《1曲线运动》设计

《1.曲线运动》教学设计教学目标与核心素养教学目标1.知道什么是曲线运动。2.知道曲线运动中速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动。3.理解物体做曲线运动的条件。能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。4.感受生活中的曲线运动，增强对科学的好奇心与求知欲。核心素养物理观念：理解物体做曲线运动的条件，能运用牛顿运动定律分析曲线运动的条件，掌握速度和合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系，形成曲线运动的物理观念。科学思维：通过探究的过程，让学生体会得到结论的科学方法：归纳法。科学探究：通过实验探究过程组织学生总结出曲线运动的速度方向；并给予理论证明。科学态度与责任：体会当所取变量范围足够小时，变和不变的统一性、曲和直的统一性，渗透辩证唯物主义世界观。教学重点1.什么是曲线运动；2.物体做曲线运动的方向的确定；3.物体做曲线运动的条件。教学难点1.理解曲线运动是变速运动；2.用牛顿第二定律分析物体做曲线运动的条件，能用曲线运动相关知识解决实际的问题。教学过程导入实验：竖直向上将糖抛出我手上是一块糖，现在我将糖竖直向上抛出，你观察到的糖的运动轨迹是怎样的呢？出示动画：糖的运动教师总结：糖的运动轨迹是直线。实验：斜抛出糖果现在我再来抛一次糖，谁接住了，这块糖就归谁了。但是不能光忙着接糖，要注意观察糖的运动轨迹发生了怎样的变化？教师总结：可以看到糖的运动轨迹已经不再是直线了，糖在空中划过了一道优美的曲线。今天咱们就来研究这种不同于直线运动的运动形式—曲线运动。一、曲线运动及其速度的方向1．曲线运动：轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。出示图片：过山车和摩天轮2．曲线运动的速度方向思考：曲线运动和直线运动相比，除运动轨迹不同，还有什么不同？你能举例说明吗？出示图片：运动员掷链球教师总结：运动员掷链球时，链球在手的牵引下做曲线运动，一旦运动员放手，链球即刻飞出。放手的时刻不同，链球飞出的方向也不一样。可见，做曲线运动的物体，速度的方向在不断变化。下面我们来研究做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向。演示：观察做曲线运动物体的速度方向实验器材白纸、几段弧形轨道、沾有红色印泥的钢球。实验步骤（1）在水平桌面上放一张白纸，白纸上摆一条由几段稍短的弧形轨道组合而成的弯道。（2）使表面沾有红色印泥的钢球以一定的初速度从弯道的C端滚入，钢球从出口A离开后会在白纸上留下一条运动的痕迹，即为钢球在A点的运动方向。（3）拆去一段轨道，出口改在B．用同样的方法可以记录钢球在B点的运动方向。思考讨论：白纸上的印迹与轨道（曲线）有什么关系？知识拓展：数学概念——曲线的切线在初中数学里我们已经知道了圆的切线。对于其他曲线，切线指的是什么？如图：过曲线上的A、B两点作直线，这条直线AB叫作曲线的割线。设想B点逐渐沿曲线向A点移动，这条割线的位置也就不断变化。当B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。假设图中的曲线是某一质点在时间△t内的运动轨迹。这段时间内的位移即为割线AB，平均速度的方向就是割线AB的方向。如果△t取得越小，平均速度的方向依次变为割线AC、AD、AE、AF…的方向。当△t→0时，割线就成了切线，即平均速度极限值即为A点的瞬时速度，它的方向便在过A的切线方向上。实验结论曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。出示图片：砂轮思考：请同学们结合已有知识来判定曲线运动是匀速运动还是变速运动？速度是矢量，既有大小，又有方向。由于曲线运动中速度的方向是变化的，所以曲线运动是变速运动。练习：下列说法正确的是（）A．做曲线运动物体的速度方向必定变化B．速度变化的运动必定是曲线运动C．曲线运动中质点在某点的瞬时速度方向，就是曲线上这一点的切线方向D．物体做曲线运动，速度大小必定变化答案：AC知识小结：1.变速运动指速度变化的运动。速度的变化有：速度大小变化、速度方向变化、速度大小和方向都变化。在物体运动的过程中，即使速度大小不变，但方向变化，仍为曲线运动。2.做曲线运动的物体，不管速度大小是否变化，只要其方向变化，速度就会发生变化，因此曲线运动必定是变速运动。3.作直线运动的物体，如果速度方向不变，其大小变化，也称为变速运动。二、物体做曲线运动的条件思考与讨论：物体如果不受力，将静止或做匀速直线运动。那么，你认为物体在什么条件下做曲线运动呢？物体做曲线运动时，由于速度方向时刻改变，物体的加速度一定不为0，因此，物体所受的合力一定不为0．但如果物体所受的合力方向与物体运动的方向在一条直线上时，物体会做变速直线运动。那么，物体受什么样的力才会做曲线运动呢？演示：观察钢球的运动轨迹实验器材钢球、磁铁、带有斜槽的桌面。实验步骤（1）让钢球从斜槽上沿直线下滑，在水平面上做直线运动。（2）在钢球运动路线的正前方或旁边放一块磁铁观察钢球的运动。出示视频：观察钢球的运动轨迹实验结论：当物体受到的合力的方向与速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。1.物体做曲线运动的条件（1）物体具有初速度。（2）物体受到的合力的方向与速度方向不在同一条直线上，而是成一角度。2.做曲线运动的物体，所受合力的