曲線運動教學(xué)案例教學(xué)設(shè)計

學(xué)科物理

年級高一教科書版本及章節(jié)必修2

曲線運動第1課時教學(xué)設(shè)計

課題

新授課口章/單元復(fù)習(xí)課口專題復(fù)習(xí)課口

課型

習(xí)題/試卷講評課口學(xué)科實踐活動課口其他口

1.教學(xué)內(nèi)容分析

實際上，在自然界和科技中，最常見最普遍的運動是變速運動，而變速運動的軌跡分為直線和曲線兩

種，曲線運動較直線運動更為常見。宇宙間行星的運動，微觀世界中原子分子的運動，都是曲線運動，

因此研究曲線運動是力學(xué)研究的必然。本節(jié)課所采用的教材是人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書

《物理》必修2第五章第一節(jié)“曲線運動”。本節(jié)內(nèi)容是這一章的基礎(chǔ)，要求學(xué)生學(xué)習(xí)后知道曲線運

動的速度方向，理解物體作曲線運動的條件?！扒€運動”作為本章的開篇，總體介紹了曲線運動的

諸多特征：運動的軌跡為曲線的運動叫做曲線運動；曲線運動是一個變速運動；質(zhì)點作曲線運動某一

點的速度方向沿著曲線該點的切線方向；物體作曲線運動的條件是物體所受的作用力與速度方向不在

一條直線上。學(xué)習(xí)了本節(jié)的知識，才能更好的理解和掌握平拋運動、圓周運動等幾個特殊的曲線運動，

為后面的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。可以說本節(jié)是一個總述，介紹所有曲線運動的特點，后面的幾小節(jié)作為分支，

本章總體看有著從普遍到特殊的安排特點。

2.學(xué)習(xí)者分析

在整個中學(xué)階段，學(xué)生的抽象邏輯思維得到了迅速的發(fā)展，與成人期的思維水平基本保持一致。

進(jìn)入高中階段以后，學(xué)生的抽象邏輯思維屬于理論型，已具有充分的假設(shè)性、預(yù)計性及內(nèi)省性，高中

生已能在頭腦中進(jìn)行完全屬于抽象符號的推導(dǎo)，能以理論作指導(dǎo)去分析、解決各種問題。

在學(xué)習(xí)本課之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了高一《物理》必修1的全部課程，所以對運動學(xué)的學(xué)習(xí)已經(jīng)很

充分，實驗方法與技能上也有了一定的基礎(chǔ)。具體的說：學(xué)生已經(jīng)掌握了直線運動的所有特點，知道

了如何描述勻速運動、勻變速運動等經(jīng)典的運動形式。對變速這一概念有了初步的體會，但在原來研

究的變速運動中，主要研究的是速率改變的運動，并沒有接觸過速度方向改變的變速運動，這需要深

人的學(xué)習(xí)。牛頓第二定律的學(xué)習(xí)使學(xué)生知道了力是改變物體速度的原因，這對研究曲線運動產(chǎn)生的原

因很有幫助。高中數(shù)學(xué)已經(jīng)接觸到極限的思想，在解決很多物理問題時都會用到這一數(shù)學(xué)方法，在本

節(jié)課中，研究曲線運動的方向時就用到了極限分析法。

3.學(xué)習(xí)目標(biāo)確定

1、知道什么是曲線運動。

2、知道曲線運動中速度的方向，理解曲線運動是一種變速運動。

3、理解物體做曲線運動的條件。能用牛頓第二定律分析曲線運動的條件，掌握速度與合外力方

向與曲線彎曲情況之間的關(guān)系。

4、通過列舉生活實例的過程，體會認(rèn)識新事物的方法。

5、通過實驗與理論結(jié)合的過程，體會科學(xué)探究的方法。

6、感受生活中的曲線運動，增強(qiáng)對科學(xué)的好奇心與求知欲。

4.學(xué)習(xí)重點難點

1、物體作曲線運動速度方向的確定。

2、物體做曲線運動的條件

5.學(xué)習(xí)評價設(shè)計

（從知識獲得、能力提升、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)方法、思維發(fā)展、價值觀念培育等方面設(shè)計過程性評價的

內(nèi)容、方式與工具等，通過評價持續(xù)促進(jìn)課堂學(xué)習(xí)深入，突出診斷性、表現(xiàn)性、激勵性。體現(xiàn)學(xué)科核

心素養(yǎng)發(fā)展的進(jìn)階，課時的學(xué)習(xí)評價是單元學(xué)習(xí)過程性評價的細(xì)化，要適量、適度，評價不應(yīng)中斷學(xué)

生學(xué)習(xí)活動，通過學(xué)生的行為表現(xiàn)判斷學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成度）

6.學(xué)習(xí)活動設(shè)計

教師活動學(xué)生活動

一、引入新課

“在開始今天的新課之前，我們先來做一

個簡單的小實驗C我手卜是一塊糖,現(xiàn)在我將

糖向上拋出，請大家仔細(xì)觀察糖在上升過程中

的運動軌跡是怎樣的，作的是什么運動。”

實驗：豎直向上將糖拋出仔細(xì)觀察并回答：運動軌跡是直線，是豎直

“糖的運動軌跡是怎樣的呢？”上拋運動。

“可以看到，糖的運動軌跡是直線的?，F(xiàn)

在我再來拋一次糖，誰接住了，這塊糖就歸誰

了。但是不能光忙著接糖，要注意觀察糖的運配合教師接住糖果并回答：是一條曲線。

動軌跡發(fā)生了怎樣的變化」

實驗：斜拋出糖果

“它的運動軌跡是怎樣的呢？還是直線

嗎？”

“可以看到糖的運動軌跡已經(jīng)不再是直線

了，糖在空中劃過了一道優(yōu)美的曲線。咱們原

來研究的運動它的運動軌跡都是直線的，這種

運動軌跡可是沒有研究過的，今天咱們就來研

究這種不同于直線運動的運動形式一一曲線運

動J

板書：5-1曲線運動

二、新課教學(xué)

1、曲線運動的定義

“既然要研究曲線運動，我們首先就要知

道，什么是曲線運動。按照直線運動的定義，

運動軌跡是直線的運動叫直線運動。推此及彼,

運動軌跡為曲線的運動我們就叫它曲線運動。”

板書：一、定義

運動軌跡為西線

“其實我們的現(xiàn)實生活中大多數(shù)的運動都

是曲線運動，大到宇宙中行星的運動，小到分思考，大量舉例。

子原子的運動。誰能舉出生活中的曲線運動的回答：乒乓球軌跡、籃球軌跡、任意球軌跡

例子？”等。

學(xué)生觀看圖片。

“大家說的這些都是曲線運動。老師這里

也準(zhǔn)備了幾個曲線運動的例子，我們一起來分

享一下

PPT展示曲線運動圖片和視頻資料。

“這些圖片是我看到的身邊的曲線運動。

我們都知道，今年世界上舉行了兩場盛會，一

場是我們國家舉行的世博會。世博會開幕的當(dāng)

晚，漫天的煙火將上海照耀成一個不夜之城。

第一幅圖片就是上海世博會的煙花，可以可到,

火約在空中作的是曲線運動，留下了彎曲的光

軌跡，非常的漂亮。另一場盛會呢是剛剛閉幕學(xué)生回憶直線運動的相關(guān)知識。

的世界杯，世界杯賽場上足球作的基本上都是回答：位置、位移、速度、加速度等。

曲線運動。下面我們就來看一個視頻，仔細(xì)觀

察一下足球作的曲線運動?！?/p>

2、曲線運動的速度方向

“每當(dāng)認(rèn)識一個新的事物的時候，我們都

會想辦法來描述它。誰來說一下，我們是用什

么物理量來描述直線運動的？”

學(xué)生猜想。

“直線運動可以用這些物理量來描述，曲

線運動一樣可以用這些物理量來描述，曲線運

動的位移和直線運動一樣，也是由初始點指向

末點。曲線運動的加速度比較難理解，咱們將

在以后進(jìn)行研究。現(xiàn)在我們首先來研究一下物

體作曲線運動的速度」

“速度和位移一樣，是一個矢量。所有的

矢量都由大小與方向兩部分組成，直線運動中猜測并回答：沿曲線的切線方向。

速度的方向沿著運動的方向，那么曲線運動的

速度方向是怎樣的呢？”

板書：二、速度的方向

“物體作直線運動的過程中，速度的方向

是不變的。而物體作曲線運動時，速度的方向?qū)W生仔細(xì)觀看視頻，觀察火星飛出的方向與

是不斷變化著的?！鄙拜喼g有什么關(guān)系。

板書：1、不斷變化

“整體上速度的方向不斷變化，那請大家

猜想一下質(zhì)點在某一點的速度方向又是怎樣的

呢？”

學(xué)生在觀察實驗的同時積極思考。

“有的同學(xué)說沿著曲線的切線方向，這個

說法對嗎？咱們先來看一段實驗視頻，請同學(xué)

們仔細(xì)觀察砂輪和鐵的接觸點上火星飛出的方

向J

播放砂輪實驗視頻：砂輪與鐵棒接觸點火回答：軌跡是曲線出口處那一點的切線。

星飛出的方向沿著砂輪的切線方向。

“可以看到，大部分的火星還是沿著砂輪

的切線方向飛出的?？墒巧拜喪且粋€圓形，是

一種特殊的曲線，那么物體作一般的曲線運動

過程中某點的速度方向也沿該點的切線方向

嗎？

“下面我們再通過實驗親眼驗證看速度的

方向是不是沿切線的方向?！?/p>

實驗：將塑料軟管彎曲成任意曲線，作為

小球運動的曲線軌道。在彎管的出口處滴一些

墨水，保證小球在出軌道了以后還可以在紙上

留下運動軌跡。另一根彎管立起來接在進(jìn)口處,

作為給小球提供初速度工具。釋放小球，讓小

球在白紙上留下軌跡。引導(dǎo)學(xué)生觀察小球出軌

道后的軌跡和彎曲的曲線軌道之間有什么關(guān)

系。

“軌跡和我們的曲線軌道之間有什么關(guān)

系呢？”

學(xué)生上黑板標(biāo)方向。

“現(xiàn)在咱們在實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行理論的分

析

板書：2、沿著曲線的切線方向回答可能會產(chǎn)生分歧，和學(xué)生原來的認(rèn)識有

美。

回答：不一定。/是。

講解：A點到B點的位移方向沿著A、B點

的連線方向，由A點指向B點。當(dāng)B點不斷地

向A點處移動時，位移的方向也在不斷的改變。

當(dāng)B點非常接近A點時"與B點的連線就是曲

線的切線，也就是說A到B位移的方向就是切

線的方向。A點速度的方向與位移的方向一致，

所以A點的速度方向沿切線的方向。

“所以，質(zhì)點作曲線運動任意一點的速度回答：物體在不受力的時候，和受到與速度

方向是沿著曲線在這一點的切線方向的。我們方向相同的力的時候。

再在曲線上找一個隨意找一個C點，請同學(xué)來

標(biāo)明質(zhì)點在這一點的速度方向。我們知道，曲

線上一點的切線有兩個方向，判斷速度的方向

主要還是看它位移的方向?！?/p>

“實驗中看到這一點的位移沿著切線的

方向，所以速度也沿著切線的方向。請同學(xué)們

思考一個問題，曲線運動一定是變速運動嗎？”

“這就出現(xiàn)分歧了，有的同學(xué)說不一定是，

有的同學(xué)說一定是。說不一定的同學(xué)可能想到

曲線運動的速度大小可能不變。能想到這點很

好，咱們在以后的課中就會研究這種速度大小觀察實驗現(xiàn)象并配合主動回答。

不變的曲線運動。但是速度是由大小和方向兩回答：第一次水流的軌跡是直線，而第二次

部分組成的，我們已經(jīng)知道由線運動速度的方變成了曲線可能和重力有關(guān)。

向是不斷變化的，所以曲線運動一定是變速運

動。”

2、物體做曲線運動的條件

“同學(xué)們有沒有想過，物體怎樣才能做曲

線運動呢？”

板書：三、物體作曲線運動的條件

“先來回憶一下，我們以前學(xué)過物體做直

線運動的條件，請哪位同學(xué)回答一下？”學(xué)生配合老師積極分析。

講解：由牛頓第一定律和牛頓第二定律可

知，物體在不受力的時候做勻速直線運動或靜

止。做勻速直線運動的物體當(dāng)受到和速度方向

在同一直線上的力后，產(chǎn)生加速度，做速度與

加速度，力三者在同一直線上的勻加速直線運

動。

“但是如果物體所受力和它的速度不在同

一直線上呢？會出現(xiàn)什么結(jié)果？現(xiàn)在我們就來

看一個實驗，仔細(xì)觀察兩次水流的形狀有什么

不同，想一想產(chǎn)生這種不同的原因是什么?！?/p>

實驗：第一次豎直向下擠壓瓶子，讓水流

豎直向下流動，與重力沒有夾角。第二次斜向

下擠壓瓶子，水流斜著流動，初速度方向與重

力有夾角，即與重力不在一條直線上。

“誰來說一下看到了怎樣的變化J

理論分析。

講解：將力尸分解到平行于速度和垂直于

速度兩個方向上，平行于速度的八在速度的方

向上產(chǎn)生加速度q改變速度的大??；垂直于速分小組進(jìn)行討論討論。并分享小組討論成果。

度的分力乃產(chǎn)生垂直于速度的加速度生，改

變速度的方向?，F(xiàn)在考慮一個極限狀況，當(dāng)力F

垂直于速度方向時，只改變運動的方向，而不

改變速度的大小。

“這種不改變速度大小的曲線運動這就是

我們在下面幾節(jié)將學(xué)習(xí)的勻速圓周運動?！?/p>

“第二次水出瓶口的速度方向是垂直于瓶

口的，而重力的方向卻是垂直于地面的，二者

之間有一定的角度，也就是說速度的方向與力

的方向不在一條直線上。這個實驗就可以說明

當(dāng)力與速度方向不在同一直線上的時候，物體

做曲線運動」

板書：物體所受合力方向跟它的速度方向

不在同一直線上

3、曲線運動的應(yīng)用

“我們都知道，研究物理的一個重要原因

就是要為人類解決問題，那同學(xué)們就有疑問了，

學(xué)習(xí)曲線運動能有什么解決什么問題呀。下面

咱們來看一些例子?！?/p>

PPT展示圖片：

?鏟雪機(jī)

?摩托車后輪的擋板

?砂輪上方的保護(hù)套

?自行車擋泥板

“我們現(xiàn)在就來著重分析一下自行車擋泥

板的工作原理

實驗：模擬自行車后輪帶起泥水。

“可以看到，水會從水輪的各個方向飛出。

如果是泥水的話，很容易濺在人的身上。所以

自行車擋泥板對人起著保護(hù)作用。下面請同學(xué)

們分組討論分析一下自行車擋泥板的工作原

理，以及設(shè)計的位置在哪里最合適。”

教師巡視解疑。

四、小結(jié)

“今天我們研究了曲線運動，誰來總結(jié)一

下物體做曲線運動的特點？”回答：曲線運動的方向沿曲線的切線方向。做曲

線運動的條件是速度的方向和力的方向不在同一

直線上。

5-1曲線運動

軌跡是曲線的運動

二、速度方向

I、速度不斷變化之L

2、沿著曲線的切線方向FTK

三、曲線運動的條件\

物體所受合力方向跟它的速度方向\

不在同一直線上11

四、應(yīng)用PRp

本課注重互動與實驗，讓學(xué)生通過視頻與實驗觀察物理現(xiàn)象、通過實驗切身體會物理過程，并

通過不斷的設(shè)問與解決問題，引導(dǎo)同學(xué)探究物理知識，充分的調(diào)動學(xué)生的積極性，體現(xiàn)“教師主導(dǎo)，

學(xué)生主體”的教學(xué)理念。

由于本節(jié)課所涉及的波的內(nèi)容與實際生活密切聯(lián)系，從生活實際中挖掘更多的有關(guān)的曲線運動

的例子，將會更有利于幫助學(xué)生認(rèn)識生活中的曲線運動。

教師活動學(xué)生活動

一、引入新課

“在開始今天的新課之前，我們先來做一

個簡單的小實驗。我手上是一塊糖，現(xiàn)在我將

糖向上拋出，請大家仔細(xì)觀察糖在上升過程中

的運動軌跡是怎樣的，作的是什么運動?！?/p>

實驗：豎直向上將糖拋出仔細(xì)觀察并回答：運動軌跡是直線，是豎直

“糖的運動軌跡是怎樣的呢？”上拋運動。

“可以看到，糖的運動軌跡是直線的?，F(xiàn)

在我再來拋一次糖，誰接住了，這塊糖就歸誰

了。但是不能光忙著接糖，要注意觀察糖的運配合教師接住糖果并回答：是一條曲線。

動軌跡發(fā)生了怎樣的變化?！?/p>

實驗：斜拋出糖果

“它的運動軌跡是怎樣的呢？還是直線

嗎？”

“可以看到糖的運動軌跡己經(jīng)不再是直線

了，糖在空中劃過了一道優(yōu)美的曲線。咱們原

來研究的運動它的運動軌跡都是直線的，這種

運動軌跡可是沒有研究過的，今天咱們就來研

究這種不同于直線運動的運動形式一一曲線運

動?！?/p>

板書：5-1曲線運動

二、新課教學(xué)

1、曲線運動的定義

“既然要研究曲線運動，我們首先就要知

道，什么是曲線運動。按照直線運動的定義，

運動軌跡是直線的運動叫直線運動。推此及彼,

運動軌跡為曲線的運動我們就叫它曲線運動。”

板書：一、定義

運動軌跡為西線

“其實我們的現(xiàn)實生活中大多數(shù)的運動都

是曲線運動，大到宇宙中行星的運動，小到分思考，大量舉例。

子原子的運動。誰能舉出生活中的曲線運動的回答：乒乓球軌跡、籃球軌跡、任意球軌跡

例子？”等。

學(xué)生觀看圖片。

“大家說的這些都是曲線運動。老師這里

也準(zhǔn)備了幾個曲線運動的例子，我們一起來分

享一下

PPT展示曲線運動圖片和視頻資料。

“這些圖片是我看到的身邊的曲線運動。

我們都知道，今年世界上舉行了兩場盛會，一

場是我們國家舉行的世博會。世博會開幕的當(dāng)

晚，漫天的煙火將上海照耀成一個不夜之城。

第一幅圖片就是上海世博會的煙花，可以可到,

火藥在空中作的是曲線運動，留下了彎曲的光

軌跡，非常的漂亮。另一場盛會呢是剛剛閉幕學(xué)生回憶直線運動的相關(guān)知識。

的世界杯，世界杯賽場上足球作的基本上都是回答：位置、位移、速度、加速度等。

曲線運動。下面我們就來看一個視頻，仔細(xì)觀

察一下足球作的曲線運動?！?/p>

2、曲線運動的速度方向

“每當(dāng)認(rèn)識一個新的事物的時候，我們都

會想辦法來描述它。誰來說一下，我們是用什

么物理量來描述直線運動的？”

學(xué)生猜想。

“直線運動可以用這些物理量來描述，曲

線運動一樣可以用這些物理量來描述。曲線運

動的位移和直線運動一樣，也是由初始點指向

末點。曲線運動的加速度比較難理解，咱們將

在以后進(jìn)行研究-現(xiàn)在我們首先來研究一下物

體作曲線運動的速度。”

“速度和位移一樣，是一個矢量。所有的

矢量都由大小與方向兩部分組成，直線運動中猜測并回答：沿曲線的切線方向。

速度的方向沿著運動的方向，那么曲線運動的

速度方向是怎樣的呢？”

板書：二、速度的方向

“物體作直線運動的過程中，速度的方向

是不變的。而物體作曲線運動時，速度的方向?qū)W生仔細(xì)觀看視頻，觀察火星飛出的方向與

是不斷變化著的?！鄙拜喼g有什么關(guān)系。

板書：1、不斷變化

“整體上速度的方向不斷變化，那請大家

猜想一下質(zhì)點在某一點的速度方向又是怎樣的

呢？”

學(xué)生在觀察實驗的同時積極思考。

“有的同學(xué)說沿著曲線的切線方向，這個

說法對嗎？咱們先來看一段實驗視頻，請同學(xué)

們仔細(xì)觀察砂輪和鐵的接觸點上火星飛出的方

向。”

播放砂輪實驗視頻：砂輪與鐵棒接觸點火回答：軌跡是曲線出口處那一點的切線。

星飛出的方向沿著砂輪的切線方向。

“可以看到，大部分的火星還是沿著砂輪

的切線方向飛出的?？墒巧拜喪且粋€圓形，是

一種特殊的曲線，那么物體作一般的曲線運動

過程中某點的速度方向也沿該點的切線方向

嗎？

“下面我們再通過實驗親眼驗證看速度的

方向是不是沿切線的方向。“

實驗：將塑料軟管彎曲成任意曲線，作為

小球運動的曲線軌道。在彎管的出口處滴一些

墨水，保證小球在出軌道了以后還可以在紙上

留下運動軌跡。另一根彎管立起來接在進(jìn)口處,

作為給小球提供初速度工具。釋放小球，讓小

球在白紙上留下軌跡。引導(dǎo)學(xué)生觀察小球出軌

道后的軌跡和彎曲的曲線軌道之間有什么關(guān)

系。

“軌跡和我們的曲線軌道之間有什么關(guān)

系呢？”

學(xué)生上黑板標(biāo)方向。

“現(xiàn)在咱們在實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行理論的分

回答可能會產(chǎn)生分歧，和學(xué)生原來的認(rèn)識有

關(guān)。

回答：不一定。/是。

講解：A點到B點的位移方向沿著A、B點

的連線方向，由A點指向B點。當(dāng)B點不斷地

向A點處移動時，位移的方向也在不斷的改變。

當(dāng)B點非常接近A點時,A與B點的連線就是曲

線的切線，也就是說A到B位移的方向就是切

線的方向。A點速度的方向與位移的方向一致，

所以A點的速度方向沿切線的方向。

“所以，質(zhì)點作曲線運動任意一點的速度回答：物體在不受力的時候，和受到與速度

方向是沿著曲線在這一點的切線方向的。我們方向相同的力的時候。

再在曲線上找一個隨意找一個。點，請同學(xué)來

標(biāo)明質(zhì)點在這一點的速度方向。我們知道，曲

線上一點的切線有兩個方向，判斷速度的方向

主要還是看它位移的方向

“實驗中看到這一點的位移沿著切線的

方向，所以速度也沿著切線的方向。請同學(xué)們

思考一個問題，曲線運動一定是變速運動嗎？”

“這就出現(xiàn)分歧了，有的同學(xué)說不一定是,

有的同學(xué)說一定是。說不一定的同學(xué)可能想到

曲線運動的速度大小可能不變.能想到這點很

好，咱們在以后的課中就會研究這種速度大小觀察實驗現(xiàn)象并配合主動回答。

不變的曲線運動。但是速度是由大小和方向兩回答：第一次水流的軌跡是直線，而第二次

部分組成的，我們已經(jīng)知道由線運動速度的方變成了曲線可能和重力有關(guān)。

向是不斷變化的，所以曲線運動一定是變速運

動?！?/p>

4、物體做曲線運動的條件

“同學(xué)們有沒有想過，物體怎樣才能做曲

線運動呢？”

板書：三、物體作曲線運動的條件

“先來回憶一下，我們以前學(xué)過物體做直

線