高中物理人教版 (2019)必修 第二册第五章 抛体运动1 曲线运动教学设计

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册第五章 抛体运动1 曲线运动教学设计，共4页。教案主要包含了设计思想，教材分析，学情分析，教学目标，重点难点，教学过程，练习，课堂小结等内容，欢迎下载使用。

一、设计思想
就《曲线运动》的知识点而言，关键点有两个，一是曲线运动的速度方向，二是曲线运动的条件。
本节课，教师引领学生动手实验，，让学生通过观察实验现象，大胆猜想，进而又通过实验直接验证学生所得出的结论，遵循科学实验的探究方法，即发现问题──猜想──探究──验证──结论──交流，在问题发现的环节上，通过开放性的实验，引导学生思考，发散学生思维；在问题解决的过程中，通过小组合作探究，交流讨论，体会知识获取的乐趣。
二、教材分析
教学要求：知道曲线运动的概念，知道曲线运动中速度的方向且理解曲线运动是一种变速运动，知道物体做曲线运动的条件，并掌握速度和合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。
本节是整章教学的基础，通过实验和讨论，让学生体会到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，速度的方向是曲线的切线方向。本节课知识内容主要有两点：1、曲线运动的速度方向如何；2、物体做曲线运动的条件。
三、学情分析
学生在学习本节知识之前，已基本适应高中物理的学习,而且具备了一定的运动学、静力学和动力学知识。但学生在此前接触的都是比较简单、理想化的直线运动,生活中更普遍的却是曲线运动。通过前面的学习,学生的逻辑思维能力有了一定的发展,具有一些科学研究方法的初步认识,可以尝试解决复杂的物理问题。
学生分组实验时，有的同学可能设计思路不明确或是实际操作中遇到困难。教师需适当引领，提示，指导。
四、教学目标
1、知识与技能：
（1）知道曲线运动的概念。
（2）明确曲线运动的速度方向并认识曲线运动是一种变速运动。
（3）掌握物体做曲线运动的条件并明确轨迹弯曲方向与受力方向的关系。
2、过程与方法
（1）经历发现问题──猜想──探究──验证──结论──交流的探究过程。
（2）经历并体会研究问题要先从特殊到一般，由定性到定量的过程。
（3）极限思维在物理研究中应用。
3、情感态度与价值观
（1）感受到科学研究问题源于生活实践，获得的结论服务于生活实践，体会学以致用的感受。
（2）培养学生科学探究能力及抽象思维能力。
五、重点难点
重点：让学生体验获得“曲线运动的速度方向是切线方向”的实验过程。
会标出曲线运动的速度方向。
归纳总结得出物体做曲线运动的条件。
难点：曲线运动的速度方向。
如何让学生获得物体做曲线运动的条件。
六、教学过程
曲线运动
师：同学们好，从今天开始，我们进入《必修2》的学习。（此处放幻灯片第1张）
下面由这辆小火车带我们开启今天的学习之旅，哪位同学来画一下小火车的运动轨迹？
好，这位同学画的很到位，来，奖励这位同学一个橘子（将橘子抛给这位同学）。
【问题提出环节】
问题一：小火车的运动和刚才橘子在空中的运动，从轨迹上来看，有什么共同之处？
生：都是曲线。
师：对，我们把这种轨迹是曲线的运动，称之为曲线运动。（此处放幻灯片第2张）轨迹是曲线的运动在生活中无处不在，比如（此处放幻灯片第2张图片），大到宇宙中的天体，小到核内电子，（此处放幻灯片第3张）曲线运动比我们之前学习的直线运动，存在更为广泛。因此我们有必要对这种运动进行一番研究。
问题二：同学们觉得，研究曲线运动我们可以从哪些方面入手？（开放性问题）
生：物体的位移、速度、加速度、轨迹，物体为什么做曲线运动等
师：很好。（教师对学生提出的问题，逐一板书）同学们刚才提到的这些方面确实都值得研究，我们不妨先从最基础的开始，本节课我们要解决的主要问题有两个：一是曲线运动的速度方向如何，二是物体做曲线运动的条件。其他的，我们会在稍后的几节课中慢慢学习。（此处放幻灯片第4张）
问题三：大家觉得曲线运动的速度方向有什么特点呢？带着这样的问题，我们再来看几个实验：一是水滴从旋转的雨伞上飞出；二是砂轮打磨钢铁产生的火花。（此处放幻灯片第5张）
为了让大家更清楚的观察到这个问题，我们用由电机带动的盘转，代替旋转的雨伞，大家仔细观察，水落上去后飞出的方向特点？我们再让这个盘子竖直转动，代替转动的砂轮，看看带起的水花飞出的方向？
师：大家依据观察到现象，分析两次水花飞出的方向有什么特点
生：都是从切线方向出来的。
师：很好，说明大家观察还是很仔细的。那么我们刚才观察到的是特例还是曲线运动方向的共性呢，是不是一般的曲线运动其速度方向也是沿切线方向的呢？为此，我们就通过实验来进一步验证这个观点。（此处放幻灯片第6张，实验一）（回到导学案：活动探究（1））
【问题解决环节】
探究活动（1）：曲线运动的速度方向
实验器材：玻璃球，倾斜槽，清水，水写纸，泡沫弯轨道
实验目的：验证曲线运动的速度沿着轨迹的切线方向
实验过程：将沾水的玻璃球放入倾斜槽，，让其沿着泡沫弯轨道在水写布上做曲线运动，小球从A点离开轨道后，观察小球离开轨道后的轨迹特点；将可移动部分加上，固定好，再次释放沾水小球，观察小球从 B处离开轨道后的轨迹特点。
实验现象：通过两次实验，发现玻璃球在水写布上A、B两点的速度方向，均为轨迹在该点的切线方向（教师指导学生操作实验，并观察实验现象）（找学生展示的实验成果，并激发学生得出实验结论）
实验结论：曲线运动的物体，其速度方向，为轨迹的切线方向（此处放幻灯片第6张，实验一的实验结论）
【问题感悟环节】
师：通过实验，我们得出了刚才的结论。那么，除实验方法外，还有什么方法可以确定物体在某一时刻的速度方向呢？讨论这一问题时要明确一个数学概念——曲线的切线。质点沿曲线从A运动到B，过A、B两点作直线，这条直线叫做曲线的割线。从A到B它的物理意义就是质点的位移，从而也就知道了它从A到B的平均速度方向。当B点逐渐向A点移动，这条割线的位置就不断变化，当A点非常接近B点时，这条割线就将与过B点的切线重合。从物理的角度来看，这就是质点在B点瞬时速度，方向就是曲线在B点的切线方向。（此处放幻灯片第7张：B→A逼近图）师：此处我们用到了什么样的物理方法
生：极限思维
师：大家观察，过A点和过B点，做的切线方向是否相同？
生：不同。
师：这说明了什么？
生：速度方向发生了改变
师：速度方向改变的运动，是变速运动（此处放幻灯片第7张，曲线运动特点）
速度改变了，那么我们可以知道，物体具有了加速度，加速度由力决定，说明了物体受到的合力不等于零
【问题提出环节】
问题四：大家手边有一个乒乓球，当给乒乓球一个初速度，让其在光滑的水平面上运动，则乒乓球做什么运动？
生：匀速直线运动
师：刚才我们通过分析知道，做曲线运动的物体合力不等于零，那么，它的运动方向和力方向之间，有什么样的关系就做曲线运动了呢？
大家利用手里的乒乓球，让它做直线，曲线，多试验几次，画出运动方向，受力情况，分小组讨论， 探究一下物体做曲线运动的条件
（此处放幻灯片第8张，实验二）
找同学上黑板画出直线，曲线，解说如何操作的
再找同学上黑板，画出几点的速度方向，受力情况
实验结论：当物体所受合外力与物体的运动方向不共线时，物体做曲线运动（此处放幻灯片第8张，实验二结论）
这样，我们就把本节课两大问题给解决了，大家继续观察刚才分析的这个图，看看还有什么新发现？，力所处的位置
生：轨迹被在速度的方向与受力的方向之间，且向力的一侧弯曲（引导学生得出结论）（此处放幻灯片第9张，轨迹特点）
【学以致用环节】
师：很好，这节课大家收获了不少，那么，我们能不能运用我们刚学的知识，解释一下视频中这个现象呢？（此处放幻灯片第10张，播放视频）
师：同学们，这位老师后背上为什么会有那么多 泥点？如何解决这个问题呢？
由同学来回答（此处放幻灯片第11张，自行车挡泥板图片）
七、练习
（此处放幻灯片第12张，13张）由同学来回答
八、课堂小结（由同学来完成）（此处放幻灯片第14张）
1.运动轨迹为曲线的运动叫曲线运动。
2.曲线运动速度方向：
做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线在该点的切线方向。
3.曲线运动的条件：运动物体所受合力方向跟它的速度方向不在同一直线上。
4.运动轨迹特点：
做曲线运动的物体其轨迹在力与速度之间，向合力所指的一方弯曲。
九、课后作业（此处放幻灯片第15张）
课本P5的第1题，第5题
十、知识结构或板书设计
曲线运动
1、曲线运动：物体运动的轨迹为曲线的运动
2、曲线运动的特点：（是变速运动）速度方向为切线方向，时刻在变化
3、做曲线运动的条件：
物体受到的合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上