高中物理人教版第五章曲線運(yùn)動曲線運(yùn)動 【教案】第五章

第1節(jié)曲線運(yùn)動第1課時[新課教學(xué)]二、新課教學(xué)(一)曲線運(yùn)動的特點(diǎn)［教學(xué)設(shè)計］通過錄像剪輯結(jié)合曲線運(yùn)動的定義請同學(xué)們分析歸納出來.［錄像剪輯］1.汽車在平直的路面上做直線運(yùn)動.2.投出去的鉛球做曲線運(yùn)動.［學(xué)生活動設(shè)計］討論歸納.比較這兩種運(yùn)動的區(qū)別及其各自特點(diǎn).［師生互動歸納］1.這兩種運(yùn)動的軌跡不同，一種是直線，另一種是曲線.2.直線運(yùn)動時，運(yùn)動方向不變.曲線運(yùn)動時，運(yùn)動方向時刻改變.［過渡］設(shè)疑那么，物體做曲線運(yùn)動的運(yùn)動方向在具體問題中該如何確定呢？［教學(xué)設(shè)計］在這兒先提運(yùn)動方向，然后強(qiáng)調(diào)運(yùn)動方向，也即對應(yīng)點(diǎn)的瞬時速度方向，加深大家對這個易混概念的認(rèn)識.［引深學(xué)習(xí)］CAI課件結(jié)合生活實(shí)踐a：在砂輪上磨刀具時，刀具與砂輪接觸處有火星沿砂輪的切線方向飛出.b：撐開的帶著水的傘繞傘柄旋轉(zhuǎn)，傘面上的水滴沿傘邊各點(diǎn)的切線飛出.［學(xué)生活動設(shè)計］A、B層次：獨(dú)立結(jié)合慣性知識分析.C層次：結(jié)合課本圖5－6進(jìn)行分析認(rèn)識.［師生互動歸納］火星、水滴由于慣性，以離開物體時的速度作為初速度運(yùn)動.因此，火星、水滴沿切線方向飛出也就說明飛出點(diǎn)的速度方向在該點(diǎn)的切線方向上.［強(qiáng)調(diào)］物體做曲線運(yùn)動時，某一位置的速度方向是在這一點(diǎn)的切線方向上，這也就是確定曲線運(yùn)動速度方向的方法.［強(qiáng)化訓(xùn)練］曲線滑梯如圖所示，試標(biāo)出人從滑梯上滑下時在A、B、C、D各點(diǎn)的速度方向.［深入學(xué)習(xí)］提出問題：根據(jù)上面的學(xué)習(xí)，結(jié)合已有的知識體系來判定曲線運(yùn)動是勻速運(yùn)動還是變速運(yùn)動？［學(xué)生活動設(shè)計］A、B層次：獨(dú)立思考.C層次：討論.［師生互動歸納］由于速度是矢量，速度的變化不僅指速度大小的變化，也包括速度方向的變化.由于曲線運(yùn)動的速度方向在其所處位置的切線上，一直在變化，所以曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動.［過渡引申］既然曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動，那么由a=可得具有加速度，又由F=ma可知受力不為零，那到底有什么樣的特點(diǎn)呢？這就是本節(jié)課的第二個主要問題.［板書］物體做曲線運(yùn)動的條件.(二)物體做曲線運(yùn)動的條件［教學(xué)設(shè)計］通過CAI課件模擬、創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐引導(dǎo)同學(xué)分析得出.［CAI］課件模擬一小鋼球在水平光滑面正在做勻速直線運(yùn)動.［問題］給你一磁鐵，如何使小鋼球①加速仍做直線運(yùn)動.②減速仍做直線運(yùn)動.③做曲線運(yùn)動［提示強(qiáng)調(diào)］磁鐵給小鋼球一個力的作用［學(xué)生活動設(shè)計］A層次：獨(dú)立思考并力爭得出結(jié)論.B、C層次：討論提出方案.［實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證］請B、C層次同學(xué)利用他們的方案來進(jìn)行.當(dāng)然，這時教師要給出器材并加以引導(dǎo)操作.［師生互動歸納］①直線加速：F的方向與v的方向一致.②直線減速：F的方向與v的方向相反.③曲線運(yùn)動：F的方向與v成一角度.［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，物體做直線運(yùn)動；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，物體就做曲線運(yùn)動.［實(shí)踐應(yīng)用］1.從槍口射出的子彈為什么做曲線運(yùn)動？2.沿水平桌面向前滾動的鋼球經(jīng)過磁鐵時，為什么轉(zhuǎn)了彎？［學(xué)生活動設(shè)計］討論作答(提問B層次同學(xué))［教學(xué)設(shè)計］1.滲透平拋運(yùn)動的模型；分析問題的方法；子彈運(yùn)動忽略空氣阻力.2.鞏固新知識點(diǎn).［原因］都是因?yàn)檫\(yùn)動物體所受合力的方向跟它的速度方向不在一條直線上.［辨析歸納］討論題：結(jié)合本節(jié)所學(xué)與前面知識體系來分類歸納力和運(yùn)動的關(guān)系.［學(xué)生活動設(shè)計］A層次：獨(dú)立歸納.B、C層次：結(jié)合提示討論、歸納、辨析.［投影］提示②曲線運(yùn)動［師生互動］①點(diǎn)評同學(xué)歸納情況，展示投影優(yōu)秀歸納.②給出詳細(xì)歸納.［強(qiáng)化訓(xùn)練］［投影］如圖所示是標(biāo)槍運(yùn)動路線的示意圖，請回答下面問題.①畫出它在各點(diǎn)的速度方向.②畫出標(biāo)槍在各點(diǎn)的受力方向(不計空氣阻力).③說明標(biāo)槍的運(yùn)動軌跡為什么是曲線.④從作出的圖中可看出，力的方向總是指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，這是否可作為一條規(guī)律.［題后總結(jié)］做曲線運(yùn)動的物體，合外力的方向總是指向曲線的內(nèi)側(cè)，是一條規(guī)律.三、小結(jié)［教學(xué)設(shè)計］同學(xué)們根據(jù)自身特點(diǎn)，各自進(jìn)行.［學(xué)生活動設(shè)計］A層次：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.B層次：討論歸納，列出知識的框架圖，說明知識的認(rèn)知過程.C層次：結(jié)合提綱，知識重現(xiàn)，小結(jié)歸納.［小結(jié)提綱］投影1.曲線運(yùn)動的特點(diǎn)2.曲線運(yùn)動的性質(zhì)3.物體做直線運(yùn)動的條件4.物體做曲線運(yùn)動的條件四、作業(yè)1.復(fù)習(xí)該節(jié)內(nèi)容2.練習(xí)一3.預(yù)習(xí)下節(jié)內(nèi)容五、板書設(shè)計六、本節(jié)優(yōu)化訓(xùn)練設(shè)計1.關(guān)于曲線運(yùn)動，下列判斷正確的是()A.曲線運(yùn)動的速度大小可能不變B.曲線運(yùn)動的速度方向可能不變C.曲線運(yùn)動的速度可能不變D.曲線運(yùn)動可能是勻變速運(yùn)動2.關(guān)于曲線運(yùn)動的條件，以下說法正確的是()A.物體受變力作用才可能做曲線運(yùn)動B.物體受恒力作用也可能做曲線運(yùn)動C.物體所受合力為零不可能做曲線運(yùn)動D.物體只要受到合外力就一定做曲線運(yùn)動3.一物體在幾個恒力作用下平衡，現(xiàn)突然撤去其中一個力，則該物體的運(yùn)動情況可能是()A.做勻加速直線運(yùn)動 B.做勻減速直線運(yùn)動C.做曲線運(yùn)動 D.做勻速運(yùn)動4.如右圖所示，物體在恒力F作用下沿曲線從A運(yùn)動到B點(diǎn)，這時突然使它所受的力反向而保持大小不變，則在此力作用下，物體以后的運(yùn)動軌跡是圖中3條虛線中的() D.都不是5.關(guān)于做曲線運(yùn)動的物體，下列說法正確的是()A.它所受的合力一定不為零B.有可能處于平衡狀態(tài)C.速度方向一定時刻改變D.受的合外力方向有可能與速度方向在同一條直線上參考答案：C●備課資料一、正確認(rèn)識曲線運(yùn)動中合外力的作用效果設(shè)質(zhì)點(diǎn)沿如圖所示的曲線運(yùn)動，在時刻t位于A點(diǎn)，經(jīng)Δt位于B點(diǎn)，它在A點(diǎn)和B點(diǎn)的瞬時速度分別用v1和v2表示，那么在Δt內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的平均加速度應(yīng)表示為：=式中，Δv是速度的變化量，的方向應(yīng)與此方向相同，按照矢量運(yùn)算法則(平行四邊形定則)，Δv的方向如圖所示，即的方向是指向曲線凹的一側(cè)，當(dāng)Δt足夠小趨于零時，平均加速度無限接近于在A點(diǎn)的瞬時加速度a，它的方向與足夠小的Δv方向相同，也指向曲線的凹側(cè)，由牛頓第二定律可知，質(zhì)點(diǎn)所受合外力的方向與其加速度方向相同，總指向曲線的凹側(cè).把加速度a和合外力F都分解在沿切線和沿法線(與切線垂直)方向上，如下圖所示：沿切線方向的分力F1產(chǎn)生切線方向的加速度a1,當(dāng)a1和v同向時，速率增加；當(dāng)a1和v反向時，速率減小，如果物體做曲線運(yùn)動的速率不變，說明a1=0，即F1=0,此時的合外力方向一定與速度方向垂直，沒有改變速度的大小.沿法線方向的分力F2產(chǎn)生法線方向上的加速度a2，改變了速度的方向，由于曲線運(yùn)動的速度方向時刻在改變，合外力的這一作用效果對任何曲線運(yùn)動總是存在的.可見，在曲線運(yùn)動中合外力的作用，首先是產(chǎn)生a2以改變速度的方向，對于變速率曲線運(yùn)動，合外力不僅改變速度的方向，同時還要改變速度的大小.二、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)1.研究曲線運(yùn)動的速度方向讓學(xué)生拿細(xì)繩拴一個小球，先掄動繩子，讓學(xué)生觀察小球的圓周運(yùn)動，利用視覺暫留這一視覺功能便會形成一個圓周軌跡的圖象，然后松手，讓學(xué)生觀察小球沿切線方向的運(yùn)動，可說明做曲線運(yùn)動的物體的速度方向在該點(diǎn)的切線上.2.驗(yàn)證物體做曲線運(yùn)動的條件該實(shí)驗(yàn)可在實(shí)物投影儀上進(jìn)行.在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