【大单元教学方案】课时1认识并描述曲线运动VIP

认识并描述曲线运动高中物理必修2第一单元曲线运动微专题1认识曲线运动®学习目标1・理解曲线运动的瞬时速度的方向，并能在物体的运动轨迹图上标出物体运动的方向。.理解曲线的切线的概念，能结合切线理解曲线运动的瞬时速度的方向。.理解物体做曲线运动的条件，经历结合牛顿运动定律分析物体做曲线运动的条件的过程。⑥情境导入之前，我们学习了匀变速直线运动的规律、力、牛顿运动定律。虽然在谈及位移和力时涉及到二维空间，但对运动规律和力与运动关系的研究还是局限在一维空间内。而实际生活中，物体的运动是复杂的，曲线运动也更普遍，例如汽车在弯曲的立交桥上的运动、被抛出的排球的运动、旋转的空中飞椅的运动等等。本单元我们就来研究曲线运动。■三学习任务【任务一】研究做曲线运动的小钢珠的速度方向【任务二】研究小钢珠做曲线运动的条件■您习活动奇【任务一】奇【任务一】研究做曲线运动的小钢珠的速度方向【活动设计】学生首先观看演示实验《观察做曲线运动物体的速度方向》归纳总结曲线运动的速度方向特点，然后通过理论分析得到曲线运动的速度方向，最后综合实验和理论分析得出结论。1.1A问题与任务：观看视频《观察做曲线运动物体的速度方向》，思考白纸上的印记与轨道（曲线）有什么关系？小钢球在出口处的速度方向是怎样的？1.1B问题与任务：下图所示的曲线是实验中小钢球运动的轨迹，你能利用数学知识找到曲线上A点的切线吗？切线：当5点非常非常接近A点时，这条割线就叫作曲线在A点的切线。思想方法：极限思想。1.1C问题与任务：请按照从割线到切线的思路，结合平均速度的知识分析小钢球在A点的速度方向。分析过程：小钢球在一段时间内从A点运动到8点，则小钢球的平均速度的方向由A点指向B点。当我们选取的B点越来越靠近4点时，小钢球的平均速度方向越来越接近A点的切线方向。当B点与A点的距离接近。时，质点在A点的速度方向就沿过A点的切线方向。结论：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。谈【任务二】研究小钢珠做曲线运动的条件【活动设计】学生观看实验《观察做曲线运动物体的速度方向》，然后利用力或加速度的分解方法对实验现象进行解释，最后得出结论。2.1A问题与任务：在实验《观察做曲线运动物体的速度方向》中，小钢球做曲线运动过程中速度的方向是否改变？所受合力是否为0?分析：小钢珠的速度方向时刻改变，加速度一定不为0,所以，所受的合力一定不为0o2.1B问题与任务：在实验《探究钢球做曲线运动的条件》中，为什么当磁铁在小钢球运动路线的正前方时,小钢球就做直线运动？分析：在直线运动中，小钢珠所受合力的方向与速度的方向总在同一直线上。根据牛顿第二定律，加速度的方向也就与速度的方向在这条直线上。所以，力的作用效果是改变速度的大小，但不改变速度的方向，所以小钢珠做直线运动。2.1C问题与任务：在实验《探究钢球做曲线运动的条件》中，为什么当磁铁在小钢球运动路线的旁边时,小钢球就做曲线运动？分析：因为小钢珠所受合力的方向与速度的方向不在一条直线上，而是成一角度，这时可将合力分解为平行速度方向的分力和垂直速度方向的分力，根据牛顿第二定律，平行速度方向的分力，将在速度平行方向产生加速度，从而改变速度的大小；垂直速度方向的分力,将在与速度垂直方向上产生加速度，从而改变小钢珠原来的运动方向，使小钢珠做曲线运动。2.1D问题与任务：通过演示实验《探究钢球做曲线运动的条件》和上面的分析，你能归纳出物体做曲线运动的条件吗？结论：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，物体做曲线运动。导活动拓展弹道曲线弹道曲线就是弹头飞行时其重心经过的路线。由于重力作用和空气阻力的影响，使弹道形成不均等的弧形。升弧较长而直伸，降弧则较短而弯曲。斜抛射出的炮弹的射程和射高都没有按抛体计算得到的值那么大，路线也不是理想曲线。物体在空气中运动受到的阻力，与物体运动速度的大小有密切关系：物体的速度低于200m/s时，可认为阻力与物体速度大小的平方成正比；速度达到400~600m/s时，,空气阻力和速度大小的三次方成正比；在速度很大的情况下，阻力与速度大小的高次方成正比。总之，物体运动的速度越小，空气阻力的影响就越小，抛体的运动越接近理想情况。.关于曲线运动，下列说法是否正确？为什么？（1）曲线运动一定是变速运动。（2）物体做曲线运动时，加速度一定不为零，但可以为恒量。（3）物体做曲线运动时，不可能受恒力的作用。（4）物体做曲线运动时，加速度方向与速度方向可能在同一直线上。.小球在水平桌面上做匀速直线运动，当它受到如图所示的方向的力作用时，小球运动的轨迹可能是（）a■jA.OaB.ObC.OcD.Od三三a参考答案L【评价】题号学科核心素养水平参考答案答案：（1）正确，曲线运动的速度方向沿着轨迹上点的切线方向，是时刻变化的，故曲线运动一定是变速运动。物理观念3（2）正确，曲线运动的速度方向一定是变化的，故心速度一定是变化的，故一定具有加速度，加速度可以是恒量，如平抛运动的加速度恒为重力加速度go（3）不正确，物体做曲线运动时，合力可能是恒定科学思维3的，如平抛运动，只受重力，为恒力。