1. 曲线运动含PPT的教学设计及点评

《曲线运动》教学设计

江苏省邗江中学

曹娟

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。

3. 知道做曲线运动的物体的轨迹夹在加速度方向和速度方向之间，并且弯向加速度一边。

过程与方法：

1．体验曲线运动与直线运动的区别。

2．体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化。

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．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。

教学重点：

1．物体做曲线运动的方向的判定。

2．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．会根据物体做曲线运动的条件分析具体问题。

教学资源：

实验仪器：砂轮、小钢球、条形磁铁、自制教具

课本：必修2 多媒体资源：PPT课件及相关图片和视频资料

教学过程：

一、新课导入

教师展示三个动图。师：大家注意观察足球、卫星、过山车的运动情况。

师：这些研究对象的运动轨迹怎样？

生：运动轨迹都是曲线。

师：我们把这种运动轨迹为曲线的运动就叫做曲线运动。这节课我们就来学习曲线运动的相关概念。

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二、学习活动一：曲线运动的方向

师：我们研究一个物体的运动需要研究哪些物理量？

生：速度、加速度、位移。

师：我们先来研究一下曲线运动的方向。请大家先看一个简单的曲线运动(抛出一个粉笔)。

粉笔的大致轨迹请大家看问题1中的图，是曲线。

猜测方向

教师展示问题1、物体做如图所示的曲线运动，依次经过A、B、C三点，请画出这三点的速度方向和AC过程平均速度方向。

B A

C

学生板演画图。

教师提醒学生用刻度尺规范作图。

学生画出A、B、C三点切线方向。

师：能否对自己画的方向做出说明？

演示实验：砂轮打磨金属

教师展示砂轮，提出三个小问题：（1）砂轮通电后将做什么运动？

（2）砂轮上某一点的运动方向如何？

（3）如果如大家猜测曲线运动的方向为切线方向，那么这点脱离砂轮后将做什么运动？

教师演示实验

师：实验说明了什么？

生：实验说明做曲线运动的物体脱离曲线后沿切线方向飞出做直线。

师：实验证实了曲线运动的方向为该点的切线方向。

推理论证：

教师展示问题2、问题3：

问题2、直线运动中我们是怎么定义瞬时速度的？

问题3、能不能用同样的方法定义曲线运动中的瞬时速度？

学生交流讨论

教师展示直线运动中瞬时速度的定义方法：

2

师：这里定义瞬时速度时用到了极限法和化曲为直的物理思维方法。这种方法我们也可以用在曲线运动中。

教师指导学生将问题1中AC段平均速度的方向，通过缩短AC之间的距离做割线，指导在C点附近距离非常小时，由割线转化为切线，得到结果：曲线运动方向为该点的切线方向。

师：曲线上每一点的切线方向是否相同？

生：不同，每一点的切线方向时刻改变。

运用知识：

运用1、师：如果下雨的天气，自行车在前进的过程中会有泥水溅出，如何为自行车设计安装挡泥板？

教师在黑板上展示自制小道具，学生将“挡泥板”贴在相应位置并说明理由。

运用2、师：电动车在生活中比自行车更受欢迎，在晚上大家一般会打开大灯骑行，在你转弯的时候大灯的照射方向沿着哪里？

生：切线。

师：一定沿着切线吗？

教师展示两种不同的电动车图片：

师：大家有没有发现两种电动车大灯的设计有什么不同？

生：左边的电动车大灯与车轮同轴转动，右边的则不同。

师：因此左边的大灯照射方向与车轮相同，沿切线方向，右边则与切线有一定的夹角。

三、学习活动二：曲线运动的性质

师：曲线运动究竟是一个怎样的运动？它的运动性质又是什么？

教师展示问题4到问题7：

问题4、速度是矢量，那么速度变化包含哪几层含义？

问题5、曲线运动可能是匀速运动吗？

问题6、曲线运动一定是变速运动吗？

问题7、变速运动产生的原因是什么？

师：请大家结合问题4到问题7思考，给曲线运动下一个定义。

学生依次回答

3

问题6后追问：变速运动一定是曲线运动？

师：由以上的回答可以看出曲线运动的性质是什么？

生：曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动。

师：请大家完成总结1后做学情反馈1。

总结1：

①做曲线运动物体的速度方向时刻在 。

②做曲线运动的物体,运动到某一点（或某一时刻）的速度方向是在曲线的这一点的__________方向。

③曲线运动是 速运动，所以曲线运动一定具有 ，即合外力一定 零。

【学情反馈1】关于质点的曲线运动，下列说法中正确的是 （ ）

A、曲线运动肯定是变速运动 B、变速运动必定是曲线运动

C、做曲线运动的物体加速度一定不为零 D、曲线运动任意时间内位移的大小总是大于路程

学生回答，教师点评

四、学习活动三：物体做曲线运动的条件

实验探究：

教师展示问题8：

问题8、将手中的橡皮抛出，让橡皮分别做直线运动和曲线运动，如何操作？

学生上台展示不同的做法，教师结合学生不同的做法，画出相应的速度方向

直线运动：

曲线运动：

V

V V=0 V

V

师：如果小球不受外力将做什么运动？

生：匀速直线运动或静止。

师：小球为什么做曲线运动？

生：因为有重力。

师：做直线运动的小球也受重力，因此做曲线运动不仅因为受力，还有哪些因素？

教师在上图中补上重力方向

直线运动：

曲线运动：

V V V=0

V

V mg

mg

mg mg mg

师：观察这些图线，你能得到什么结论？

生：力的方向与速度方向在同一直线上，物体做直线运动；力的方向与速度方向不在同一直线上，物体做曲线运动。

4

实验验证：

教师展示问题9：

问题9、请用磁铁和小球设计实验，让小球做加速直线、减速直线和曲线运动。

学生上台展示实验方案。

师：大家做实验时现象为什么不明显？

生：磁铁磁性不强，小球速度太快……

教师播放视频：物体做曲线运动的条件

得出实验结论：当物体所受的合外力为零或合外力的方向跟它的速度方向在同一条直线上时，物体做直线运动；当物体所受合外力和速度不在同一条直线上时，物体做曲线运动。

师：刚刚大家在设计实验时，其实用到了一个常见的研究方法——控制变量法。

师：请大家完成学情反馈2 【学情反馈2】若已知物体的速度方向和它所受合力的方向，如图所示，可能的运动轨迹是

（

）

A

B

C

D

学生做题时碰到困难，教师点拨

教师展示问题10：

问题10、斜向上抛出的粉笔在空中的运动轨迹是曲线，请你画出轨迹上三点的速度方向和力的方向（不考虑空气阻力）。你能否根据画出的图线看出曲线运动的轨迹和速度以及合外力方向之间有什么关系吗？

师：有图线可以看出曲线运动的轨迹在哪里？

生：在合力和速度方向之间。

师：轨迹弯曲方向向哪里？

生：弯向合力一侧。

学生完成总结2 总结2：

④当运动物体_________________________________________时，物体做直线运动。

当运动物体_________________________________________时，物体做曲线运动。

⑤做曲线运动物体的轨迹夹在______________之间，并且总是向________的方向弯曲。

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学生完成学情反馈3 【学情反馈3】一雨滴从足够高处竖直落下，不考虑空气阻力，下落一段时间后，突然遇到沿水平向右方向吹来的风，风速恒定．请试着画出雨滴全过程的轨迹图。

学生板演，教师点评

教师展示问题11：

问题11、可不可以让粉笔在空中做运动轨迹向上弯曲的曲线运动？为什么？

生：不可以，因为轨迹弯向合力一侧，空中运动的粉笔合力向下。

五、课堂小结

学生小结本课的学习内容和物理方法

后附《曲线运动》导学案

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曲线运动（导学案）

学习目标：

1、知道什么叫曲线运动

2、明确曲线运动中速度的方向

3、知道物体做曲线运动的条件

曲线运动定义： 的运动，叫曲线运动。

【学习活动一】实验研究和理论推导曲线运动速度的方向

问题1、物体做如图所示的曲线运动，依次经过A、B、C三点，请画出这三点的速度方向和AC过程平均速度方向。

B A

C 问题2、直线运动中我们是怎么定义瞬时速度的？

问题3、能不能用同样的方法定义曲线运动中的瞬时速度？

【学习活动二】理论推导曲线运动的性质

问题4、速度是矢量，那么速度变化包含哪几层含义？

问题5、曲线运动可能是匀速运动吗？

问题6、曲线运动一定是变速运动吗？

问题7、变速运动产生的原因是什么？

总结1：

①做曲线运动物体的速度方向时刻在 。

②做曲线运动的物体,运动到某一点（或某一时刻）的速度方向是在曲线的这一点的__________方向。

③曲线运动是 速运动，所以曲线运动一定具有 ，即合外力一定 零。

【学情反馈1】关于质点的曲线运动，下列说法中正确的是 （ ）

A、曲线运动肯定是变速运动 B、变速运动必定是曲线运动

C、做曲线运动的物体加速度一定不为零 D、曲线运动任意时间内位移的大小总是大于路程

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【学习活动三】实验探究物体做曲线运动的条件

实验探究：

问题8、将手中的橡皮抛出，让橡皮分别做直线运动和曲线运动，如何操作？

实验验证：

问题9、请用磁铁和小球设计实验，让小球做加速直线、减速直线和曲线运动。

实验结论：

【学情反馈2】若已知物体的速度方向和它所受合力的方向，如图所示，可能的运动轨迹是

（

）

A

B

C

D

问题10、斜向上抛出的粉笔在空中的运动轨迹是曲线，请你画出轨迹上三点的速度方向和力的方向（不考虑空气阻力）。你能否根据画出的图线看出曲线运动的轨迹和速度以及合外力方向之间有什么关系吗？

【学情反馈3】一雨滴从足够高处竖直落下，不考虑空气阻力，下落一段时间后，突然遇到沿水平向右方向吹来的风，风速恒定．请试着画出雨滴全过程的轨迹图。

问题11、可不可以让粉笔在空中做运动轨迹向上弯曲的曲线运动？为什么？

总结2：

④当运动物体_________________________________________时，物体做直线运动。

当运动物体_________________________________________时，物体做曲线运动。

⑤做曲线运动物体的轨迹夹在______________之间，并且总是向________的方向弯曲。

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