1. 曲线运动名师教学设计2

《曲线运动》教学设计

扬州大学附属中学

夏祖荣

一、教学目标

知识与技能

1．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。

2．知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力的方向与它的速度方向不在一条直线上。

过程与方法

1．通过视频，向学生展现与日常生活紧密联系的运动事例，引入了曲线运动的概念，激发学生学习的兴趣。

2．学会分析物理现象，体验磨刀具时火花四溅，使学生的思维在结论得出之前经过大胆猜想，实验验证，最后归纳总结得出速度的方向。

3．让学生亲临科学探究的实验过程，在实践中提高学生的物理核心素养。

情感态度与价值观

1．能领略曲线运动的奇妙与和谐，增强对科学的好奇心与求知欲。

2．通过学生的动脑、动手、观察，培养学生观察事物、分析问题的能力，激发学生学习、科学探索的兴趣和积极性，并体会到科学来源于生活。

二、教学重点和难点

重点：让学生体验获得“曲线运动的速度方向是切线方向”的实验过程。

难点：理解物体做曲线运动的条件。

三、设计思想

教材先介绍曲线运动的方向，然后分析物体做曲线运动的条件。从知识结构上看，曲线运动的方向在轨迹上某点的切线方向是反映曲线运动的运动学特征，而曲线运动的条件则是动力学特征，完全符合牛顿力学的研究思路。教学设计为了充分体现教师与学生的主导——主体的作用的统一，采用了教师创设情境——学生参与探究——教师引导学生设置情境问题——学生思考、讨论——教师引导分析情境——学生在情境中逐步完成对知识的意义建构，从而达到突出重点，突破难点的效果。

四、教学过程

【课堂引入】生活中有各种运动形式，包括匀速直线运动，匀变速直线运动等，我们知道这几种运动的共同特点是物体运动方向不变。来看两个演示实验：

1．自由释放一只较小的粉笔头；

2．水平抛出一只相同大小的粉笔头；

问题：两只粉笔头的运动情况有什么不同？

结论：前者是直线运动，后者是曲线运动。

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？本节课我们就来研究这种运动。

活动一：随处可见的曲线运动

观察：列举生活中曲线运动的例子。

汽车拐弯时的运动；地球等行星绕太阳的运动；巴西足球运动员卡洛斯的精彩任意球。

问题：上述运动的共同点是什么？

上述运动的轨迹都是弯曲的。

曲线运动：物体运动轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。

活动二：曲线运动的速度方向

问题1：曲线运动和直线运动相比，除运动轨迹不同，还有什么不同？怎样确定物体在某一位置的速度方向呢？

实验探究：砂轮磨刀具（教师演示）。刀具与高速转动的砂轮接触处的火星是由摩擦后产生的炽热微粒，你能说清楚它沿什么方向飞出？

展示情景：撑开的带有水的伞绕着伞柄旋转（图片），雨滴沿什么方向飞出？不同的位置飞出的方向一样吗？你的理由是什么？是否是沿圆周的切线？

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。

理论探究:

如果求直线上的某处A点的瞬时速度，可在离A点不远处取一B点，用A到B的平均速度来近似表示A点的瞬时速度，时间取得越短，这种近似越精确，如时间趋近于零，那么AB见的平均速度即为A点的瞬时速度。

活动三：曲线运动的性质

问题1：曲线运动的速度方向一定发生变化吗？

问题2：曲线运动一定是变速运动吗？曲线运动加速度一定不为零吗？

结论：曲线运动是变速运动，一定有加速度。

活动四：物体做曲线运动的条件

1.思考与讨论

问题1：物体有初速度但合外力为零时，将做什么运动？

物体做匀速直线运动。

问题2：物体没有初速度但受外力（方向不变）时，将做什么运动？

物体做加速直线运动。

问题3：物体既有初速度又受外力时，将做什么运动？

（1）当初速度方向与合外力方向在同一直线上（方向相同或相反）；

当初速度方向与合外力方向相同时，物体做加速直线运动；当初速度方向与合外力方向反向时，物体做减速直线运动。

（2）当初速度与合外力不在同一直线上。

物体做曲线运动。

2.实验探究

（1）器材：轨道、磁铁、小钢球

（2）任务：探究如何让小钢球在水平桌面上做曲线运动。

（3）要求：小球既没有被磁铁吸住，又要有明显的弯曲。

探究活动一：在光滑的水平面上具有某一初速度的小球，在运动方向的正前方放一条形磁铁，小球将如何运动？

实验结论: 小球将做加速直线运动。

探究活动二：在光滑的水平面上具有某一初速度的小球，在运动方向一侧放一条形磁铁，小球将如何运动？

实验结论: 小球将改变轨迹而做曲线运动。

小结：当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上时，物体就做曲线运动。

活动五：对曲线运动的深度分析

问题1：与速度方向共线的力有什么效果？

只能改变速度的大小，不能改变速度的方向。

问题2：什么样的力能改变速度的方向？

只有与速度方向不共线的力才能改变速度的方向。

问题3：做曲线运动的物体所受合外力的方向有什么特点？

合外力必定指向曲线的内侧。

问题4：做曲线运动的物体受到的外力一定是变力吗？

在恒力作用下物体可以做曲线运动。这时物体做曲线运动，但加速度不变，这样的曲线运动为匀变速曲线运动。

【课堂小结】

1．曲线运动的速度方向有什么特点？

2．曲线运动的性质是什么？

3．物体做曲线运动的条件是什么？

【板书设计】

第一节

曲线运动

1．

定义：运动的轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。

2．曲线运动速度的方向

质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向

曲线运动过程中，速度方向始终在变化，因此曲线运动是变速运动。

3．曲线运动的条件

当物体所受合力的方向跟物体运动的方向不在同一条直线时，物体就做曲线运动。