2019-2020年高中物理《曲线运动》教案3 人教版必修2.doc

2019-2020年高中物理曲线运动教案3 人教版必修2 本节主要内容是做曲线运动物体的速度方向的判定，以及物体做曲线运动的条件曲线运动是一种变速运动，特别是匀速圆周运动，并不是匀速运动，而是一种变速运动，因为物体的运动方向时刻在变化教学中要突出矢量性的分析教学，让学生进一步感受矢量的含义 对于曲线运动的教学，教师可以联系各种生活实例以及前面学习过的直线运动的知识来帮助学生理解在此基础上进一步引入曲线运动的方向性问题，首先让学生讨论如何确定曲线运动的方向，教师可以通过点拨引导，让学生自己设计可行的实验方案i进而通过实验找出任意曲线运动的速度方向与其运动轨迹的关系，然后教师引导学生证明这个结论对于物体做曲线运动的条件，更要从实际出发，通过大量列举生活中的实例，分析、总结、归纳出结论，千万不要想当然地直接告诉学生结论教给学生方法比教给学生知识重要得多，教师在教学中一定要突出学生的主体地位教学重点1什么是曲线运动2物体做曲线运动方向的判断3物体做曲线运动的条件教学难点物体做曲线运动的条件课时安排1课时三维目标知识与技能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与它的速度方向不在一条直线上过程与方法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能领略曲线运动的奇妙与和谐，培养对科学的好奇心和求知欲课前准备教具准备：多媒体课件、斜面、小钢球、小木球、条形磁铁知识准备：复习匀速直线运动的特点和受力情况位时，将手中的线释放，石块抛出，请另一个同学记下石块的落地点，将通过抛出点垂直于地面的竖直线在地面上的垂足与落地点连一条直线 结论：石头会沿脱手处的切线方向飞出 让学生总结出曲线运动的方向 思考并讨论：l在变速直线运动中如何确定某点的瞬时速度? 分析：如要求直线上的某处A点的瞬时速度，可在离A不远处取一B点，求AB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间的平均速度即为A点的瞬时速度 2在曲线运动中如何求某点的瞬时速度? 交流讨论：先求AB的平均速度，据式：一半可知的方向与的方向一致，越小，越接近A点的瞬时速度，当时，AB曲线即为切线，A点的瞬时速度方向为该点的切线方向可见，速度的方向为质点在该处的切线方向，且方向是时刻改变的 结论：曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点(或某一时刻)的速度方向在曲线的这一点的切线方向上 补充问题：什么是切线? P和Q是曲线C上邻近的两点，P为定点，当Q点沿着曲线C无限地接近P点时，割线PQ的极限位置PT叫做曲线C在点P的切线，P点叫做切点；经过切点P并且垂直于切线PT的直线PN叫做曲线C在点P的法线(无限逼近的思想)课堂训练1关于曲线运动，下列判断正确的是( )A 曲线运动的速度大小可能不变 B曲线运动的速度方向可能不变C 曲线运动的速度可能不变 D曲线运动可能是匀变速运动答案：AD2.曲线滑梯如图所示，试标出人从滑梯上滑下时在A、B、C、D各点的速度方向提示：人在各点的速度方向在曲线的这一点的切线方向上，且指向人的运动方向3质点在力F的作用下做曲线运动，下列各图是质点受力方向与运动轨迹图，正确的是( )4师生共同分析：曲线运动既然是变速运动，它一定要有加速度问题：那么物体在什么情况下做曲线运动呢?二、物体做曲线运动的条件实验lI在光滑的水平面上具有某一初速度的小球，在不受外力作用时将如何运动?学生实验后讨论：由于小球在运动方向上不受外力，合外力为零，根据牛顿第一定律，小球将做匀速直线运动实验2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向或正后方向放一条形磁铁将如何运动?学生实验后讨论：由于小球在运动方向受磁力作用，会使小球加速或减速，但仍做直线运动实验3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时小球将如何运动?学生实验后讨论：由于小球在运动过程中受到一个侧力，小球将改变轨迹而做曲线运动问题一：物体有初速度但不受外力时，将做什么运动?问题二：物体没有初速度但受外力时，将做什么运动?问题三：物体既有初速度又受外力时，将做什么运动?结论：a当初速度方向与外力方向在同一直线上(方向相同或相反)时将做直线运动b当初速度与外力不在同一直线上时，做曲线运动 、说明：实验要在玻璃面实物展示台面上做，而运动的物体是小钢球，摩擦力很小，可看成光滑的平面；初速度从一斜槽上滑到台面上来实现结论：物体做曲线运动的条件是：1要有初速度；2要受合外力；3初速度与合外力有一个角度e实验探究器材：光滑玻璃板、小钢球、磁铁演示：小钢球在水平玻璃板上做匀速直线运动问题：给你一块磁铁，如何使小钢球做加速直线运动；减速直线运动；曲线运动学生分组讨论制定实验方案分析论证：加速直线运动：F的方向与的方向一5一减速直线运动：F的方向与v的方向曲线运动：F的方向与v的方向结论：当物体所受的合力的方向与它的速度方向在同一直线时，物体做；当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体就做物体做曲线运动的条件：注明：可以问题的形式让学生通过实验验证并回答交流与讨论1飞机扔炸弹，分析为什么炸弹做曲线运动?2我们骑摩托车或自行车通过弯道时，我们侧身骑，为什么?3盘山公路路面有何特点?火车铁轨在弯道有何特点?参考解答：1炸弹离开飞机后由于惯性，具有与飞机同样的水平初速度，且受重力，初速度与重力方向有一定角度，所以做曲线运动2骑摩托车或自行车通过弯道时，我们和车一起做曲线运动，这个时候人和车这个整体需要一个与运动方向成一定夹角的力来完成这个曲线运动，我们侧身正是为了提供这个力3盘山公路的路面并不是水平的，而是一边高一边低；火车铁轨在弯道的时候两根铁轨并不是一般高的，而是一个高一个低之所以这样设计，正是因为各种车辆爬盘山公路的时候做的都是曲线运动，火车拐弯时也是曲线运动，这些曲线运动都需要一个与运动方向成一定夹角的力来完成盘山公路和火车铁轨的这种设计就是为提供这个力服务的课堂训练1如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B点，这时突然使它所受的力反向但保持大小不变，则在此力作用下，物体以后的运动轨迹是图中3条虚线中的（ ）2关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是()A它所受的合力一定不为零B有可能处手平衡状态C速度方向一定时刻改变D受的合外力方向有可能与速度方向在同一条直线上答案：AC课堂小结1曲线运动是变速运动，即使速度的大小没有变化，速度的方向也在变化2当运动物仁所受合外力的方向跟物体的运动方向不在同一直线上时，物体就做曲线运动，所以物体的加速度方向也跟速度方向不在同一直线上布置作业教材“问题与练习”1、2、3题活动与探究课题：做曲线运动物体的速度方向 过程：让撑开的带有水的伞绕着伞柄旋转，伞面上的水滴随伞做曲线运动当水滴从每边飞出时，可以看到水滴是沿着伞边各点所画圆周的切线方向飞出的设计实验方案找出水滴的速度方向 1解答：如图所示，在A、C位置头部的速度与入水时速度口方向相同；在B、D位置头部的速度与入水时速度u方向相反 2解答：汽车行驶半周速度方向改变l80。汽车每行驶10 s，速度方向改变30。，速度矢量示意图如图所示3解答：如图所示，AB段是曲线运动、Bc段是直线运动、CD段是曲线运动 一7 2验证物体做曲线运动的条件 该实验可在实物投影仪上进行 亡投影仪上放一张透明胶片，让小球从斜槽上滚下，在胶片上记下小球做直线运动的轨毫O0，然后在00旁边放一个条形磁铁，再次让小球从斜槽上滚下，观察小球的运动轨迹，J、球将偏离O07，沿曲线运动 实验时应注意：1由于投影仪的大小有限，实验时斜槽不能整个地放在投影仪上，可以 | 让，2个学生协助操作，或者帮助拿斜槽，或者帮助画线 | 2斜槽的位置要固定 | 3磁铁不能离小球太近，以免小球被磁铁吸住，也不能离小球太远，以免速度方向改变 ；微小不易于观察 ! 多媒体教学设计 。| 导入新课 | 。享竺际等活中，普遍发生的是曲线运动，如抛出的粉笔头(演示)，那么曲线运动都有哪| 些特点呢?本节课我们就来学习这个问题 | 推进新课 | 一、曲线运动的速度方向 ； 1预备知识：何为曲线的切线? ； 打开“51曲线运动ppt”文件，并切换到第二屏，如图 | 点击动画中的“观看”按钮，动态显示切线的渐变形成过程 2曲线运动的速度方向 把屏幕切换到第三屏，如图 一9一 先让学生根据图中所给问题进行思考，然后再利用下面的动画进行演示，最后展示给出问题的结论 3生活实例 把屏幕切换到第四屏，如图 让学生观察一些生活中的曲线运动，并判断它们的运动方向点击链球中的“观看”按钮，可以动态再现运动员的掷球过程 屏幕切换到第五屏，给出一个练习题，如图-10- 先让学生画出各点的速度方向，然后再给出正确的答案 二、物体做曲线运动的条件 1屏幕切换到第六屏，如图 根据图中所给问题，先让学生自己利用所给器材完成实验探究，并总结出实验结论然后再分别点击动画中的“直线1直线2”和“曲线”三个按钮，动态展示三种情况下的运动过程，如图 最后给出结论与学生的结论进行对照 分析论证：0直线加速：F的方向与口的方向相同 一11 直线减速：F的方向与口的方向相反 曲线运动：F的方向与口的方向成一定夹角 结论：当物体所受的合力的方向与它的速度方向在同一直线时，物体做直线运动；当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体就做曲线运动 2把屏幕切换到第七屏，给出例题，如图 先是给出例题的内容，让学生思考所给问题并给出解答，然后再点击屏幕给出答案 课堂小结 同学们根据自身特点，各自进行 1独立归纳，应用自己熟悉的方式并能找出重点内容 2讨论归纳，列出知识的框架图，说明知识的认知过程 3结合提纲，知识重现，小结归纳