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2019-2020年高中物理《曲線運(yùn)動(dòng)》教案3 人教版必修2 本節(jié)主要內(nèi)容是做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向的判定，以及物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件．曲線 運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)，特別是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并不是勻速運(yùn)動(dòng)，而是一種變速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槲矬w的運(yùn)動(dòng)方向時(shí)刻在變化．教學(xué)中要突出矢量性的分析教學(xué)，讓學(xué)生進(jìn)一步感受矢量的含義． 對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)的教學(xué)，教師可以聯(lián)系各種生活實(shí)例以及前面學(xué)習(xí)過的直線運(yùn)動(dòng)的知識(shí)來幫助學(xué)生理解在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步引入曲線運(yùn)動(dòng)的方向性問題，首先讓學(xué)生討論如何確定 曲線運(yùn)動(dòng)的方向，教師可以通過點(diǎn)撥引導(dǎo)，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案i進(jìn)而通過實(shí)驗(yàn)找出任意曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向與其運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系，然后教師引導(dǎo)學(xué)生證明這個(gè)結(jié)論．對(duì)于 物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，更要從實(shí)際出發(fā)，通過大量列舉生活中的實(shí)例，分析、總結(jié)、歸納出結(jié)論，千萬不要想當(dāng)然地直接告訴學(xué)生結(jié)論．教給學(xué)生方法比教給學(xué)生知識(shí)重要得多，教師在教學(xué)中一定要突出學(xué)生的主體地位． 教學(xué)重點(diǎn) 1．什么是曲線運(yùn)動(dòng)． 2．物體做曲線運(yùn)動(dòng)方向的判斷． 3．物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件． 教學(xué)難點(diǎn) 物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件． 課時(shí)安排 1課時(shí) 三維目標(biāo) 知識(shí)與技能 1．知道曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向，理解曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)． 2．知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是所受的合外力與它的速度方向不在一條直線上． 過程與方法 1．體驗(yàn)曲線運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)的區(qū)別． 2．體驗(yàn)曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)及它的速度方向的變化． 情感態(tài)度與價(jià)值觀 能領(lǐng)略曲線運(yùn)動(dòng)的奇妙與和諧，培養(yǎng)對(duì)科學(xué)的好奇心和求知欲． 課前準(zhǔn)備 教具準(zhǔn)備：多媒體課件、斜面、小鋼球、小木球、條形磁鐵． 知識(shí)準(zhǔn)備：復(fù)習(xí)勻速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和受力情況． 位時(shí)，將手中的線釋放，石塊拋出，請(qǐng)另一個(gè)同學(xué)記下石塊的落地點(diǎn)，將通過拋出點(diǎn)垂直于地面的豎直線在地面上的垂足與落地點(diǎn)連一條直線． 結(jié)論：石頭會(huì)沿脫手處的切線方向飛出． 讓學(xué)生總結(jié)出曲線運(yùn)動(dòng)的方向． 思考并討論：l．在變速直線運(yùn)動(dòng)中如何確定某點(diǎn)的瞬時(shí)速度? 分析：如要求直線上的某處A點(diǎn)的瞬時(shí)速度，可在離A不遠(yuǎn)處取一B點(diǎn)，求AB的平均速度來近似表示A點(diǎn)的瞬時(shí)速度，時(shí)間取得越短，這種近似越精確，如時(shí)間趨近于零，那么AB間的平均速度即為A點(diǎn)的瞬時(shí)速度． 2．在曲線運(yùn)動(dòng)中如何求某點(diǎn)的瞬時(shí)速度? 交流討論：先求AB的平均速度，據(jù)式：一半可知的方向與的方向一致，越 小，越接近A點(diǎn)的瞬時(shí)速度，當(dāng)時(shí)，AB曲線即為切線，A點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向．可見，速度的方向?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)在該處的切線方向，且方向是時(shí)刻改變的． 結(jié)論：曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的，質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時(shí)刻)的速度方向在曲線的這一點(diǎn)的切線方向上． 補(bǔ)充問題：什么是切線? P和Q是曲線C上鄰近的兩點(diǎn)，P為定點(diǎn)，當(dāng)Q點(diǎn)沿著曲線C無限地接近P點(diǎn)時(shí)，割線PQ的極限位置PT叫做曲線C在點(diǎn)P的切線，P點(diǎn)叫做切點(diǎn)；經(jīng)過切點(diǎn)P并且垂直于切線PT的直線PN叫做曲線C在點(diǎn)P的法線(無限逼近的思想)． 課堂訓(xùn)練 1關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是………………………………………………( ) A 曲線運(yùn)動(dòng)的速度大小可能不變 B曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向可能不變 C 曲線運(yùn)動(dòng)的速度可能不變 D．曲線運(yùn)動(dòng)可能是勻變速運(yùn)動(dòng) 答案：AD 2.曲線滑梯如圖所示，試標(biāo)出人從滑梯上滑下時(shí)在A、B、C、D各點(diǎn)的速度方向． 提示：人在各點(diǎn)的速度方向在曲線的這一點(diǎn)的切線方向上，且指向人的運(yùn)動(dòng)方向． 3質(zhì)點(diǎn)在力F的作用下做曲線運(yùn)動(dòng)，下列各圖是質(zhì)點(diǎn)受力方向與運(yùn)動(dòng)軌跡圖，正確的是 …………………………………………………………………………………………( ) ——4—— 師生共同分析：曲線運(yùn)動(dòng)既然是變速運(yùn)動(dòng)，它一定要有加速度．問題：那么物體在什么情況下做曲線運(yùn)動(dòng)呢? 二、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件 <方案一> 實(shí)驗(yàn)lI在光滑的水平面上具有某一初速度的小球，在不受外力作用時(shí)將如何運(yùn)動(dòng)? 學(xué)生實(shí)驗(yàn)后討論：由于小球在運(yùn)動(dòng)方向上不受外力，合外力為零，根據(jù)牛頓第一定律，小球?qū)⒆鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng) 實(shí)驗(yàn)2．在光滑的水平面上具有某一初速度的小球，在運(yùn)動(dòng)方向的正前方向或正后方向 放一條形磁鐵將如何運(yùn)動(dòng)? 學(xué)生實(shí)驗(yàn)后討論：由于小球在運(yùn)動(dòng)方向受磁力作用，會(huì)使小球加速或減速，但仍做直線運(yùn)動(dòng)． 實(shí)驗(yàn)3．在光滑的水平面上具有某一初速度的小球，在運(yùn)動(dòng)方向一側(cè)放一條形磁鐵時(shí)小球?qū)⑷绾芜\(yùn)動(dòng)? 學(xué)生實(shí)驗(yàn)后討論：由于小球在運(yùn)動(dòng)過程中受到一個(gè)側(cè)力，小球?qū)⒏淖冘壽E而做曲線運(yùn)動(dòng)． 問題一：物體有初速度但不受外力時(shí)，將做什么運(yùn)動(dòng)? 問題二：物體沒有初速度但受外力時(shí)，將做什么運(yùn)動(dòng)? 問題三：物體既有初速度又受外力時(shí)，將做什么運(yùn)動(dòng)? 結(jié)論：a．當(dāng)初速度方向與外力方向在同一直線上(方向相同或相反)時(shí)將做直線運(yùn)動(dòng)．b．當(dāng)初速度與外力不在同一直線上時(shí)，做曲線運(yùn)動(dòng)． 、 說明：實(shí)驗(yàn)要在玻璃面實(shí)物展示臺(tái)面上做，而運(yùn)動(dòng)的物體是小鋼球，摩擦力很小，可看成光滑的平面；初速度從一斜槽上滑到臺(tái)面上來實(shí)現(xiàn)． 結(jié)論：物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是：1．要有初速度；2．要受合外力；3．初速度與合外力有一個(gè)角度． <方案二>e實(shí)驗(yàn)探究 器材：光滑玻璃板、小鋼球、磁鐵． 演示：小鋼球在水平玻璃板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)． 問題：給你一塊磁鐵，如何使小鋼球做①加速直線運(yùn)動(dòng)；②減速直線運(yùn)動(dòng)；③曲線運(yùn)動(dòng)．學(xué)生分組討論制定實(shí)驗(yàn)方案． 分析論證：加速直線運(yùn)動(dòng)：F的方向與ｖ的方向 一5一 ②減速直線運(yùn)動(dòng)：F的方向與v的方向——． ③曲線運(yùn)動(dòng)：F的方向與v的方向——． 結(jié)論：當(dāng)物體所受的合力的方向與它的速度方向在同一直線時(shí)，物體做——；當(dāng)物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時(shí)，物體就做——． 物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件：——． 注明：可以問題的形式讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并回答． 交流與討論 1．飛機(jī)扔炸彈，分析為什么炸彈做曲線運(yùn)動(dòng)? 2．我們騎摩托車或自行車通過彎道時(shí)，我們側(cè)身騎，為什么? 3．盤山公路路面有何特點(diǎn)?火車鐵軌在彎道有何特點(diǎn)? 參考解答：1．炸彈離開飛機(jī)后由于慣性，具有與飛機(jī)同樣的水平初速度，且受重力，初速度與重力方向有一定角度，所以做曲線運(yùn)動(dòng)． 2．騎摩托車或自行車通過彎道時(shí)，我們和車一起做曲線運(yùn)動(dòng)，這個(gè)時(shí)候人和車這個(gè)整體需要一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向成一定夾角的力來完成這個(gè)曲線運(yùn)動(dòng)，我們側(cè)身正是為了提供這個(gè)力． 3．盤山公路的路面并不是水平的，而是一邊高一邊低；火車鐵軌在彎道的時(shí)候兩根鐵軌并不是一般高的，而是一個(gè)高一個(gè)低．之所以這樣設(shè)計(jì)，正是因?yàn)楦鞣N車輛爬盤山公路的時(shí)候做的都是曲線運(yùn)動(dòng)，火車拐彎時(shí)也是曲線運(yùn)動(dòng)，這些曲線運(yùn)動(dòng)都需要一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向成一定夾角的力來完成．盤山公路和火車鐵軌的這種設(shè)計(jì)就是為提供這個(gè)力服務(wù)的． 課堂訓(xùn)練 1．如圖所示，物體在恒力F作用下沿曲線從A運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，這時(shí)突然使它所受的力反向但保持大小不變，則在此力作用下，物體以后的運(yùn)動(dòng)軌跡是圖中3條虛線中的（ ） 2．關(guān)于做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，下列說法正確的是……………………………………() A．它所受的合力一定不為零 B．有可能處手平衡狀態(tài) C．速度方向一定時(shí)刻改變 D．受的合外力方向有可能與速度方向在同一條直線上 答案：AC 課堂小結(jié) 1．曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，即使速度的大小沒有變化，速度的方向也在變化．2．當(dāng)運(yùn)動(dòng)物仁所受合外力的方向跟物體的運(yùn)動(dòng)方向不在同一直線上時(shí)，物體就做曲線運(yùn)動(dòng)，所以物體的加速度方向也跟速度方向不在同一直線上． 布置作業(yè) 教材“問題與練習(xí)”1、2、3題． 活動(dòng)與探究 課題：做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向． 過程：讓撐開的帶有水的傘繞著傘柄旋轉(zhuǎn)，傘面上的水滴隨傘做曲線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)水滴從每邊飛出時(shí)，可以看到水滴是沿著傘邊各點(diǎn)所畫圓周的切線方向飛出的． 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案找出水滴的速度方向． 1．解答：如圖所示，在A、C位置頭部的速度與入水時(shí)速度口方向相同；在B、D位置頭部的速度與入水時(shí)速度u方向相反． 2．解答：汽車行駛半周速度方向改變l80。．汽車每行駛10 s，速度方向改變30。，速度矢量示意圖如圖所示． 3．解答：如圖所示，AB段是曲線運(yùn)動(dòng)、Bc段是直線運(yùn)動(dòng)、CD段是曲線運(yùn)動(dòng)． 一7～ 2．驗(yàn)證物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件 該實(shí)驗(yàn)可在實(shí)物投影儀上進(jìn)行． 亡投影儀上放一張透明膠片，讓小球從斜槽上滾下，在膠片上記下小球做直線運(yùn)動(dòng)的軌 毫O0’，然后在00旁邊放一個(gè)條形磁鐵，再次讓小球從斜槽上滾下，觀察小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，J、球?qū)⑵xO07，沿曲線運(yùn)動(dòng)． 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意：1．由于投影儀的大小有限，實(shí)驗(yàn)時(shí)斜槽不能整個(gè)地放在投影儀上，可以 | 讓，2個(gè)學(xué)生協(xié)助操作，或者幫助拿斜槽，或者幫助畫線． | 2．斜槽的位置要固定． | 3磁鐵不能離小球太近，以免小球被磁鐵吸住，也不能離小球太遠(yuǎn)，以免速度方向改變 ；微小不易于觀察 ! 多媒體教學(xué)設(shè)計(jì) 。| 導(dǎo)入新課 | …。享竺際等活中，普遍發(fā)生的是曲線運(yùn)動(dòng)，如拋出的粉筆頭(演示)，那么曲線運(yùn)動(dòng)都有哪| 些特點(diǎn)呢?本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)這個(gè)問題． | 推進(jìn)新課 | 一、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向 ； 1．預(yù)備知識(shí)：何為曲線的切線? ； 打開“5．1曲線運(yùn)動(dòng)．ppt”文件，并切換到第二屏，如圖 | 點(diǎn)擊動(dòng)畫中的“觀看”按鈕，動(dòng)態(tài)顯示切線的漸變形成過程． 2．曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向 把屏幕切換到第三屏，如圖 一9一 先讓學(xué)生根據(jù)圖中所給問題進(jìn)行思考，然后再利用下面的動(dòng)畫進(jìn)行演示，最后展示給出 問題的結(jié)論． 3．生活實(shí)例 把屏幕切換到第四屏，如圖 讓學(xué)生觀察一些生活中的曲線運(yùn)動(dòng)，并判斷它們的運(yùn)動(dòng)方向．點(diǎn)擊鏈球中的“觀看”按鈕，可以動(dòng)態(tài)再現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員的擲球過程． 屏幕切換到第五屏，給出一個(gè)練習(xí)題，如圖 -10- 先讓學(xué)生畫出各點(diǎn)的速度方向，然后再給出正確的答案． 二、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件 1．屏幕切換到第六屏，如圖 根據(jù)圖中所給問題，先讓學(xué)生自己利用所給器材完成實(shí)驗(yàn)探究，并總結(jié)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．然 后再分別點(diǎn)擊動(dòng)畫中的“直線1…‘直線2”和“曲線”三個(gè)按鈕，動(dòng)態(tài)展示三種情況下的運(yùn)動(dòng)過程，如圖 最后給出結(jié)論與學(xué)生的結(jié)論進(jìn)行對(duì)照． 分析論證：0直線加速：F的方向與口的方向相同． 一11— ②直線減速：F的方向與口的方向相反． ③曲線運(yùn)動(dòng)：F的方向與口的方向成一定夾角． 結(jié)論：當(dāng)物體所受的合力的方向與它的速度方向在同一直線時(shí)，物體做直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時(shí)，物體就做曲線運(yùn)動(dòng)． 2．把屏幕切換到第七屏，給出例題，如圖 先是給出例題的內(nèi)容，讓學(xué)生思考所給問題并給出解答，然后再點(diǎn)擊屏幕給出答案． 課堂小結(jié) 同學(xué)們根據(jù)自身特點(diǎn)，各自進(jìn)行． 1．獨(dú)立歸納，應(yīng)用自己熟悉的方式并能找出重點(diǎn)內(nèi)容． 2．討論歸納，列出知識(shí)的框架圖，說明知識(shí)的認(rèn)知過程． 3．結(jié)合提綱，知識(shí)重現(xiàn)，小結(jié)歸納．