曲線運動教案

2022-12-13 09:33:02 字數 3698 閱讀 3449

教學目標

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**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.再結合向量的特點,給出曲線運動是變速運動.關於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.再通過例項加以說明,最後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,是對運動和力的關係的進一步理解和完善,是進一步學習的基礎.

教法建議

「關於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**、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,然後展示錄影資料,讓學生總結出結論.接著通過分析速度的向量性及加速度的定義,得到曲線運動是變速運動.

「關於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麼?

得到結論,再從力和運動的關係角度加以解釋.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,然後做實驗加以驗證.

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例項

(二)展示**資料1、上海南浦大橋 2、飛彈做曲線運動 3、汽車做曲線運動

(三)展示錄影資料: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)展示錄影資料2:火星兒沿砂輪切線飛出 3:沾有水珠的自行車後輪原地運轉

(六)讓學生總結出曲線運動的方向

(七)引導學生分析推理:速度是向量→速度方向變化,速度向量就發生了變化→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後飛離桌面的情況.

(三)請同學分析得出結論,並通過其它例項加以鞏固.

(四)引導同學從力和運動的關係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:如果合外力垂直於速度方向,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.

最後歸結到: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係.

(二)通過演示實驗加以驗證,通過舉生活例項加以鞏固:

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,丟擲的手榴彈做曲線運動,加強認識.

典型例題

關於鉛球的曲線運動的分析

例1 如下圖是丟擲的鉛球運動軌跡的示意圖(把鉛球看成質點).畫出鉛球沿這條曲線運動時在a、b、c、d、e各點的速度方向,及鉛球在各點的受力方向(空氣阻力不計).

[分析與解答]

曲線運動中物體在某一點的速度方向是在曲線的這一點的切線方向,答案如下所示,在運動過程中,物體只受重力,方向豎直向下.

思考:  ①鉛球為什麼做曲線運動?

②由a至b,鉛球速度大小如何變化?c至d呢?

關於曲線運動的軌跡判斷

例2 某質點在恒力f作用下,f從a點沿下圖中曲線運動到b點,到達b點後,質點受到的力大小仍為f,但方向相反,則它從b點開始的運動軌跡可能是圖中的哪條曲線?( )

a.曲線a b.直線b c.曲線c d.三條曲線均有可能

【精析與解答】物體在a點的速度方向沿a點的切線方向,物體在恒力f作用下沿曲線ab運動時,f必有垂直速度的分量,即f應指向軌跡彎曲的一側.物體在b點時的速度沿b點的切線方向,物體在恒力f作用下沿曲線a運動到b時,若撤去此力f,則物體必沿b的方向做勻速直線運動;若使f反向,則運動軌跡應彎向f方向所指的一側,即沿曲線a運動;若物體受力不變,則沿曲線c運動.

以上分析可知,在曲線運動中,物體的運動軌跡總是彎向合力方向所指的一側.

正確答案:a

物體做曲線運動的條件

例3 下列說法正確的是( )

a、兩勻速直線運動的合運動的軌跡必是直線

b、兩勻變速直線運動的合運動的軌跡必是直線

c、乙個勻變速直線運動和乙個勻速直線運動的合運動的軌跡一定是曲線

d、兩個初速度為零的勻變速直線運動的合運動的軌跡一定是直線

解物體做曲線運動的條件是所受的合外力方向與初速度方向不在一條直線上,而物體所受合外力方向與初速度方向在一條直線上,則做直線運動.物體做勻速直線運動時,合外力為零,兩個勻速直線運動合成時,合外力仍為零,物體仍做勻速直線運動,a正確.物體做勻變速直線運動時,受到的力是恒力,兩個勻變速直線運動合成時合外力也是恒力,若合外力與合初速度方向不在一條直線上時,合運動的軌跡就是曲線,b錯.當兩個分運動在一條直線上時,即合力與合初速度在一條直線上,合運動的軌跡仍是一條直線,c錯.兩個初速度為零的勻變速直線運動合成時,合外力是一恒力,由於合初速度為零,所以一定沿合力方向運動,其軌跡一定是一條直線,d正確.所以選a、d.

擴充套件資料

關於質點曲線運動的「分割、逼近」的思維方法

設質點做曲線運動,在某段時間內從p點運動到 ,則這段時間的位移便是 ,這段時間的平均速度 ,而且平均速度的方向就是位移的方向.現在把直尺放在圖上,使其邊緣通過兩點,沿直尺邊緣畫一直線,這條直線的方向就代表了這段時間內質點運動的平均速度的方向(圖1).然後,以p為定點旋轉直尺(圖2),使和p點逐漸接近,直至p與點完全重合,這時我們沿直線劃出的線(即過p點的切線)的方向,就是包括p點在內的無限短時間內的平均速度的方向,即瞬時速度的方向,請同學體會這種分割、逼近的思維方法

**活動

觀察並思考,現實生活中物體做曲線運動的例項,並分析物體所受合外力的情況與各點速度的關係.

習題精選

1、請思考:欲使拋出手後的石子做直線運動,應如何丟擲?欲使拋出手後的石子做曲線運動,應如何丟擲?

2、如圖,一質點由a至b做曲線運動,試畫出圖中a、a、b、c、b各點的速度方向.

3、如圖,一質點以恆定的速率繞圓周軌道一周用30s的時間,該質點運動半周,速度方向改變多少度?該質點每運動5s,速度方向改變多少度?畫出從a點開始每隔5s時速度向量的示意圖.

習題答案:

1、豎直向上或豎直向下丟擲;斜拋或水平丟擲.2、略

3、 、 、圖略.

曲線運動教案

第05章第01節曲線運動教案05 人教版 教學目的和要求 1 掌握曲線運動的定義。2 熟練運用曲線運動的條件判斷運動的性質。3 能運用曲線運動的規律解決一些簡單的問題。教學難點與重點 1 曲線運動的條件。2 軌跡彎曲方向與所受合外力的方向的關係。教學方法 運用多 教學手段,生動形象的展示一些有關曲線...

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