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1、人教版、高一年级6.1曲线运动 的教学设计浦江二中 贾爱英 32200一、教材分析本节教材重要有两个知识点:曲线运动的速度方向和物体做曲线运动的条件.教材一开始比较曲线运动与直线运动,提出两者之间的明显区别，引出曲线运动的速度方向问题，紧接着通过观测某些常用的现象，得到曲线运动中速度方向是时刻变化的，且质点在某点的速度方向是曲线上该点的切线方向再结合矢量的特点，给出曲线运动是变速运动。有关物体做曲线运动的条件,教材从实验入手得到,再通过实例加以阐明，最后从牛顿第二定律角度从理论上加以分析。本节教材的知识内容和能力因素,是对前面所学知识的重要补充，是对运动和力的关系的进一步理解和完善，是进一步学
2、习的基本二、教学目标: （一、）知识与技能l、懂得曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动.懂得物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上（二、）过程与措施1.体验曲线运动与直线运动的区别2.体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化.（三、)情感、态度与价值观1.能领略曲线运动的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲2有参与科技活动的热情，将物理知识应用于生活和生产实践中.三、教学重点、难点：（一)教学重点.什么是曲线运动.2.物体做曲线运动的方向的拟定.3物体做曲线运动的条件.(二）教学难点物体做曲线运动的条件.四、教学措施：探究、讲授、讨论、练习五、教学手段:
3、 教具准备:投影仪、投影片、斜面、小钢球、小木球、条形磁铁.六、教学活动新课导入 (展示问题)师：前面我们学习过了多种直线运动,涉及匀速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动等.下面来看这个小实验，判断该物体的运动状态.(演示实验) ()演示自由落体运动. 师:该运动的特性是什么? 生:轨迹是直线 (2)演示平抛运动. 师：该运动的特性是什么?生：轨迹是曲线 师:这里我们看到一种我们前面没有学过的运动形式，它与我们前面学过的运动形式有本质的区别前面我们学过的运动的轨迹都是直线，而我们目前看到的这种运动的轨迹是曲线,我们把这种运动称为曲线运动. 概念:轨迹是曲线的运动叫曲线运动. 师：其实曲线运
4、动是比直线运动普遍的运动情形，目前请人们举出某些生活中的曲线运动的例子.生:微观世界里如电子绕原子核旋转; 宏观世界里如天体运营;生活中如投标抢、掷铁饼、跳高、跳远等均为曲线运动.新课教学 （一)、曲线运动速度的方向师：在前面学习直线运动的时候我们已经懂得了任何拟定的直线运动均有拟定的速度方向，这个方向与物体的运动方向相似或相反,目前我们又学习了曲线运动，人们想一想我们该如何拟定曲线运动的速度方向?在解决这个问题之前我们先来看几张图片(如图6.1、12） 师:观测图中所描述的现象，你能不能说清晰,砂轮打磨下来的火热的微粒.飞出去的链球,它们沿着什么方向运动?生：擦出的火星是砂轮与刀具磨擦出的微
5、粒,由于惯性，以脱离砂轮时的速度沿切线方向飞出，切线方向即为火星飞出时的速度方向.对于链球也是同样的道理,它们也会沿着脱离点的切线方向飞出师：刚刚的几种物体的运动轨迹都是圆,我们总结曲线运动的方向沿着切线方向,但对于一般的曲线运动是不是也是这样呢?下面我们来做个实验看一看,一般的曲线运动是什么状况（演示实验) 如图61所示.水平桌面上摆一条曲线轨道,它是由几段稍短的轨道组合而成的.钢球由轨道的一端滚入(通过压缩弹簧射人或通过一种斜面滚入),在轨道的束缚下钢球做曲线运动在轨道的下面放一张白纸,蘸有墨水的钢球从出口离开轨道后在白纸上留下一条运动的轨迹，它记录了钢球在点的运动方向.拿去一段轨道.钢球
6、的轨道出口改在图中B点且同样的措施可以记录钢球在轨道B点的运动方向观测一下，白纸上的墨迹与轨道(曲线）有什么关系?生：墨迹与轨道只有一种交点,阐明了墨迹所在的直线为轨道所在曲线在该点的切线,也就是说质点在某一点（或某一时刻)的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向师：较好通过这个实验我们总结出了拟定做曲线运动的物体在任意一点的速度方向。明确了曲线运动的方向之后,我们来考虑这样一种问题:在运动过程中,曲线运动的速度和直线运动的速度最大的区别是什么?生：在运动的过程中，直线运动的速度方向不发生变化，而曲线运动速度方向时刻在变.师：较好那我们由速度的性质知，速度是矢量,既有大小又有方向.在匀变速运动中
7、，速度大小发生变化,我们说这是变速运动.而在曲线运动中.速度方向时刻在变化，我们也说它是变速运动事实上这个过程我们可以这样来理解:速度是矢量速度方向变化速度矢量就发生了变化具有加速度曲线运动是变速运动. 下面我们来看几种题目 课堂训练l.有关曲线运动,下列说法对的的是( ）A曲线运动一定是变速运动 B.曲线运动速度的方向不断地变化。但速度的大小可以不变 C.曲线运动的速度方向也许不变 D.曲线运动的速度大小和方向一定同步变化 .对曲线运动中的速度的方向，下列说法对的的是( ） 在曲线运动中，质点在任一位置的速度方向总是与这点的切线方向相似 .在曲线运动中,质点的速度方向有时也不一定是沿着轨迹的
8、切线方向 C旋转雨伞时伞面上的水滴由内向外做螺旋运动，故水滴速度方向不是沿其切线方向的D旋转雨伞时，伞面上的水滴由内向外做螺旋运动,水滴速度方向总是沿其轨道的切线方向 参照答案 1A 解析：对于曲线运动来说,在运动的过程中,物体速度方向始终在变化,因此曲线运动一定是变速运动.在这个过程中.物体速度的大小与否发生变化,并不影响曲线运动是变速运动因此,速度大小也许变化，也也许不变因此本题应当选择A2.AD解析:本题重要考察物体做曲线运动时的速度方向,解此题只要把握一点：不管在任何状况下,曲线运动速度方向总是与其轨道的切线方向一致的，因此本题应当选择A (二)、物体做曲线运动的条件 师：为什么有些物
9、体做直线运动,有些物体做曲线运动呢？下面我们通过几个实验来研究如下这个问题. 实验与探究 如图61所示的装置放在水平桌面上.在斜面顶端放置一钢球，放开手让钢球自由滚下，观测钢球在桌面上的运动状况，记住钢球的运动轨迹生:钢球做直线运动,速度逐渐减小.师：请同窗们来分析钢球在桌面上的受力状况生：钢球受竖直向下的重力，竖直向上的支持力,还受到滑动摩擦力的作用.师:摩擦力的方向如何?生：摩擦力的方向与运动方向在同始终线上,但与运动方向相反.（演示实验）在刚刚实验中,钢球的运动途径旁边放一块磁铁，反复刚刚的实验操作,观测钢球在桌面上的运动状况生:钢球做曲线运动师：分析钢球在桌面上的受力状况生：钢球受竖直
10、向下的重力,竖直向上的支持力，还受到方向与运动方向相反的滑动摩擦力的作用，此外还受到磁铁的吸引力师:引力的方向如何?生：引力的方向随着钢球的运动不断变化，但总是不与运动方向在同始终线上(演示实验）把上次实验用的钢球改为同等大小的木球反复上次实验观测木球运动状况.生:木球做直线运动，速度不断减小.师:分析木球在桌面上的受力状况.生:木球受竖直向下的重力、竖直向上的支持力,还受到方向与运动方向相反的滑动摩擦力的作用木球并不受到磁铁给它的吸引力.(演示实验) 随手抛出一种粉笔头，观测粉笔头的运动状态.生:粉笔头做曲线运动. 师:分析粉笔头的受力状况 生：受竖直向下的重力的作用师：在以上几种实验中,第
11、一种钢球只受到与运动方向在同一条直线上与运动方向垂直的力的作用,做的是直线运动,木球同样也受到这样的力的作用，也是做直线运动,而第二个钢球受到一种与运动方向成一定夹角的力的作用，做的是曲线运动;粉笔头受的重力与它的运动方向也不在同一条直线上,粉笔头做曲线运动由此我们可以得出什么样的状况下物体会做曲线运动?生:当物体受到与运动方向不在同一条直线上的力的作用时,会做曲线运动.师:目前人们来看这样一道题如图6所示,光滑水平桌面上放置质量为m的物体，受到与水平方向成角斜向上的力的作用,分析该物体的运动状况.生：物体做匀加速直线运动师：物体的受力状况是如何的?生:受竖直向下的重力、竖直向上的支持力以及拉
12、力.师:拉力与运动方向有什么关系?生:与运动方向有一定角度师:刚刚我们总结说:当物体受到与运动方向成一定角度的力的作用时,物体会做曲线运动，而在这个实验中,物体受的力与运动方向成角,但物体并没有做曲线运动,这是什么因素呢?生：对于钢球来说，它不仅受到与运动方向成一定角度的力的作用并且它所受到的合外力的方向也与运动方向成一定角度，钢球做曲线运动；对于粉笔头来说,它所受到的重力就是它受到的合外力，与运动方向成一定角度，粉笔头做曲线运动;对于刚刚实验中的物体来说,虽然它所受到的拉力与运动方向成一定角度,但物体所受的合外力仍然与运动方向在同始终线上，因此该物体并没有做曲线运动师:那我们该如何总结物体做
13、曲线运动的条件呢?生：当物体所受的合力方向跟它的速度方向不在同始终线上时.物体将做曲线运动交流与讨论 1飞机扔炸弹,分析为什么炸弹做曲线运动?2.我们骑摩托车或自行车通过弯道时,我们侧身骑，为什么? 3.盘山公路路面有何特点?火车铁轨在弯道有何特点? 参照解答 1炸弹离开飞机后由于惯性，具有与飞机同样的水平初速度，且受重力，初速度与重力方向有一定角度,因此做曲线运动. .骑摩托车或自行车通过弯道时，我们和车一起做曲线运动,这个时候人和车这个整体需要一种与运动方向成一定夹角的力来完毕这个曲线运动,我们侧身正是为了提供这个力3盘山公路的路面并不是水平的，而是一边高一边低;火车铁轨在弯道的时候两根铁轨并不是一般高的，而是一种高一种低.之因此这样设计,正是由于多种车辆爬盘山公路的时候做的都是曲线运动,火车拐弯时也是曲线运动,这些曲线运动都需要一种与运动方向成一定夹角的力来完毕.盘山公路和火车铁轨的这种设计就是为提供这个力服务的小结运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动.2.曲线运动中速度的方向是时刻变化的，质点在某一点的瞬时速度的方向在曲线的这一点的切线上3当合外力F的方向与它的速度方向不在一条直线上时，物体做曲线运动 作 业 布置作业 教材第4页“问题与练习”1,2，.七、板书设 计 .1 曲线运动（一、）曲线运动定义:运动轨迹是曲线的运动叫做曲线运动.（二、)物体做曲线运
