2020高中物理曲线运动教案一

　　教学目标

　　知识与能力：知道什么是曲线运动，理解曲线运动的性质，瞬时速度的方向掌握物体做曲线运动的条件，并用牛顿第二定律分析，速度与合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。

　　过程与方法：体验直线运动与曲线运动的区别，通过观察演示和探究实验，熟悉科学探究的一般方法。

　　情感态度价值观：领会曲线运动奇妙与和谐，培养学生对科学的好奇心和求知欲。

　　学情分析

　　学生通过必修一的学习，已经初步掌握了如何描述直线运动以及将直线运动与物体受力条件结合起来，但是生活中更常见的是曲线运动，因此有必要在直线运动的基础上，沿着一般研究思路继续探究曲线运动。

　　重难点

　　重点：物体做曲线运动方向的判断和物体做曲线运动的条件

　　难点：对曲线运动性质的理解，合外力方向与曲线弯曲的关系

　　内容设置和方案

　　本节课通过分析生活中常见的相关物理现象和实验，将物理概念和生活实际结合起来，促进学生对各种情况下物体做曲线运动的速度方向和做曲线运动的条件的理解。

　　教学过程

　　教学环节 师生活动 新课导入 利用篮球挑战赛引入，让学生产生好奇，激发学生对学习新课的兴趣。

　　情景创设：我们先来进行一场篮球挑战赛，挑战规则：请在一分钟之内，通过三种或三种以上的方式让篮球做直线运动，即挑战成功。

　　学生活动：竖直向上抛篮球，静止释放篮球，竖直向下抛篮球

　　教师引导：还有没有别的方式呢?比如用传球的方式?

　　挑战者挑战成功了吗?希望同学们通过今天的学习有一个更准确的判断。

　　新课教学 曲线运动定义 教师引导：同学们在篮球比赛中，看到的篮球做直线运动的情况多吗?篮球大多数情况下在做什么运动?

　　学生：曲线运动。抛物线

　　小结：我们就把这样一种运动轨迹是曲线的运动，称之为曲线运动。

　　今天，我们就来研究曲线运动。 曲线运动位移 教师引导：我们在研究曲线运动之前，先来回顾一下研究直线运动的一般思路。研究一个物体的运动首先要建立坐标系，在坐标系中确定物体的位置。位置的变化即位移，位置变化的快慢即速度，因此通过位移和速度就可以描述一个物体的运动。如果速度的变化量不为0，物体就会有加速度，产生加速度的原因是力。 今天我们就将沿着这条线索来描述曲线运动。在直线运动中，我们建立的是什么坐标系?直线坐标系。曲线运动，运动轨迹为曲线，无法用一条直线来描述物体的运动，这时需要建立两条相互垂直的直线构成平面直角坐标系，在平面直角坐标系中确定物体在某时刻的位置，可用坐标表示。连接初位置与末位置可作一有向线段，这条线段就代表物体的位移。从初位置指向末位置的轨迹的长度就是路程。 曲线运动性质 教师引导：好，我们再来想想，我们已经学过哪些直线运动呢?

　　学生：匀速直线，匀变速直线，非匀变速直线。

　　教师归纳：大致可以分为匀速和变速。那么，曲线运动是什么运动呢?为什么?

　　学生：变速运动。因为运动方向在不断地改变，速度的方向就在变化。

　　教师：我们可以想象同学们跑操时以恒定不变的速率围着操场运动，这时，速度的大小没有发生变化，但是速度的方向是不是一定变了? 曲线运动速度 教师：现在我们就来研究一下做曲线运动的物体的速度方向。

　　1、举例：下雨天，我们旋转带有雨滴的雨伞，会发现雨伞边缘的水滴会怎样运动?

　　为了直观地去观察这样一种运动，我们设计了一个与之类似的实验。请看视频。

　　(在旋转的小陀螺边缘滴上墨滴，观察飞出的墨滴在纸上留下的痕迹)

　　提问：为什么我们可以认为墨滴飞出去后的直线方向就是墨滴在脱离边缘时做圆周运动的速度方向呢?

　　学生：由于惯性，物体将保持原来的运动状态。

　　教师总结：现在，我们可以得到：做圆周运动的物体在某一点的速度方向沿该点的切线方向。

　　猜想：做一般曲线运动的物体的速度方向也是沿该点的切线方向吗?

　　2、冬季有一项运动是滑冰，这是滑冰运动员的轨迹，我们怎样知道滑冰运动员在A、B两点的速度方向呢，联系前面的例子，让运动员摔倒在冰面上，由于冰面光滑，阻力很小，由于惯性，将继续保持原来的运动状态，此时滑出的方向就是摔倒这一点的速度方向。不过，这样做是不是有点残忍?我们可以用实验模拟。

　　实验验证：设计一个具有普遍意义的任意曲线轨道，通过拼接轨道探究小球在某一点的速度方向。

　　归纳总结：我们现在就可以得出一般结论：做曲线运动的物体在某一点的速度方向沿着这一点的切线方向。

　　理论分析：在曲线上我们过A、B两点做一条直线，这条直线与曲线是相切的吗?这条直线怎样才能与曲线相切呢?我将B点不断地靠近A点，当两点重合的时候，直线是不是与曲线只有一个交点?于是，我们说这条直线就是曲线上过这一点的切线。从A指向B的有向线段代表这一过程的位移，位移的方向与平均速度方向相同，当B点无限接近于A点时，这一过程的时间的变化量趋近于0，于是平均速度的方向就表示瞬时速度的方向，而此时速度的方向就是过A点的切线方向。 曲线运动条件 既然曲线运动是一个变速运动，什么原因会使速度发生变化呢?

　　学生：力。

　　猜想：假设一物体有一水平向右的初速度，我给它施加一个水平向右的合外力，这时物体做什么运动?

　　2020高中物理曲线运动教案二

　　一、教材分析

　　本节教材主要有两个知识点：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，紧接着通过观察一些常见的现象，得到曲线运动中速度方向是时刻改变的，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。关于物体做曲线运动的条件，教材从实验入手得到，再通过实例加以说明，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，是进一步学习的基础.

　　二、教?学?目 标： (一、)知识与技能

　　?l.、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.

　　(二、)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.

　　(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

　　?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.

　　(二)教学难点

　　?物体做曲线运动的条件.

　　?四、教学方法：探究、讲授、讨论、练习

　　五、教?学手段：

　　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：前面我们学习过了各种直线运动，包括匀速直线运动、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)

　　(1)演示自由落体运动.

　　师：该运动的特征是什么?

　　生：轨迹是直线.

　　(2)演示平抛运动.

　　师：该运动的特征是什么?

　　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，而我们现在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：其实曲线运动是比直线运动普遍的运动情形，现在请大家举出一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行;

　　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知道了任何确定的直线运动都有确定的速度方向，这个方向与物体的运动方向相同或相反，现在我们又学习了曲线运动，大家想一想我们该如何确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—l、6.1—2).

　　?

　　师：观察图中所描述的现象，你能不能说清楚，砂轮打磨下来的炽热的微粒.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：刚才的几个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情况.

　　(演示实验)

　　如图6.1—3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个斜面滚入)，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A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A点的运动方向.拿去一段轨道.钢球的轨道出口改在图中B点且同样的方法可以记录钢球在轨道B点的运动方向.观察一下，白纸上的墨迹与轨道(曲线)有什么关系?

　　生：墨迹与轨道只有一个交点，说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：很好.通过这个实验我们总结出了确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，我们来考虑这样一个问题：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：很好.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，速度大小发生变化，我们说这是变速运动.而在曲线运动中.速度方向时刻在改变，我们也说它是变速运动.

　　实际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.

　　下面我们来看几个题目.

　　[课堂训练]

　　l.关于曲线运动，下列说法正确的是…………………………………( )

　　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可能不变

　　D.曲线运动的速度大小和方向一定同时改变

　　2.对曲线运动中的速度的方向，下列说法正确的是…………………( )

　　A.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同

　　B.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

　　参考答案

　　1.A

　　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，所以曲线运动一定是变速运动.在这个过程中.物体速度的大小是否发生变化，并不影响曲线运动是变速运动.因此，速度大小可能变化，也可能不变.所以本题应该选择A

　　2.AD

　　2020高中物理曲线运动教案三

　　教学目标：

　　1、掌握曲线运动中速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动。

　　2、掌握物体做曲线运动的条件及分析方法。

　　教学重点：

　　1、分析曲线运动中速度的方向。

　　2、分析曲线运动的条件及分析方法。

　　教学手段及方法：

　　多媒体，启发讨论式。

　　教学过程：

　　一、什么是曲线运动

　　1、现象分析：

　　(1)演示自由落体运动。(实际做与动画演示)

　　提问并讨论：该运动的特征是什么?

　　结论：轨迹是直线

　　(2)演示平抛运动(实际做与动画演示)

　　提问并讨论：该运动的特征是什么?

　　结论：轨迹是曲线

　　2、结论：

　　(1)概念：轨迹是曲线的运动叫曲线运动。

　　(2)范围：曲线运动是普遍的运动情形。小到微观世界(如电子绕原子核旋转);大到宏观世界(如天体运行)都存在。生活中如投标枪、铁饼、跳高、跳远等均为曲线运动。

　　(说明)为什么有些物体做直线运动，有些物体做曲线运动呢?那我们必须掌握曲线运动的性质及产生的条件。二、曲线运动的物体的速度方向

　　1、三个演示实验

　　(1)演示在旋转的砂轮上磨刀具。

　　观察并思考问题：磨出的火星如何运动?为什么?

　　分析：磨出的火星是砂轮与刀具磨擦出的微粒，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。

　　(2)演示撑开带有雨滴的雨伞绕柄旋转，伞边缘上的水滴如何运动?

　　观察并思考：水滴为什么会沿脱离时的轨迹的切线飞出?

　　分析：同上

　　(3)演示链球运动员运动到最快时突然松手，在脱手处小球如何飞出?

　　观察并思考：链球为什么会沿脱手处的切线飞出?

　　分析：同上

　　2、理论分析：

　　思考并讨论：

　　(1)在变速直线运动中如何确定某点心瞬时速度?

　　分析：如要求直线上的某处A点的瞬时速度，可在离A不远处取一B点，求AB的平均速度来近似表示A点的瞬时速度，如果时间取得更短，这种近似更精确，如时间趋近于零，那么AB间的平均速度即为A点的瞬时速度。

　　(2)在曲线运动中如何求某点的瞬时速度?

　　分析：用与直线运动相同的思维方法来解决。

　　先求AB的平均速度，据式：可知：的方向与的方向一致，越小，越接近A点的瞬时速度，当时，AB曲线即为切线，A点的瞬时速度为该点的切线方向。可见，速度的方向为质点在该处的切线方向，且方向是时刻改变的。因此，曲线运动是变速运动。

　　3、结论：

　　曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点(或某一时刻)的速度方向在曲线的这一点的切线方向上。

　　四、物体做曲线运动的条件

　　1、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。

　　(1)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)

　　(2)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)

　　(3)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

　　三、思考与讨论练习：

　　1、飞机扔炸弹，分析为什么炸弹做曲线运动?

　　分析：炸弹离开飞机后由于惯性，具有飞机同样的水平初速度，且受重力，初速度与重力方向有角，所以做曲线运动。(动画演示受力分析与初速度的关系)

　　引申：

　　(1)、我们骑摩托车或自行车通过弯道时，我们侧身骑，为什么?讨论后动画演示受力分析与初速度的关系。

　　(2)山公路路面有何特点?火车铁轨在弯道有何特点?(回家思考)

　　F2

　　F1

　　F3

　　2、物体在光滑水平桌面受三个水平恒力(不共线)处于平衡状态，当把其中一个水平恒力撤去时，物体将：

　　A、物体一定做匀加速直线运动

　　B、物体一定做匀变速直线运动

　　C、物体有可能做曲线运动

　　D、物体一定做曲线运动

　　讨论：

　　1、物体的初始状态如何?

　　答：静止或匀速直线运动(说明：题目没有明确)

　　2、合外力情况如何?

　　答：开始合外力为零，当撤去一个力时，物体将受到与撤去的力大小相等，方向相反的合外力。((动画演示受力分析过程)

　　3、物体将如何运动?

　　答：a、当初速度为零时，一定做匀加速直线运动

　　b、当初速度不为零时，当初速度方向与合外力方向相同或相反时，做匀变速直线运动;当初速度与合外力方向有角度时，物体做曲线运动。

　　因此本题答案是：C。