人教版高中物理必修2《第一节曲线运动》优质课教案设计

第一节曲线运动

张忠惠

教材分析：

本节主要内容是做曲线运动物体的速度方向的判断，以及物体做曲线运动的条件。曲线运动是一种变速运动，特别是匀速圆周运动，并不是匀速运动，而是一种变速运动，因为物体的运动方向时刻在变化。教学中要突出矢量性的分析教学，让学生进一步感受矢量的含义。

对于曲线运动的教学，教师可以联系各种生活实例以及前面学过的直线运动的知识来帮助学生理解。在此基础上进一步引入曲线运动的方向性问题，首先让学生讨论如何确定曲线运动的方向，教师可以通过点拨引导，让学生自己设计可行的实验方案，进而通过实验找出任意曲线运动的速度方向与其运动轨迹的关系，然后教师引导学生证明这个结论。对于物体做曲线运动的条件，更要从实际出发，通过大量列举生活中的实例，分析、总结、归纳出结论，千万不要相当然的直接告诉学生结论。教给学生方法比教给学生知识重要的多，教师在教学中一定要突出学生的主体地位。

教学重点：

1、什么是曲线运动

2、物体做曲线运动的方向的确定

3、物体做曲线运动的条件

教学难点：

物体做曲线运动的条件

课时安排:

1课时

三维目标：

知识与技能

1、知道曲线运动中速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动。

2、知道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。

过程与方法

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。

情感态度与价值观

能领略曲线运动的奇妙与和谐，培养对科学的好奇心和求知欲。

教学方法：

实验、讲解、归纳、推理法

教学用具：

小钢球、条形磁铁

教学步骤：

一、导入新课：

教师向学生展示飞镖，让学生上讲台朝黑板扔飞镖，让学生观察飞镖的运动轨迹，学生发现飞镖的运动轨迹是曲线运动。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。

二、新课教学

1、曲线运动

（1）展示几种物体所做的运动

a：抛出的石子所做的运动；标枪时的运动；炮弹的运动；足球的运动；汽车转弯时所做的运动；跳高的运动轨迹；人造卫星绕地球的运动；电子绕原子核转；

b：归纳总结得到：物体的运动轨迹是曲线。

（2）提问：上述运动和曲线运动除了轨迹不同外，还有什么区别呢？

（3）学生总结得到：曲线运动中速度方向是时刻改变的。

−过渡：怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻的速度方向呢？

−→

2：曲线运动的速度方向

（1）PPT展示：

a：在砂轮上磨刀具时，刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线方向飞出；

b：撑开的带着水的伞绕伞柄旋转，伞面上的水滴沿伞边各点所划圆周的切线方向飞出。

演示：曲线运动中速度方向实验

演示：从割线到切线

（2）分析总结得到：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。

（3）推理：

a：只要速度的大小、方向的一个或两个同时变化，就表示速度矢量发生了变化。

b：由于做曲线运动的物体，速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动。

−→

−过渡：那么物体在什么条件下才做曲线运动呢？

3：物体做曲线运动的条件

（1）实验：观察与思考三个对比实验

说明：以下三个实验是在实物展示台面上做的，由于展示台是玻璃面，而运动的物体是小钢球，摩擦力很小，可看成光滑的平面。初速度是从一斜槽上滑到台面上实现。

A.在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在不受外力时将如何运动？

讨论结果：由于小球在运动方向上不受外力，合外力为零，根据牛顿第一定律，小球将做匀速直线运动。（动画演示受力分析）

B.在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在运动方向的正前方向或正后方向放一条形磁铁将如何运动？

讨论结果：由于小球在运动方向受磁铁作用，会使小球加速或减速，但仍做直线运动。（动画演示受力分析）

C.在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在运动方向一侧放一条形磁铁时小球将如何运动？

讨论结果：由于小球在运动过程中受到一个侧力，小球将改变轨迹而做曲线运动。（动画演示受力分析）

（2）、从以上实验得出三个启示：

启示一：物体有初速度但不受外力时，将做什么运动？（提问）

答：匀速直线运动（如实验一）

启示二：物体没有初速度但受外力时，将做什么运动？（提问）

答：做加速直线运动（如自由落体运动等）

启示三：物体既有初速度又有外力时，将做什么运动？

答：a、当初速度方向与外力方向在同一直线上（方向相同或相反）

时将做直线运动。（如竖直上抛、实验二等）

b、当初速度与外力不在同一直线上时，做曲线运动。（如实

验三、水平抛物体等）

提问：根据以上实验及启示，分析做曲线运动的条件是什么？

（3）、结论：

做曲线运动的条件是：

（1）要有初速度（2）要有合外力（3）初速度与合外力有一个角度

分析归纳得到：当物体所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一直线时，物体就做曲线运动。

4.学生举例说明：物体为什么做曲线运动。（实例1、实例2）

5.用牛顿第二定律分析物体做曲线运动的条件：

当合力的方向与物体的速度方向在同一直线上时，产生的加速度也在这条直线上，物体就做直线运动。如果合力的方向跟速度方向不在同一条直线上时，产生的加速度就和速度成一夹角，这时，合力就不但可以改变速度的大小，而且可以改变速度的方向，物体就做曲线运动。

三、巩固训练：

1、关于曲线运动，下列说法正确的是 AB 。

A：曲线运动一定是变速运动；

B：曲线运动速度的方向不断的变化，但速度的大小可以不变；

C：曲线运动的速度方向可能不变；

D：曲线运动的速度大小和方向一定同时改变。

2、物体在力F

1、F

2

、F

3

的共同作用下做匀速直线运动，若突然撤去外力F

1

，

则物体的运动情况是BCD

A、必沿着F

1

的方向做匀加速直线运动；

B、必沿着F

1

的方向做匀减速直线运动；

C、不可能做匀速直线运动；

D、可能做直线运动，也可能做曲线运动。

四、小结

1、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改变的，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有一夹角a时，物体做曲线运动。

五、作业：《作业本》