高中物理 教材同步 人教版（2019） 必修 第二冊(cè) 第五章 拋體運(yùn)動(dòng) 1. 曲線運(yùn)動(dòng) 教學(xué)設(shè)計(jì)

《5.1曲線運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)【教材分析】本節(jié)教材主要有兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)：曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向和物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。教材一開(kāi)始比較曲線運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)，提出兩者之間的明顯區(qū)別，引出曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向問(wèn)題。緊接著通過(guò)觀察一些常見(jiàn)的現(xiàn)象，得到曲線運(yùn)動(dòng)中速度方向是時(shí)刻改變的，且質(zhì)點(diǎn)在某點(diǎn)的速度方向是曲線上該點(diǎn)的切線方向，再結(jié)合矢量的特點(diǎn)，得出曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。關(guān)于物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，教材從實(shí)驗(yàn)入手得到，再通過(guò)實(shí)例加以說(shuō)明，最后用牛頓第二定律從理論上加以分析。本節(jié)教材的知識(shí)內(nèi)容和能力因素，是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的重要補(bǔ)充，是對(duì)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的進(jìn)一步理解和完善，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。【學(xué)情分析】學(xué)生在初中和高中必修一的學(xué)習(xí)中，對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律已經(jīng)理解的很好。曲線運(yùn)動(dòng)是一個(gè)全新的內(nèi)容，學(xué)生掌握這部分知識(shí)有一定難度。但由于現(xiàn)實(shí)生活中曲線運(yùn)動(dòng)的例子不勝枚舉，通過(guò)學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的定義和特點(diǎn)已經(jīng)有了一定的認(rèn)知基礎(chǔ)，可以首先從熟悉的內(nèi)容開(kāi)始，然后進(jìn)入新知識(shí)。當(dāng)學(xué)生將新知識(shí)與過(guò)去的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來(lái)時(shí)，就會(huì)對(duì)新知識(shí)產(chǎn)生濃厚的興趣?！菊n程標(biāo)準(zhǔn)】通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解曲線運(yùn)動(dòng)，知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件?！窘虒W(xué)目標(biāo)】會(huì)判斷曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向，理解曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。掌握物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。學(xué)會(huì)科學(xué)的探究方法，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究的熱情，發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲。體驗(yàn)用直線運(yùn)動(dòng)思路來(lái)研究曲線運(yùn)動(dòng)。關(guān)注生活現(xiàn)象，領(lǐng)略曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)與日常生活的聯(lián)系?！竞诵乃仞B(yǎng)】物理觀念：理解物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，掌握速度和合力方向與曲線彎曲情況之間的關(guān)系，形成曲線運(yùn)動(dòng)觀念。科學(xué)思維：通過(guò)探究的過(guò)程，讓學(xué)生學(xué)會(huì)極限的思維方法?？茖W(xué)探究：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程組織學(xué)生總結(jié)出曲線運(yùn)動(dòng)速度方向，并給以理論證明。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過(guò)極限法的運(yùn)用，體會(huì)當(dāng)所取變量范圍足夠小時(shí)，變和不變的統(tǒng)一性，曲和直的統(tǒng)一性，滲透辯證唯物主義世界觀?！窘虒W(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】物體做曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向的確定。通過(guò)對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)方向的探究，學(xué)會(huì)科學(xué)的探究方法。物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件的理解?！窘叹邷?zhǔn)備】PPT課件，彎管軌道，小鐵球，條形磁鐵，網(wǎng)球?！窘虒W(xué)過(guò)程】（一）引入新課初次見(jiàn)面，老師有一份禮物想送給同學(xué)。老師用圓周運(yùn)動(dòng)的形式拋出一份禮物引導(dǎo)，再請(qǐng)一位同學(xué)幫忙拋出禮物。請(qǐng)同學(xué)回答出老師的問(wèn)題：1、禮物運(yùn)動(dòng)的軌跡時(shí)直線還是曲線？2、猜測(cè)為什么禮物飛出的方向不同？設(shè)計(jì)思考：本節(jié)課是在學(xué)生學(xué)習(xí)了直線運(yùn)動(dòng)相關(guān)知識(shí)后，第一次正式接觸曲線運(yùn)動(dòng)概念。通過(guò)拋出禮物，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察，積極參與，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)留下懸念。同學(xué)們舉例日常生活的曲線運(yùn)動(dòng)，老師用汽車(chē)在彎道行駛、煙花、國(guó)慶閱兵飛機(jī)彩煙拉出的曲線……等圖片，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)有個(gè)初步了解，引出曲線運(yùn)動(dòng)課題。我們把這種運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為曲線運(yùn)動(dòng)（板書(shū)）。設(shè)計(jì)思考：聯(lián)系學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，列舉曲線運(yùn)動(dòng)實(shí)例，激發(fā)學(xué)生的興趣。（二）新課教學(xué)一、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向1、觀看陀螺甩墨汁和砂輪磨鐵器的視頻，猜想曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向。設(shè)計(jì)思考：利用學(xué)生的觀察和大膽猜想，讓學(xué)生對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)方向有一個(gè)初步了解，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探索。2、實(shí)驗(yàn)探究：利用自制的彎管軌道實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生驗(yàn)證自己的猜想是否正確。設(shè)計(jì)思考：通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，證實(shí)了同學(xué)們的猜想，為學(xué)生理解曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向積累了清晰的事實(shí)，為建立正確的物理圖景打下基礎(chǔ)。3、理論推導(dǎo)：借助數(shù)學(xué)上割線和切線的概念，利用極限法推導(dǎo)曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向。設(shè)計(jì)思考：引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)的知識(shí)，嘗試推理論證，既訓(xùn)練了學(xué)生的科學(xué)思維方法和邏輯思維能力，又有助于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。4、結(jié)論得出：質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向，沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。鞏固練習(xí)1：一質(zhì)點(diǎn)沿曲線從A經(jīng)B運(yùn)動(dòng)到C，請(qǐng)畫(huà)出質(zhì)點(diǎn)在A、B、C三點(diǎn)的速度方向。CCBBAA設(shè)計(jì)思考：通過(guò)鞏固練習(xí)，一方面，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)剛才所學(xué)知識(shí)的掌握；5、觀看小孩扔棒棒糖的動(dòng)畫(huà)，引導(dǎo)出，不論物體的速度大小變不變，曲線運(yùn)動(dòng)都是變速運(yùn)動(dòng)，受力不平衡，合力不為零。并且解決了剛上課時(shí)留下的懸念。引出對(duì)物體怎樣才能做曲線運(yùn)動(dòng)的思考。二、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件請(qǐng)兩位同學(xué)配合拋網(wǎng)球，使網(wǎng)球做出直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)軌跡，并嘗試分析猜想做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。實(shí)驗(yàn)探究：對(duì)猜想加以驗(yàn)證。利用前面彎管實(shí)驗(yàn)中，小球從管口射出后獲得一初速度，在桌面做直線運(yùn)動(dòng)，給小球施加一平行于桌面的磁鐵的吸引力，觀察磁鐵放在哪個(gè)位置，小球會(huì)做直線運(yùn)動(dòng)，放在哪個(gè)位置，小球會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)，從而驗(yàn)證前一步的猜想。設(shè)計(jì)思考：鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與猜想假設(shè)，方案設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)操作等學(xué)習(xí)活動(dòng)，最終得到結(jié)論，不僅加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，也從中獲得了成功的體驗(yàn)。得出結(jié)論：當(dāng)物體所受合力（加速度）的方向與它的速度方向不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)。觀察物體合外力方向、速度方向和運(yùn)動(dòng)軌跡三者的位置關(guān)系，得出曲線運(yùn)動(dòng)軌跡特點(diǎn)：物體運(yùn)動(dòng)軌跡夾在合力方向和速度方向之間，且向合力的方向彎曲。合力指向軌跡凹側(cè)。鞏固練習(xí)2：質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，它的軌跡如圖所示，由A向C運(yùn)動(dòng)，關(guān)于它通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度v的方向和加速度a的方向正確的是：()（三）小結(jié)曲線運(yùn)動(dòng)速度方向：沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件：物體所受合力方向跟它的速度方向不在同一直線上。科學(xué)的思維方法：極限法。設(shè)計(jì)思考：讓學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)知識(shí)和方法，并加以歸納總結(jié)，使學(xué)生對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)有一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和理解。布置作業(yè)畫(huà)出鐵餅運(yùn)動(dòng)員在什么位置放手扔出鐵餅，才能使鐵餅落入得分區(qū)？并說(shuō)明為什么？設(shè)計(jì)思考：物理知識(shí)從生活中來(lái)，再用回生活去。將本節(jié)課所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中，提高學(xué)生利用物理知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題的