上沿河岸方向的运动速度，v2sin 为轮船垂直于河岸方向的运动速度要使船垂直横渡，则应使v1+v2cos=0，此时渡河位移最小为d。要使船渡河时间最短，则应使。v2sin 最大，即当=900时，渡河时间最短为t=d/v2。例 1、一条河流宽度为180m，水流速度是v1=2.5m/s，(1)若船在静水中航行速度为v2=5m/s，求：如果要求船划到对岸时间最短，则船头应指向什么方向?最短时间是多少 ?位移是多少 ? 如果要求船划到对岸航程最短，则船头应指向什么方向?最短航程是多少 ?所用时间多长 ? (2)