2024-2025學年高中物理第五章拋體運動第一節(jié)曲線運動教案新人教版必修第二冊

PAGE9-曲線運動教學設計科目物理課題曲線運動課時1課時教學目標與核心素養(yǎng)一．學問與技能1.通過視察，了解曲線運動，知道曲線運動的方向；2.駕馭物體做曲線運動的條件，明確曲線運動是一種變速運動；3.知道速度方向、合力方向及軌跡彎曲狀況之間的關系；二．過程與方法1.體驗曲線運動與直線運動的區(qū)分；2.體驗曲線運動是變速運動及它的速度方向的變更。情感看法與價值觀1.能領會曲線運動的奇異與和諧，發(fā)展對科學的新奇心與求知欲；2.通過探究的過程，讓學生體會得出結論的科學方法-歸納法；3.理解物體做曲線運動的條件，能運用牛頓運動定律分析曲線運動的條件，駕馭速度和合外力方向與曲線彎曲狀況之間的關系，形成曲線運動的物理觀念。教學重、難點教學重點：1、什么是曲線運動；物體做曲線運動的方向的確定；2、物體做曲線運動的條件；教學難點：1、理解曲線運動的變速運動；2、用牛頓其次定律分析物體做曲線運動的條件，能用曲線運動相關學問解決實際問題。教學打算教具：投影儀、投影片、斜面、小鋼球、小木球、條形磁鐵等教學過程老師活動學生活動設計意圖導入新課：前面我們學習過了各種直線運動，包括勻速直線運動、勻變速直線運動、自由落體運動等。下面來看這個小試驗，推斷該物體的運動狀態(tài)?！纠蠋熝菔驹囼灐浚?）演示自由落體運動，該運動的特征是什么？（軌跡是直線）（2）演示平拋運動，該運動的特征是什么？（軌跡是曲線）講授新課：曲線運動速度的方向這里我們看到一種我們前面沒有學過的運動形式，它與我們前面學過的運動形式有本質的區(qū)分。前面我們學過的運動的軌跡都是直線，而我們現(xiàn)在看到的這種運動的軌跡是曲線，我們把這種運動稱為曲線運動。概念：軌跡是曲線的運動叫曲線運動?！纠蠋熞龑А吭谇懊鎸W習直線運動的時候我們已經知道了任何確定的直線運動都有確定的速度方向，這個方向與物體的運動方向相同，現(xiàn)在我們又學習了曲線運動，大家想一想我們該如何確定曲線運動的速度方向?在解決這個問題之前我們先來看幾張圖片：飛出去的鏈球，它們沿著什么方向運動？【老師引導】剛才的幾個物體的運動軌跡都是圈，我們總結曲線運動的方向沿著切線方向，但對于一般的曲線運動是不是也是這樣呢?下面我們來做個試驗看一看，一般的曲線運動是什么狀況?！纠蠋熝菔尽浚ㄑ菔驹囼灒┤鐖D所示：水平桌面上擺一條曲線軌道，它是由幾段稍短的軌道組合而成的．鋼球由軌道的一端滾入(通過壓縮彈簧射人或通過一個斜面滾入)，在軌道的束縛下鋼球做曲線運動。在軌道的下面放一張白紙，蘸有墨水的鋼球從出口A離開軌道后在白紙上留下一條運動的軌跡，它記錄了鋼球在A點的運動方向。拿去一段軌道，鋼球的軌道出口改在田中且同樣的方法可以記錄鋼球在軌道B點的運動方向。視察一下，白紙上的墨跡與軌道(曲線)有什么關系？【老師總結】很好。通過這個試驗我們總結出了確定曲線運動的物體在隨意一點的速度方向，下面我們再從理論上對這個結論證明一下，以加深大家的理解?！纠蠋熞龑А堪盐覀兦懊鎸W過的瞬時速度的求解方法應用到這里，我們就可以求出隨意一點的速度了。下面我們來看這個過程是怎樣的。（1）如圖，要求直線上的某處A點的瞬時速度，可在離A不遠處取一B點，求AB的平均速度來近似表示A點的瞬時速度，假如時間取得更短，這種近似更精確，如時間趨近于零，那么AB間的平均速度即為A點的瞬時速度．（2）在曲線運動中如何求某點的瞬時速度？【老師引導解答】用與直線運動相同的思維方法來解決。先求AB的平均速度，據(jù)式：VAB=XAB/t可知：VAB的方向與XAB的方向一樣，t越小，VAB越接近A點的瞬時速度，當t→0時，AB曲線即為切線，A點的瞬時速度為該點的切線方向。由此我們就可以確定我們剛才所得出的結論是正確的。明確了曲線運動的方向之后，我們來考慮這樣一個問題：在運動過程中，曲線運動的速度和直線運動的速度最大的區(qū)分是什么？在運動的過程中，直線運動的速度方向不發(fā)生變更，而曲線運動速度方向時期在變。很好。那我們由速度的性質知，速度是矢量，既有大小又有方向。在勻變速運動中，速度大小發(fā)生變更，我們說這是變速運動，而在曲線運動中，速度方向時刻在變更，我們也說它是變速運動。事實上這個過程我們可以這樣來理解：速度是矢量+速度方向變更，速度矢量就發(fā)生了變更→具有加速度→曲線運動是變速運動。（2）物體做曲線運動的條件【老師提問】為什么有些物體做直線運動，有些物體做曲線運動呢?下面我們通過幾個試驗來探討以下這個問題。如圖5所示的裝置放在水平桌面上，在斜面頂端放置一鋼球，放開手讓鋼球自由滾下，視察鋼球在桌面上的運動狀況，記住鋼球的運動軌跡。（鋼球做直線運動，速度漸漸減小。）請同學們來分析鋼球在桌面上的受力狀況？摩擦力的方向如何？【老師演示試驗】在剛才試驗中，鋼球的運動路徑旁邊放一塊磁鐵，重復剛才的試驗操作，視察鋼球在桌面上的運動狀況？分析鋼球在桌面上的受力狀況？力的方向如何？【老師演示試驗】把上次試驗用的鋼球改為同等大小的木球重復上次試驗，視察木球運動狀況？分析木球在桌面上的受力狀況？【老師演示試驗】順手拋出一個粉筆頭，視察粉筆頭的運動狀態(tài)？分析粉筆頭的受力狀況？【老師引導】在以上幾個試驗中，第一個鋼球只受到與運動方向在同一條直線上與運動方向垂直的力的作用，做的是直線運動，木球同樣也受到這樣的力的作用，也是做直線運動，面其次個鋼球受到一個與運動方向成確定夾角的力的作用，做的是曲線運動；粉筆頭受的重力與它的運動方向也不在同一條直線上，粉筆頭傲曲線運動．由此我們可以得出什么樣的狀況下物體會做曲線運動？【老師總結】當物體受到與運動方向不垂直也不在同一條直線上的力的作用時，物體做曲線運動。課堂練習：1、關于曲線運動，下列說法正確的是()A.曲線運動確定是變速運動B.曲線運動逮度的方向不斷地變更，但速度的大小可以不變C.曲線運動的逮度方向可能不變D.曲線運動的速度大小和方向確定同時變更答案：A2、對曲線運動中的速度的方向，下列說法正確的是()A.在曲線運動中，質點在任一位置的速度方向總是與這點的切線方向相同B.在曲線運動中，質點的速度方向有時也不確定是沿著軌跡的切線方向C.旋轉雨傘時．傘面上的水滴由內向外做螺旋運動，故水滴速度方向不是沿其切線方向的D.旋轉雨傘時，傘面上的水滴由內向外做螺旋運動，水滴速度方向總是沿其軌道的切線方向答案：AD3、物體做曲線運動的條件，以下說法正確的是()A.物體受到的合外力不為零，物體確定做曲線運動B.物體受到的力不為恒力，物體確定做曲線運動C.初速度不為零，加速度也不為零，物體確定做曲線運動D.初速度不為零，并且受到與初速度方向不在同一條直線的外力作用，物體確定做曲線運動答案：D4、如圖所示，一個在水平桌面上向右做直線運動的鋼球，假如在它運動路途的旁邊放一塊磁鐵，則鋼球可能的運動軌跡是（）A．軌跡①B．軌跡②C．軌跡③D．軌跡①、②、③都有可能答案：A5、某運動員在競賽中經過一水平簾道時沿N向M方向運動,速度漸漸增大,圖中畫出了他轉彎時所受合力F的四種方向,正確的是()

A.B.

C. D.答案：D學生思索探討理解記憶曲線運動射出的火星是砂乾與刀具磨擦出的微粒，由于慣性，以脫離砂輪時的速度沿切線方向飛出，切線方向即為火星飛出時的速度方向。對于鏈球也是同樣的道理，它們也會沿著脫離點的切線方向飛出。墨跡與軌道只有一個交點，說明白墨跡所在的直線為軌道所在曲線在該點的切線，也就是說質點在某一點（或某一時刻）的速度的方向是在曲線的這一點的切線方向。學生回憶瞬時速度的計算方法并思索探討理解：質點在某一點的速度方向，沿曲線在這一點的切線方向。學生分組思索探討鋼球受豎直向下的重力，豎直向上的支持力，還受到滑動摩擦力的作用。摩擦力的方向與運動方向在同始終線上，但與運動方向相反鋼球做曲線運動鋼球受豎直向下的重力，豎直向上的支持力，還受到方向與運動方向相反的滑動摩擦力的作用，此外還受到磁鐵的吸引力引力的方向隨著鋼球的運動不斷變更，但總是不與運動方向在同始終線上木球做直線運動，速度不斷減小球受豎直向下的重力、豎直向上的支持力，還受到方向與運動方向相反的滑動摩擦力的作用，木球并不受到磁鐵給它的吸引力粉筆頭做曲線運動受豎直向下的重力的作用。學生思索探討理解物體做曲線運動的條件學生練習學生練習通過演示試驗幫助學生理解曲線運動熬煉學生視察實力和自學實力為理解曲線運動的速度方向打下基礎進一步理解曲線運動物體的速度方向幫助學生理解化曲為直的極限思想通過對試驗的視察為總結物體做曲線運動條件打下基礎通過試驗過程的問題提問，引導學生自學總結物體做曲線運動的條件。鞏固本節(jié)學問鞏固本節(jié)學問板書設計§5.1曲線運動曲線運動定義：運動軌跡是