5.1曲线运动,涡阳一中 连磊,说教材,本章不仅要讨论曲线运动的规律，同时要用牛顿运动定律对有关曲线运动进行分析。因此，本章实际上是运动学和动力学知识在曲线运动上的具体应用，是学生所学运动学和动力学知识的进一步拓展和延伸，而本节是整章教学的知识基础。前面几章学生已经学习过直线运动，学习曲线运动时要了解它与直线运动的显著区别：做曲线运动的物体运动方向在时刻变化。要研究曲线运动，首先必须明确如何表示曲线运动的位移；其次，必须解决曲线运动速度方向的确定问题，认识曲线运动的性质以及物体做曲线运动的条件。教材的叙述顺序是通过观察现象，知道什么是曲线运动；通过理论分析得到如何描述曲线运动的位移；通过实验探究和理论探究，知道确定速度方向的方法，得到曲线运动是变速运动的结论；通过分析蜡块的运动让学生体会描述物体在平面内运动的方法，最后通过实验，总结做曲线运动的条件。这些知识为本章后续的学习打下坚实的基础，也为以后其他章节的学习做好铺垫。,说学生,1通过设疑，开发潜能。 高一学生好奇心很强，敢于接受新鲜事物，但学习主动性不强，因此，教师可通过设疑，启发学生思考，让学生由被动接受，变主动思考，激发学生内在潜能，活跃学生思维，调动学生学习的积极性。 2指导学生观察、分析，归纳、总结。 高一学生虽然有一定的观察、分析，归纳、总结能力，但能力有限，且观察的持续时间不长，易受外界干扰，因此，教师要及时提醒学生注意何时观察、观察什么、怎样观察，通过观察得到什么结论，时刻拴住学生的心。,教学目标,1、知识与技能 （1）知道曲线运动是一种变速运动，知道曲线运动的位移和瞬时速度的方向，能在曲线的轨迹上画出各点的速度方向。 （2）知道物体做曲线运动的条件。能用牛顿第二定律分析曲线运动的条件，掌握速度与合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。 2、过程与方法 （1） 经历分析蜡块运动的过程，体会研究平面运动的方法。 3、情感、态度与价值观 （1）通过实验归纳做曲线运动的条件，培养学生探究物理问题的习惯，激发学生学习物理的兴趣。,教学重、难点,从教材的特点、学生的年龄特征、知识基础确定以下教学重、难点： 1.重点：物体做曲线运动速度方向的判断及物体做曲线运动的条件 2.难点：描述物体在平面内运动的方法。,教学方法,1. 举例设疑法（引入新课时） 通过设疑，启发学生思考，培养学生学习兴趣，明确学习目标。 2. 多媒体辅助法（演示运动过程时） 给学生强烈的感性认识，使某些教学内容更直观，更形象。 3. 讨论法、归纳法（探究曲线运动速度方向时） 能更加突出学生的学，学生学得主动，学得积极，课堂气氛比较活跃，充 分体现“教师主导，学生主体”的教学原则。 4. 演示实验法（探究曲线运动速度方向时） 观察和实验是学生认识物理世界、获取物理知识的重要途径，成功的演示实验能使学生获得丰富的感性认识。,教学过程,导入课题的方式 通过多媒体课件展示在环形公路上行驶的汽车、在空中飞行的导弹、荡秋千的小孩、绕太阳转的行星，通过以上内容可以增强学生对曲线运动的感性认识，然后让学生说出这些物体运动的相同点是什么，引入曲线运动的概念。同时向学生说明，自然界和技术中最普遍的运动是曲线运动，它与我们的生活密切相关，研究曲线运动对人类的生产生活都有帮助，这也是我们学习曲线运动的目的，就此引入课题。,教学过程,曲线运动的位移 师生共同活动，找到描述曲线运动位移的方法：由于位移矢量的方向不断变化，需要采取平面直角坐标系，用位移在坐标轴方向的分矢量来代表它,教学过程,曲线运动的速度 本节教学可按三个阶段依次展开： 1.列举原来做圆周运动的物体飞出后的运动情况，如砂轮打磨金属时飞出的炽热微粒的情景及蘸过水的雨伞绕伞柄旋转时被甩出的水滴的情景，引入研究曲线运动速度方向如何确定的课题。特别是雨伞实验，更贴近生活，学生更容易接受。在伞旋转的过程中，教师提醒学生注意观察水滴刚脱离伞时的运动方向，让学生总结出实验结果。学生很容易观察到水滴刚脱离伞时的运动方向是沿圆周的切线方向。于是学生就很自然的猜想做圆周运动的物体速度方向沿曲线的切线方向，这样可以让学生有成就感，激发学习热情。,教学过程,这时教师可以及时引导学生思考：刚才我们研究的是曲线运动中一种特殊的圆周运动，我们不能仅由这一特殊现象就得到所有做曲线运动的物体的速度方向都沿曲线的切线方向。那么对自然界中普遍发生的一般的曲线运动，如何确定它的速度方向呢？接下来让学生讨论，猜想。学生可能会由圆周运动的情况猜到一般的曲线运动的速度方向也可能是沿曲线的切线方向。教师对学生的猜想加以鼓励。,教学过程,2.用实验验证刚才的猜想：用具有普遍意义的任意曲线轨道进行实验，探究做一般曲线运动的物体速度的方向。 在学生提出猜想后，教师让学生设计实验验证自己的猜想。引导学生进行实验设计，提出实验要求：运动轨迹不能是特殊曲线，如不能是圆周曲线，半圆周曲线；实验条件应该可以控制，如对曲线的不同位置都可以进行实验研究。学生在这样的启发下，可能会想到与教材中图5.1-4类似的实验装置。 课本是通过图5.1-4的演示实验来探究一般的曲线运动速度的方向的。实验把轨道分割成好几段的目的，体现了对实验控制的思想。即本实验能够演示曲线运动过程中的多个位置的速度方向都沿切线方向。,教学过程,3.理论证明：通过的平均速度和瞬时速度的复习，从理论上证明曲线运动的速度方向。 在教学中要向学生讲清课本引入割线的目的。这里面用到了平均速度，瞬时速度的概念，极限的思想，在讲解这个问题之前，先让学生思考以下两个问题： （1）在变速直线运动中如何确定某点的瞬时速度？ （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的平均速度的大小来近似表示A点的瞬时速度的大小，速度的方向从A到B，如果时间取得更短，这种近似更精确，如时间趋近于零，这时所求的速度即为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：VAB = XAB/t 可知：VAB的方向与XAB的方向一致，越小，VAB越接近A点的瞬时速度，当时，割线AB即为曲线的切线，A点的瞬时速度为该点的切线方向。可见，质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。）,教学过程,讲过曲线的速度方向之后，就很容易理解曲线运动是变速运动了。（因为做曲线运动的物体运动轨迹是曲线，而曲线上每一点的切线方向都不相同，也就是说物体在每一位置时，速度的方向都不相同。速度是矢量，不管速度的大小是否发生变化，只要速度的方向发生了变化，速度就发生了变化，所以曲线运动是变速运动。） 运动描述的实例 教师可课前布置学生预习该内容，课堂上在教师的引领下，师生共同完成该内容。,教学过程,物体做曲线运动的条件 关于物体做曲线运动的条件，可以让学生分组做课本上的演示实验，其中要提示学生实验要注意的事项，如桌面要平整且要放水平，给小球一个适当大的的速度，以防小球被吸到磁铁上。引导学生思考问题：物体做曲线运动的条件是什么？通过思考和讨论得到结论：当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。最后总结归纳物体做直线运动，曲线运动的条件，为以后的顺利解题打下良好的基础，同时也可使知识系统化。,教学过程,对学生做的分组实验，可以把实验中的小钢球，换成鼠标中的磁性球，并让小球蘸上墨水，重做实验，引导学生思考做曲线运动的物体，速度方向，受力方向，运动轨迹三者之间的关系。通过实验和交流讨论得到：运动轨迹夹在力和速度之间，并且运动轨迹偏向力的一侧。通过这一实验，学生对三者之间的关系会有较深的体验，为以后解决带电粒子在电场中的受力方向，电势能的变化，动能的变化等问题打下坚实的基础。,小结,1.曲线运动的位移 2.曲线运动的速度 3.曲线运动的条件,作业和板书, 作业布置 课本第7面 第2题、第3题 、第4题 板书设计 一曲线运动的速度方向 1探究过程：观察现象 猜想 实验验证 理论证明 得出结论 2结论：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。 二物体做曲线运动的条件 1当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。 2速度 合力 运动轨迹三者之间的关系 运动轨迹夹在力和速度之间，并且运动轨迹偏向力的一侧。,教学反思,本节课难度较大，上课时不要想面面俱到，把与曲线运动有关的知识都讲出来，应视学生的接受能力而定，不要一味的追求新课的完整性而忽视了课堂效果。,