课题 曲线运动 课时 1课时 教材先安排曲线运动速度的方向教学,然后讲解了运动描述的实例-蜡 块在玻璃管中的上浮,最后安排物体做曲线运动的条件。从知识结构上看, 曲线运动的方向在轨迹上某点的切线方向是反映曲线运动的运动学特征,而 曲线运动的条件则是动力学特征,完全符合牛顿力学的研究思路。从对学生 认知建构的过程来看,知道曲线运动的方向只是知道一个事物的结果,掌握 了曲线运动发生的条件才能理解出现该结果的原因,这样才能在逻辑上有利 于学生深刻理解本节的两个重点内容。本节是整章教学的知识基础。教材中 选取了两个实际情景的图片和一个演示实验。这样的安排充分体现了重视教 学中知识与技能目标达成的同时更加突出过程和方法的形成。本来在通过观 教材分析察砂轮打磨刀具和投擦链球两个视频后学生得出感性的、最表面的结论,学 生还需要深入问题的本质。教材中又安排了一个看似简单的实验,这个实验 和上述两个材料有本质的不同,它不是一看就了事,而是要通过收集信息和 分析、处理信息,然后得到物理结论,这是科学研究过程的必然。这样能使 学生感觉到,一个结论的形成并不是草率的。到此似乎研究的过程就可以画 上完美的句号,但是通过上述实验只能得出做圆周运动时质点的速度方向, 这不能代表一般的曲线运动,所以结论不具有普遍性。因此教材中又安排了 采用极限思想的一段理论证明,从理论上证明了任何曲线运动的物体在某点 的速度方向在曲线上该点的切线方向。通过实验和讨论,让学生体会到做曲 线运动的物体的速度是时刻改变的,曲线运动是变速运动;速度的方向沿轨 迹的切线方向;理解物体做曲线运动的条件。 在初中的学习中对于直线运动的特点和规律己经理解透彻,曲线运动在 知识结构上对于高一学生是比较新的内容,又涉及到对矢量的理解,学生掌 握这部分知识就具有一定的难度。但在教学中,首先让学生要建立物体做曲 线运动的图景。教材中所示的曲线运动的图景,生活中有很多,让学生们去 学情分标观察,去体验。例如让学生抬起自行车的后轮,旋转脚踏板使后轮转动,观 察轮上的泥点脱离车轮前的运动。然后提髙车轮的转速,泥点将脱离车轮, 观察泥点脱离车轮时的速度方向以及泥点脱离车轮后的运动。自行车是学生 们最常用的交通工具,利用上述图景,可以缩短物理知识与学生之间的距离, 建立学生对物理、对科学的亲近感。还可以让学生去观察公园内的各种游艺 项目,数数在哪些项目中参与者的运动是曲线运动,相信学生会得出“生活 中曲线运动比直线运动更普遍”的结论
1 课题 曲线运动 课时 1 课时 教材分析 教材先安排曲线运动速度的方向教学，然后讲解了运动描述的实例- 蜡 块在玻璃管中的上浮，最后安排物体做曲线运动的条件。从知识结构上看， 曲线运动的方向在轨迹上某点的切线方向是反映曲线运动的运动学特征，而 曲线运动的条件则是动力学特征，完全符合牛顿力学的研究思路。从对学生 认知建构的过程来看，知道曲线运动的方向只是知道一个事物的结果，掌握 了曲线运动发生的条件才能理解出现该结果的原因，这样才能在逻辑上有利 于学生深刻理解本节的两个重点内容。本节是整章教学的知识基础。教材中 选取了两个实际情景的图片和一个演示实验。这样的安排充分体现了重视教 学中知识与技能目标达成的同时更加突出过程和方法的形成。本来在通过观 察砂轮打磨刀具和投掷链球两个视频后学生得出感性的、最表面的结论，学 生还需要深入问题的本质。教材中又安排了一个看似简单的实验，这个实验 和上述两个材料有本质的不同，它不是一看就了事，而是要通过收集信息和 分析、处理信息，然后得到物理结论，这是科学研究过程的必然。这样能使 学生感觉到，一个结论的形成并不是草率的。到此似乎研究的过程就可以画 上完美的句号，但是通过上述实验只能得出做圆周运动时质点的速度方向， 这不能代表一般的曲线运动，所以结论不具有普遍性。因此教材中又安排了 采用极限思想的一段理论证明，从理论上证明了任何曲线运动的物体在某点 的速度方向在曲线上该点的切线方向。通过实验和讨论，让学生体会到做曲 线运动的物体的速度是时刻改变的，曲线运动是变速运动；速度的方向沿轨 迹的切线方向；理解物体做曲线运动的条件。 学情分析 在初中的学习中对于直线运动的特点和规律已经理解透彻，曲线运动在 知识结构上对于高一学生是比较新的内容，又涉及到对矢量的理解，学生掌 握这部分知识就具有一定的难度。但在教学中，首先让学生要建立物体做曲 线运动的图景。教材中所示的曲线运动的图景，生活中有很多，让学生们去 观察，去体验。例如让学生抬起自行车的后轮，旋转脚踏板使后轮转动，观 察轮上的泥点脱离车轮前的运动。然后提高车轮的转速，泥点将脱离车轮， 观察泥点脱离车轮时的速度方向以及泥点脱离车轮后的运动。自行车是学生 们最常用的交通工具，利用上述图景，可以缩短物理知识与学生之间的距离， 建立学生对物理、对科学的亲近感。还可以让学生去观察公园内的各种游艺 项目，数数在哪些项目中参与者的运动是曲线运动，相信学生会得出“生活 中曲线运动比直线运动更普遍”的结论
知识与技能 1.知道曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动 2.通过运动描述的实例,让学生对合运动与分运动有了初步的认识。 3.知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力的方向与它的速度方向 不在一条直线上。 新课程要 过程与方法 1.体验曲线运动与直线运动的区别 求 2.理解蜡块上浮实验的特点。 3.体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化。 三、情感、态度与价值观 1.能领略曲线运动的奇妙与和谐,增强对科学的好奇心与求知欲。 激发参与科技活动的热情,善于将物理知识应用于生活和生产实践 1.物体做曲线运动的方向的判定。 重 2.物体做曲线运动的条件。 教学重难 3.初步理解合运动与分运动。 1.理解曲线运动是变速运动。 难 占 会根据物体做曲线运动的条件分析具体问题 3.理解运动的合成分解遵循平行四边形定则。 由于学生对于矢量的理解还不够深刻,此问题对于高一学生来说具有 定的难度,属于教学难点部分。教师首先应该让学生自己思考,提出自己的 观点,然后引导学生理解:速度是矢量,既有大小又有方向,不论速度的大 突破难点小是否改变,只要速度方向发生改变,就表示速度矢量发生了变化,也就是 具有了加速度,曲线运动中速度的方向在其所处位置的切线上时刻在改变, 策略 所以,曲线运动是变速运动。对比力的合成与分解去理解运动的合成与分解。 1.寻找生活中的曲线运动,提出问题。 2.猜测物体在经过某一位置(某一时刻)时的速度方向,实验探究, 教学方法|理论分析,得出结论。 3.推广应用,提出问题:做曲线运动的条件 4.实验探究,形成结论,分析事例
2 新课程要 求 一、知识与技能 1．知道曲线运动中速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动。 2．通过运动描述的实例，让学生对合运动与分运动有了初步的认识。 3．知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力的方向与它的速度方向 不在一条直线上。 二、过程与方法 1．体验曲线运动与直线运动的区别。 2．理解蜡块上浮实验的特点。 3．体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化。 三、情感、态度与价值观 1．能领略曲线运动的奇妙与和谐，增强对科学的好奇心与求知欲。 2．激发参与科技活动的热情，善于将物理知识应用于生活和生产实践 中。 教学重难 点 重 点 1．物体做曲线运动的方向的判定。 2．物体做曲线运动的条件。 3．初步理解合运动与分运动。 难 点 1．理解曲线运动是变速运动。 2．会根据物体做曲线运动的条件分析具体问题。 3．理解运动的合成分解遵循平行四边形定则。 突破难点 策略 由于学生对于矢量的理解还不够深刻，此问题对于高一学生来说具有一 定的难度，属于教学难点部分。教师首先应该让学生自己思考，提出自己的 观点，然后引导学生理解：速度是矢量，既有大小又有方向，不论速度的大 小是否改变，只要速度方向发生改变，就表示速度矢量发生了变化，也就是 具有了加速度，曲线运动中速度的方向在其所处位置的切线上时刻在改变， 所以，曲线运动是变速运动。对比力的合成与分解去理解运动的合成与分解。 教学方法 1．寻找生活中的曲线运动，提出问题。 2．猜测物体在经过某一位置（某一时刻）时的速度方向，实验探究， 理论分析，得出结论。 3．推广应用，提出问题：做曲线运动的条件。 4．实验探究，形成结论，分析事例
1.对于曲线运动速度的方向和运动的合成与分解的教学,要让学生 观察有关现象,如用砂轮打磨工件时,火星沿砂轮的切线飞出;撑开的带 有水的伞绕着伞柄旋转时,水滴沿着伞边各点所划圆周的切线方向飞出, 蜡块在玻璃管中的上浮。在观察现象的基础上,引导学生结合课本进行分 析,总结出曲线运动的速度方向总是沿切线方向,运动的合成与分解遵循 平行四边形定则。然后提出问题:曲线运动是否一定是变速运动呢?通过 教学建议学生思考和讨论,澄清模糊认识,得出正确结论 2.对于物体做曲线运动的条件,可以引导学生从物体做直线运动的 条件入手讨论,使学生明确:物体所受的合外力为零,或合外力不为零, 但合外力和运动方向在一条直线上,物体均做直线运动,并得出:做曲线 运动的物体所受的合外力不能为零,且合外力的方向与运动方向不在一条 直线上,从而总结出物体做曲线运动的条件。进一步说明,做曲线运动的 物体的加速度不为零,且加速度方向和运动方向不在一条直线上。然后再 通过实验对上述分析加以说明,加深学生对物体做曲线运动条件的理解。 教学流程设计 教师活动 学生活动 认真听老师讲述,观看投影 导入 请同学们看投影。 进入学习情景。 同学们:我们已经学过直线运动,但实际生 举出生活中曲线运动的例 活中普遍发生的却是曲线运动,例如:摩托车拐 子 新弯时的运动、抛出的粉笔头等。所以研究曲线运 认真听老师的讲解,引起探 动的特点、物体在什么情况下作曲线运动等问题|索的兴趣,作好进入本课知识学 课将是我们重要的学习任务,从本节课开始我们来习的准备。 研究曲线运动 进一、曲线运动的位移 行/播放视频 观看视频 问题1:档研究物体的运动位移时,如果物体沿 学生回答问题作出曲线运动的草 新/条直线运动,我们用什么样的坐标系就能解决?图。 如果我们把一个物体水平抛出,又怎样来定量地 课|研究物体的位移 (教师演示,同时提出问题) 问题2:结合学生画出的平抛的轨迹图 学生思考并回答 问:物体做平抛运动从0点到A点还能否用直线 坐标系来定量描述,如不能,怎样引入坐标来描 述(教师引导)?
3 教学建议 1．对于曲线运动速度的方向和运动的合成与分解的教学，要让学生 观察有关现象，如用砂轮打磨工件时，火星沿砂轮的切线飞出；撑开的带 有水的伞绕着伞柄旋转时，水滴沿着伞边各点所划圆周的切线方向飞出， 蜡块在玻璃管中的上浮。在观察现象的基础上，引导学生结合课本进行分 析，总结出曲线运动的速度方向总是沿切线方向，运动的合成与分解遵循 平行四边形定则。然后提出问题：曲线运动是否一定是变速运动呢？通过 学生思考和讨论，澄清模糊认识，得出正确结论。 2．对于物体做曲线运动的条件，可以引导学生从物体做直线运动的 条件入手讨论，使学生明确：物体所受的合外力为零，或合外力不为零， 但合外力和运动方向在一条直线上，物体均做直线运动，并得出：做曲线 运动的物体所受的合外力不能为零，且合外力的方向与运动方向不在一条 直线上，从而总结出物体做曲线运动的条件。进一步说明，做曲线运动的 物体的加速度不为零，且加速度方向和运动方向不在一条直线上。然后再 通过实验对上述分析加以说明，加深学生对物体做曲线运动条件的理解。 教学流程设计 教师活动 学生活动 导 入 新 课 请同学们看投影。 同学们：我们已经学过直线运动，但实际生 活中普遍发生的却是曲线运动，例如：摩托车拐 弯时的运动、抛出的粉笔头等。所以研究曲线运 动的特点、物体在什么情况下作曲线运动等问题 将是我们重要的学习任务，从本节课开始我们来 研究曲线运动。 认真听老师讲述，观看投影， 进入学习情景。 举出生活中曲线运动的例 子。 认真听老师的讲解，引起探 索的兴趣，作好进入本课知识学 习的准备。 进 行 新 课 一、曲线运动的位移 播放视频 问题 1：档研究物体的运动位移时，如果物体沿一 条直线运动，我们用什么样的坐标系就能解决？ 如果我们把一个物体水平抛出，又怎样来定量地 研究物体的位移。 （教师演示，同时提出问题） 问题 2：结合学生画出的平抛的轨迹图。 问：物体做平抛运动从 O 点到 A 点还能否用直线 坐标系来定量描述，如不能，怎样引入坐标来描 述（教师引导）？ 观看视频 学生回答问题作出曲线运动的草 图。 学生思考并回答
教师活动 学生活动 教师在投影上展示 学生作图,其它学生找出位移 的特点 二、曲线运动的速度 示情景一:砂轮磨刀具(视频或图片)。刀具与 认真观看视频,思考老师 高速转动的砂轮接触处的火星是由摩擦后产生的炽提出的问题 热微粒,你能说清楚它沿什么方向飞出? 认真阅读教材所给材料, 情景三:撑开的带有水的伞绕着伞柄旋转,雨滴并讨论回答什么是曲线的切 进沿什么方向飞出?不同的位置飞出的方向一样吗?线:如何描述曲线运动物体的 行你的理由是什么?是否是沿圆周的切线? 速度方向。 提出问题:曲线运动中速度的方向是时刻改变 小组讨论,交流意见,师 新|的,该怎样确定物体的速度方向呢? 生互动归纳得出结论:质点在 课 作曲线运动时,在某一位置的 速度方向就在这一点的切线方 思考并回答问题。 在教师的引导下明确只要 速度的大小、方向中的一个或 若物体运动的轨迹不是圆周,而是一般的曲线, 两个同时变化,就表示速度矢 那么怎样确定做曲线运动的物体在经过某一位置时 量发生了变化;既然曲线运动 或在某一时刻的速度方向? 是变速运动,那么由a=△v/△t 引导学生阅读教材有关内容,明确切线的概念。可得作曲线运动的物体一定具 听取学生汇报,帮助总结。 有加速度;曲线运动中速度的 强调:质点在某一点(或某一时刻)的速度方向 方向时刻在改变,所以曲线运 是沿曲线的这一点的切线方向。 动是变速运动。 提问:①速度是矢量,既有大小,又有方向。那 么速度的变化包含哪几层含义?②有人说,作曲线运 动的物体一定具有加速度,该怎样理解?③由以上两 个问题,可以更进一步概括出曲线运动的运动学特 征,应该怎样描述? 听取学生汇报,帮助总结
4 教师活动 学生活动 进 行 新 课 教师在投影上展示 学生作图，其它学生找出位移 的特点 二、曲线运动的速度 示情景一：砂轮磨刀具（视频或图片）。刀具与 高速转动的砂轮接触处的火星是由摩擦后产生的炽 热微粒，你能说清楚它沿什么方向飞出？ 情景二：撑开的带有水的伞绕着伞柄旋转，雨滴 沿什么方向飞出？不同的位置飞出的方向一样吗？ 你的理由是什么？是否是沿圆周的切线？ 提出问题：曲线运动中速度的方向是时刻改变 的，该怎样确定物体的速度方向呢？ 若物体运动的轨迹不是圆周，而是一般的曲线， 那么怎样确定做曲线运动的物体在经过某一位置时 或在某一时刻的速度方向？ 引导学生阅读教材有关内容，明确切线的概念。 听取学生汇报，帮助总结。 强调：质点在某一点（或某一时刻）的速度方向 是沿曲线的这一点的切线方向。 提问：①速度是矢量，既有大小，又有方向。那 么速度的变化包含哪几层含义？②有人说，作曲线运 动的物体一定具有加速度，该怎样理解？③由以上两 个问题，可以更进一步概括出曲线运动的运动学特 征，应该怎样描述？ 听取学生汇报，帮助总结。 认真观看视频，思考老师 提出的问题。 认真阅读教材所给材料， 并讨论回答什么是曲线的切 线；如何描述曲线运动物体的 速度方向。 小组讨论，交流意见，师 生互动归纳得出结论：质点在 作曲线运动时，在某一位置的 速度方向就在这一点的切线方 向上。 思考并回答问题。 在教师的引导下明确只要 速度的大小、方向中的一个或 两个同时变化，就表示速度矢 量发生了变化；既然曲线运动 是变速运动，那么由 a=△v/△t 可得作曲线运动的物体一定具 有加速度；曲线运动中速度的 方向时刻在改变，所以曲线运 动是变速运动
教师活动 学生活动 三、运动描述的实例 (一)、由演示实验引出课题.首先介绍实验装置 及研究对象,然后演示两个过程:红蜡块匀速上升;红 错块匀速上升的同时将玻璃管向右水平匀速移动,观察明确实验的目的和重点 蜡块轨迹一一倾斜直线,从而引出课题.我们研究较复|观察的对象 杂的运动,可以用到运动的合成和分解知识.实际运动 参与两个运动,本例中竖直方向和水平方向,而实际运 动沿倾斜直线运动 分组讨论并得出假设:蜡 a在长约80-100m-端封闭的管中注满清水,水块在整个过程中做一种什么 中放一个由红蜡做成的小圆柱体R(要求它能在水中大运动 致匀速上浮),将管的开口端用胶塞塞金。 观察得出结论 进 b,将此管紧贴黑板竖直倒置,在蜡块就沿玻璃管 匀速上升,做直线运动,记下它由A移动到B所用的时 思考、回答 c、然后,将玻璃管重新倒置,在蜡块上升的同时, 新|将玻璃管水平向右匀速移动,观察到它是斜向右上方移课堂尝试动手 课|动的,经过相同的时间,它由A运动到C (2)分析 思考分组讨论, 红蜡块可看成是同时参与了下面两个运动,在玻璃 管中竖直向上的运动(由A到B)和随玻璃管水平向右 联系匀速直线运动的特 的运动(由A到D),红蜡块实际发生的运动(由A到C)点、公式作答 是这两个运动合成的结果。 (3)用课件重新对比模拟上述运动 比较分析自己的判断是 (4)总结得到什么是分运动和合运动。 否正确。 板:①红蜡块实际发生的运动(AC)叫做合运动; 思考、分析、回答。 红蜡块沿玻璃管在竖直方向的运动(AB)和随管 做的水平方向的运动(AD),叫做分运动。 ②合运动的(位移、速度)叫做合(位移、速 度); 分运动的(位移、速度)叫做分(位移、速度)
5 教师活动 学生活动 进 行 新 课 三、运动描述的实例 （一）、由演示实验引出课题．首先介绍实验装置 及研究对象，然后演示两个过程：红蜡块匀速上升；红 错块匀速上升的同时将玻璃管向右水平匀速移动．观察 蜡块轨迹——倾斜直线，从而引出课题．我们研究较复 杂的运动，可以用到运动的合成和分解知识．实际运动 参与两个运动，本例中竖直方向和水平方向，而实际运 动沿倾斜直线运动． a 在长约 80—100cm 一端封闭的管中注满清水，水 中放一个由红蜡做成的小圆柱体 R（要求它能在水中大 致匀速上浮），将管的开口端用胶塞塞金。 b，将此管紧贴黑板竖直倒置，在蜡块就沿玻璃管 匀速上升，做直线运动，记下它由 A 移动到 B 所用的时 间。 c、然后，将玻璃管重新倒置，在蜡块上升的同时， 将玻璃管水平向右匀速移动，观察到它是斜向右上方移 动的，经过相同的时间，它由 A 运动到 C。 （2）分析： 红蜡块可看成是同时参与了下面两个运动，在玻璃 管中竖直向上的运动（由 A 到 B）和随玻璃管水平向右 的运动（由 A 到 D），红蜡块实际发生的运动（由 A 到 C） 是这两个运动合成的结果。 （3）用课件重新对比模拟上述运动； （4）总结得到什么是分运动和合运动。 板：①红蜡块实际发生的运动(A C)叫做合运动； 红蜡块沿玻璃管在竖直方向的运动(A B)和随管 做的水平方向的运动(A D)，叫做分运动。 ②合运动的（位移、速度）叫做合（位移、速 度）； 分运动的（位移、速度）叫做分（位移、速度）。 明确实验的目的和重点 观察的对象 分组讨论并得出假设：蜡 块在整个过程中做一种什么 运动 观察得出结论 思考、回答 课堂尝试动手 思考分组讨论， 联系匀速直线运动的特 点、公式作答 比较分析自己的判断是 否正确。 思考、分析、回答