第一篇:高中物理 5.1《曲線運動》教案人教版必修二.doc
第五章 曲線運動 5.1 曲線運動
★教學目標
(一)知識與技能
1.知道什么是曲線運動
2.知道曲線運動中速度的方向是如何確定的,理解曲線運動是變速運動。
3.結(jié)合實例理解物體做曲線運動的條件,對比直線運動和曲線運動條件,加深對牛頓定律的理解。(二)過程與方法
4.通過物體做曲線運動的條件的分析,提高學生能抓住要點對物理現(xiàn)象技術(shù)分析的能力(三)情感態(tài)度與價值觀
5.能領(lǐng)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. 6.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
★教學重點
1.知道什么是曲線運動
2.知道曲線運動中速度的方向是如何確定的 3.理解物體做曲線運動的條件
★教學難點
1.理解物體做曲線運動的條件
★教學過程
一、引入 師:同學們,在前面的學習中我們學習了物體的一些運動規(guī)律,像勻速直線運動、勻變速
直線運動等,并結(jié)合牛頓定律從動力學角度深入理解了運動與力的關(guān)系。但大家有沒有發(fā)現(xiàn),在前面的學習中我們學習的都是直線運動,而現(xiàn)實生活中更多見到的是曲線運動。所以從今天開始我們就來研究曲線運動。
師:什么是曲線運動?
生:顧名思義,就是運動軌跡是曲線的運動。師:同學們能不能舉幾個物體做曲線運動的例子。
生:從微觀來講,電子繞原子核旋轉(zhuǎn),從天體運動來講,地球繞太陽運動。還有就是我們?nèi)粘I钪幸姷降臄S鉛球、鐵餅。跳高跳遠等。師:不錯,我這兒也有一些視頻,大家一起來看看
播放引入視頻文件
二、曲線運動
【定義】:運動軌跡是曲線的運動。
師:下面我們來一起討論曲線運動的運動規(guī)律。師:曲線運動的位移與路程是什么樣的關(guān)系? 生:位移的大小小于路程。
師:回答得很好!說明大家對標量和矢量的概念已經(jīng)形成。師:曲線運動平均速度與平均速率的關(guān)系怎樣? 生:平均速度的大小小于平均速率。師:瞬時速度與瞬時速率的關(guān)系怎樣?
生:瞬時速度的大小就是瞬時速率。其實不管對于什么樣的運動,瞬時速率的定義就是瞬時速度的大小。
三、曲線運動速度的方向 師:物體做曲線運動時速度的方向有什么特點?速度的方向會變化嗎?比如汽車在彎道行駛時運動方向變化了嗎? 生:物體做曲線運動速度的方向一直在變,師:回答得很好!這里要提醒大家的是我們平時所講的物體的運動方向就是指物體瞬時速度的方向。
【提醒】:我們平時所講的物體的運動方向就是指物體瞬時速度的方向。
師:現(xiàn)在我們知道做曲線運動的物體的速度方向一直在變,那物體在某一時刻或某一位置具體的速度方向是怎樣的呢? 演示實驗
如圖所示,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田中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(guān)系? 【問題】:為什么說從A點離開軌道后在白紙上留下的軌跡記錄了鋼球在A點的運動方向? 【解析】:因為A離開軌道后不再受軌道束縛,在白紙上做的是直線運動,則物體做直線運動的方向就是物體離開A點的速度方向
【問題】:白紙上的墨跡與軌道(曲線)有什么關(guān)系?
【解析】: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(zhì)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。
播放演示實驗的動畫演示,加深印象
師:下面我們再來觀看一段視頻,請大家用心體會。
播放曲線運動方向分析的視頻(2 個)
【牢記】:質(zhì)點在某一點(或某一時刻)的速度的方向沿曲線的該點的切線方向。
從速度的定義理解這個結(jié)論 師:下面我們從速度的定義來理解這個結(jié)論。師:速度的定義式是什么?
v? A B
生:st
師:該公式求解出來的是平均速度還是瞬時速度?
生:因為對應的是一段時間,求解出來的是平均速度。師:平均速度的方向是怎樣的? 生:平均速度的方向與位移的方向相同。
師:很好!如右圖所示質(zhì)點做曲線運動在時間△t內(nèi)從A到B,這段時間內(nèi)的位移即為割線AB,平均速度的方向就是割線AB的方向。
師:那瞬時速度是如何求解的呢?
生:數(shù)學語言講就是瞬時速度是平均速度的極限值。就是說時間間隔△t取得越短,該時間段內(nèi)的運動速度變化就越小,該段時間內(nèi)的運動近似成勻速直線運動的誤差就越小,平均速度代表瞬時速度的誤差就越小。當△t→0時,平均速度的極限值就是瞬時速度
A B C D 師:如圖:如果△t取得越小,平均速度的方向依次變?yōu)楦罹€AC、AD…的方向(注意已逐
漸逼近A處切線的方向)。當△t?0時,割線就成了切線,即平均速度極限值即為A點的瞬時速度,它的方向便在過A的切線方向上。
【問題】:曲線運動中,物體的運動狀態(tài)發(fā)生了變化了嗎?
【解析】:速度是運動狀態(tài)的標志。速度是矢量,有大小和方向。大小和方向中任何一個變化了,速度均發(fā)生了變化。物體做曲線運動時,速度的方向在不斷變化,所以曲線運動是變速運動,運動狀態(tài)在不斷變化。【問題】:那曲線運動有加速度嗎?
【解析】:因為加速度表示物體變化的快慢,既然速度變化了就一定有加速度。【牢記】:曲線運動是變速運動,有加速度。
例
1、關(guān)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 【答案】: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,并不影響物體是否做曲線運動。因此,速度大小可能變化,也可能不變,但速度方向一定變化。
例
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(zhì)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(zhì)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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
【答案】:AD 【解析】:本題主要考查物體做曲線運動時的速度方向,解此題只要把握一點:不論在任何情況下,曲線運動速度方向總是與其軌道的切線方向一致的,所以本題應該選擇AD
例
3、從A到B,經(jīng)過時間為5s,在A點的速度方向與水平方向成300,偏向上。大小是5m/s,在B點的速度大小也是5m/s,但方向與水平方向成300角,偏向下。求這段時間的加速度。
a?【解析】:根據(jù)公式有速度是不是0呢? VA VB △V vt?vot 這里末速度大小是5m/s,初速度大小也是5m/s,那它的加不是!因為我們現(xiàn)在學的是矢量,有大小,有方向,兩個矢量的差不能直接用大小相減。必須用矢量運算法則。解法如下:
通過作圖發(fā)現(xiàn)速度變化量是5m/s,方向向下。所以加速度的大小是5m/s2,方向向下。這條例題再次提醒我們,我們現(xiàn)在學習的是矢量,有大小,有方向,矢量之間的加減不能直接用大小加減,而要用矢量運算法則。
四、曲線運動的條件 師:剛剛我們研究了曲線運動的運動規(guī)律,下面我們來研究物體做曲線運動的條件。師:前面牛頓定律的學習中我們知道了物體的運動和力的關(guān)系。力是改變物體運動狀態(tài)的 原因。那物體做曲線運動時的受力有什么特點呢? 演示實驗1:以拋粉筆為例體會
【體會】:物體的運動規(guī)律不是僅僅由合外力決定的,粉筆在空中只受重力,重力方向豎直向下,但物體在空中的運動不一定是豎直向下的,物體的運動規(guī)律除了與合外力有關(guān)外還與物體的速度有關(guān)。即物體的運動由速度與合外力共同決定 豎直上拋過程:速度向上,合外力向下,向上做減速直線運動 豎起下拋過程:速度向下,合外力向下,向下做加速直線運動 由靜止下落:豎直向下加速直線運動 其它任意角度拋出:曲線運動
結(jié)論:合外力與速度同一直線,做直線運動,同向加速,反向減速;合外力與速度不在同一直線,做曲線運動。演示實驗2:
1、一斜面裝置放在水平桌面上.在斜面頂端放置一鋼球,放開手讓鋼球自由滾下,觀察鋼球在桌面上的運動情況,記住鋼球的運動軌跡. 【觀察】:鋼球做直線運動,速度逐漸減?。?/p>
【解析】:鋼球受豎直向下的重力,豎直向上的支持力,還受到滑動摩擦力的作用.摩擦力的方向與運動方向在同一直線上,但與運動方向相反.
2、在剛才實驗中,鋼球的運動路徑旁邊放一塊磁鐵,重復剛才的實驗操作,觀察鋼球在桌面上的運動情況. 【觀察】:鋼球傲曲線運動.
【解析】:鋼球受豎直向下的重力,豎直向上的支持力,與運動方向相反的滑動摩擦力的作用,此外還受到磁鐵的吸引力.引力的方向隨著鋼球的運動不斷改變,但總是不與運動方向在同一直線上.
3、如果小球本來是靜止的,在它的任何一個方向放上磁鐵,那小球?qū)⒃鯓舆\動呢? 【觀察】:鋼球?qū)⒀刂Φ姆较蜃黾铀僦本€運動。
【解析】:鋼球受豎直向下的重力,豎直向上的支持力,磁鐵的吸引力,開始運動后還受到方向與運動方向相反的滑動摩擦力的作用
觀看視頻文件
【牢記】:當物體所受合力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。且合外力指向曲線彎曲的一側(cè)。
例
4、某物體受到同一平面內(nèi)幾個力的作用作勻速直線運動,從某時刻撤去其中一個力,其它力不變,則該物體(AC)A.一定是勻變速運動 B.一定不是勻變速運動 C.其軌跡可能是曲線 D.其軌跡不可能是直線
例
5、運動員推鉛球,鉛球在運動過程中,不計阻力(A)
A.曲線運動,速度大小和方向均變,是勻變速。B.曲線運動,速度大小不變,方向變化,是非勻變速。C.曲線運動,速度大小方向均變化,是非勻變速。D.若水平拋出,是勻變速,豎直向上拋出則不是。
第二篇:物理:5.1 《曲線運動》教學案(必修2).
§5.1 曲線運動
【教學目標】
1、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合外力與它的速度方向不在一條直線上?!局攸c難點】
1、物體做曲線運動的方向的判定.2、物體做曲線運動的條件.3、理解曲線運動是變速運動。
4、會根據(jù)物體做曲線運動的條件分析具體問題?!菊n前預習】
1、叫做曲線運動。
2、曲線運動速度方向沿曲線在這一點的 方向。
3、曲線運動一定是 速運動。
【問題探究】 曲線運動速度的方向
(1)在砂輪上磨刀具時,刀具與砂輪接觸處有火星沿砂輪的切線方向飛出;
(2)撐開的帶有水的傘繞著傘柄旋轉(zhuǎn),傘面上的水滴沿傘邊各點所劃圓周的切線方向飛出。提出問題:曲線運動中速度的方向是時刻改變的,該怎樣確定物體的速度方向呢? 【典型例題】
例題
1、曲線滑梯如圖所示,試標出人從滑梯上滑下時在A、B、C、D各點的速度方向.【跟蹤訓練】
1、關(guān)于質(zhì)點做曲線運動的說法,正確的是()A、速度大小一定在時刻變化 B、速度的方向一定在時刻變化 C、它一定在做變速運動 D、它可能是速率不變的運動
【問題探究】 做曲線運動速度的條件
給你一磁鐵,如何使小鋼球①加速仍做直線運動,②減速仍做直線運動,③做曲線運動? 步驟:(1)
(2)
(3)結(jié)論:物體做曲線運動的條件 例題
2、如圖所示,物體在恒力F作用下沿曲線從A運動到B,這時突然使它所受的力 反向而大小不變(即由F變?yōu)椤狥),在此力作用下,物體以后的運動情況將()A.物體可能沿Ba曲線運動 B.物體可能沿Bb曲線運動 C.物體可能沿Bc曲線運動 D.物體可能沿原曲線由B返回A
【跟蹤訓練】
2、如圖所示是標槍運動路線的示意圖,請回答下面問題 ①畫出它在各點的速度方向.②畫出標槍在各點的受力方向(不計空氣阻力).③說明標槍的運動軌跡為什么是曲線.④從作出的圖中可看出,力的方向總是指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè),這是否可作為一條規(guī)律.【鞏固練習】
1、關(guān)于曲線運動,下列說法中正確的是: A、物體所受合外力是變力;
B、物體在恒力作用下不可能做曲線運動;
C、物體所受合外力方向與加速度方向不在一直線上; D、物體所受合外力方向與速度方向不在一條直線上。
2、一個做勻速直線運動的物體,突然受到一個與運動方向不在同一直線上的恒力作用時,物體運動為
()A.繼續(xù)做直線運動
B.一定做曲線運動
C.可能做直線運動,也可能做曲線運動 D.運動的形式不能確定
3、豎直下落的雨滴,突然遇到水平方向的一陣風,則關(guān)于雨滴運動的軌跡正確的是:()
4、下面情況下物體做曲線運動時軌跡與所受的
合外力F的情況如圖,我們將力F分解得與V共
線的力F1、與V垂直的力F2,討論其中F1、F2的作用。(1)與速度同向的力F1只改變速度的______;
(2)與速度垂直的力F2只改變速度的______(填大小方向)。
第三篇:高中物理必修二第五章曲線運動知識點總結(jié)
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曲線運動知識點總結(jié)(MYX)
一、曲線運動
1、所有物體的運動從軌跡的不同可以分為兩大類:直線運動和曲線運動。
2、曲線運動的產(chǎn)生條件:合外力方向與速度方向不共線(≠0°,≠180°)
性質(zhì):變速運動
34、曲線運動一定收到合外力,“拐彎必受力,若合外力方向與速度方向夾角為θ
當0°<θ<180°,速度增大;
56、關(guān)于運動的合成與分解
(1)合運動與分運動
定義:如果物體同時參與了幾個運動,那么物體實際發(fā)生的運動就叫做那幾個運動的合運動。那幾個運動叫做這個實際運動的分運動.
特征:① 等時性;② 獨立性;③ 等效性;④ 同一性。
(2)運動的合成與分解的幾種情況:
①兩個任意角度的勻速直線運動的合運動為勻速直線運動。
②一個勻速直線運動和一個勻變速直線運動的合運動為勻變速運動,當二者共線時軌跡為直線,不共線時軌跡為曲線。
③兩個勻變速直線運動合成時,當合速度與合加速度共線時,合運動為勻變速直線運動;當合速度與合加速度不共線時,合運動為曲線運動。
二、小船過河問題
1、渡河時間最少:無論船速與水速誰大誰小,均是船頭與河岸垂直,渡河時間tmin?d,合速度方向沿v船
v合的方向。
2、位移最?。?/p>
①若v船?v水,船頭偏向上游,使得合速度垂直于河岸,船頭偏上上游的角度為cos??v水
v船,最小位移為
lmin?d。
②若v船?v水,則無論船的航向如何,總是被水沖向下游,則當船速與合速度垂直時渡河位移最小,船頭v水v船d偏向上游的角度為cos??,過河最小位移為lmin?。?dv水cos?v船
三、拋體運動
1、平拋運動定義:將物體以一定的初速度沿水平方向拋出,且物體只在重力作用下(不計空氣阻力)所做的運動,叫做平拋運動。平拋運動的性質(zhì)是勻變速曲線運動,加速度為g。
類平拋:物體受恒力作用,且初速度與恒力垂直,物體做類平拋運動。
2水平方向(x)豎直方向(y)
tanθ?vy
v?
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gtv0
①速度vx?v0vy?gt
合速度:vt?②位移x?v0ty?※
3、重要結(jié)論:
12ygtgt合位移:
x?tan ???2x2v0
xvy
①時間的三種求法:t???,在空中飛行時間由高度決定。
v0g
②vt?
v0和h有關(guān)。
③tan??2tan?,末速度偏角為位移偏角正切值的2倍,vt的反向延長線平分水平位移。
4、斜拋運動定義:將物體以一定的初速度沿與水平方向成一定角度拋出,且物體只在重力作用下(不計
空氣阻力)所做的運動,叫做斜拋運動。它的受力情況與平拋完全相同,即在水平方向上不受力,加速度為0;在豎直方向上只受重力,加速度為g。
速度:vx?v0cos?位移:x?v0cos?t
vy?v0sin??gt
y?v0sin?t?
12gt
2xvsin?v2sin2?
時間: t?水平射程:x?當??45?時,x最大。?2
v0cos?gy
四、圓周運動
1、基本物理量的描述
2?r
T2?
②角速度大小:ω=△θ/△t單位rad/s勻速圓周運動:??
T
①線速度大?。簐=△L/△t單位m/s勻速圓周運動:v?③周期T: 物體運動一周需要的時間。單位:s。④頻率f: 物體1秒鐘的時間內(nèi)沿圓周繞圓心繞過的圈數(shù)。單位:Hzf?
1T
⑤轉(zhuǎn)速n:物體1分鐘的時間內(nèi)沿圓周繞圓心繞過的圈數(shù)。單位:r/s或r/min說明:弧度rad;角速度rad/s;轉(zhuǎn)速 r/s,當轉(zhuǎn)速為r/s時,f?n3、向心加速度
(1)定義:做勻速圓周運動的物體,加速度指向圓心。(2)物理意義:線速度方向改變的快慢。
(3)方向:沿半徑方向,指向圓心。
v24?2
2??r?2r(4)大小:a?rT
(5)性質(zhì):勻速圓周運動是一個加速度大小不變、方向時刻變化的變加速曲線運動。
4、向心力
(1)定義:做圓周運動的物體所受到的沿著半徑指向圓心的合力,叫做向心力。
v24?2
2?m?r
?m2r(2)大?。篎向=mrT
(3)方向:指向圓心。
特點:是效果力,不是性質(zhì)力。向心力是做圓周運動的物體受到的沿著半徑指向圓心的力,它可以由某一個力單獨承擔,也可以是幾個力的合力,還可以是物體受到的合外力在沿半徑指向圓心方向上的分量。作用效果只是改變物體速度的方向,而不改變速度的大小。性質(zhì)力:重力、彈力、摩擦力(拉力,壓力,支持力)、電場力、磁場力(安培力,洛倫茲力)效果力:動力、阻力、下滑力、向心力(4)性質(zhì):變加速運動。
(5)勻速圓周運動:周期、頻率、角速度大小不變;向心力,向心加速度、速度大小不變,方向時刻改變。
五、生活中實際問題
1、火車彎道轉(zhuǎn)彎問題
(1)受力分析:當外軌比內(nèi)軌高時,鐵軌對火車的支持力不再是豎直向上,和重力的合力可以提供向心力,可以減輕軌和輪緣的擠壓。最佳情況是向心力恰好由支持力和重力的合力提供,鐵軌的內(nèi)、外軌均不受到側(cè)向擠壓的力。如圖所示火車受到的支持力和重力的合力的水平指向圓心,成為使火車拐彎的向心力,(2)向心力為:F向=mgtan??mg
h
火車轉(zhuǎn)彎時的規(guī)定速度為:v0?L(3)討論:當火車實際速度為v時,可有三種可能:
v?v0時,外軌向內(nèi)擠壓輪緣,提供側(cè)壓力。v?v0時,內(nèi)外軌均無側(cè)壓力,車輪擠壓磨損最小。v?v0,內(nèi)軌向外擠壓輪緣,提供側(cè)壓力。
2、拱形橋
v
2(1)汽車過拱橋時,牛二定律:mg?N?m
R
結(jié)論: A.汽車對橋面的壓力小于汽車的重力mg,屬于失重狀態(tài)。
B.汽車行駛的速度越大,汽車對橋面的壓力越小。當速度不斷增大的時候,壓力會不斷減小,當達到某一速度v?
度駛過拱形橋的最高點時,汽車與橋面的相互作用力為零,汽車只受重力,又具有水平方向的速度的,因此過最高點后汽車將做平拋運動。
v2
(2)汽車過凹橋時,牛二定律: mg?N?m
R
結(jié)論:A.汽車對橋面的壓力大于汽車的重力,屬于超重狀態(tài)。
B.汽車行駛的速度越大,汽車對橋面的壓力越大。當速度不斷增大的時候,壓力會不斷增大。
3、航天器中的失重現(xiàn)象
航天器中的人和物隨航天器一起做圓周運動,其向心力也是由重力提供的,此時重力完全用來提供向心力,不對其他物體產(chǎn)生壓力,即里面的人和物出于完全失重狀態(tài)。
4、離心運動
(1)定義:做勻速圓周運動的物體,在所受合力突然消失或者不足以提供圓周運動所需的向心力情況下,就做逐漸遠離圓心的運動,這種運動叫做離心運動。(2)本質(zhì):離心現(xiàn)象是物體慣性的表現(xiàn)。
(3)應用:洗衣機甩干桶,火車脫軌,棉花糖制作。(4)F提供?F需要離心;F提供?F需要 向心。
5、臨界問題
1.如圖所示細繩系著的小球或在圓軌道內(nèi)側(cè)運動的小球,當它們通過最高點時:(1)v?
v2
(2)v?mg?m,物體恰好通過軌道最高點,繩或軌道與物體間無作用力。
R
v2
(3)v?mg?N?m,v?N?,繩或軌道對物體產(chǎn)生向下的作用力。
R
2.在輕桿或管的約束下的圓周運動:桿和管對物體能產(chǎn)生拉力,也能產(chǎn)生支持力。當物體通過最高點時:(1)當v?0時,N?mg,桿中表現(xiàn)為支持力。(物體到達最高點的速度為0。)
v2(2)當0?vmg?N?m,v?N?,桿或軌道產(chǎn)生對物體向上的支持力。
Rv2
(3)當v?mg?m,N=0,桿或軌道對物體無作用力。
R
v2
(4)
當v?mg?N?m,v?N?,桿或軌道對物體產(chǎn)生向下的作用力。
R
第四篇:人教版高中物理必修二《曲線運動》教學設(shè)計
一、教學目標
1.知識與技能
(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.
2.方法與過程
(1)類比直線運動認識曲線運動、瞬時速度方向的判斷和曲線運動的條件;
(2)通過實驗觀察培養(yǎng)學生的實驗能力和分析歸納的能力.
3.情感態(tài)度與價值觀
激發(fā)學生學習興趣,培養(yǎng)學生探究物理問題的習慣.
二、教學重難點
1.曲線運動中瞬時速度方向的判斷
2.理解物體做曲線運動的條件
三、教學過程
1.新課導入,引入曲線運動
教師:在必修一里我們學習了直線運動,我們知道物體做直線運動時他的運動軌跡是直線,需要滿足的條件是物體所受的合力與速度的方向在同一條直線上。但在現(xiàn)實生活中,很多物體做的并非是直線運動,比如玩過山車的游客的運動、火車在其軌道上的運動、風中搖曳著的枝條的運動、人造地球圍繞地球的運動(圖片)。
問題1:在這幾幅圖片中,物體的運動軌跡有什么特點?
(運動的軌跡是一條曲線)
教師:我們把像這樣運動軌跡是曲線的運動叫做曲線運動。
設(shè)計意圖:通過復習直線運動引入生活中更為常見的曲線運動,并借助實例歸納出曲線運動的概念,幫助學生認識曲線運動。
2.曲線運動的方向
問題2:我們知道物體在做直線運動時,物體的速度方向始終是保持不變的,那么在做曲線運動時,物體的速度的方向又有什么特點呢?
(方向時刻在改變)
問題3:那么,我們該如何確定物體做曲線運動時每時每刻所對應速度的方向呢?
教師:我們來猜想一下,鋼珠從彎曲的玻璃管中滾落出來,運動方向會是下面那一種情況呢?
學生:猜想
教師:現(xiàn)在咱們從理論上分析一下,鋼珠從彎曲玻璃管中滾落出來的運動方向
當B點無限接近A點時,這條割線變成了曲線在A點的切線,這一過程中AB段的平均速度變成了A點的瞬時速度,瞬時速度的方向沿切線方向。所以鋼珠從彎曲玻璃管中滾落出來的運動方向也應該沿試管出口處的切線方向。
下面咱們通過“鋼珠滾落”的實驗視頻驗證咱們的猜想及理論推導是否正確。
學生:觀看視頻
總結(jié):曲線運動速度方向沿曲線某一點的'切線方向。
教師:所以在日常生活中我們可以看到這樣的畫
學生:砂輪打磨過程中砂輪邊緣的火星是沿砂輪邊沿的切線方向飛出;下雨天我們撐著傘將傘快速轉(zhuǎn)動時,我們發(fā)現(xiàn)雨滴不再沿著傘的邊沿豎直下落,而是沿著傘邊沿的切線方向飛出去。
教師:(思考)我們知道曲線運動每時每刻的速度方向,那曲線運動是勻速運動還是變速運動呢?
學生:變速運動,速度是矢量,曲線運動中速度的方向是不斷在變化的。
畫一畫:畫一條物體做曲線運動的軌跡,在軌跡上任意取四個點,作出在這四個點時,物體運動的方向。
設(shè)計意圖:類比直線運動中速度,從實驗猜想、理論推導再到實驗驗證以及生活中的實際應用四個角度出發(fā)組織學生對曲線運動速度方向的探討,強化學生對曲線運動時速度方向的認識,突出本節(jié)的重難點。
3.曲線運動的條件
思考:物體做曲線運動需要滿足什么條件呢?
教師我們來看一個實驗的視頻,看看鋼球在不同條件下是如何運動的學生:(描述實驗現(xiàn)象)鋼珠在沒有受到側(cè)面磁鐵的作用時做直線運動,受到側(cè)面磁鐵作用時,偏離原來直線的的運動軌跡,做曲線運動。
教師:咱們一起分析一下物體的運動情況
學生:畫出鋼球曲線運動軌跡上任意四點出的速度方向和大致的受力方向
教師:大家觀察每一點處鋼珠的受力方向和速度方向有什么特點?
學生:受力方向和速度方向都不在同一條直線上。
教師:由此我們可以得出結(jié)論,物體做曲線運動時需要滿足的條件是物體所受合力與速度的方向不在同一條直線上。
教師:大家再觀察各點的受力方向與鋼珠運動軌跡之間有什么關(guān)系?
學生:力都指向軌跡彎曲的一側(cè)。
設(shè)計意圖:通過指導學生通過視屏觀察實驗現(xiàn)象,并對對曲線運動軌跡上任意幾點速度方向及受力方向的分析得出曲線運動的條件,同時激發(fā)學生的興趣,提高學生的實驗能力和分析歸納的能力.
4.拓展
為什么 砂輪?
設(shè)計意圖:通過動手實踐強化學生對本節(jié)重點內(nèi)容的理解掌握。
5.課堂小結(jié)直線運動曲線運動概念軌跡是直線的運動軌跡是曲線的運動速度方向不變時刻在變化,沿曲線的切線方向條件物體所受的合力與速度方向在同一條直線上物體所受的合力與速度方向不在同一條直線上
設(shè)計意圖:新舊知識聯(lián)系,幫助學生建構(gòu)新的知識體系。
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第五篇:物理②必修5.1《曲線運動》教案
5.1 曲線運動
【教學目標】
1、知道什么是曲線運動。
2、知道曲線運動中速度的方向。3、理解曲線運動是一種變速運動。
4、理解物體做曲線運動的條件是所受合外力方向與速度方向不在一條直線上?!窘虒W重點】
曲線運動中的速度方向和物體做曲線運動的條件。
【 教學難點、理解并掌握物體做曲線運動的條件?!菊n時安排】
1課時 【教學過程】
(一)、引入新課:在實際生活中,飛行的鐵餅,導彈,衛(wèi)星…曲線運動是普遍發(fā)生的。曲線運動有什么特點?物體為什么會做曲線運動?本節(jié)課我們就來學習這些。
(二)、曲線運動的速度方向
1、提問:曲線運動與直線運動有什么區(qū)別?
——運動軌跡是曲線。
——速度方向時刻改變。
2、曲線運動的速度方向
(1)、在砂輪上磨刀具時,刀具與砂輪接觸處有火星沿砂輪的切線方向飛出;(2)、撐開的帶有水的傘繞著傘柄旋轉(zhuǎn),傘面上的水滴沿傘邊各點所劃圓周的切線方向飛出。
總結(jié):曲線運動中速度的方向是時刻改變的,質(zhì)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。
(3)、推理:
a:速度是矢量,既有大小,又有方向。
b:只要速度的大小、方向中的一個或兩個同時變化,就表示速度發(fā)生了變化,也就是說具有加速度。
C:曲線運動中速度的方向時刻在改變,所以曲線運動是變速運動。過渡:那么物體在什么條件下才做曲線運動呢?
(三)、物體做曲線運動的條件
【演示實驗】一個在水平面上做直線運動的鋼珠,如果從旁邊給它施加一個側(cè)向力,它的運動方向就會改變,不斷給鋼珠施加側(cè)向力,或者在鋼珠運動的路線旁放一塊磁鐵,鋼珠就偏離原來的方向而做曲線運動。
歸納得到:當運動物體所受合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。
【討論】做曲線運動的物體,其加速度的方向跟它的速度方向是否一致?
對照物體做直線運動的條件:當物體所受的合外力方向跟它的速度方向在同一直線上時,物體做直線運動。
【看書】拋出的石子,飛行的人造衛(wèi)星為什么做曲線運動? 用牛頓第二定律分析物體做曲線運動的條件:
當合力的方向與物體的速度方向在同一直線上時,產(chǎn)生的加速度也在這條直線上,物體就做直線運動。
如果合力的方向跟速度方向不在同一條直線上,產(chǎn)生的加速度就和速度成一夾角,這時,合力就不但可以改變速度的大小,而且可以改變速度的方向,物體就做曲線運動。
課堂練習:課本P83練習一(1)、(4)兩題學生討論;(2)、(3)兩題課堂練習,并點兩名學生在黑板上寫出結(jié)果。教師評講。
(四)、鞏固練習
物體在力F1、F2、F3的共同作用下做勻速直線運動,若突然撤去外力F1,則物體的運動情況是
【C、D】
A、必沿著F1的方向做勻加速直線運動 B、必沿著F1的方向做勻減速直線運動
C、不可能做勻速直線運動
D、可能做直線運動,也可能做曲線運動
(五)、課堂小結(jié)
1、運動軌跡是曲線的運動叫曲線運動。
2、曲線運動中速度的方向是時刻改變的,質(zhì)點在某一點的瞬時速度的方向是曲線在這一點的切線方向。
3、當運動物體所受合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。