高一物理《曲线运动》教学设计.docx

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高一物理《曲线运动》教学设计

2019-2020年高一物理《曲线运动》教学设计

【教学目标】

1．知道曲线运动是一种变速运动，它在某点的瞬时速度方向在曲线这一点的切线上。

2．理解物体做曲线运动的条件是所受合外力与初速度不在同一直线上。

3．培养学生观察实验和分析推理的能力。

4．激发学生学习兴趣，培养学生探究物理问题的习惯。

【重点难点】

1．重点：

曲线运动的速度方向；物体做曲线运动的条件。

2．难点：

物体做曲线运动的条件。

【教学用具】PPT,光滑玻璃板小钢球磁铁

【课时】

1课时

【教学过程程】

复习提问

前边几章我们研究了直线运动，同学们思考以下两个问题：

1.什么是直线运动？

2.物体做直线运动的条件是什么？

在实际生活中，普遍发生的是曲线运动，那么什么是曲线运动？

本节课我们就来学习这个问题。

新课学习

展示图片：

卫星绕地球的运动人造地球转弯的火车

这几幅图中物体的运动轨迹有何特点?

（轨迹是曲线）

请大家举出一些生活中的曲线运动的例子

一、曲线运动的速度方向：

1思考：

曲线运动与直线运动除了运动轨迹不同，还有什么区别？

2．观察课本P32图6．1-1和图6．1-2思考：

砂轮打磨下来的炽热微粒。

飞出去的链球，它们沿着什么方向？

3．讨论或猜测，曲线运动的速度方向应该怎样？

4．是不是象我们大家猜测的这样呢？

让我们来看一个演示实验：

教师演示课本P32演示实验验证学生的猜测，从而得到结论：

曲线运动速度的方向：

切线方向

5．什么是曲线的切线呢？

结合课本P33图6．1-4阅读课本P33前两段加深曲线的切线的理解。

6．阅读课本P33第四段，试分析推理曲线运动是匀速运动还是变速运动？

速度是________（矢量．标量）

，所以只要速度方向变化，速度矢量就发生了

________，也就具有________，因此曲线运动是________。

曲线运动是一种变速运动（速度方向是变化的）

为什么有会变化呢？

加速度

F合不为0

二、物体做曲线运动的条件：

1．提出问题：

既然曲线运动是变速运动，那么由可知具有加速度，又由可知受力不为零，那到底有什么样的特点呢？

2．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：

给你一磁铁，如何使小钢球①加速仍做直线运动。

②减速仍做直线运动。

③做曲线运动。

制定你的实验方案。

实验验证：

请两名同学利用他们的方案来进行验证。

演示给全体学生。

分析论证：

直线加速：

的方向与的方向相同

②直线减速：

的方向与的方向相反

③曲线运动：

的方向与成一夹角

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

3．物体做曲线运动的条件：

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4．实践应用：

飞机扔炸弹，分析为什么炸弹做曲线运动？

讨论题：

结合本节所学与前面知识体系来分类归纳力和运动的关系。

三、小结

同学们根据自身特点，各自进行。

曲线运动是轨迹为的运动.

一、曲线运动的速度方向

1.曲线运动的方向是的

2.质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是在曲线上这一点的

3.曲线运动一定是运动

二、物体做曲线运动的条件:

运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向上。

四、课堂练习

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

2．关于曲线运动的条件，以下说法正确的是（　）

A．物体受变力作用才可能做曲线运动

B．物体受恒力作用也可能做曲线运动

C．物体所受合力为零不可能做曲线运动

D．物体只要受到合外力就一定做曲线运动

3某物体受同一平面内的几个力作用而做匀速直线运动，从某时刻起撤去其中一个力，而其它力不变，则该物体（）

A、一定做匀加速直线运动

B、一定做匀减速直线运动

C、其轨迹可能是曲线

D、其轨迹不可能是直线

4．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．有可能处于平衡状态

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

参考答案:

1．AD2．BC3．C4．AC

板书设计

2019-2020年高一物理《曲线运动》教案

一、教学目标

1．在物理知识方面的要求：

（1）了解曲线运动的特点，速度方向在该点切线方向上且时刻在变，因此曲线运

动一定是变速运动；

（2）了解曲线运动的条件：

合外力与速度不在同一条直线上；

（3）根据学生理解能力，可将曲线运动的条件深化，即平行速度的力只改变速度大小；垂直速度的力只改变速度方向，可根据力的效果将合外力沿速度方向和垂直速度方向分解；

（4）了解合运动、分运动，掌握运动的合成与分解法则——平行四边形定则；

（5）由分运动的性质及特点综合判断合运动的性质及轨迹。

2．通过观察演示实验，有关教学软件，并联系学生生活实际总结概括出曲线运动

的速度方向，曲线运动的条件，以及用运动的合成与分解处理复杂运动的基本方法。

培养学生观察能力，分析概括推理能力，并激发学生兴趣。

3．渗透物理学方法的教育。

研究船渡河运动，假设水不流动，可以想象出船的分

运动；又假设船发动机停止工作，可想象出船只随水流而动的另一分运动。

培养学生的想象能力和运用物理学抽象思维的基本方法。

二、重点、难点分析；

1．重点是让学生掌握曲线运动为什么是变速运动，理解做曲线运动的条件及运动

的合成与分解定则；

2．已知两个分运动的性质特点，判断合运动的性质及轨迹，学生不容易很快掌握，

是教学的难点，解决难点的关键是引导学生把每个分运动的初始值（包括初速度、加速度以及每个分运动所受的外力）进行合成，最终还是用合运动的初速度与合外力的方向关系来判断。

三、教具

1．乒乓球、小铁球、细绳。

2．斜槽、条形磁铁、铁球、投影仪、计算机软盘、彩电。

四、主要教学过程

（一）引入新课

机械运动可以划分为平动和转动，而平动又可以划分为直线运动和曲线运动，所

以曲线运动属于平动形式，做曲线运动的物体仍然可以看成一个质点，曲线运动比直线运动更为普遍。

例如，车辆拐弯；月球绕地球约27天转一圈；地球绕太阳约一年转一周；太阳绕银河系中心约2.2亿年转一周。

（二）教学过程设计

1．曲线运动中速度的方向

因为曲线运动中速度方向连续发生变化，我们很难直观物体在某时刻的速度方向。

可以设想如果某时刻的速度方向不再发生变化，物体将沿该时刻的速度方向做匀速直线运动。

然后联系实际引导学生想象几种现象。

（1）让学生回答，绳拉小球在光滑的水平面上做圆周运动，当绳断后小球将沿什

么方向运动？

（沿切线方向飞出）然后引导学生分析原因：

绳断后小球速度方向不再发生变化，由于惯性，从即刻起小球做匀速直线运动，沿切线飞出。

（2）教材内容：

砂轮磨刀使火星沿切线飞出，引导学生分析原因：

被磨掉的炽热

微粒速度方向不再改变，由于惯性以分离时的速度方向做匀速直线运动。

又如，让撑开的带有雨滴的雨伞旋转，雨滴沿伞边切线方向飞出（与上例同理）。

（3）在想象与分析的基础上，引导学生概括总结得出：

曲线运动中，速度方向是

时刻改变的，在某时刻的瞬时速度方向在曲线的这一点的切线方向上。

并引导学生注意到：

曲线运动中速度的大小和方向可能同时变化，但速度的方向是一定改变的，速度是矢量，方向一定变，速度就一定变，所以曲线运动一定是变速运动。

2．曲线运动的条件

曲线运动是变速运动，由牛顿第二定律分析可知，速度的变化一定产生加速度，

而加速度必然由外力引起，加速度与合外力成正比并且方向相同。

随后提出问题，引导学生思考。

（1）如果合外力与速度在同一直线上，物体将做什么样的运动？

（变速直线运动）

（2）绳拉小球在光滑水平面上做速度大小不变的圆周运动，绳子的拉力T起什么

作用？

（改变速度方向）

（3）演示实验（用投影仪或计算机软件）：

让小铁球从斜槽上滚下，小球将沿直

线OO′运动。

然后在垂直OO′的方向上放条形磁铁，使小球再从斜槽上滚下，小球将偏离原方向做曲线运动。

又例如让小球从桌面上滚下，离开桌面后做曲线运动。

（4）观察实验后引导学生概括总结如下：

①平行速度的力改变速度大小；

②垂直速度的力改变速度的方向；

③不平行也不垂直速度的外力，同时改变速度的大小和方向；

④引导学生得出曲线运动的条件：

合外力与速度不在同一直线上时，物体做曲线运动。

3．运动的合成和分解

物体的运动往往是复杂的，对于复杂的运动，常常可以把它们看成几个简单的运

动组成的，通过研究简单的运动达到研究复杂运动的目的。

（1）通过演示实验和联系船渡河实际，给出合运动、分运动的概念。

①把注满水的乒乓球用细绳系住另一端固定在B钉上，乒乓球静止在A点，画出线段BB′且使AB≈BB′（如图5），用光滑棒在B点附近从左向右沿BB′方向匀速推动吊绳，提示学生观察乒乓球实际运动的轨迹是沿AB′方向，帮助学生分析这是因为乒乓球同时参与了AB方向和BB′方向的匀速直线运动的结果，而这两个分运动的速度都等于棒的推动速度。

小球沿竖直方向及沿BB′方向的运动都是分运动；沿AB′方向的是合运动。

分析表明合运动的位移与分运动位移遵守平行四边形定则。

②船渡河问题：

可以看做由两个运动组成。

假如河水不流动而船在静水中沿AB方

向行驶，经一段时间从A运动到B（如图6），假如船的发动机没有开动，而河水流动，那么船经过相同的一段时间将从A运动到A′，如果船在流动的河水中开动同时参与上述两个运动，经相同时间从A点运动到B′点，从A到B′的运动就是上述两个分运动的合运动。

注意：

船头指向为发动机产生的船速方向，指分速度；船的合运动的速度方向不

一定是船头的指向。

这里的分运动、合运动都是相对地球而言，不必引入相对速度概念，避免使问题复杂化。

（2）引导学生概括总结运动的合成分解定则——平行四边形定则。

①用分运动的位移、速度、加速度求合运动的位移、速度、加速度等叫运动的

合成。

反之由合运动求分运动的位移速度、加速度等叫运动的分解。

②运动的合成与分解遵守矢量运算法则，即平行四边形法则。

例如：

船的合位移

s合是两个分位移s1s2的矢量和；又例如飞机斜向上起飞时，在水平方向及竖直方向的分速度分别为v1=vcosθ，v2=vsinθ，其中，v是飞机的起飞速度。

如图7所示。

（3）用分运动的性质判断合运动的性质及轨迹。

①两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。

提问学生为什么？

（v合为

恒量）

②提出问题：

船渡河时如果在AB方向的分运动是匀加速运动，水仍然匀速流动，

船的合运动轨迹还是直线吗？

学生思考后回答并提示学生用曲线运动的条件来判断，然后引导学生综合概括出判断方法：

首先将两个分运动的初始运动量及外力进行合成，然后用合运动的初速度及合运动所受的合外力的方向关系进行判断。

合成结果可知，船的合速度

v合与合外力F不在同一直线上，船一定做曲线运动。

如巩固知识让学生再思考回答：

两个不在同直线上初速度都为零的匀加速直线运动的合运动是什么运动？

（匀加速直线运动）

4．引申内容：

关于船的渡河问题的讨论

（1）通过此例让学生明确运动的独立性及等时性的问题，即每一个分运动彼此独

立，互不干扰；合运动与每一个分运动所用时间相同。

（2）关于速度的说明，在应用船速这个概念时，应注意区别船速v船及船的合运动速度v合。

前者是发动机产生的分速度，后者是合速度，由于不引入相对速度概念，使上述两种速度容易相混。

（3）问题的提出：

河宽H，船速为v船，水流速度为v水，船速v船与河岸的夹角为θ，如图9所示。

①求渡河所用的时间，并讨论θ=？

时渡河时间最短。

②怎样渡河，船的合位移最小？

分析①用船在静水中的分运动讨论渡河时间比较方便，根据运动的独立性，渡河

时间

分析②当v船＞v水时，v合垂直河岸，合位移最短等于河宽H，根

向与河岸的夹角。

（三）课堂小结

1．曲线运动的条件是F合与v不在同一直线上，曲线运动的速度方向为曲线的切线

方向。

2．复杂运动可以分解成简单的运动分别来研究，由分运动求合运动叫运动的合成，

反之叫运动的分解，运动的合成与分解，遵守平行四边形定

3．用曲线运动的条件及运动的合成与分解知识可以判断合运动的性质及合运动轨

迹。