日期:2022-02-18
這是曲線運動教學目標,是優秀的物理教案文章,供老師家長們參考學習。
一、設計思想
在舊教材中,《曲線運動》關于曲線運動的速度方向的教學,通常通過演示圓周運動的小球離心現象,演示砂輪火星痕跡實驗,采取告知的方式,讓學生知道曲線運動的速度方向為該位置的切線方向,由于軌跡是瞬間性,實驗有效性差。在新教材中,通過曲線軌道實驗演示曲線運動的方向,再告知速度方向是曲線的切線方向,與舊教材相比,能獲得具體的軌跡和末速度的“方向”,但是無法證明速度方向是切線方向。
筆者通過簡易自制器材,讓學生通過探究過程獲得曲線運動的速度方向,并自己獲得如何畫曲線運動的速度方向的方法,強調科學探究的過程。筆者還通過當堂設計自行車擋泥板,以便學生把自己獲得的知識應用于實踐,體驗學以致用、知識有價的感受。還要求學生觀察自行車的擋泥板驗證自己的設計作為課外作業,體會STS的意義,提高科學素養。
二、教材分析
教學基本要求:知道什么叫曲線運動,知道曲線運動中速度的方向,能在軌跡圖中畫出速度的(大致)方向,知道曲線運動是一種變速運動,知道物體做曲線運動的條件。
發展要求:掌握速度和合外力方向與曲線彎曲情況之間的關系。
本課是整章教學的基礎,但不是重點內容,通過實驗和討論,讓學生體會到曲線運動的物體的速度是時刻改變的,曲線運動是變速運動,速度的方向是曲線的切線方向。
模塊的知識內容有三點:1、什么是曲線運動(章引);2、曲線運動是變速運動;3、物體做曲線運動的條件。
三、學情分析
在初中,已經學過什么是直線運動,什么是曲線運動,也知道曲線運動是常見的運動,但是不知道曲線運動的特點和原因。由于初中的速度概念的影響,雖然學生在第一模塊學過速度的矢量性,但是在實際學習中常常忽略了速度的方向,也就是說學生對“曲線運動是變速運動”的掌握有困難。
學生分組實驗時,容易滾跑小鋼珠,要求學生小心配合。幾何作圖可能難以下手,教師可以適當提示。學生主要的學習行為是觀察、回答、實驗。
四、教學目標
1、知識與技能:
(1)知道什么叫曲線運動;
(2)知道曲線運動中速度的方向;
(3)能在軌跡圖中畫出速度的大致方向,能在圓周運動軌跡中規范地畫出速度方向;
(4)知道曲線運動是一種變速運動;
(5)知道物體做曲線運動的條件;
(6)會判斷軌跡彎曲方向(發展要求)。
2、過程與方法
(1)經歷發現問題──猜想──探究──驗證──結論──交流的探究過程;
(2)經歷并體會研究問題要先從粗略到精細,由定性到定量,由特殊到一般再到特殊的過程;
(3)嘗試用數學幾何原理在物理研究中應用。
3、情感態度與價值觀
(1)主動細心觀察,注意關注身邊的科學,積極參與學習活動。
(2)感受到科學研究問題源于生活實踐,獲得的結論服務于生活實踐,體會學以致用的感受。
(3)初步感受下結論不能主觀而要有科學依據的嚴謹的科學態度。
(4)初步養成小心翼翼做實驗的習慣。
五、重點難點
重點:體驗獲得“曲線運動的速度方向是切線方向”的實驗過程。會標出曲線運動的速度方向。
難點:如何獲得曲線運動的速度方向是切線方向。如何畫出曲線運動的速度方向。
六、教學策略與手段
在教學活動上:體現學生的主體性,體現教師的指導性和服務性。在教學媒體設計上:強調以試驗教學為主,以多媒體為輔助(投影問題與習題)。在教學程序上基本上按照加涅信息加工模型。引起注意──告知學生學習目標──刺激回憶先決性的學習──呈現刺激材料──提供學習幫助──引出作業──提供作業──提供反饋──評價作業──促進保持和遷移,通過問題鏈把教、學、練、評有機整合。在學習過程上:突出學生發現問題──猜想──探究──驗證──結論──應用。在探究方法上:突出整合數學知識解決物理問題。認知過程上:突出人類的學習規律和認知規律,即,由粗略研究到精細研究,由特殊到一般再到特殊的過程。在理念上:突出科學的研究源于生活實踐,服務于生活實踐;認識到“下結論必須要有科學依據”。
七、課前準備
學生無需預習課本,否則像已知謎底的猜謎活動那樣,那些探究的活動和問答沒有意義。
教師要做好教學用具準備工作。車速計數碼照片;細線和擺球;礦泉水和小雨傘;砂輪、鋸條和插座;小鋼珠、黑墨水瓶、白紙,大的塑料三角板,量角尺,自制圓弧形有機玻璃,自制有機玻璃斜面,方形磁鐵。調試多媒體設備。
八、教學過程
曲線運動
問題一:什么樣的運動叫曲線運動?[投影]
師:人走路,駕車騎車、分吹雨打河流彎彎,籃球足球跑步等,飛機導彈衛星宇航行星,運動按照運動軌跡分為直線運動和曲線運動,物體運動的軌跡為曲線的運動叫曲線運動。請大家列舉曲線運動現象。
生:舉例曲線運動
師:曲線運動是很常見的運動。圓周運動是曲線運動的一種特殊現象。
(教學安排,簡單扼要,節約時間)
問題二:做曲線運動的物體的速度有什么特點?[投影]
師:要研究物體的運動,我們必須研究物體的位移、速度、加速度等物理量,本堂課我們先研究曲線運動的速度的大小和方向有什么特點。
1、做曲線運動的物體的速度大小?[投影]
師:汽車里面有一個車速計(多媒體呈現數碼照片),若果汽車拐彎時保持這個讀數不變,那么,汽車做直線運動還是曲線運動?它的速度大小有無變化?
師:通常情況下,汽車拐彎要減速慢行,那么,汽車的慢行拐彎時,車上的車速計的讀數如何變化?車還是做曲線運動嗎?
師:這些事實說明,作曲線運動的物體的速度大小可以變化也可以不變(板書)。
2、做曲線運動的物體的速度方向?[投影]
汽車的拐彎時,速度方向有無變化?速度是一個矢量,它有方向性,那么做曲線運動物體的速度方向如何?
粗略研究(猜想):
演示1:教師演示擺球圓周運動時(先要求學生觀察小球的運動方向),突然放手,小球飛出去。
演示2:教師把礦泉水到在一把小雨傘上(先要求學生觀察水滴的運動方向),快速旋轉小雨傘,雨滴從轉動的小雨傘邊緣飛出。
演示3:演示砂輪火星(要求砂輪圓面朝學生,以便學生觀測大致切線方向)。
請學生到黑板上補畫出小球、水滴、火星的方向。結果學生都會畫出大致方向。
師:你們畫出的方向是精確方向還是大致方向。如何畫出精確的方向?
精細研究(探究、驗證、結論)(重點難點):
物體做勻速直線運動,它的速度方向和運動軌跡方向一致。如果曲線運動的物體突然開始做勻速直線運動,那么直線運動的方向和曲線運動的末速度方向一致。(采取板畫形式,師生共同回憶得出這個結論)
1、教師先演示投影:把小鋼珠放在黑墨水瓶蓋里轉一下(內有一點點墨水),再放在半圓形有機玻璃軌道上運動并飛出,讓鋼珠在白紙上留下痕跡,同樣在3/5半圓周,4/5半圓周上運動飛出,讓學生猜測飛出方向由什么特點?(有機玻璃板說明:厚約5毫米,略小于小鋼珠直徑,圓弧半徑15厘米,MN邊稍長些,以便過MN做直線,根據半徑大小確定圓心O位置。)
學生猜想:切線方向
師:已知圓弧半徑為15厘米。如何驗證?請用幾何方法作圖驗證。
生:標出飛出點和圓心,做圓心和飛出點的連線,用量角尺量出該連線和飛出軌跡直線的夾角,是否90度。
2、再分組實驗,提醒同桌配合,小心鋼珠滾跑。實驗完畢,要求作圖驗證,并互相討論交流。
3、交流和結論:
師:要引導學生得出正確的科學結論:“圓周運動的物體的速度方向為該點的切線方向”,而不能直接得出“曲線運動的的物體速度方向為該點的切線方向”。
4、如何在圓周運動的軌跡上標注速度方向?
請在圓周上任取兩點,作出該位置的物體速度方向。并研究圓周運動的速度方向有什么特點?
學生:找出圓心,做圓心和某點連線,再做連線的垂線,標出箭頭(精確畫法)。
學生:不同位置,速度方向不一樣。“圓周運動是變速運動”
(特別強調:剛才的實驗是圓周運動,不能得出“曲線運動是變速運動”“曲線運動的速度方向是切線方向”的結論)
5、一般曲線運動的速度情況和圓周運動一樣嗎?(由特殊到一般)
師邊畫邊講:圓周是特殊的曲線,一般的曲線可以看成很多很多的圓弧構成,每一個圓弧都是圓周的一部分。所以,曲線運動可以看成無數個圓周運動構成,曲線上每一個位置的速度方向就是該點所在的圓周的切線方向,速度方向時刻在變化。
所以:“曲線運動的物體速度方向為該點的切線方向”“曲線運動是變速運動”[投影]。
6、如何畫一般曲線運動的速度方向?
從《曲線運動》的教學設計談對新課程教材的把握
浙江省平湖中學
劉毅
新課程改革提倡培養學生的能力,現代教育理念認為,能力并不是教會的,而是學生在學習活動過程中通過自主體驗、感悟,進而通過類化、遷移而逐步形成的。所以課堂教學要以學生為主體進行設計,結合學生原有的認知結構,將教學內容融于優化的課堂教學過程中。新課程中人教版的教材編寫就充分考慮到學生的發展,在完成知識目標的同時更注重過程的參與和方法的形成,在教材內容和習題的選取時更注重“情感、態度和價值觀”的形成。
1.本節的教材分析
曲線運動一章從知識體系看,涉及的是在自然界和技術中比前面所學直線運動更普遍的運動形式,因此研究曲線運動是力學研究的必然。從學生的認知發展來看,在以前研究直線運動時,學生建立了一套運用牛頓運動定律研究物體運動規律的方法,在本章將這一套研究方法推廣到曲線運動的研究,是學生認知發展的必然。
本節是整章教學的知識基礎。通過實驗和討論,讓學生體會到做曲線運動的物體的速度是時刻改變的,曲線運動是變速運動;速度的方向沿軌跡的切線方向;理解物體做曲線運動的條件。
其中的重點是曲線運動的速度方向和產生條件。
難點有三處:一是對砂輪打磨刀具實驗的解釋,二是曲線運動速度方向的理論證明,三是曲線運動發生的條件。
2.曲線運動速度方向的教學設計
為得到曲線運動速度方向是沿曲線某點的切線方向這一結論,設計了以下過程:抓住兩個實驗:砂輪打磨刀具和投擲鏈球。按三個過程分梯次完成。
過程1:觀察兩個視頻
在觀察兩個視頻和演示實驗后學生基本得出速度方向的規律,但過程1列舉的是圓周運動的情況,圓周運動是曲線運動的一種特例,通過一個特例來概括出普遍結論,這不利于形成學生的科學思維;另外,過程1僅僅是一種實驗現象,只有把實驗現象和理性分析結合起來形成結論,這才是更科學的研究方法。所以教學中沒有在過程1之后就匆匆形成結論,
過程2:對實驗現象的分析
該過程主要是對過程1的理性分析,過程2不是和過程1那樣光憑眼睛一看就了事,而是要通過分析火星的運動方向與軌跡的關系,從而判斷出火星的運動方向就是在脫離點的曲線切線上。這就存在著一個如何收集信息和分析、處理信息的問題,它使學生感覺到,一個實驗結論的形成并不是草率的。通過過程2可以得出圓周運動時質點的速度方向,但同樣不能代表一般性結論。為此設計了過程3。
過程3:對一般情況的理論證明
該過程主要通過極限的思想從數學角度和物理學的角度分析證明一般性的曲線運動的方向在曲線上該點的切線方向。結論更具有普遍性。當然在這里不必深究一般曲線的切線的意義和幾何求法。
從探究性理論角度看,過程1可以看成是根據部分事實得到的猜想,過程2和過程3可以看成是對該猜想所進行的實驗和理論上的證明。
3.從本節課的教學設計談對新課程教材的把握
3.1本節教材的編寫特點
3.1.1將知識的講解融于過程中,更加重視學生過程的參與和方法的形成。
如在曲線運動速度方向的編寫時,選取了兩個實際情景的圖片和一個演示實驗。這樣的安排充分體現了編者在重視教學中知識與技能目標達成的同時更加突出過程和方法的形成。本來在通過觀察砂輪打磨刀具和投擲鏈球兩個視頻后學生可以得出結論的,但是考慮到這樣的認識只是學生感性的、最表面的認知,是沒有深入問題的本質的。當然在解決實際問題時就會感到束手無策。所以教材中又安排了一個看似簡單的實驗,這個實驗其實和上述兩個材料有本質的不同,它不像觀察圖片和視頻那樣光憑眼睛一看就了事,而是要通過收集信息和分析、處理信息,而后得到物理結論,這是科學研究過程的必然。這樣才能使學生感覺到,一個結論的形成并不是草率的。到此似乎研究的過程就可以畫上完美的句號,但是通過上述實驗只能得出做圓周運動時質點的速度方向,這不能代表一般的曲線運動,所以結論不具有普遍性。因此教材中特意安排了一段理論證明,采用極限的思想,曲線上任意兩點的連線(割線)在無限逼近時會最終演變成一點的切線(圖中A點的切線)。從物理學的角度看,AB連線就是物體這段時間內的位移,也是平均速度的方向,當A和B無限逼近時平均速度就演變成物體在A點的瞬時速度。到此從理論上就證明了任何曲線運動的物體在某點的速度方向在曲線上該點的切線方向。
3.1.2“做一做”板塊更突出學生的主體性
在教材內容的最后安排了“做一做”:──做一個飛鏢,體驗“曲線運動的速度方向跟曲線相切”。要求(1)觀察飛鏢在空中速度方向的變化;(2)觀察飛鏢插入泥土時的入射角。顯然,這里的體驗不只是為了理解曲線運動的速度方向這一知識點,更主要是為了增強學生理論聯系實際的意識,并對物理學習產生積極的情感。生活中要解決許多更復雜的問題往往需要有這種意識,而意識是難以通過“講知識”來形成的,實踐意識只能來自于活動主體在活動過程中的體驗。
3.1.3練習題的設計重視“情感、態度與價值觀”目標的達成
本節教材后的練習題,除了能體現出課文中的主干知識之外,設計時,還慎重地考慮了教學中“情感、態度與價值觀”目標的實現。首先,這幾個練習題的難度水平有利于學生積極思考、同時又使他們在獨立思考的情況下體驗到解決問題的愉悅。而且,練習題的內容貼近學生的生活,學生通過做練習這種學習方式,能夠對物理學產生親近感。例如,在曲線運動的練習題1中編寫了一個以跳水運動員“反身翻騰兩周半”為實踐背景的曲線運動方向分析問題;由于賦予了實踐的背景,物理知識被活化了。這時候,學生跟物理學的距離就能拉近許多。
3.2教學中對新課程教材的把握策略
在教學中首先要依據《普通高中課程標準》和《浙江省普通高中新課程指導意見》準確把握教學目標、教學重點和教學難點,然后通過對教材的深入分析來優化設計教學實施過程。
3.2.1依據教材內容的編排結構來確定教學目標點的達成順序
一般而言,教材內容的編排都具有嚴密的邏輯性和恰當的梯次性。如本節內容的編排上先安排曲線運動的方向,然后安排物體做曲線運動的條件。從知識結構上看,曲線運動的方向在軌跡上某點的切線方向是反映曲線運動的運動學特征,而曲線運動的條件則是動力學特征,完全符合牛頓力學的研究思路。從對學生認知建構的過程來看,知道曲線運動的方向只是知道一個事物的結果,掌握了曲線運動發生的條件才能理解出現該結果的原因,這樣才能在邏輯上有利于學生深刻理解本節的兩個重點內容。所以分析清楚教材內容的邏輯關系對學生迅速形成有效合理的認知的至關重要。
3.2.2把握教材中圖片資料和實驗的關系
為了有效地達成教學目標,編者都會在適當的時候和適當的地方安排有助于對教學內容理解的圖片資料或是演示實驗,對于這些輔助材料我們在教學設計時一定要慎重選用。如本節內容中的砂輪打磨刀具和投擲鏈球的圖片,它有利于學生從感覺上去感知曲線運動的方向,但只是停留在感性的層面上,采用這樣的方式學習的知識是不牢固的,在其它情景中就不一定能靈活運用。因此教材緊接一個演示實驗──鋼球在彎管里的運動。本實驗就不像用眼睛看圖只是感覺,而是要動手記錄小球運動的軌跡,用直尺判斷出小球脫離軌道后的運動軌跡是在脫離點的曲線切線上。這就存在著一個如何收集信息和分析、處理信息的問題,這樣形成結論當然更牢固。所以教學設計的時候絕對不能草率的將實驗用圖片取而代之,要多給學生動手的機會,多準備有效的實驗。
3.2.3重視教材中的“說一說”和“做一做”
這兩個欄目的內容是擴展性的,不是基本教學內容,教學中需要根據實際情況有選擇性的設計。如本節內容中砂輪打磨刀具的圖片就是屬于“說一說”欄目,主要是想讓學生能在直觀上感受曲線運動速度方向的特點,如果要用這一圖片資料設計教學過程,我們可以換用一段視頻材料以給學生更多動態直觀的感受,會更有利于教學目標的達成。“做一做”欄目中的內容要從完善學生認知結構的體系角度出發去選用,因為通過感官去獲取的知識和親自動手獲得知識是有本質的區別的,通過后者獲得的認知會更牢固、更持久、更有深度。
3.2.4充分利用教材課后的習題
人教版教材課后的習題具有如下特點:一是總體難度不大,有利于學生積極思考、同時又能使他們在獨立思考的情況下體驗到解決問題的愉悅。二是這些習題都是課本主干知識的體現,完成這些題有利于學生及時鞏固所學內容。三是這些練習題的內容貼近學生的生活,學生練習時能夠對物理學產生親近感,有利于“情感、態度與價值觀”目標的達成。
教學目標
1、知道什么是曲線運動,能準確判斷生活中的物體是不是曲線運動;
2、補充數學知識----曲線的切線,曲線運動中速度的方向是怎樣確定的;
3、知道物體作曲線運動的條件,并且會應用曲線運動條件判斷物體運動軌跡趨勢。
4、在一個具體問題中知道什么是合運動,什么是分運動;知道合運動和分運動是同時發生的,并且互相不影響。
5、知道什么是運動的合成,什么是運動的分解,理解運動合成和分解遵循平行四邊形定則。
6、會用作圖法和直角三角形知識解決有關位移和速度的合成、分解問題。
2學情分析
在必修一中學生主要接觸直線運動,雖生活中曲線運動隨處可見,但是學生商不能獨立的思考曲線運動的實質,故學習難度較大。
3重點難點
1、什么是曲線運動;
2、物體作曲線運動的方向的確定;
3、物體作曲線運動的條件。
4、分運動和合運動的等時性和獨立性。
5、應用運動的合成和分解方法分析解決實際問題。
6、運動合成的實例小船渡河,運動分解的實例拉船靠岸。
4教學導入
一、導入新課:
在必修一里我們學習了很多種運動類型,其中包括勻速直線運動、勻變速直線運動、加速度不恒定的非勻變速直線運動。在這些運動運動類型中,主要涉及到的是在單一直線上速度大小變化的運動。
1、什么是直線運動?(運動軌跡是直線的運動)
2、物體做直線運動的條件是什么?(1、物體不受力,或者所受合外力為零;2、物體受力和速度在一條直線上。)
在實際生活中,普遍發生的是曲線運動,那么什么是曲線運動?本節課我們就來學習這個問題。
5新設計
新課教學
現在老師將帶領同學繼續學習有關速度方向變化的運動,這也就是本節課的重點:曲線運動。
所有物體的運動因軌跡的不同可以分為兩大類:直線運動和曲線運動。
運動軌跡是直線的運動就是直線運動;運動軌跡是曲線的運動就是曲線運動。
給出定義,并板書(課件顯示)。
1、曲線運動
在實際生活中,普遍發生的是曲線運動,那么什么是曲線運動?本節課我們就來學習這個問題。
(1)多媒體:展示幾種物體所做的運動
(1)師生互動:舉出幾個實例。
a:導彈所做的運動;
汽車轉彎時所做的運動;
人造衛星繞地球的運動;
a:男同學打籃球,傳球和投籃;
地球繞著太陽轉;
粉筆演示曲線運動,斜向上拋出,板畫。
b:歸納總結得到:物體的運動軌跡是曲線。
(2)通過對比直線運動,用位移、速度、加速度描述物體曲線運動。
A:復習位移定義,位移描述。借助板畫講解。
B:補充數學知識—曲線的切線,先從物理極限的角度,再從數學定義上予以界定。
C:引導學生從物理極限的思想對速度的方向,作出解釋(復習牛一)。
a:在砂輪上磨刀具時,刀具與砂輪接觸處有火星沿砂輪的切線方向飛出(配合牛一解釋);
b:撐開的帶著水的傘繞傘柄旋轉,傘面上的水滴沿傘邊各點所劃圓周的切線方向飛出。
問題:從理論的角度能不能通過速度的定義推出曲線運動的瞬時速度方向呢?
極短時間內的平均速度就是該時刻的瞬時速度。
得出結論:質點的某一點的速度,就是沿著曲線在這一點切線的方向。
D:速度方向變化→速度變化→存在加速度,可以借助公式講解a=△v/△t。
E:演示實驗,得出物體做曲線運動的條件。
結論:當物體所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一直線時,物體就作曲線運動。
E:演示圖5-1-5的實驗,得出物體做曲線運動的條件。
問題:一個在水平面木板上做直線運動的鋼珠,若使其改作曲線運動,有哪些辦法?請同學們試一試。
方法1、吹氣。2、用磁鐵吸引。3、將木板傾斜。
問題:這些方法的共同點是?
答:給給物體一個力(不共線的力)
結論:當物體所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一直線時,物體就作曲線運動。
2、一般情況下對物體運動的影響-----切向力與法向力
當合力的方向與物體的速度方向在同一直線上時,產生的加速度也在這條直線上,物體就做直線運動。
如果合力的方向跟速度方向不在同一條直線上時,產生的加速度就和速度成一夾角,這時,合力就不但可以改變速度的大小,而且可以改變速度的方向,物體就做曲線運動。
與速度共線的力我們稱作切向力改變速度的大小。
與速度垂直的力我們稱作法向力改變速度的方向。
6新設計2.3課時
(一)導入新課
上節課我們學習了運動的合成和分解,這節課我們通過習題課加深對上節課知識的理解,并學會利用運動的合成和分解知識解決實際問題的方法。
(二)知識復習(教師提問,學生回答)
1、什么是合運動和分運動?舉例說明。
答:物體實際發生的運動就是合運動,合運動在某兩個方向上產生的效果就是分運動。例如:一個物體向東南方向運動,這是實際發生的運動,為合運動;也可以認為,物體向東運動的同時,向南運動,這兩個方向上的運動為分運動。
2、合運動和分運動的關系是怎樣的?
答:分運動和合運動的關系
(1)等效性:分運動和合運動是一種等效替代關系,即各分運動疊加起來與合運動有完全相同的效果。
(2)等時性:分運動和合運動是同時開始,同時進行,同時結束。
(3)獨立性:一個物體同時參與幾個分運動時,各分運動是各自獨立的,互不干擾,任何一個方向的運動都不會因為其他方向運動的存在而受到影響。
3、如何確定一個運動的分運動
答:(1)根據運動的效果確定分運動方向;
(2)應用平行四邊形定則,畫出運動分解圖;
(3)將平行四邊形轉化為三角形,應用數學知識求解。
(三)例題精講
【例1】渡河問題(投影)
河寬H,船速為v船,水流速度為v水,船速v船與河岸的夾角為θ,如圖1所示。
①求渡河所用的時間,并討論θ=?時渡河時間最短。
②怎樣渡河,船的合位移最小?
分析①用船在靜水中的分運動討論渡河時間比較方便,根據運動的獨立性,渡河時間
分析②當v船>v水時,v合垂直河岸,合位移最短等于河寬H,
點評:(1)通過此例讓學生明確運動的獨立性及等時性的問題,即每一個分運動彼此獨立,互不干擾;合運動與每一個分運動所用時間相同。
(2)關于速度的說明,在應用船速這個概念時,應注意區別船速v船及船的合運動速度v合。前者是發動機產生的分速度,后者是合速度,由于不引入相對速度概念,使上述兩種速度容易相混。
【例2】(投影)
如圖3所示,在河岸上用繩拉船,拉繩的速度是 ,當繩與水平方向夾角為θ時,船的速度為多大?
點評:運動的合成是唯一的,而運動的分解是無限的,在實際問題中通常按效果來進行分解。
(四)課堂練習
1.一架飛機沿斜向上30°方向做勻加速直線運動,初速度是100m/s,加速度是10m/s2,經過4s,飛機在豎直方向上升高的距離是多少?
2.一船垂直河岸行駛,船到河心時水速突然變為原來的2倍,則過河時間
A.不受影響 B. 時間縮短為原來的
C.增長 D. 時間縮短為原來的
3.雨滴在空中以4m/s的速度豎直下落,人打著傘以3m/s的速度向東急行,如果希望讓雨滴垂直打向傘的截面而少淋雨,傘柄應指向什么方向?
(五)作業與思考
小船在200m寬的河中橫渡,水的流速為2m/s,船在靜水中的航速為4m/s,求:
(1)當小船的船頭始終正對河岸時,它將在何時、何地到達對岸?
(2)要使小船到達正對岸,應如何行駛?歷時多長?
7教學過程 7.1第一學時 教學活動 活動1【講授】曲線運動
7.2第二學時評論(0) 學時重點
運動合成分解
教學活動 活動1【活動】運動合成 7.3第三學時評論(0) 學時重點
小船渡河 拉船靠岸
教學目標
高一物理《曲線運動》教案
知識目標
1、知道曲線運動是一種變速運動,它在某點的瞬時速度方向在曲線這一點的切線上.
2、理解物體做曲線運動的條件是所受合外力與初速度不在同一直線上.
能力目標
培養學生觀察實驗和分析推理的能力.
情感目標
激發學生學習興趣,培養學生探究物理問題的習慣.
教學建議
教材分析
本節教材主要有兩個知識點:曲線運動的速度方向和物體做曲線運動的條件.教材一開始提出曲線運動與直線運動的明顯區別,引出曲線運動的速度方向問題,緊接著通過觀察一些常見的現象,得到曲線運動中速度方向是時刻改變的,質點在某一點(或某一時刻)的速度方向是曲線的這一點(或這一時刻)的切線方向.再結合矢量的特點,給出曲線運動是變速運動.關于物體做曲線運動的`條件,教材從實驗入手得到:當運動物體所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時,物體就做曲線運動.再通過實例加以說明,最后從牛頓第二定律角度從理論上加以分析.教材的編排自然順暢,適合學生由特殊到一般再到特殊的認知規律,感性知識和理性知識相互滲透,適合對學生進行探求物理知識的訓練:創造情境,提出問題,探求規律,驗證規律,解釋規律,理解規律,自然順暢,嚴密合理.本節教材的知識內容和能力因素,是對前面所學知識的重要補充,是對運動和力的關系的進一步理解和完善,是進一步學習的基礎.
教法建議
“關于曲線運動的速度方向”的教學建議是:首先讓學生明確曲線運動是普遍存在的,通過圖片、動畫,或讓學生舉例,接著提出問題,怎樣確定做曲線運動的物體在任意時刻速度的方向呢?可讓學生先提出自己的看法,然后展示錄像資料,讓學生總結出結論.接著通過分析速度的矢量性及加速度的定義,得到曲線運動是變速運動.
“關于物體做曲線運動的條件”的教學建議是:可以按照教材的編排先做演示實驗,引導學生提問題:物體做曲線運動的條件是什么?得到結論,再從力和運動的關系角度加以解釋.如果學生基礎較好,也可以運用邏輯推理的方法,先從理論上分析,然后做實驗加以驗證.
教學設計方案
教學重點:曲線運動的速度方向;物體做曲線運動的條件
教學難點:物體做曲線運動的條件
主要教學過程設計:
一、曲線運動的速度方向:
(一)讓學生舉例:物體做曲線運動的一些實例
(二)展示圖片資料1、上海南浦大橋 2、導彈做曲線運動 3、汽車做曲線運動
(三)展示錄像資料:l、彎道上行駛的自行車
通過以上內容增強學生對曲線運動的感性認識,緊接著提出曲線運動的速度方向問題:
(四)讓學生討論或猜測,曲線運動的速度方向應該怎樣?
(五)展示錄像資料2:火星兒沿砂輪切線飛出 3:沾有水珠的自行車后輪原地 運轉
(六)讓學生總結出曲線運動的方向
(七)引導學生分析推理:速度是矢量→速度方向變化,速度矢量就發生了變化→具有加速度→曲線運動是變速運動.
二、物體做曲線運動的條件:
[方案一]
(一)提出問題,引起思考:沿水平直線滾動的小球,若在它前進的方向或相反方向施加外力,小球的運動情況將如何?若在其側向施加外力,運動情況將如何?
(二)演示實驗;鋼珠在磁鐵作用下做曲線運動的情況,或鋼珠沿水平直線運動之后飛離桌面的情況.
(三)請同學分析得出結論,并通過其它實例加以鞏固.
(四)引導同學從力和運動的關系角度從理論上加以分析.
[方案二]
(一)由物體受到合外力方向與初速度共線時,物體做直線運動引入課題,教師提出問題請同學思考:如果合外力垂直于速度方向,速度的大小會發生改變嗎?進而將問題展開,運用力的分解知識,引導學生認識力改變運動狀態的兩種特殊情況:
1、當力與速度共線時,力會改變速度的大小;
2、力與速度方向垂直時,力只會改變速度方向.
最后歸結到:當力與初速度成角度時,物體只能做曲線運動,確定物體做哪一種運動的依據是合外力與初速度的關系.
(二)通過演示實驗加以驗證,通過舉生活實例加以鞏固:
展示課件三,人造衛星做曲線運動,讓學生進一步認識曲線運動的相關知識.
課件2,拋出的手榴彈做曲線運動,加強認識.
探究活動
觀察并思考,現實生活中物體做曲線運動的實例,并分析物體所受合外力的情況與各點速度的關系.
【教學目標】
曲線運動教學設計教案
1.知道曲線運動是一種變速運動,它在某點的瞬時速度方向在曲線這一點的切線上。
2.理解物體做曲線運動的條件是所受合外力與初速度不在同一直線上。
3.培養學生觀察實驗和分析推理的能力。
4.激發學生學習興趣,培養學生探究物理問題的習慣。
【重點難點】
1.重點:曲線運動的速度方向;物體做曲線運動的條件。
2.難點:物體做曲線運動的條件。
【導學流程】
前置復習
前邊幾章我們研究了直線運動,同學們思考以下兩個問題:
1. 什么是直線運動?
___________________________________________________
2. 物體做直線運動的條件是什么?
___________________________________________________
在實際生活中,普遍發生的是曲線運動,那么什么是曲線運動?本節課我們就來學習這個問題。
新課學習
一、曲線運動的速度方向:
1.曲線運動是常見的,你能舉出物體做曲線運動的一些實例嗎?
___________________________________________________
2.觀察課本P32圖6.1-1和圖6.1-2思考:砂輪打磨下來的熾熱微粒。飛出去的鏈球,它們沿著什么方向?
___________________________________________________
3.討論或猜測,曲線運動的速度方向應該怎樣?
___________________________________________________
4.是不是象我們大家猜測的這樣呢?讓我們來看一個演示實驗:教師演示課本P32演示實驗驗證學生的猜測,從而得到結論:
曲線運動速度的方向___________________________________________________
5.什么是曲線的切線呢?
結合課本P33圖6.1-4閱讀課本P33前兩段加深曲線的切線的理解。
6.閱讀課本P33第四段,試分析推理曲線運動是勻速運動還是變速運動?
速度是________(矢量.標量),所以只要速度方向變化,速度矢量就發生了________,也就具有________, 因此曲線運動是________。
7.練習:曲線滑梯如圖所示,試標出人從滑梯上滑下時在A、B、C、D各點的速度方向。
二、物體做曲線運動的條件:
1.提出問題:既然曲線運動是變速運動,那么由可知具有加速度,又由可知受力不為零,那到底有什么樣的特點呢?
2.實驗探究
器材:光滑玻璃板 小鋼球 磁鐵
演示:小鋼球在水平玻璃板上做勻速直線運動。
問題:給你一磁鐵,如何使小鋼球①加速仍做直線運動。②減速仍做直線運動。③做曲線運動。制定你的實驗方案。
___________________________________________
實驗驗證:請兩名同學利用他們的方案來進行驗證。演示給全體學生。
分析論證:
①直線加速:的方向與的方向__________。
②直線減速:的方向與的方向__________。
③曲線運動:的方向與成一__________。
結論:當物體所受的合力的方向與它的速度方向在同一直線時,物體做__________;當物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時,物體就做__________。
3.物體做曲線運動的條件:______________________________。
4.實踐應用:
①從槍口射出的子彈為什么做曲線運動?
______________________________
②沿水平桌面向前滾動的鋼球經過磁鐵時,為什么轉了彎?
______________________________
③討論題:結合本節所學與前面知識體系來分類歸納力和運動的關系。
____________________
5.強化訓練
如圖所示是標槍運動路線的示意圖,請回答下面問題。
①畫出它在各點的速度方向。
②畫出標槍在各點的受力方向(不計空氣阻力)。
③說明標槍的運動軌跡為什么是曲線。
④從作出的圖中可看出,力的方向總是指向軌跡彎曲的內側,這是否可作為一條規律。
小結:做曲線運動的物體,合外力的方向總是指向曲線的內側,是一條規律。
三、小結
同學們根據自身特點,各自進行。
1.獨立歸納,應用自己熟悉的方式并能找出重點內容。
2.討論歸納,列出知識的框架圖,說明知識的認知過程。
3.結合提綱,知識重現,小結歸納。
小結提綱
1.曲線運動的特點。
2.曲線運動的性質。
3.物體做直線運動的條件。
4.物體做曲線運動的條件。
四、基礎過關題
1.關于曲線運動,下列判斷正確的是( )
A.曲線運動的速度大小可能不變
B.曲線運動的速度方向可能不變
C.曲線運動的速度可能不變
D.曲線運動可能是勻變速運動
2.關于曲線運動的條件,以下說法正確的是( )
A.物體受變力作用才可能做曲線運動
B.物體受恒力作用也可能做曲線運動
C.物體所受合力為零不可能做曲線運動
D.物體只要受到合外力就一定做曲線運動
3.一物體在幾個恒力作用下平衡,現突然撤去其中一個力,則該物體的運動情況可能是( )
A.做勻加速直線運動
B.做勻減速直線運動
C.做曲線運動
D.做勻速運動
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