2020高中物理曲線運動教案
物體運動軌跡是曲線的運動，稱為“曲線運動”。當物體所受的合外力和它速度方向不在同一直線上，物體就是在做曲線運動。接下來是小編為大家整理的2020高中物理曲線運動教案，希望大家喜歡!
2020高中物理曲線運動教案一
教學目標
知識與能力：知道什么是曲線運動，理解曲線運動的性質，瞬時速度的方向掌握物體做曲線運動的條件，并用牛頓第二定律分析，速度與合外力方向與曲線彎曲情況之間的關系。
過程與方法：體驗直線運動與曲線運動的區(qū)別，通過觀察演示和探究實驗，熟悉科學探究的一般方法。
情感態(tài)度價值觀：領會曲線運動奇妙與和諧，培養(yǎng)學生對科學的好奇心和求知欲。
學情分析
學生通過必修一的學習，已經(jīng)初步掌握了如何描述直線運動以及將直線運動與物體受力條件結合起來，但是生活中更常見的是曲線運動，因此有必要在直線運動的基礎上，沿著一般研究思路繼續(xù)探究曲線運動。
重難點
重點：物體做曲線運動方向的判斷和物體做曲線運動的條件
難點：對曲線運動性質的理解，合外力方向與曲線彎曲的關系
內(nèi)容設置和方案
本節(jié)課通過分析生活中常見的相關物理現(xiàn)象和實驗，將物理概念和生活實際結合起來，促進學生對各種情況下物體做曲線運動的速度方向和做曲線運動的條件的理解。
教學過程
教學環(huán)節(jié) 師生活動 新課導入 利用籃球挑戰(zhàn)賽引入，讓學生產(chǎn)生好奇，激發(fā)學生對學習新課的興趣。
情景創(chuàng)設：我們先來進行一場籃球挑戰(zhàn)賽，挑戰(zhàn)規(guī)則：請在一分鐘之內(nèi)，通過三種或三種以上的方式讓籃球做直線運動，即挑戰(zhàn)成功。
學生活動：豎直向上拋籃球，靜止釋放籃球，豎直向下拋籃球
教師引導：還有沒有別的方式呢?比如用傳球的方式?
挑戰(zhàn)者挑戰(zhàn)成功了嗎?希望同學們通過今天的學習有一個更準確的判斷。
新課教學 曲線運動定義 教師引導：同學們在籃球比賽中，看到的籃球做直線運動的情況多嗎?籃球大多數(shù)情況下在做什么運動?
學生：曲線運動。拋物線
小結：我們就把這樣一種運動軌跡是曲線的運動，稱之為曲線運動。
今天，我們就來研究曲線運動。 曲線運動位移 教師引導：我們在研究曲線運動之前，先來回顧一下研究直線運動的一般思路。研究一個物體的運動首先要建立坐標系，在坐標系中確定物體的位置。位置的變化即位移，位置變化的快慢即速度，因此通過位移和速度就可以描述一個物體的運動。如果速度的變化量不為0，物體就會有加速度，產(chǎn)生加速度的原因是力。 今天我們就將沿著這條線索來描述曲線運動。在直線運動中，我們建立的是什么坐標系?直線坐標系。曲線運動，運動軌跡為曲線，無法用一條直線來描述物體的運動，這時需要建立兩條相互垂直的直線構成平面直角坐標系，在平面直角坐標系中確定物體在某時刻的位置，可用坐標表示。連接初位置與末位置可作一有向線段，這條線段就代表物體的位移。從初位置指向末位置的軌跡的長度就是路程。 曲線運動性質 教師引導：好，我們再來想想，我們已經(jīng)學過哪些直線運動呢?
學生：勻速直線，勻變速直線，非勻變速直線。
教師歸納：大致可以分為勻速和變速。那么，曲線運動是什么運動呢?為什么?
學生：變速運動。因為運動方向在不斷地改變，速度的方向就在變化。
教師：我們可以想象同學們跑操時以恒定不變的速率圍著操場運動，這時，速度的大小沒有發(fā)生變化，但是速度的方向是不是一定變了? 曲線運動速度 教師：現(xiàn)在我們就來研究一下做曲線運動的物體的速度方向。
1、舉例：下雨天，我們旋轉帶有雨滴的雨傘，會發(fā)現(xiàn)雨傘邊緣的水滴會怎樣運動?
為了直觀地去觀察這樣一種運動，我們設計了一個與之類似的實驗。請看視頻。
(在旋轉的小陀螺邊緣滴上墨滴，觀察飛出的墨滴在紙上留下的痕跡)
提問：為什么我們可以認為墨滴飛出去后的直線方向就是墨滴在脫離邊緣時做圓周運動的速度方向呢?
學生：由于慣性，物體將保持原來的運動狀態(tài)。
教師總結：現(xiàn)在，我們可以得到：做圓周運動的物體在某一點的速度方向沿該點的切線方向。
猜想：做一般曲線運動的物體的速度方向也是沿該點的切線方向嗎?
2、冬季有一項運動是滑冰，這是滑冰運動員的軌跡，我們怎樣知道滑冰運動員在A、B兩點的速度方向呢，聯(lián)系前面的例子，讓運動員摔倒在冰面上，由于冰面光滑，阻力很小，由于慣性，將繼續(xù)保持原來的運動狀態(tài)，此時滑出的方向就是摔倒這一點的速度方向。不過，這樣做是不是有點殘忍?我們可以用實驗模擬。
實驗驗證：設計一個具有普遍意義的任意曲線軌道，通過拼接軌道探究小球在某一點的速度方向。
歸納總結：我們現(xiàn)在就可以得出一般結論：做曲線運動的物體在某一點的速度方向沿著這一點的切線方向。
理論分析：在曲線上我們過A、B兩點做一條直線，這條直線與曲線是相切的嗎?這條直線怎樣才能與曲線相切呢?我將B點不斷地靠近A點，當兩點重合的時候，直線是不是與曲線只有一個交點?于是，我們說這條直線就是曲線上過這一點的切線。從A指向B的有向線段代表這一過程的位移，位移的方向與平均速度方向相同，當B點無限接近于A點時，這一過程的時間的變化量趨近于0，于是平均速度的方向就表示瞬時速度的方向，而此時速度的方向就是過A點的切線方向。 曲線運動條件 既然曲線運動是一個變速運動，什么原因會使速度發(fā)生變化呢?
學生：力。
猜想：假設一物體有一水平向右的初速度，我給它施加一個水平向右的合外力，這時物體做什么運動?
2020高中物理曲線運動教案二
一、教材分析
本節(jié)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(qū)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(xiàn)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，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，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。本節(jié)教材的知識內(nèi)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.
二、教?學?目 標： (一、)知識與技能
?l.、知道曲線運動中速度的方向，理解曲線運動是一種變速運動.
2.知道物體做曲線運動的條件是所受的合外力與它的速度方向不在一條直線上.
(二、)過程與方法
?1.體驗曲線運動與直線運動的區(qū)別.
?2.體驗曲線運動是變速運動及它的速度方向的變化.
(三、)情感、態(tài)度與價值觀
?1.能領略曲線運動的奇妙與和諧，發(fā)展對科學的好奇心與求知欲.
?2.有參與科技活動的熱情，將物理知識應用于生活和生產(chǎn)實踐中.
?三、教學重點、難點：?
(一)教學重點
?1.什么是曲線運動.
?2.物體做曲線運動的方向的確定.
?3.物體做曲線運動的條件.
(二)教學難點
?物體做曲線運動的條件.
?四、教學方法：探究、講授、討論、練習
五、教?學手段：
教具準備：投影儀、投影片、斜面、小鋼球、小木球、條形磁鐵.
?六、教學活動
[新課導入]
(展示問題)
師：前面我們學習過了各種直線運動，包括勻速直線運動、勻變速直線運動、自由落體運動等.下面來看這個小實驗，判斷該物體的運動狀態(tài).
(演示實驗)
(1)演示自由落體運動.
師：該運動的特征是什么?
生：軌跡是直線.
(2)演示平拋運動.
師：該運動的特征是什么?
生：軌跡是曲線.
師：這里我們看到一種我們前面沒有學過的運動形式，它與我們前面學過的運動形式有本質的區(qū)別.前面我們學過的運動的軌跡都是直線，而我們現(xiàn)在看到的這種運動的軌跡是曲線，我們把這種運動稱為曲線運動.
概念：軌跡是曲線的運動叫曲線運動.
師：其實曲線運動是比直線運動普遍的運動情形，現(xiàn)在請大家舉出一些生活中的曲線運動的例子.
生：微觀世界里如電子繞原子核旋轉;
宏觀世界里如天體運行;
[新課教學]
(一)、曲線運動速度的方向
師：在前面學習直線運動的時候我們已經(jīng)知道了任何確定的直線運動都有確定的速度方向，這個方向與物體的運動方向相同或相反，現(xiàn)在我們又學習了曲線運動，大家想一想我們該如何確定曲線運動的速度方向?在解決這個問題之前我們先來看幾張圖片(如圖6.1—l、6.1—2).
?
師：觀察圖中所描述的現(xiàn)象，你能不能說清楚，砂輪打磨下來的熾熱的微粒.飛出去的鏈球，它們沿著什么方向運動?
生：擦出的火星是砂輪與刀具磨擦出的微粒，由于慣性，以脫離砂輪時的速度沿切線方向飛出，切線方向即為火星飛出時的速度方向.對于鏈球也是同樣的道理，它們也會沿著脫離點的切線方向飛出.
師：剛才的幾個物體的運動軌跡都是圓，我們總結曲線運動的方向沿著切線方向，但對于一般的曲線運動是不是也是這樣呢?下面我們來做個實驗看一看，一般的曲線運動是什么情況.
(演示實驗)
如圖6.1—3所示.水平桌面上擺一條曲線軌道，它是由幾段稍短的軌道組合而成的.鋼球由軌道的一端滾入(通過壓縮彈簧射人或通過一個斜面滾入)，在軌道的束縛下鋼球做曲線運動.在軌道的下面放一張白紙，蘸有墨水的鋼球從出口A離開軌道后在白紙上留下一條運動的軌跡，它記錄了鋼球在A點的運動方向.拿去一段軌道.鋼球的軌道出口改在圖中B點且同樣的方法可以記錄鋼球在軌道B點的運動方向.觀察一下，白紙上的墨跡與軌道(曲線)有什么關系?
生：墨跡與軌道只有一個交點，說明了墨跡所在的直線為軌道所在曲線在該點的切線，也就是說質點在某一點(或某一時刻)的速度的方向是在曲線的這一點的切線方向.
師：很好.通過這個實驗我們總結出了確定做曲線運動的物體在任意一點的速度方向。
明確了曲線運動的方向之后，我們來考慮這樣一個問題：在運動過程中，曲線運動的速度和直線運動的速度最大的區(qū)別是什么?
生：在運動的過程中，直線運動的速度方向不發(fā)生變化，而曲線運動速度方向時刻在變.
師：很好.那我們由速度的性質知，速度是矢量，既有大小又有方向.在勻變速運動中，速度大小發(fā)生變化，我們說這是變速運動.而在曲線運動中.速度方向時刻在改變，我們也說它是變速運動.
實際上這個過程我們可以這樣來理解：速度是矢量→速度方向變化→速度矢量就發(fā)生了變化→具有加速度→曲線運動是變速運動.
下面我們來看幾個題目.
[課堂訓練]
l.關于曲線運動，下列說法正確的是…………………………………( )
A.曲線運動一定是變速運動
B.曲線運動速度的方向不斷地變化。但速度的大小可以不變
C.曲線運動的速度方向可能不變
D.曲線運動的速度大小和方向一定同時改變
2.對曲線運動中的速度的方向，下列說法正確的是…………………( )
A.在曲線運動中，質點在任一位置的速度方向總是與這點的切線方向相同
B.在曲線運動中，質點的速度方向有時也不一定是沿著軌跡的切線方向
C.旋轉雨傘時.傘面上的水滴由內(nèi)向外做螺旋運動，故水滴速度方向不是沿其切線方向的
D.旋轉雨傘時，傘面上的水滴由內(nèi)向外做螺旋運動，水滴速度方向總是沿其軌道的切線方向
參考答案
1.A
解析：對于曲線運動來說，在運動的過程中，物體速度方向始終在變化，所以曲線運動一定是變速運動.在這個過程中.物體速度的大小是否發(fā)生變化，并不影響曲線運動是變速運動.因此，速度大小可能變化，也可能不變.所以本題應該選擇A
2.AD
2020高中物理曲線運動教案三
教學目標：
1、掌握曲線運動中速度的方向，理解曲線運動是一種變速運動。
2、掌握物體做曲線運動的條件及分析方法。
教學重點：
1、分析曲線運動中速度的方向。
2、分析曲線運動的條件及分析方法。
教學手段及方法：
多媒體，啟發(fā)討論式。
教學過程：
一、什么是曲線運動
1、現(xiàn)象分析：
(1)演示自由落體運動。(實際做與動畫演示)
提問并討論：該運動的特征是什么?
結論：軌跡是直線
(2)演示平拋運動(實際做與動畫演示)
提問并討論：該運動的特征是什么?
結論：軌跡是曲線
2、結論：
(1)概念：軌跡是曲線的運動叫曲線運動。
(2)范圍：曲線運動是普遍的運動情形。小到微觀世界(如電子繞原子核旋轉);大到宏觀世界(如天體運行)都存在。生活中如投標槍、鐵餅、跳高、跳遠等均為曲線運動。
(說明)為什么有些物體做直線運動，有些物體做曲線運動呢?那我們必須掌握曲線運動的性質及產(chǎn)生的條件。二、曲線運動的物體的速度方向
1、三個演示實驗
(1)演示在旋轉的砂輪上磨刀具。
觀察并思考問題：磨出的火星如何運動?為什么?
分析：磨出的火星是砂輪與刀具磨擦出的微粒，由于慣性，以脫離砂
輪時的速度沿切線方向飛出，切線方向即為火星飛出時的速度方向。
(2)演示撐開帶有雨滴的雨傘繞柄旋轉，傘邊緣上的水滴如何運動?
觀察并思考：水滴為什么會沿脫離時的軌跡的切線飛出?
分析：同上
(3)演示鏈球運動員運動到最快時突然松手，在脫手處小球如何飛出?
觀察并思考：鏈球為什么會沿脫手處的切線飛出?
分析：同上
2、理論分析：
思考并討論：
(1)在變速直線運動中如何確定某點心瞬時速度?
分析：如要求直線上的某處A點的瞬時速度，可在離A不遠處取一B點，求AB的平均速度來近似表示A點的瞬時速度，如果時間取得更短，這種近似更精確，如時間趨近于零，那么AB間的平均速度即為A點的瞬時速度。
(2)在曲線運動中如何求某點的瞬時速度?
分析：用與直線運動相同的思維方法來解決。
先求AB的平均速度，據(jù)式：可知：的方向與的方向一致，越小，越接近A點的瞬時速度，當時，AB曲線即為切線，A點的瞬時速度為該點的切線方向。可見，速度的方向為質點在該處的切線方向，且方向是時刻改變的。因此，曲線運動是變速運動。
3、結論：
曲線運動中速度的方向是時刻改變的，質點在某一點(或某一時刻)的速度方向在曲線的這一點的切線方向上。
四、物體做曲線運動的條件
1、觀察與思考三個對比實驗
說明：以下三個實驗是在實物展示臺面上做的，由于展示臺是玻璃面，而運動的物體是小鋼球，摩擦力很小，可看成光滑的平面。初速度是從一斜槽上滑到臺面上實現(xiàn)。
(1)在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在不受外力時將如何運動?
討論結果：由于小球在運動方向上不受外力，合外力為零，根據(jù)牛頓第一定律，小球將做勻速直線運動。(動畫演示受力分析)
(2)在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在運動方向的正前方向或正后方向放一條形磁鐵將如何運動?
討論結果：由于小球在運動方向受磁鐵作用，會使小球加速或減速，但仍做直線運動。(動畫演示受力分析)
(3)在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在運動方向一側放一條形磁鐵時小球將如何運動?
討論結果：由于小球在運動過程中受到一個側力，小球將改變軌跡而做曲線運動。(動畫演示受力分析)
2、從以上實驗得出三個啟示：
啟示一：物體有初速度但不受外力時，將做什么運動?(提問)
答：勻速直線運動(如實驗一)
啟示二：物體沒有初速度但受外力時，將做什么運動?(提問)
答：做加速直線運動(如自由落體運動等)
啟示三：物體既有初速度又有外力時，將做什么運動?
答：a、當初速度方向與外力方向在同一直線上(方向相同或相反)時將做直線運動。(如豎直上拋、實驗二等)
b、當初速度與外力不在同一直線上時，做曲線運動。(如實驗三、水平拋物體等)
提問：根據(jù)以上實驗及啟示，分析做曲線運動的條件是什么?
3、結論：
做曲線運動的條件是：
(1)要有初速度(2)要有合外力(3)初速度與合外力有一個角度
三、思考與討論練習：
1、飛機扔炸彈，分析為什么炸彈做曲線運動?
分析：炸彈離開飛機后由于慣性，具有飛機同樣的水平初速度，且受重力，初速度與重力方向有角，所以做曲線運動。(動畫演示受力分析與初速度的關系)
引申：
(1)、我們騎摩托車或自行車通過彎道時，我們側身騎，為什么?討論后動畫演示受力分析與初速度的關系。
(2)山公路路面有何特點?火車鐵軌在彎道有何特點?(回家思考)
F2
F1
F3
2、物體在光滑水平桌面受三個水平恒力(不共線)處于平衡狀態(tài)，當把其中一個水平恒力撤去時，物體將：
A、物體一定做勻加速直線運動
B、物體一定做勻變速直線運動
C、物體有可能做曲線運動
D、物體一定做曲線運動
討論：
1、物體的初始狀態(tài)如何?
答：靜止或勻速直線運動(說明：題目沒有明確)
2、合外力情況如何?
答：開始合外力為零，當撤去一個力時，物體將受到與撤去的力大小相等，方向相反的合外力。((動畫演示受力分析過程)
3、物體將如何運動?
答：a、當初速度為零時，一定做勻加速直線運動
b、當初速度不為零時，當初速度方向與合外力方向相同或相反時，做勻變速直線運動;當初速度與合外力方向有角度時，物體做曲線運動。
因此本題答案是：C。
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