曲線運(yùn)動(dòng)教案

1、,曲線運(yùn)動(dòng)教案高一年級(jí)物理組集體備課教案作者:日期:第五章曲線運(yùn)動(dòng)5.1曲線運(yùn)動(dòng)三維教學(xué)目標(biāo)1、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。2、過(guò)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。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀(1)能領(lǐng)略曲線運(yùn)動(dòng)的奇妙與和諧，發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲；(2)有參與科技活動(dòng)的熱情，將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐中。教學(xué)重點(diǎn)：什么是曲線運(yùn)動(dòng)；物體做曲線運(yùn)動(dòng)的方向的確定；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。教學(xué)方

2、法：探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備：PPT課件、小鋼球、條形磁鐵。教學(xué)過(guò)程：(一)新課導(dǎo)入前面我們學(xué)習(xí)過(guò)了各種直線運(yùn)動(dòng)，包括勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、。下面來(lái)看這個(gè)小實(shí)驗(yàn)，判斷該物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)：(1)演示自由落體運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)的特征是什么？(軌跡是直線)(2)演示平拋運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)的特征是什么？(軌跡是曲線)讓學(xué)生進(jìn)行總結(jié)，這種運(yùn)動(dòng)與我們前面學(xué)過(guò)的運(yùn)動(dòng)形式有本質(zhì)的區(qū)別。前面我們學(xué)過(guò)的運(yùn)動(dòng)的軌跡都是直線，而我們現(xiàn)在看到的這種運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線，我們把這種運(yùn)動(dòng)稱為曲線運(yùn)動(dòng)。概念：軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng)。其實(shí)曲線運(yùn)動(dòng)是比直線運(yùn)動(dòng)普遍的運(yùn)動(dòng)情形，現(xiàn)在請(qǐng)大家舉出一些生活中的曲線運(yùn)動(dòng)的例子？例如：

3、汽車拐彎；足球籃球乒乓球在空中的運(yùn)動(dòng)；(微觀世界里如電子繞原子核旋轉(zhuǎn)；宏觀世界里如天體運(yùn)行；生活中如投標(biāo)搶、擲鐵餅、跳高、跳遠(yuǎn)等均為曲線運(yùn)動(dòng))(二)新課教學(xué)1、曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向在前面學(xué)習(xí)直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)候我們已經(jīng)知道了任何確定的直線運(yùn)動(dòng)都有確定的速度方向，這個(gè)方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同，現(xiàn)在我們又學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng)，大家想一想我們?cè)撊绾未_定曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向？在解決這個(gè)問(wèn)題之前我們先來(lái)看幾張圖片（如下圖）。觀察圖中所描述的現(xiàn)象，你能不能說(shuō)清楚，砂輪打磨下來(lái)的熾熱的微粒。飛出去的鏈球，它們沿著什么方向運(yùn)動(dòng)？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(shí)的速度沿切線方向飛出，切線方向即為火星飛

4、出時(shí)的速度方向。對(duì)于鏈球也是同樣的道理,它們也會(huì)沿著脫離點(diǎn)的切線方向飛出。剛才的幾個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡都是圈，我們總結(jié)曲線運(yùn)動(dòng)的方向沿著切線方向，但對(duì)于一般的曲線運(yùn)動(dòng)是不是也是這樣呢？下面我們來(lái)做個(gè)實(shí)驗(yàn)看一看，一般的曲線運(yùn)動(dòng)是什么情況。（演示實(shí)驗(yàn)）（可用ppt視頻播放）圉&Ir3如圖6.13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(guò)壓縮彈簧射人或通過(guò)一個(gè)斜面滾入），在軌道的束縛下鋼球做曲線運(yùn)動(dòng)。在軌道的下面放一張白紙，蘸有墨水的鋼球從出口A離開(kāi)軌道后在白紙上留下一條運(yùn)動(dòng)的軌跡，它記錄了鋼球在A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向。拿去一段軌道，鋼球的軌道出口改在田中

5、且同樣的方法可以記錄鋼球在軌道B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向。觀察一下，白紙上的墨跡與軌道（曲線）有什么關(guān)系？墨跡與軌道只有一個(gè)交點(diǎn)，說(shuō)明了墨跡所在的直線為軌道所在曲線在該點(diǎn)的切線，也就是說(shuō)質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)（或某一時(shí)刻）的速度的方向是在曲線的這一點(diǎn)的切線方向。為了讓學(xué)生明確切線的意義，可以用圓的切線來(lái)解釋。注意：物理中所講的“切線方向”與數(shù)學(xué)上的“切線方向”是有區(qū)別的。區(qū)別是：物理學(xué)與數(shù)學(xué)上所講的“切線方向”在性質(zhì)上是相同的，物理學(xué)上的“切線方向一般與里的方向相同，是單向的。數(shù)學(xué)書的“切線方向”是雙向的。由此我們就可以肯定我們剛才所得出的結(jié)論是正確的。2、曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)明確了曲線運(yùn)動(dòng)的方向之后，我們來(lái)考慮這樣一個(gè)

6、問(wèn)題：在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，曲線運(yùn)動(dòng)的速度和直線運(yùn)動(dòng)的速度最大的區(qū)別是什么？在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，直線運(yùn)動(dòng)的速度方向不發(fā)生變化，而曲線運(yùn)動(dòng)速度方向時(shí)期在變。那我們由速度的性質(zhì)知，速度是矢量，既有大小又有方向。在勻變速運(yùn)動(dòng)中，速度大小發(fā)生變化，我們說(shuō)這是變速運(yùn)動(dòng)，而在曲線運(yùn)動(dòng)中，速度方向時(shí)刻在改變，我們也說(shuō)它是變速運(yùn)動(dòng)。實(shí)際上這個(gè)過(guò)程我們可以這樣來(lái)理解：速度是矢量+速度方向變化，速度矢量就發(fā)生了變化一具有加速度一曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。下面我們來(lái)看幾個(gè)題目：(1)關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)B.曲線運(yùn)動(dòng)逮度的方向不斷地變化。但速度的大小可以不變C.曲線運(yùn)動(dòng)的逮度方向可能不變D.曲線

7、運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向一定同時(shí)改(2)對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)中的速度的方向，下列說(shuō)法正確的是()A.在曲線運(yùn)動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)在任一位置的速度方向總是與這點(diǎn)的切線方向相同B.在曲線運(yùn)動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)的速度方向有時(shí)也不一定是沿著軌跡的切線方向C.旋轉(zhuǎn)雨傘時(shí).傘面上的水滴由內(nèi)向外做螺旋運(yùn)動(dòng)，故水滴速度方向不是沿其切線方向的D.旋轉(zhuǎn)雨傘時(shí)，傘面上的水滴由內(nèi)向外做螺旋運(yùn)動(dòng)，水滴速度方向總是沿其軌道的切線方向（1） A解析：對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)，在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體速度方向始終在變化，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng).在這個(gè)過(guò)程中.物體速度的大小是否發(fā)生變化，并不影響曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng).因此，速度大小可能變化，也可能不變.所以本題應(yīng)該選擇A

8、（2） AD#析：本題主要考查物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度方向，解此題只要把握一點(diǎn)：不論在任何情況下，曲線運(yùn)動(dòng)速度方向總是與其軌道的切線方向一致的，所以本題應(yīng)該選擇AD3、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件為什么有些物體做直線運(yùn)動(dòng)，有些物體做曲線運(yùn)動(dòng)呢？下面我們通過(guò)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究以下這個(gè)問(wèn)題。如圖6.15所示的裝置放在水平桌面上，在斜面頂端放置一鋼球，放開(kāi)手讓鋼球自由滾下，觀察鋼球在桌面上的運(yùn)動(dòng)情況，記住鋼球的運(yùn)動(dòng)軌跡。（鋼球做直線運(yùn)動(dòng)，速度逐漸減小。）請(qǐng)同學(xué)們來(lái)分析鋼球在桌面上的受力情況？（鋼球受豎直向下的重力，豎直向上的支持力，還受到滑動(dòng)摩擦力的作用。）摩擦力的方向如何？（摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上，

9、但與運(yùn)動(dòng)方向相反）演示實(shí)驗(yàn)：在剛才實(shí)驗(yàn)中，鋼球的運(yùn)動(dòng)路徑旁邊放一塊磁鐵，重復(fù)剛才的實(shí)驗(yàn)操作，觀察鋼球在桌面上的運(yùn)動(dòng)情況？（鋼球傲曲線運(yùn)動(dòng)）分析鋼球在桌面上的受力情況？（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(yùn)動(dòng)方向相反的滑動(dòng)摩擦力的作用，此外還受到磁鐵的吸引力。）引力的方向如何？（引力的方向隨著鋼球的運(yùn)動(dòng)不斷改變，但總是不與運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上。）演示實(shí)驗(yàn)：把上次實(shí)驗(yàn)用的鋼球改為同等大小的木球重復(fù)上次實(shí)驗(yàn)，觀察木球運(yùn)動(dòng)情況？（木球做直線運(yùn)動(dòng)，速度不斷減小。）分析木球在桌面上的受力情況？（木球受豎直向下的重力、豎直向上的支持力，還受到方向與運(yùn)動(dòng)方向相反的滑動(dòng)摩擦力的作用，木球并不受

10、到磁鐵給它的吸引力。)演示實(shí)驗(yàn)：隨手拋出一個(gè)粉筆頭，觀察粉筆頭的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？(粉筆頭做曲線運(yùn)動(dòng))分析粉筆頭的受力情況？(受豎直向下的重力的作用。)在以上幾個(gè)實(shí)驗(yàn)中，第一個(gè)鋼球只受到與運(yùn)動(dòng)方向在同一條直線上與運(yùn)動(dòng)方向垂直的力的作用，做的是直線運(yùn)動(dòng)，木球同樣也受到這樣的力的作用，也是做直線運(yùn)動(dòng)，面第二個(gè)鋼球受到一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向成一定夾角的力的作用，做的是曲線運(yùn)動(dòng)；粉筆頭受的重力與它的運(yùn)動(dòng)方向也不在同一條直線上，粉筆頭做曲線運(yùn)動(dòng).由此我們可以得出什么樣的情況下物體會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)？結(jié)論：當(dāng)物體受到與運(yùn)動(dòng)方向不垂直也不在同一條直線上的力的作用時(shí)，會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)。剛才我們總結(jié)說(shuō)：當(dāng)物體受到與運(yùn)動(dòng)方向成一定角度的力

11、的作用時(shí)，物體會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)，而在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，物體受的力與運(yùn)動(dòng)方向成一定角，但物體并沒(méi)有做曲線運(yùn)動(dòng)，這是什么原因呢？對(duì)于鋼球來(lái)說(shuō)，它不僅受到與運(yùn)動(dòng)方向成一定角度的力的作用，而且它所受到的合外力的方向也與運(yùn)動(dòng)方向成一定角度，鋼球做曲線運(yùn)動(dòng)；對(duì)于粉筆頭來(lái)說(shuō)，它所受到的重力就是它受到的合外力，與運(yùn)動(dòng)方向成一定角度，粉筆頭做曲線運(yùn)動(dòng)；對(duì)于剛才實(shí)驗(yàn)中的物體來(lái)說(shuō)，雖然它所受到的拉力與運(yùn)動(dòng)方向成一定角度，但物體所受的合外力仍然與運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上，所以該物體并沒(méi)有做曲線運(yùn)動(dòng)。那我們?cè)撊绾慰偨Y(jié)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件呢？結(jié)論：當(dāng)物體所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí)，物體將做曲線運(yùn)動(dòng)。4、交流與討論(1

12、)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(guò)彎道時(shí)，我們側(cè)身騎，為什么？參考解答(1)炸彈離開(kāi)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(guò)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(lái)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。5、加深鞏固現(xiàn)在大家來(lái)看這樣一道題，(課本第四頁(yè)例題)例題：飛機(jī)起飛時(shí)以v=300km/h的速度斜向上飛，飛行方向與水平面得夾角為30°.飛機(jī)水平方向的分速度vx=km/h;豎直方向上的分速度vy=km/h.(此處采用三角形的邊角關(guān)系來(lái)對(duì)速度方向進(jìn)行分解，為下節(jié)課的平拋運(yùn)動(dòng)作鋪墊)5、小結(jié):(1)運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng)。(2)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)的瞬時(shí)速度的方向在曲線的這一點(diǎn)的切線上。(3)當(dāng)合外力F的方向與它的