資源簡介

《5.1曲線運動》教學設計
【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。教材一開始比較曲線運動與直線運動，提出兩者之間的明顯區別，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，且質點在某點的速度方向是曲線上該點的切線方向，再結合矢量的特點，得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，再通過實例加以說明，最后用牛頓第二定律從理論上加以分析。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。
【學情分析】
學生在初中和高中必修一的學習中，對于直線運動的特點和規律已經理解的很好。曲線運動是一個全新的內容，學生掌握這部分知識有一定難度。但由于現實生活中曲線運動的例子不勝枚舉，通過學生的生活經驗，學生對曲線運動的定義和特點已經有了一定的認知基礎，可以首先從熟悉的內容開始，然后進入新知識。當學生將新知識與過去的知識和經驗聯系起來時，就會對新知識產生濃厚的興趣。
【課程標準】
通過實驗，了解曲線運動，知道物體做曲線運動的條件。
【教學目標】
會判斷曲線運動速度的方向，理解曲線運動是變速運動。
掌握物體做曲線運動的條件。
學會科學的探究方法，培養實驗探究的熱情，發展對科學的好奇心與求知欲。
體驗用直線運動思路來研究曲線運動。
關注生活現象，領略曲線運動知識與日常生活的聯系。
【核心素養】
物理觀念：理解物體做曲線運動的條件，掌握速度和合力方向與曲線彎曲情況之間的關系，形成曲線運動觀念。
科學思維：通過探究的過程，讓學生學會極限的思維方法。
科學探究：通過實驗探究過程組織學生總結出曲線運動速度方向，并給以理論證明。
科學態度與責任：通過極限法的運用，體會當所取變量范圍足夠小時，變和不變的統一性，曲和直的統一性，滲透辯證唯物主義世界觀。
【教學重點、難點】
物體做曲線運動的速度方向的確定。
通過對曲線運動方向的探究，學會科學的探究方法。
物體做曲線運動的條件的理解。
【教具準備】
PPT課件，彎管軌道，小鐵球，條形磁鐵，網球。
【教學過程】
（一）引入新課
初次見面，老師有一份禮物想送給同學。老師用圓周運動的形式拋出一份禮物引導，再請一位同學幫忙拋出禮物。請同學回答出老師的問題：1、禮物運動的軌跡時直線還是曲線？2、猜測為什么禮物飛出的方向不同？
設計思考：本節課是在學生學習了直線運動相關知識后，第一次正式接觸曲線運動概念。通過拋出禮物，引導學生認真觀察，積極參與，為本節課的學習留下懸念。
同學們舉例日常生活的曲線運動，老師用汽車在彎道行駛、煙花、國慶閱兵飛機彩煙拉出的曲線……等圖片，引導學生對曲線運動有個初步了解，引出曲線運動課題。我們把這種運動軌跡是曲線的運動稱為曲線運動（板書）。
設計思考：聯系學生的生活經驗，列舉曲線運動實例，激發學生的興趣。
（二）新課教學
一、曲線運動的速度方向
1、觀看陀螺甩墨汁和砂輪磨鐵器的視頻，猜想曲線運動物體的速度方向。
設計思考：利用學生的觀察和大膽猜想，讓學生對曲線運動方向有一個初步了解，并引導學生進一步探索。
2、實驗探究：利用自制的彎管軌道實驗，讓學生驗證自己的猜想是否正確。
設計思考：通過分組實驗得到的實驗結果，證實了同學們的猜想，為學生理解曲線運動的速度方向積累了清晰的事實，為建立正確的物理圖景打下基礎。
3、理論推導：借助數學上割線和切線的概念，利用極限法推導曲線運動物體的速度方向。
設計思考：引導學生運用已學的知識，嘗試推理論證，既訓練了學生的科學思維方法和邏輯思維能力，又有助于培養學生嚴謹求實的科學態度。
4、結論得出：質點在某一點的速度方向，沿曲線在這一點的切線方向。
鞏固練習1：一質點沿曲線從A經B運動到C，請畫出質點在A、B、C三點的速度方向。
設計思考：通過鞏固練習，一方面，檢驗學生對剛才所學知識的掌握；
5、觀看小孩扔棒棒糖的動畫，引導出，不論物體的速度大小變不變，曲線運動都是變速運動，受力不平衡，合力不為零。并且解決了剛上課時留下的懸念。引出對物體怎樣才能做曲線運動的思考。
二、物體做曲線運動的條件
請兩位同學配合拋網球，使網球做出直線運動和曲線運動軌跡，并嘗試分析猜想做曲線運動的條件。
實驗探究：對猜想加以驗證。利用前面彎管實驗中，小球從管口射出后獲得一初速度，在桌面做直線運動，給小球施加一平行于桌面的磁鐵的吸引力，觀察磁鐵放在哪個位置，小球會做直線運動，放在哪個位置，小球會做曲線運動，從而驗證前一步的猜想。
設計思考：鼓勵和引導學生主動參與猜想假設，方案設計，實驗操作等學習活動，最終得到結論，不僅加深了學生對知識的理解，也從中獲得了成功的體驗。
得出結論：當物體所受合力（加速度）的方向與它的速度方向不在同一直線上時，物體做曲線運動。
觀察物體合外力方向、速度方向和運動軌跡三者的位置關系，得出曲線運動軌跡特點：物體運動軌跡夾在合力方向和速度方向之間，且向合力的方向彎曲。合力指向軌跡凹側。
鞏固練習2：質點做曲線運動，它的軌跡如圖所示，由A向C運動，關于它通過B點時的速度v的方向和加速度a的方向正確的是：(　)
（三）小結
曲線運動速度方向：沿曲線在這一點的切線方向。
物體做曲線運動的條件：物體所受合力方向跟它的速度方向不在同一直線上。
科學的思維方法：極限法。
設計思考：讓學生回顧本節課所學知識和方法，并加以歸納總結，使學生對曲線運動有一個系統的認識和理解。
布置作業
畫出鐵餅運動員在什么位置放手扔出鐵餅，才能使鐵餅落入得分區？并說明為什么？
設計思考：物理知識從生活中來，再用回生活去。將本節課所學知識應用到實踐中，提高學生利用物理知識分析解決實際問題的能力。
【板書設計】
5.1 曲線運動
1、定義：軌跡是曲線的運動。
2、曲線運動的速度方向：沿曲線在這一點的切線方向。
3、物體做曲線運動的條件：物體所受合力（加速度）的方向與它的速度方向不在同一直線上。

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