51曲线运动教学设计-高一下学期物理人教版.docx

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课题

5.1曲线运动

课型

新授课（1课时）

教材分析

《曲线运动》是《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》必修2模块中“曲线运动与万有引力定律”主题下的内容，内容要求为：“通过实验，了解曲线运动，知道物体做曲线运动的条件.”“观察生活中的曲线运动”。《普通高中物理课程标准(2017年版)解读》对该内容的解读为：本内容与学生在必修课程中所学的直线运动和定性了解曲线运动相衔接，通过拓展学生对机械运动的认识，进一步发展学生对运动和相互作用的观念和运用所学知识研究新问题的能力。要求学生从观察生活中的曲线运动和实验现象入手，了解曲线运动的速度方向沿切线方向，发展学生对速度的矢量性的认识，从而知道曲线运动是变速运动。

本节是整章知识的基础，本节研究曲线运动的一般特点，在此基础上，再研究特殊的曲线运动——平抛运动、抛体运动和匀速圆周运动，进而学习天体运动，将“天上力学”与“地上力学”统一。从知识体系上看，曲线运动的速度方向是曲线运动的运动学特征，而做曲线运动的条件则是曲线运动的动力学特征，从运动学到动力学，符合牛顿力学的研究思路。从学生认知的建构过程来看，了解曲线运动的速度方向只是知道事物的结果，掌握曲线运动的条件才能理解出现该结果的原因，这样才能在逻辑上帮助学生深刻理解本节的两个重点内容.

学情分析

学生在必修第一册的学习中对直线运动的特点和规律已经理解透彻，掌握了力与运动的关系，学生具备一定的观察、操作、分析实验现象和总结物理规律的能力，但要对曲线运动的规律探究重新实验设计，还有一定的困难，因此在学习过程中要引导学生主动参与，设计实验，注重搜集、处理信息，并总结结论。

教学目标

1.物理观念

知道曲线运动的定义及物体做曲线运动的条件，知道曲线运动的速度方向；掌握曲线运动合外力、速度及轨迹之间的关系，并能够运用它们之间的关系解决实际问题．

2.科学思维

体验建立曲线运动的物理模型，运用类比推理方法，进行曲线运动的描述，发展运用所学知识研究新问题的能力，并运用所学知识分析、解决实际问题.

3.科学探究

通过观察生活中的曲线运动和实验现象，培养学生合作科学探究意识与设计探究方案的能力。

4.科学态度与责任

调动学生积极参与讨论的兴趣，激发求知欲，培养学生乐于探究的的精神。

教学重点、难点

教学重点：曲线运动的速度方向及运动性质；物体做曲线运动的条件

教学难点：曲线运动速度方向的变化；理解曲线运动是变速运动

教学方法

讲授、演示、讨论、实验探究、合作学习与探究

教学手段

教学工具

多媒体，不同规格的钢球，发光的玩具小球，不同规格的塑料水管，磁铁，斜槽，墨水，画有曲线轨迹的纸

教学活动

学生活动

设计意图

一、引入新课

展示发光的小球抛出去的运动情况，它的轨迹与必修第一册中学习的直线运动不同。并展示出用频闪照相拍摄出来的合成照片：

问1：它的运动轨迹有什么特点？

曲线运动：物体运动轨迹是曲线的运动.

问2：抛出的小球的运动轨迹有什么特点？为什么抛出的小球会做曲线运动呢？

二、进行新课

1）环节一：观察曲线运动

曲线运动是生活中更普遍的运动形式，展示生活中的曲线运动的三种情境：

决杀时刻抛出的篮球浩瀚宇宙中行星的运动美妙的花式飞行

2）环节二：探究曲线运动的速度方向

（1）猜想：做曲线运动的某点的速度沿什么方向呢？

从两种情境中可见，速度方向可能沿着切线方向

（2）实验设计：

问题1：如何让物体按照既定的轨迹做曲线运动？

问题2:如何使在既定的轨道上的物体获得初速度？

问题3:如何显现出小球脱离轨道的速度?

a.把管道弯成曲线形状，并在轨道末端滴上红墨水，让小球在管道内做曲线运动

b.把管道对折成曲线轨道，并在末端滴上红墨水，让小球在轨道间运动

问题5:我们需要用到哪些实验器材？

（3）实验器材：小钢球、管道、墨水

（4）进行实验：2人一组合作，利用器材和方案进行实验，描绘出给出的曲线上A、B、C三点的速度方向

（5）实验结论

问题1：球从轨道末端飞出后，轨迹是直线还是曲线？

问题2：为什么飞出时的方向即为该点的速度方向呢？

问题3：球飞出后的轨迹直线和飞出时的位置是什么关系呢？

（6）理论推导

速度的定义式为v=eq\f(?x,?t)，计算出来的为一段时间内的平均速度.时间间隔越小，位移越小.当时间间隔?t→0时，所求为瞬时速度.当时间趋于零时，位移方向和曲线上的质点位置切线方向共线。根据速度定义，速度方向与速度变化量方向始终相同，故速度方向和切线方向共线.

质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向.

思考与讨论：为了避免上图中自行车轮把泥水甩到身上，怎么设计？