第一篇:曲線運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)
《曲線運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)
泰興市第一高級(jí)中學(xué) 朱棟
一、設(shè)計(jì)思想
在舊教材中,《曲線運(yùn)動(dòng)》關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向的教學(xué),通常通過演示圓周運(yùn)動(dòng)的小球離心現(xiàn)象,演示砂輪火星痕跡實(shí)驗(yàn),采取告知的方式,讓學(xué)生知道曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向?yàn)樵撐恢玫那芯€方向,由于軌跡是瞬間性,實(shí)驗(yàn)有效性差。在新教材中,通過曲線軌道實(shí)驗(yàn)演示曲線運(yùn)動(dòng)的方向,再告知速度方向是曲線的切線方向,與舊教材相比,能獲得具體的軌跡和末速度的“方向”,但是無法證明速度方向是切線方向。
筆者通過簡(jiǎn)易自制器材,讓學(xué)生通過探究過程獲得曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向,并自己獲得如何畫曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向的方法,強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究的過程。筆者還通過當(dāng)堂設(shè)計(jì)自行車擋泥板,以便學(xué)生把自己獲得的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐,體驗(yàn)學(xué)以致用、知識(shí)有價(jià)的感受。還要求學(xué)生觀察自行車的擋泥板驗(yàn)證自己的設(shè)計(jì)作為課外作業(yè),體會(huì)STS的意義,提高科學(xué)素養(yǎng)。
二、教材分析
教學(xué)基本要求:知道什么叫曲線運(yùn)動(dòng),知道曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向,能在軌跡圖中畫出速度的(大致)方向,知道曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng),知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。
發(fā)展要求:掌握速度和合外力方向與曲線彎曲情況之間的關(guān)系。
本課是整章教學(xué)的基礎(chǔ),但不是重點(diǎn)內(nèi)容,通過實(shí)驗(yàn)和討論,讓學(xué)生體會(huì)到曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度是時(shí)刻改變的,曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),速度的方向是曲線的切線方向。
模塊的知識(shí)內(nèi)容有三點(diǎn):
1、什么是曲線運(yùn)動(dòng)(章引);
2、曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng);
3、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。
三、學(xué)情分析
在初中,已經(jīng)學(xué)過什么是直線運(yùn)動(dòng),什么是曲線運(yùn)動(dòng),也知道曲線運(yùn)動(dòng)是常見的運(yùn)動(dòng),但是不知道曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和原因。由于初中的速度概念的影響,雖然學(xué)生在第一模塊學(xué)過速度的矢量性,但是在實(shí)際學(xué)習(xí)中常常忽略了速度的方向,也就是說學(xué)生對(duì)“曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)”的掌握有困難。
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)時(shí),容易滾跑小鋼珠,要求學(xué)生小心配合。幾何作圖可能難以下手,教師可以適當(dāng)提示。學(xué)生主要的學(xué)習(xí)行為是觀察、回答、實(shí)驗(yàn)。
四、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能:
(1)知道什么叫曲線運(yùn)動(dòng);
(2)知道曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向;
(3)能在軌跡圖中畫出速度的大致方向,能在圓周運(yùn)動(dòng)軌跡中規(guī)范地畫出速度方向;
(4)知道曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng);
(5)知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件;
(6)會(huì)判斷軌跡彎曲方向(發(fā)展要求)。
2、過程與方法
(1)經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題──猜想──探究──驗(yàn)證──結(jié)論──交流的探究過程;
(2)經(jīng)歷并體會(huì)研究問題要先從粗略到精細(xì),由定性到定量,由特殊到一般再到特殊的過程;
(3)嘗試用數(shù)學(xué)幾何原理在物理研究中應(yīng)用。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)主動(dòng)細(xì)心觀察,注意關(guān)注身邊的科學(xué),積極參與學(xué)習(xí)活動(dòng)。
(2)感受到科學(xué)研究問題源于生活實(shí)踐,獲得的結(jié)論服務(wù)于生活實(shí)踐,體會(huì)學(xué)以致用的感受。
(3)初步感受下結(jié)論不能主觀而要有科學(xué)依據(jù)的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
(4)初步養(yǎng)成小心翼翼做實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣。
五、重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):體驗(yàn)獲得“曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向是切線方向”的實(shí)驗(yàn)過程。會(huì)標(biāo)出曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向。
難點(diǎn):如何獲得曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向是切線方向。如何畫出曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向。
六、教學(xué)策略與手段
在教學(xué)活動(dòng)上:體現(xiàn)學(xué)生的主體性,體現(xiàn)教師的指導(dǎo)性和服務(wù)性。在教學(xué)媒體設(shè)計(jì)上:強(qiáng)調(diào)以試驗(yàn)教學(xué)為主,以多媒體為輔助(投影問題與習(xí)題)。在教學(xué)程序上基本上按照加涅信息加工模型。引起注意──告知學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)──刺激回憶先決性的學(xué)習(xí)──呈現(xiàn)刺激材料──提供學(xué)習(xí)幫助──引出作業(yè)──提供作業(yè)──提供反饋──評(píng)價(jià)作業(yè)──促進(jìn)保持和遷移,通過問題鏈把教、學(xué)、練、評(píng)有機(jī)整合。在學(xué)習(xí)過程上:突出學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題──猜想──探究──驗(yàn)證──結(jié)論──應(yīng)用。在探究方法上:突出整合數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題。認(rèn)知過程上:突出人類的學(xué)習(xí)規(guī)律和認(rèn)知規(guī)律,即,由粗略研究到精細(xì)研究,由特殊到一般再到特殊的過程。在理念上:突出科學(xué)的研究源于生活實(shí)踐,服務(wù)于生活實(shí)踐;認(rèn)識(shí)到“下結(jié)論必須要有科學(xué)依據(jù)”。
七、課前準(zhǔn)備
學(xué)生無需預(yù)習(xí)課本,否則像已知謎底的猜謎活動(dòng)那樣,那些探究的活動(dòng)和問答沒有意義。
教師要做好教學(xué)用具準(zhǔn)備工作。車速計(jì)數(shù)碼照片;細(xì)線和擺球;礦泉水和小雨傘;砂輪、鋸條和插座;小鋼珠、黑墨水瓶、白紙,大的塑料三角板,量角尺,自制圓弧形有機(jī)玻璃,自制有機(jī)玻璃斜面,方形磁鐵。調(diào)試多媒體設(shè)備。
八、教學(xué)過程
曲線運(yùn)動(dòng)
問題一:什么樣的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng)?[投影]
師:人走路,駕車騎車、分吹雨打河流彎彎,籃球足球跑步等,飛機(jī)導(dǎo)彈衛(wèi)星宇航行星,運(yùn)動(dòng)按照運(yùn)動(dòng)軌跡分為直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng),物體運(yùn)動(dòng)的軌跡為曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)大家列舉曲線運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。
生:舉例曲線運(yùn)動(dòng)
師:曲線運(yùn)動(dòng)是很常見的運(yùn)動(dòng)。圓周運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)的一種特殊現(xiàn)象。
(教學(xué)安排,簡(jiǎn)單扼要,節(jié)約時(shí)間)
問題二:做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度有什么特點(diǎn)?[投影]
師:要研究物體的運(yùn)動(dòng),我們必須研究物體的位移、速度、加速度等物理量,本堂課我們先研究曲線運(yùn)動(dòng)的速度的大小和方向有什么特點(diǎn)。
1、做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度大小?[投影]
師:汽車?yán)锩嬗幸粋€(gè)車速計(jì)(多媒體呈現(xiàn)數(shù)碼照片),若果汽車拐彎時(shí)保持這個(gè)讀數(shù)不變,那么,汽車做直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)?它的速度大小有無變化?
師:通常情況下,汽車拐彎要減速慢行,那么,汽車的慢行拐彎時(shí),車上的車速計(jì)的讀數(shù)如何變化?車還是做曲線運(yùn)動(dòng)嗎?
師:這些事實(shí)說明,作曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度大小可以變化也可以不變(板書)。
2、做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向?[投影]
汽車的拐彎時(shí),速度方向有無變化?速度是一個(gè)矢量,它有方向性,那么做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向如何?
粗略研究(猜想):
演示1:教師演示擺球圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)(先要求學(xué)生觀察小球的運(yùn)動(dòng)方向),突然放手,小球飛出去。
演示2:教師把礦泉水到在一把小雨傘上(先要求學(xué)生觀察水滴的運(yùn)動(dòng)方向),快速旋轉(zhuǎn)小雨傘,雨滴從轉(zhuǎn)動(dòng)的小雨傘邊緣飛出。
演示3:演示砂輪火星(要求砂輪圓面朝學(xué)生,以便學(xué)生觀測(cè)大致切線方向)。
請(qǐng)學(xué)生到黑板上補(bǔ)畫出小球、水滴、火星的方向。結(jié)果學(xué)生都會(huì)畫出大致方向。
師:你們畫出的方向是精確方向還是大致方向。如何畫出精確的方向?
精細(xì)研究(探究、驗(yàn)證、結(jié)論)(重點(diǎn)難點(diǎn)):
物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),它的速度方向和運(yùn)動(dòng)軌跡方向一致。如果曲線運(yùn)動(dòng)的物體突然開始做勻速直線運(yùn)動(dòng),那么直線運(yùn)動(dòng)的方向和曲線運(yùn)動(dòng)的末速度方向一致。(采取板畫形式,師生共同回憶得出這個(gè)結(jié)論)
1、教師先演示投影:把小鋼珠放在黑墨水瓶蓋里轉(zhuǎn)一下(內(nèi)有一點(diǎn)點(diǎn)墨水),再放在半圓形有機(jī)玻璃軌道上運(yùn)動(dòng)并飛出,讓鋼珠在白紙上留下痕跡,同樣在3/5半圓周,4/5半圓周上運(yùn)動(dòng)飛出,讓學(xué)生猜測(cè)飛出方向由什么特點(diǎn)?(有機(jī)玻璃板說明:厚約5毫米,略小于小鋼珠直徑,圓弧半徑15厘米,MN邊稍長(zhǎng)些,以便過MN做直線,根據(jù)半徑大小確定圓心O位置。)
學(xué)生猜想:切線方向
師:已知圓弧半徑為15厘米。如何驗(yàn)證?請(qǐng)用幾何方法作圖驗(yàn)證。
生:標(biāo)出飛出點(diǎn)和圓心,做圓心和飛出點(diǎn)的連線,用量角尺量出該連線和飛出軌跡直線的夾角,是否90度。
2、再分組實(shí)驗(yàn),提醒同桌配合,小心鋼珠滾跑。實(shí)驗(yàn)完畢,要求作圖驗(yàn)證,并互相討論交流。
3、交流和結(jié)論:
師:要引導(dǎo)學(xué)生得出正確的科學(xué)結(jié)論:“圓周運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向”,而不能直接得出“曲線運(yùn)動(dòng)的的物體速度方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向”。
4、如何在圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡上標(biāo)注速度方向?
請(qǐng)?jiān)趫A周上任取兩點(diǎn),作出該位置的物體速度方向。并研究圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向有什么特點(diǎn)?
學(xué)生:找出圓心,做圓心和某點(diǎn)連線,再做連線的垂線,標(biāo)出箭頭(精確畫法)。
學(xué)生:不同位置,速度方向不一樣?!皥A周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)”
(特別強(qiáng)調(diào):剛才的實(shí)驗(yàn)是圓周運(yùn)動(dòng),不能得出“曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)”“曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向是切線方向”的結(jié)論)
5、一般曲線運(yùn)動(dòng)的速度情況和圓周運(yùn)動(dòng)一樣嗎?(由特殊到一般)
師邊畫邊講:圓周是特殊的曲線,一般的曲線可以看成很多很多的圓弧構(gòu)成,每一個(gè)圓弧都是圓周的一部分。所以,曲線運(yùn)動(dòng)可以看成無數(shù)個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)構(gòu)成,曲線上每一個(gè)位置的速度方向就是該點(diǎn)所在的圓周的切線方向,速度方向時(shí)刻在變化。
所以:“曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向”“曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)”[投影]。
6、如何畫一般曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向?
要求學(xué)生閱讀課文33頁關(guān)于切線的三個(gè)自然段。教師再作示范。讓學(xué)生學(xué)會(huì)粗略畫一般曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向。
第一次課堂練習(xí)(及時(shí)反饋、鞏固、評(píng)價(jià)、遷移)
1、作業(yè)本37頁第3題?!昂推健碧?hào)空間站環(huán)繞地球運(yùn)行的軌跡是直線還是曲線?運(yùn)行速度保持不變還是時(shí)刻改變。
2、作業(yè)本37頁第7題。要求在在汽車波浪形路徑上三個(gè)位置標(biāo)注速度的方向。
問題三:如何使物體做曲線運(yùn)動(dòng)?[投影]
演示投影:在投影儀上鋪上白紙,放上一個(gè)高度1厘米左右自制的有機(jī)玻璃玻璃斜坡,中間刻一條直槽。把小鋼珠放在墨水瓶蓋里轉(zhuǎn)一下,把小鋼珠放在槽中滾下,先不用磁鐵,軌跡是一條直線。(效果很好,軌跡很清晰)
師:如何使小鋼珠拐彎?
生:用磁鐵吸引。
教師演示并投影:磁鐵用電機(jī)模型里的方形磁鐵(效果很好)。
師:要使小鋼珠會(huì)彎向右側(cè),磁體放在哪一側(cè)?
生:右側(cè)。教師演示結(jié)果。
師:要使小鋼珠會(huì)彎向左側(cè),磁體放在哪一側(cè)?
生:把磁鐵放在左側(cè)。教師演示結(jié)果。
師:如果放在正下方,小鋼珠會(huì)作什么運(yùn)動(dòng)?
師:如果放在正上方,小鋼珠會(huì)作什么運(yùn)動(dòng)?
師:你認(rèn)為物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是什么?
生:運(yùn)動(dòng)物體在一個(gè)外力作用下。
師:對(duì)這個(gè)外力有什么要求?
生:外力方向與運(yùn)動(dòng)方向有個(gè)夾角?
師:外力方向和運(yùn)動(dòng)方向有什么要求嗎?
生:不能相同也不能相反,也就是不能在同一條直線。
師;如果在兩側(cè)各放一個(gè)磁鐵,小鋼珠運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)彎向哪邊?
生:那邊磁力大,彎向哪邊。
引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論(板書):
物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件:物體受到的合力的方向跟它的速度方向不在同一直線上。
鞏固練習(xí)學(xué)生演示并分析:
師:怎么樣使粉筆頭作曲線運(yùn)動(dòng)?怎么使粉筆頭作直線運(yùn)動(dòng)?原因分析。
第二次課堂練習(xí)(及時(shí)反饋、復(fù)習(xí)、鞏固、評(píng)價(jià)、遷移)
1、作業(yè)本38頁第6題:已知物體初速度方向和恒定的合外力方向,判斷物體運(yùn)動(dòng)的大致軌跡。
課堂小結(jié):[以問答題形式進(jìn)行]
2、(投影)下面說法正確的?
A.曲線運(yùn)動(dòng)的速度大小一定是變化的 B.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向一定是變化的 C.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)
D.變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)
E.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合力一定不為零。
F.合外力不為零的運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)。
G.曲線運(yùn)動(dòng)的加速度一定不為零。
H.曲線運(yùn)動(dòng)的加速度一定為零。
問題四:這些知識(shí)有什么用處?
實(shí)際應(yīng)用:給自行車設(shè)計(jì)擋泥板。
教師:如果輪子上粘有泥巴,隨車輪轉(zhuǎn)動(dòng),這些泥巴將沿什么樣方向飛出?應(yīng)該設(shè)計(jì)怎樣的檔泥板?
要求學(xué)生只畫兩個(gè)輪子,標(biāo)注前輪和后輪,在輪子上畫擋泥板。
教師投影展示學(xué)生的設(shè)計(jì)圖,請(qǐng)學(xué)生講解設(shè)計(jì)理念和依據(jù)。教師以傾聽為主,可以以問題形式提出自己疑問作為點(diǎn)評(píng),但不提供正確答案。(作為課外觀測(cè)作業(yè))
九、作業(yè)設(shè)計(jì)
教師要求學(xué)生到自行車棚觀察自行車的擋泥板。對(duì)照自己的設(shè)計(jì),做比較分析。推測(cè)設(shè)計(jì)師為什么要這樣設(shè)計(jì)。
十、知識(shí)結(jié)構(gòu)或板書設(shè)計(jì)
曲線運(yùn)動(dòng)
1、曲線運(yùn)動(dòng):物體運(yùn)動(dòng)的軌跡為曲線的運(yùn)動(dòng)。
2、曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):是變速運(yùn)動(dòng)
速度大小可以變化也可以不變
速度方向?yàn)榍芯€方向,時(shí)刻在變化
3、做曲線運(yùn)動(dòng)的條件:
物體受到的合力的方向跟它的速度方向不在同一直線上
【問題研討】
1、鋼珠的軌跡分析:
小鋼珠滾出的軌跡和有機(jī)玻璃的圓周不是重合的,如圖所示,相差一個(gè)鋼珠的半徑值,但是圓心和飛出點(diǎn)的連線與半徑還是是垂直。由于小鋼珠的半徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于圓弧的半徑,這點(diǎn)相差可以忽略。如果學(xué)生能力較強(qiáng),可以略作說明。
2、作業(yè)分析;
課堂上,學(xué)生對(duì)擋泥板的設(shè)計(jì)很感興趣,但是由于教師對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)不做肯定或否定,而是說“你們都有自行車、或者天天看到自行車,有無注意觀察,你們看到的自行車擋泥板是這么樣的?讓事實(shí)說話吧,請(qǐng)大家到停車場(chǎng)看看”。學(xué)生心理求知欲更強(qiáng)烈,課后許多學(xué)生立即去觀察。結(jié)果晚自修時(shí)就有很多學(xué)生把觀察到情形告訴我。我組織大家討論,取得意想不到的效果。這個(gè)作業(yè)很有物理味道,體現(xiàn)STS教育,學(xué)生參與度強(qiáng),觀察細(xì)致,分析有理。
分類分析:
1、大部分自行車沒有擋泥板
(學(xué)生的自行車)
2、小部分前輪的擋泥板為1/4圓周,后輪的擋泥板為1/2圓周。(教師的舊式自行車)
3、極少數(shù)自行車的后輪上有一小段斜向下或斜上翹的擋泥板,4、極少數(shù)自行車的前輪有一小段水平或弧形擋泥板。
5、大家發(fā)現(xiàn)摩托車前輪后輪都有擋泥板,并且和老式自行車的擋泥板一樣。
我們一起交流、討論、推測(cè)那些設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)的思想。歸納出幾點(diǎn):
1、賽車型自行車盡量減少車的重量和次要附件,可以不用擋泥板。
2、目前道路基本是水泥路或?yàn)r青路,泥巴很少見,擋泥板的功能淡化。
3、考慮到泥巴做斜上拋運(yùn)動(dòng),擋泥板不一定要圓弧形,也不一定要那么長(zhǎng),也不必緊緊“包住”輪子。
4、美觀需要。
2008-08-05 人教網(wǎng)
第二篇:曲線運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)專題
人教版、高一年級(jí) §6.1 曲線運(yùn)動(dòng) 的教學(xué)設(shè)計(jì)
浦江二中
賈愛英
322200
一、教材分析
本節(jié)教材主要有兩個(gè)知識(shí)點(diǎn):曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向和物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.教材一開始比較曲線運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng),提出兩者之間的明顯區(qū)別,引出曲線運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)中速度方向是時(shí)刻改變的,且質(zhì)點(diǎn)在某點(diǎn)的速度方向是曲線上該點(diǎn)的切線方向.再結(jié)合矢量的特點(diǎn),給出曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。關(guān)于物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件,教材從實(shí)驗(yàn)入手得到,再通過實(shí)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(shí)內(nèi)容和能力因素,是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的重要補(bǔ)充,是對(duì)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的進(jìn)一步理解和完善,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)的基礎(chǔ).
二、教 學(xué) 目 標(biāo):
(一、)知識(shí)與技能
l.、知道曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向,理解曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng). 2.知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)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(yàn)曲線運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)的區(qū)別.
2.體驗(yàn)曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)及它的速度方向的變化.(三、)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.能領(lǐng)略曲線運(yùn)動(dòng)的奇妙與和諧,發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲.
2.有參與科技活動(dòng)的熱情,將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐中.
三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn):
(一)教學(xué)重點(diǎn)
1.什么是曲線運(yùn)動(dòng).
2.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的方向的確定.
3.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.
(二)教學(xué)難點(diǎn)
物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.
四、教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)
五、教 學(xué)手段:
教具準(zhǔn)備:投影儀、投影片、斜面、小鋼球、小木球、條形磁鐵.
六、教學(xué)活動(dòng) [新課導(dǎo)入]
(展示問題)
師:前面我們學(xué)習(xí)過了各種直線運(yùn)動(dòng),包括勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)等.下面來看這個(gè)小實(shí)驗(yàn),判斷該物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
(演示實(shí)驗(yàn))
(1)演示自由落體運(yùn)動(dòng).
師:該運(yùn)動(dòng)的特征是什么?
生:軌跡是直線.
(2)演示平拋運(yùn)動(dòng).
師:該運(yùn)動(dòng)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(xué)過的運(yùn)動(dòng)形式,它與我們前面學(xué)過的運(yùn)動(dòng)形式有本質(zhì)的區(qū)別.前面我們學(xué)過的運(yùn)動(dòng)的軌跡都是直線,而我們現(xiàn)在看到的這種運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線,我們把這種運(yùn)動(dòng)稱為曲線運(yùn)動(dòng).
概念:軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng).
師:其實(shí)曲線運(yùn)動(dòng)是比直線運(yùn)動(dòng)普遍的運(yùn)動(dòng)情形,現(xiàn)在請(qǐng)大家舉出一些生活中的曲線運(yùn)動(dòng)的例子.
生:微觀世界里如電子繞原子核旋轉(zhuǎn);
宏觀世界里如天體運(yùn)行;
生活中如投標(biāo)搶、擲鐵餅、跳高、跳遠(yuǎn)等均為曲線運(yùn)動(dòng). [新課教學(xué)]
(一)、曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向
師:在前面學(xué)習(xí)直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)候我們已經(jīng)知道了任何確定的直線運(yùn)動(dòng)都有確定的速度方向,這個(gè)方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同或相反,現(xiàn)在我們又學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng),大家想一想我們?cè)撊绾未_定曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向?在解決這個(gè)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(yùn)動(dòng)? 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(shí)的速度沿切線方向飛出,切線方向即為火星飛出時(shí)的速度方向.對(duì)于鏈球也是同樣的道理,它們也會(huì)沿著脫離點(diǎn)的切線方向飛出.
師:剛才的幾個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡都是圓,我們總結(jié)曲線運(yùn)動(dòng)的方向沿著切線方向,但對(duì)于一般的曲線運(yùn)動(dòng)是不是也是這樣呢?下面我們來做個(gè)實(shí)驗(yàn)看一看,一般的曲線運(yùn)動(dòng)是什么情況.(演示實(shí)驗(yàn))
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(gè)斜面滾入),在軌道的束縛下鋼球做曲線運(yùn)動(dòng).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(yùn)動(dòng)的軌跡,它記錄了鋼球在A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向.拿去一段軌道.鋼球的軌道出口改在圖中B點(diǎn)且同樣的方法可以記錄鋼球在軌道B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向.觀察一下,白紙上的墨跡與軌道(曲線)有什么關(guān)系? 生:墨跡與軌道只有一個(gè)交點(diǎn),說明了墨跡所在的直線為軌道所在曲線在該點(diǎn)的切線,也就是說質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時(shí)刻)的速度的方向是在曲線的這一點(diǎn)的切線方向.
師:很好.通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們總結(jié)出了確定做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在任意一點(diǎn)的速度方向。
明確了曲線運(yùn)動(dòng)的方向之后,我們來考慮這樣一個(gè)問題:在運(yùn)動(dòng)過程中,曲線運(yùn)動(dòng)的速度和直線運(yùn)動(dòng)的速度最大的區(qū)別是什么? 生:在運(yùn)動(dòng)的過程中,直線運(yùn)動(dòng)的速度方向不發(fā)生變化,而曲線運(yùn)動(dòng)速度方向時(shí)刻在變.
師:很好.那我們由速度的性質(zhì)知,速度是矢量,既有大小又有方向.在勻變速運(yùn)動(dòng)中,速度大小發(fā)生變化,我們說這是變速運(yùn)動(dòng).而在曲線運(yùn)動(dòng)中.速度方向時(shí)刻在改變,我們也說它是變速運(yùn)動(dòng).
實(shí)際上這個(gè)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(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng).
下面我們來看幾個(gè)題目.
[課堂訓(xùn)練]
l.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是?????????????()
A.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)
B.曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向不斷地變化。但速度的大小可以不變
C.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向可能不變
D.曲線運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向一定同時(shí)改變
2.對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)中的速度的方向,下列說法正確的是???????()
A.在曲線運(yùn)動(dòng)中,質(zhì)點(diǎn)在任一位置的速度方向總是與這點(diǎn)的切線方向相同
B.在曲線運(yùn)動(dòng)中,質(zhì)點(diǎn)的速度方向有時(shí)也不一定是沿著軌跡的切線方向
C.旋轉(zhuǎn)雨傘時(shí).傘面上的水滴由內(nèi)向外做螺旋運(yùn)動(dòng),故水滴速度方向不是沿其切線方向的
D.旋轉(zhuǎn)雨傘時(shí),傘面上的水滴由內(nèi)向外做螺旋運(yùn)動(dòng),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(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)來說,在運(yùn)動(dòng)的過程中,物體速度方向始終在變化,所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng).在這個(gè)過程中.物體速度的大小是否發(fā)生變化,并不影響曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng).因此,速度大小可能變化,也可能不變.所以本題應(yīng)該選擇A
2.AD
解析:本題主要考查物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度方向,解此題只要把握一點(diǎn):不論在任何情況下,曲線運(yùn)動(dòng)速度方向總是與其軌道的切線方向一致的,所以本題應(yīng)該選擇AD
(二)、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件
師:為什么有些物體做直線運(yùn)動(dòng),有些物體做曲線運(yùn)動(dòng)呢?下面我們通過幾
個(gè)實(shí)驗(yàn)來研究以下這個(gè)問題.
[實(shí)驗(yàn)與探究]
如圖6.1—5所示的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(yùn)動(dòng)情況,記住鋼球的運(yùn)動(dòng)軌跡.
生:鋼球做直線運(yùn)動(dòng),速度逐漸減?。?/p>
師:請(qǐng)同學(xué)們來分析鋼球在桌面上的受力情況. 生:鋼球受豎直向下的重力,豎直向上的支持力,還受到滑動(dòng)摩擦力的作用. 師:摩擦力的方向如何?
生:摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上,但與運(yùn)動(dòng)方向相反.(演示實(shí)驗(yàn))在剛才實(shí)驗(yàn)中,鋼球的運(yùn)動(dòng)路徑旁邊放一塊磁鐵,重復(fù)剛才的實(shí)驗(yàn)操作,觀察鋼球在桌面上的運(yùn)動(dòng)情況.
生:鋼球做曲線運(yùn)動(dòng).
師:分析鋼球在桌面上的受力情況.
生:鋼球受豎直向下的重力,豎直向上的支持力,還受到方向與運(yùn)動(dòng)方向相反的滑動(dòng)摩擦力的作用,此外還受到磁鐵的吸引力.
師:引力的方向如何? 生:引力的方向隨著鋼球的運(yùn)動(dòng)不斷改變,但總是不與運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上.
(演示實(shí)驗(yàn))把上次實(shí)驗(yàn)用的鋼球改為同等大小的木球重復(fù)上次實(shí)驗(yàn).觀察木球運(yùn)動(dòng)情況.
生:木球做直線運(yùn)動(dòng),速度不斷減小. 師:分析木球在桌面上的受力情況.
生:木球受豎直向下的重力、豎直向上的支持力,還受到方向與運(yùn)動(dòng)方向相反的滑動(dòng)摩擦力的作用.木球并不受到磁鐵給它的吸引力.
(演示實(shí)驗(yàn))
隨手拋出一個(gè)粉筆頭,觀察粉筆頭的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
生:粉筆頭做曲線運(yùn)動(dòng).
師:分析粉筆頭的受力情況.
生:受豎直向下的重力的作用.
師:在以上幾個(gè)實(shí)驗(yàn)中,第一個(gè)鋼球只受到與運(yùn)動(dòng)方向在同一條直線上與運(yùn)動(dòng)方向垂直的力的作用,做的是直線運(yùn)動(dòng),木球同樣也受到這樣的力的作用,也是做直線運(yùn)動(dòng),而第二個(gè)鋼球受到一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向成一定夾角的力的作用,做的是曲線運(yùn)動(dòng);粉筆頭受的重力與它的運(yùn)動(dòng)方向也不在同一條直線上,粉筆頭做曲線運(yùn)動(dòng).由此我們可以得出什么樣的情況下物體會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)? 生:當(dāng)物體受到與運(yùn)動(dòng)方向不在同一條直線上的力的作用時(shí),會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng). 師:現(xiàn)在大家來看這樣一道題.如圖6.1—6所示,光滑水平桌面上放置質(zhì)量為m的物體,受到與水平方向成α角斜向上的力的作用,分析該物體的運(yùn)動(dòng)情況.
生:物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng). 師:物體的受力情況是怎樣的? 生:受豎直向下的重力、豎直向上的支持力以及拉力. 師:拉力與運(yùn)動(dòng)方向有什么關(guān)系? 生:與運(yùn)動(dòng)方向有一定角度.
師:剛才我們總結(jié)說:當(dāng)物體受到與運(yùn)動(dòng)方向成一定角度的力的作用時(shí),物體會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng),而在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,物體受的力與運(yùn)動(dòng)方向成α角,但物體并沒有做曲線運(yùn)動(dòng),這是什么原因呢? 生:對(duì)于鋼球來說,它不僅受到與運(yùn)動(dòng)方向成一定角度的力的作用.而且它所受到的合外力的方向也與運(yùn)動(dòng)方向成一定角度,鋼球做曲線運(yùn)動(dòng);對(duì)于粉筆頭來說,它所受到的重力就是它受到的合外力,與運(yùn)動(dòng)方向成一定角度,粉筆頭做曲線運(yùn)動(dòng);對(duì)于剛才實(shí)驗(yàn)中的物體來說,雖然它所受到的拉力與運(yùn)動(dòng)方向成一定角度,但物體所受的合外力仍然與運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上,所以該物體并沒有做曲線運(yùn)動(dòng).
師:那我們?cè)撊绾慰偨Y(jié)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件呢? 生:當(dāng)物體所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí).物體將做曲線運(yùn)動(dòng).
[交流與討論]
1.飛機(jī)扔炸彈,分析為什么炸彈做曲線運(yùn)動(dòng)?
2.我們騎摩托車或自行車通過彎道時(shí),我們側(cè)身騎,為什么?
3.盤山公路路面有何特點(diǎn)?火車鐵軌在彎道有何特點(diǎn)?
參考解答
1.炸彈離開飛機(jī)后由于慣性,具有與飛機(jī)同樣的水平初速度,且受重力,初速度與重力方向有一定角度,所以做曲線運(yùn)動(dòng).
2.騎摩托車或自行車通過彎道時(shí),我們和車一起做曲線運(yùn)動(dòng),這個(gè)時(shí)候人和車這個(gè)整體需要一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向成一定夾角的力來完成這個(gè)曲線運(yùn)動(dòng),我們側(cè)身正是為了提供這個(gè)力.
3.盤山公路的路面并不是水平的,而是一邊高一邊低;火車鐵軌在彎道的時(shí)候兩根鐵軌并不是一般高的,而是一個(gè)高一個(gè)低.之所以這樣設(shè)計(jì),正是因?yàn)楦鞣N車輛爬盤山公路的時(shí)候做的都是曲線運(yùn)動(dòng),火車拐彎時(shí)也是曲線運(yùn)動(dòng),這些
曲線運(yùn)動(dòng)都需要一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向成一定夾角的力來完成.盤山公路和火車鐵軌的這種設(shè)計(jì)就是為提供這個(gè)力服務(wù)的. [小結(jié)] 1.運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng). 2.曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的,質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向在曲線的這一點(diǎn)的切線上.
3.當(dāng)合外力F的方向與它的速度方向不在一條直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng).
作 業(yè) [布置作業(yè)]
教材第34頁“問題與練習(xí)”1,2,3.
七、板 書 設(shè) 計(jì)
§6.1 曲線運(yùn)動(dòng)(一、)曲線運(yùn)動(dòng)
定義:運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫做曲線運(yùn)動(dòng).
(二、)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件
當(dāng)物體所受的合力方向跟它的逮度方向不在同一直線上時(shí),物體將做曲線運(yùn)動(dòng).
(三、)曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向
質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度,沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向.(四、)曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)
曲線運(yùn)動(dòng)過程中速度方向始終在變化,因此曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng).
八、教學(xué)反思
與過去的教材相對(duì)照,盡管本書仍從砂輪落下微粒的運(yùn)動(dòng)入手,開始討論曲線運(yùn)動(dòng)的方向。但是,又有很大不同。過去是由課本描述現(xiàn)象,同時(shí)直接說出結(jié)論,本書則在學(xué)習(xí)的開始提出問題,書本不予解答,請(qǐng)學(xué)生考慮由現(xiàn)象應(yīng)該得出的結(jié)論。這類“思考與討論”、“說一說”等,都是為便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)所創(chuàng)造的條件,符合新課程的教學(xué)理念和教學(xué)目標(biāo)。
第三篇:1. 曲線運(yùn)動(dòng) 教學(xué)設(shè)計(jì) 教案
教學(xué)準(zhǔn)備
1.教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
1.知道曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向,理解曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng). 2.知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.
3.學(xué)會(huì)用作圖法和直角三角形知識(shí)解決有關(guān)位移和速度的合成、分解問題. 過程與方法
1.學(xué)會(huì)分析日常生活中的曲線運(yùn)動(dòng).
2.結(jié)合牛頓第二定律解釋物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.
3.通過紅蠟塊運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn),觀察并分析在平面直角坐標(biāo)系中研究物體的運(yùn)動(dòng)情況. 情感、態(tài)度與價(jià)值觀
曲線運(yùn)動(dòng)是物體運(yùn)動(dòng)的普遍形式,注意觀察身邊不同物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),思考產(chǎn)生不同運(yùn)動(dòng)的原因,體驗(yàn)分析實(shí)際問題的樂趣.2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)
多媒體、板書
3.教學(xué)用具 4.標(biāo)簽
教學(xué)過程
一、曲線運(yùn)動(dòng)的位移
探究交流:圖中做飛行表演的飛機(jī)正在螺旋上升,為了描述飛機(jī)的位移,選擇平面直角坐標(biāo)系可以嗎?如果不可以,應(yīng)該選擇什么樣的坐標(biāo)系?
【提示】飛機(jī)不是在一個(gè)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),所以在平面直角坐標(biāo)系中無法描述它的位移.描述飛機(jī)的位移需建立三維坐標(biāo)系.1.基本知識(shí)(1)曲線運(yùn)動(dòng)
質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng).(2)建立坐標(biāo)系
研究在同一平面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的位移時(shí),應(yīng)選擇平面直角坐標(biāo)系.(3)描述
對(duì)于做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,其位移應(yīng)盡量用坐標(biāo)軸方向的分矢量來表示. 2.思考判斷
(1)人造衛(wèi)星圍繞地球的運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng).(√)(2)研究風(fēng)箏的運(yùn)動(dòng)時(shí),可以選擇平面直角坐標(biāo)系.(×)(3)當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到某點(diǎn)時(shí),位移的分矢量可用該點(diǎn)的坐標(biāo)來表示.(√)
二、曲線運(yùn)動(dòng)的速度 探究交流
在砂輪上磨刀具時(shí),刀具與砂輪接觸處的火星沿什么方向飛出?轉(zhuǎn)動(dòng)雨傘時(shí),雨傘上的水滴沿什么方向飛出?由以上兩種現(xiàn)象你能得出什么結(jié)論? 【提示】 火星將沿砂輪與刀具接觸處的切線方向飛出,雨滴將沿傘邊上各點(diǎn)所在圓周的切線方向飛出.由這兩種現(xiàn)象可以看出,物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),在某點(diǎn)時(shí)的速度方向應(yīng)沿該點(diǎn)所在軌跡的切線方向.1.基本知識(shí)(1)速度的方向
質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度,沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向.(2)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)
做曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的速度的方向時(shí)刻發(fā)生變化,即速度時(shí)刻發(fā)生變化,因此曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng).
(3)描述
用速度在相互垂直的兩個(gè)方向的分矢量表示,這兩個(gè)分矢量叫做分速度. 2.思考判斷
(1)噴泉中斜射出的水流,其速度方向沿切線方向.(√)(2)曲線運(yùn)動(dòng)的速度可以不變.(×)(3)分速度是標(biāo)量.(×)3.曲線運(yùn)動(dòng)的速度特點(diǎn)
曲線運(yùn)動(dòng)速度的特點(diǎn):一是速度時(shí)刻改變;二是速度方向總是沿切線方向.
(1)曲線運(yùn)動(dòng)中質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻(或某一位置)的速度方向,就是質(zhì)點(diǎn)從該時(shí)刻(或該點(diǎn))脫離曲線后自由運(yùn)動(dòng)的方向,也就是曲線上這一點(diǎn)的切線方向.
(2)速度是一個(gè)矢量,既有大小,又有方向,假如在運(yùn)動(dòng)過程中只有速度大小的變化,而物體的速度方向不變,則物體只能做直線運(yùn)動(dòng).因此,若物體做曲線運(yùn)動(dòng),表明物體的速度方向發(fā)生了變化.
三.運(yùn)動(dòng)描述的實(shí)例 探究交流:在蠟塊運(yùn)動(dòng)的描述中,如果只讓玻璃管向右移動(dòng)的速度變大,蠟塊的速度如何變?
1.基本知識(shí)
(1)蠟塊的位置(如圖512所示)蠟塊沿玻璃管勻速上升的速度設(shè)為vy,玻璃管向右移動(dòng)的速度設(shè)為vx.從蠟塊開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻計(jì)時(shí),于是在時(shí)刻t,蠟塊的位置P可以用它的x、y兩個(gè)坐標(biāo)表示,x=vxt,y=vyt.(2)蠟塊的速度
四、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件 1.基本知識(shí)
(1)當(dāng)物體所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng).(2)當(dāng)物體加速度的方向與速度方向不在同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng). 2.思考判斷
(1)物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),合力一定是變力.(×)(2)物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),合力一定不為零.(√)(3)物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度一定不為零.(√)探究交流
你能總結(jié)出物體做直線運(yùn)動(dòng)的條件嗎?
五、運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和軌跡的判斷 【問題導(dǎo)思】
1.當(dāng)物體所受合力變化時(shí),加速度變化嗎?
2.當(dāng)物體所受合力與速度成銳角時(shí),物體是加速運(yùn)動(dòng),還是減速運(yùn)動(dòng)? 3.物體運(yùn)動(dòng)的軌跡如何判定?
1.物體所受合力為零或不受力時(shí),將做勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止. 2.物體所受合力不為零時(shí),若合力方向與速度方向夾角為θ,則
3.物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和軌跡的判斷方法
兩個(gè)互成角度的直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡,由兩分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及合初速度與合加速度的方向關(guān)系決定.
(1)根據(jù)合加速度是否恒定判定合運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)還是非勻變速運(yùn)動(dòng),若合加速度不變且不為零,則合運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng);若合加速度變化,則為非勻變速運(yùn)動(dòng).
(2)根據(jù)合加速度與合初速度是否共線判斷合運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng),若合加速度與合初速度在同一直線上,則合運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng),否則為曲線運(yùn)動(dòng).
4.不在一條直線上的兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的幾種可能情況(1)兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍然是勻速直線運(yùn)動(dòng).
(2)一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)與一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻變速曲線運(yùn)動(dòng).(3)兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻加速直線運(yùn)動(dòng),合運(yùn)動(dòng)的方向即兩個(gè)加速度合成的方向.
(4)兩個(gè)初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可能是勻變速直線運(yùn)動(dòng),也可能是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),當(dāng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的初速度的合速度方向與兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合加速度方向在同一直線上時(shí),合運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng),否則為勻變速曲線運(yùn)動(dòng).
5.曲線運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷方法
(1)看物體的合外力.若物體的合外力為恒力,則它做勻變速曲線運(yùn)動(dòng);若物體的合外力為變力,則它做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng).
(2)看物體的加速度.若物體的加速度不變,則它做勻變速曲線運(yùn)動(dòng);若物體的加速度變化,則它做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng).
例:關(guān)于運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),以下說法中正確的是()A.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng) B.變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng) C.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變加速運(yùn)動(dòng) D.加速度不變的運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng) 【答案】 A
六、合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)的理解 【問題導(dǎo)思】
1.合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系具備哪些特性? 2.運(yùn)動(dòng)的合成與分解滿足什么規(guī)律?
3.速度、加速度、位移都能用平行四邊形定則進(jìn)行合成嗎? 1.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)
(1)如果物體同時(shí)參與了幾個(gè)運(yùn)動(dòng),那么物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)就是合運(yùn)動(dòng),參與的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)就是分運(yùn)動(dòng).(2)物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)一定是合運(yùn)動(dòng),實(shí)際運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度,而分運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度是它的分位移、分速度、分加速度.
2.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)關(guān)系的四個(gè)特性
(1)等效性:各分運(yùn)動(dòng)的共同效果與合運(yùn)動(dòng)的效果相同.(2)等時(shí)性:各分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生和結(jié)束,時(shí)間相同.(3)獨(dú)立性:各分運(yùn)動(dòng)之間互不相干,彼此獨(dú)立,互不影響.(4)同體性:各分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)是同一物體的運(yùn)動(dòng). 3.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的求法
(1)運(yùn)動(dòng)合成與分解:已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng),叫運(yùn)動(dòng)的合成;已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng),叫運(yùn)動(dòng)的分解.
(2)運(yùn)動(dòng)合成與分解的法則:合成和分解的內(nèi)容是位移、速度、加速度的合成與分解,這些量都是矢量,遵循的是平行四邊形定則.
(3)運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法:在遵循平行四邊形定則的前提下,處理合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)關(guān)系時(shí)要靈活采用方法,或用作圖法或用解析法,依情況而定,可以借鑒力的合成和分解的知識(shí),具體問題具體分析.
注意:1.將合運(yùn)動(dòng)分解時(shí),可以分解到相互垂直的兩個(gè)方向上,也可以分解到同一條直線上或其他方向上.
2.速度的合成與分解、位移的合成與分解和力的合成與分解的方法完全相同,之前所學(xué)的力的合成與分解的規(guī)律及方法可以直接應(yīng)用.
七、小船渡河模型
例:小船要橫渡一條200 m寬的河,水流速度為3 m/s,船在靜水中的航速是5 m/s,求:
(1)當(dāng)小船的船頭始終正對(duì)對(duì)岸行駛時(shí),它將在何時(shí)、何處到達(dá)對(duì)岸?
(2)要使小船到達(dá)河的正對(duì)岸,應(yīng)如何行駛?多長(zhǎng)時(shí)間能到達(dá)對(duì)岸?(sin 37°=0.6)【答案】(1)40 s 正對(duì)岸下游120 m處(2)船頭指向與岸的上游成53°角 50 s 1.渡河時(shí)間最短問題若要渡河時(shí)間最短,由于水流速度始終沿河道方向,不能提供指向河對(duì)岸的分速度,因此只要
課堂小結(jié)
板書
5.1 曲線運(yùn)動(dòng)
1、曲線運(yùn)動(dòng)
定義:運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫做曲線運(yùn)動(dòng)。
2、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件
當(dāng)物體所受的合力方向跟它的逮度方向不在同一直線上時(shí),物體將做曲線運(yùn)動(dòng)。
3、曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向
質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度,沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。
4、曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)
曲線運(yùn)動(dòng)過程中速度方向始終在變化,因此曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。
第四篇:第五章《曲線運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)
第五章
曲線運(yùn)動(dòng)
5.1 曲線運(yùn)動(dòng)(3課時(shí))
三維教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(l)知道曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向,理解曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng);
(2)知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是所受的合外力與它的速度方向不在一條直線上。
2、過程與方法
(1)體驗(yàn)曲線運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)的區(qū)別;
(2)體驗(yàn)曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)及它的建度方向的變化。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)能領(lǐng)略曲線運(yùn)動(dòng)的奇妙與和諧,發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲;(2)有參與科技活動(dòng)的熱情,將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐中。
教學(xué)重點(diǎn):什么是曲線運(yùn)動(dòng);物體做曲線運(yùn)動(dòng)的方向的確定;物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。教學(xué)難點(diǎn):物體微曲線運(yùn)動(dòng)的條件。教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)
教具準(zhǔn)備:投影儀、投影片、斜面、小鋼球、小木球、條形磁鐵。教學(xué)過程:
第一節(jié)
曲線運(yùn)動(dòng)
(一)新課導(dǎo)入
前面我們學(xué)習(xí)過了各種直線運(yùn)動(dòng),包括勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)等。下面來看這個(gè)小實(shí)驗(yàn),判斷該物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
實(shí)驗(yàn):(1)演示自由落體運(yùn)動(dòng),該運(yùn)動(dòng)的特征是什么?(軌跡是直線)
(2)演示平拋運(yùn)動(dòng),該運(yùn)動(dòng)的特征是什么?(軌跡是曲線)
這里我們看到一種我們前面沒有學(xué)過的運(yùn)動(dòng)形式,它與我們前面學(xué)過的運(yùn)動(dòng)形式有本質(zhì)的區(qū)別。前面我們學(xué)過的運(yùn)動(dòng)的軌跡都是直線,而我們現(xiàn)在看到的這種運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線,我們把這種運(yùn)動(dòng)稱為曲線運(yùn)動(dòng)。
概念:軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng)。其實(shí)曲線運(yùn)動(dòng)是比直線運(yùn)動(dòng)普遍的運(yùn)動(dòng)情形,現(xiàn)在請(qǐng)大家舉出一些生活中的曲線運(yùn)動(dòng)的例子?(微觀世界里如電子繞原子核旋轉(zhuǎn);宏觀世界里如天體運(yùn)行;生活中如投標(biāo)搶、擲鐵餅、跳高、既遠(yuǎn)等均為曲線運(yùn)動(dòng))
(二)新課教學(xué)
1、曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向
在前面學(xué)習(xí)直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)候我們已經(jīng)知道了任何確定的直線運(yùn)動(dòng)都有確定的速度方向,這個(gè)方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同,現(xiàn)在我們又學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng),大家想一想我們?cè)撊绾未_定曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向?在解決這個(gè)問題之前我們先來看幾張圖片(如圖6.1—l、6.1—2)。
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(yùn)動(dòng)?
射出的火星是砂乾與刀具磨擦出的微粒,由于慣性,以脫離砂輪時(shí)的速度沿切線方向飛出,切線方向即為火星飛出時(shí)的速度方向。對(duì)于鏈球也是同樣的道理,它們也會(huì)沿著脫離點(diǎn)的切線方向飛出。
剛才的幾個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡都是圈,我們總結(jié)曲線運(yùn)動(dòng)的方向沿著切線方向,但對(duì)于一般的曲線運(yùn)動(dòng)是不是也是這樣呢?下面我們來做個(gè)實(shí)驗(yàn)看一看,一般的曲線運(yùn)動(dòng)是什么情況。(演示實(shí)驗(yàn))
在勻變速運(yùn)動(dòng)中,速度大小發(fā)生變化,我們說這是變速運(yùn)動(dòng),而在曲線運(yùn)動(dòng)中,速度方向時(shí)刻在改變,我們也說它是變速運(yùn)動(dòng)。
實(shí)際上這個(gè)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(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。(2)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件
演示實(shí)驗(yàn):在剛才實(shí)驗(yàn)中,鋼球的運(yùn)動(dòng)路徑旁邊放一塊磁鐵,重復(fù)剛才的實(shí)驗(yàn)操作,觀察鋼球在桌面上的運(yùn)動(dòng)情況?
(鋼球傲曲線運(yùn)動(dòng))
分析鋼球在桌面上的受力情況?(鋼球受豎直向下的重力,豎直向上的支持力,還受到方向與運(yùn)動(dòng)方向相反的滑動(dòng)摩擦力的作用,此外還受到磁鐵的吸引力。)
引力的方向如何?(引力的方向隨著鋼球的運(yùn)動(dòng)不斷改變,但總是不與運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上。)演示實(shí)驗(yàn):把上次實(shí)驗(yàn)用的鋼球改為同等大小的木球重復(fù)上次實(shí)驗(yàn),觀察木球運(yùn)動(dòng)情況?(木球做直線運(yùn)動(dòng),速度不斷減小。)
分析木球在桌面上的受力情況?(木球受豎直向下的重力、豎直向上的支持力,還受到方向與運(yùn)動(dòng)方向相反的滑動(dòng)摩擦力的作用,木球并不受到磁鐵給它的吸引力。)
演示實(shí)驗(yàn):隨手拋出一個(gè)粉筆頭,觀察粉筆頭的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?(粉筆頭做曲線運(yùn)動(dòng))
結(jié)論:當(dāng)物體所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí),物體將做曲線運(yùn)動(dòng)。
3、交流與討論
(1)飛機(jī)扔炸彈,分析為什么炸彈做曲線運(yùn)動(dòng)?
(2)我們騎摩托車或自行車通過彎道時(shí),我們側(cè)身騎,為什么?(3)盤山公路路面有何特點(diǎn)?火車鐵軌在彎道有何特點(diǎn)?
4、小結(jié):
(1)運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng)。
(2)曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的,質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向在曲線的這一點(diǎn)的切線上。(3)當(dāng)合外力F的方向與它的速度方向有一夾角時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)。
板書設(shè)計(jì):
5.1 曲線運(yùn)動(dòng)
1、曲線運(yùn)動(dòng)
定義:運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫做曲線運(yùn)動(dòng)。
2、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件
當(dāng)物體所受的合力方向跟它的逮度方向不在同一直線上時(shí),物體將做曲線運(yùn)動(dòng)。
3、曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向
質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度,沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。
4、曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)
曲線運(yùn)動(dòng)過程中速度方向始終在變化,因此曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。
5.2平拋運(yùn)動(dòng)(2課時(shí))
三維教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)在具體情景中,知道合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)分別是什么,知道其同時(shí)性和獨(dú)立性;(2)知道運(yùn)動(dòng)的合成與分解,理解運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵循平行四邊形定則;(3)會(huì)用作圖和計(jì)算的方法,求解位移和速度的合成與分解問題。
2、過程與方法
(1)通過對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)的觀察和思考,了解一個(gè)運(yùn)動(dòng)可以與幾個(gè)不同的運(yùn)動(dòng)效果相同,體會(huì)等效替代的方法;(2)通過觀察和思考演示實(shí)驗(yàn),知道運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性.學(xué)習(xí)化繁為筒的研究方法;(3)掌握用平行四邊形定則處理簡(jiǎn)單的矢量運(yùn)算問題。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過觀察,培養(yǎng)觀察能力;
(2)通過討論與交流,培養(yǎng)勇于表達(dá)的習(xí)慣和用科學(xué)語言嚴(yán)謹(jǐn)表達(dá)的能力。
教學(xué)重點(diǎn)
(1)明確一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)可以等效為兩個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)的合成或等效分解為兩個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng);(2)理解運(yùn)動(dòng)合成、分解的意義和方法。
教學(xué)難點(diǎn):分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性和獨(dú)立性;應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成和分解方法分析解決實(shí)際問題。教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)教學(xué)用具:演示紅蠟燭運(yùn)動(dòng)的有關(guān)裝置。教學(xué)過程:
第二節(jié)
平拋運(yùn)動(dòng)
(一)新課導(dǎo)入
上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng)的定義,性質(zhì)及物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件,先來回顧一下這幾個(gè)問題:什么是曲線運(yùn)動(dòng)?(運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)。)
怎樣確定做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在某一時(shí)刻的速度方向?(質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。)
物體在什么情況下做曲線運(yùn)動(dòng)?(當(dāng)物體所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)。)
通過上節(jié)課的學(xué)習(xí),我們對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)有了一個(gè)大致的認(rèn)識(shí),但我們還投有對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行深入的研究,要研究曲線運(yùn)動(dòng)需要什么樣的方法呢?這節(jié)課我們就來研究這個(gè)問題。
(二)新課教學(xué)
我們先來回想一下我們是怎樣研究直線運(yùn)動(dòng)的,同學(xué)們可以從如何確定質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移來考慮??梢匝刂矬w或質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡建立直線坐標(biāo)系,通過物體或質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)的變化可以確定其位移,從而達(dá)到研究物體運(yùn)動(dòng)過程的目的。
下面我們就來探究一下怎樣應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解來研究曲線運(yùn)動(dòng)。
演示實(shí)驗(yàn):如圖6.2—l所示,在一端封閉、長(zhǎng)約l m的玻璃管內(nèi)注滿清水,水中放一紅蠟做的小圓柱體R,將玻璃管的開口端用膠塞塞緊。(圖甲)
將這個(gè)玻璃管倒置(圖乙),蠟塊R就沿玻璃管上,如果旁邊放一個(gè)米尺,可以看到蠟塊上升的速度大致不變,即蠟塊做勻連直線運(yùn)動(dòng)。
再次將玻璃管上下顛倒,在蠟塊上升的同時(shí)將玻璃管水平向右勻速移動(dòng),觀察蠟塊的運(yùn)動(dòng)。(圖丙)
1、蠟塊的位置
蠟塊在兩個(gè)方向上做的都是勻速直線運(yùn)動(dòng),所以x、y可以通過勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式x=vt獲得,即:
x=vxt
y=vyt
2、蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡
我們可以先從公式(1)中解出t t=x/vx
y=vy x/vx
現(xiàn)在我們對(duì)公式④進(jìn)行數(shù)學(xué)分析,看看它究竟代表的是一條什么樣的曲線呢?
由于蠟塊在x、y兩個(gè)方向上做的都是勻速直線運(yùn)動(dòng),所以vy、vx都是常量.所以vy /vx也是常量,可見公式④表示的是一條過原點(diǎn)的傾斜直線。
3、蠟塊的位移
在坐標(biāo)系中,線段OP的長(zhǎng)度就代表了物體位移的大小?,F(xiàn)在我找一位同學(xué)來計(jì)算一下這個(gè)長(zhǎng)度。
因?yàn)樽鴺?biāo)系中的曲線就代表了物體運(yùn)動(dòng)的軌跡,所以我們只要求出該直線與x軸的夾角θ就可以了。要求"我們只要求出它的正切就可以了。
tanθ==vy /vx
這樣就可以求出θ,從而得知位移的方向。
4、交流與探究
現(xiàn)在我們探討了蠟塊在玻璃管中的運(yùn)動(dòng),請(qǐng)大家考慮實(shí)際生活中我們遇到的哪些物體的運(yùn)動(dòng)過程與蠟塊相似?典型事例:小船過河,5、蠟塊的速度
根據(jù)我們前面學(xué)過的速度的定義,物體在某過程中的速度等于該過程的位移除以發(fā)生這段位移所需要的時(shí)間,即前面我們已經(jīng)求出了蠟塊在任意時(shí)刻的位移的大小
所以我們可以直接計(jì)算蠟塊的位移,直接套入速度公式我們可以得到什么樣的速度表達(dá)式?帶人公式可得:
分析這個(gè)公式我們可以得到什么樣的結(jié)論?
vy /vx都是常量,生變化的,即蠟塊做的是勻速運(yùn)動(dòng)。
我們就可以得出運(yùn)動(dòng)合成與分解的概念了:
也是常量。也就是說蠟塊的速度是不發(fā)由分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)的過程叫做運(yùn)動(dòng)的合成; 由合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)的過程叫做運(yùn)動(dòng)的分解。思考與討論
如果物體在一個(gè)方向上的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng),在與它垂直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。合運(yùn)動(dòng)的軌跡是什么樣的?(參考提示:勻速運(yùn)動(dòng)的速度V1和勻速運(yùn)動(dòng)的初速度的合速度應(yīng)如圖6.2—3所示,而加速度a與v2同向,則a與v合必有夾角,因此軌跡為曲線。)
下面我們來看一個(gè)通過運(yùn)動(dòng)的合成與分解解決實(shí)際問題的例子。課堂訓(xùn)練
(1)關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成,下列說法中正確的是?????????????()A.合運(yùn)動(dòng)的速度一定比每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度大 B.兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),一定是勻速直線運(yùn)動(dòng) C.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),一定是直線運(yùn)動(dòng) D.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,一定與它們的合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等
(2)如果兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度大小相等.且為定值,則以下說法中正確的是??()A.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)夾角為零,合速度最大
B.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)夾角為90°,合速度大小與分速度大小相等 C.合速度大小隨分運(yùn)動(dòng)的夾角的增大而減小
D.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)夾角大于120°,合速度的大小等于分速度
(3)小船在靜水中的速度是v,今小船要渡過一河流,渡河時(shí)小船朝對(duì)岸垂直劃行,若航行至中心時(shí),水流速度突然增大,則渡河時(shí)間將?????????()A.增大
B.減小
C.不變
D.無法確定
小結(jié):這節(jié)課我們學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容是探究曲線運(yùn)動(dòng)的基本方法——運(yùn)動(dòng)的合成與分解。這種方法在應(yīng)用過程中遵循平行四邊形定則,在實(shí)際的解題過程中,通常選擇實(shí)際看到的運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng),其他的運(yùn)動(dòng)為分運(yùn)動(dòng)。
運(yùn)動(dòng)的合成與分解包括以下幾方面的內(nèi)容:速度的合成與分解;位移的合成與分解;加速度的合成與分解。
合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)之間還存在如下的特點(diǎn):獨(dú)立性原理:各個(gè)分運(yùn)動(dòng)之間相互獨(dú)立,互不影響。等時(shí)性原理,合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)總是同時(shí)開始,同時(shí)結(jié)束,它們所經(jīng)歷的時(shí)間是相等的。
板書設(shè)計(jì):
5.3實(shí)驗(yàn):研究平拋運(yùn)動(dòng)(3課時(shí))
三維教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)理解平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng),其加速度為g;(2)掌握拋體運(yùn)動(dòng)的位置與速度的關(guān)系。
2、過程與方法
(1)掌握平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),能夠運(yùn)用平拋規(guī)律解決有關(guān)問題;(2)通過例題分析再次體會(huì)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)有參與實(shí)驗(yàn)總結(jié)規(guī)律的熱情,從而能更方便地解決實(shí)際問題;(2)通過實(shí)踐,鞏固自己所學(xué)的知識(shí)。教學(xué)重點(diǎn):分析歸納拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
教學(xué)難點(diǎn):應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析歸納拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備:平拋運(yùn)動(dòng)演示儀、自制投影片
教學(xué)過程:
第三節(jié)
實(shí)驗(yàn):研究平拋運(yùn)動(dòng)
(一)新課導(dǎo)入
上一節(jié)我們已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)探究出平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向和水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)有了感性認(rèn)識(shí)。這一節(jié)我們將從理論上對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律作進(jìn)一步分析,學(xué)習(xí)和體會(huì)在水平面上應(yīng)用牛頓定律的方法,并通過應(yīng)用此方法去分析沒有感性認(rèn)識(shí)的拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
(二)新課教學(xué)
1、拋體的位置
我們以平拋運(yùn)動(dòng)為例來研究拋體運(yùn)動(dòng)所共同具有的性質(zhì)。
首先我們來研究初速度為v的平拋運(yùn)動(dòng)的位置隨時(shí)間變化的規(guī)律。用手把小球水平拋出,小球從離開手的瞬間(此時(shí)速度為v,方向水平)開始,做平拋運(yùn)動(dòng),我們以小球離開手的位置為坐標(biāo)原點(diǎn),以水平拋出的方向?yàn)閤軸的方向,豎直向下的方向?yàn)閥軸的方向,建立坐標(biāo)系,并從這一瞬間開始計(jì)時(shí)。
在拋出后的運(yùn)動(dòng)過程中,小球受力情況如何?(小球只受重力,重力的方向豎直向下,水平方向不受力。)
那么,小球在水平方向有加速度嗎,它將怎樣運(yùn)動(dòng)?(小球在水平方向沒有加速度,水平方向的分速度將保持v不變,做勻速直線運(yùn)動(dòng)。)
那么,小球的運(yùn)動(dòng)就可以看成是水平和豎直兩個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)的合成。t時(shí)間內(nèi)小球合位移是:
若設(shè)s與+x方向(即速度方向)的夾角為θ,如圖6.4—1,則其正切值如何求?
2、拋體的速度
由于運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性,那么大家能否根據(jù)前面的結(jié)論得到物體做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間?
這說明了什么問題?(這說明了平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移不僅與初速度有關(guān)系,還與物體的下落高度有關(guān))利用運(yùn)動(dòng)合成的知識(shí),結(jié)合圖6.4—2,求物體落地速度是多大?結(jié)論如何?
平拋運(yùn)動(dòng)常分解成水平方向和豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)來處理,由于豎直分運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的公式和特點(diǎn)均可以在此應(yīng)用。另外,有時(shí)候根據(jù)具體情況也可以將平拋運(yùn)動(dòng)沿其他方向分解。
3、斜拋運(yùn)動(dòng)
如果物體拋出時(shí)的速度不是沿水平方向,而是斜向上方或斜向下方的(這種情況稱為斜拋),它的受力情況是什么樣的?加速度又如何?(它的受力情況與平拋完全相同,即在水平方向仍不受力,加速度仍是0;在豎直方向仍只受重力,加速度仍為g)
實(shí)際上物體以初速度v沿斜向上或斜向下方拋出,物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng),如何表示?與平拋是否相同?(斜拋運(yùn)動(dòng)沿水平方向和豎直方向初速度與平拋不同,分別是vx=vcosθ和vy=sinθ)
由于物體運(yùn)動(dòng)過程中只受重力,所以水平方向速度vx=vcosθ保持不變,做勻速直線運(yùn)動(dòng);而豎直方向上因受重力作用,有豎直向下的重力加速度J,同時(shí)有豎直向上的初速度vy=sinθ,因此做勻減速運(yùn)動(dòng)(是豎直上拋運(yùn)動(dòng),當(dāng)初速度向斜下方,豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為豎直下拋運(yùn)動(dòng)),當(dāng)速度減小到。時(shí)物體上升到最高點(diǎn),此時(shí)物體由于還受到重力,所以仍有一個(gè)向下的加速度g,將開始做豎直向下的加速運(yùn)動(dòng)。因此,斜拋運(yùn)動(dòng)可以看成是水平方向速度為vx=vcosθ的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向初速度為vy=sinθ的豎直上拋或豎直下拋運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。
斜拋運(yùn)動(dòng)分斜上拋和斜下拋(由初速度方向確定)兩種,下面以斜上拋運(yùn)動(dòng)為例討論:
斜拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是什么?(特點(diǎn):加速度a=g,方向豎直向下,初速度方向與水平方向成一夾角θ斜向上,θ=90°時(shí)為豎直上拋或豎直下拋運(yùn)動(dòng)θ=0°時(shí)為平拋運(yùn)動(dòng))
常見的處理方法:
第一、將斜上拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng),這樣有由此可以得到哪些特點(diǎn)?
由此可得如下特點(diǎn):a.斜向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與斜向下運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等;b.從軌道最高點(diǎn)將斜拋運(yùn)動(dòng)分為前后兩段具有對(duì)稱性,如同一高度上的兩點(diǎn),速度大小相等,速度方向與水平線的夾角相同。
第二、將斜拋運(yùn)動(dòng)分解為沿初速度方向的斜向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),用矢量合成法則求解。
第三、將沿斜面和垂直斜面方向作為x、y軸,分別分解初速度和加速度后用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題。
交流與討論
對(duì)于斜拋運(yùn)動(dòng)我們只介紹下船上拋和斜下拋的研究方法,除了平拋、斜上拋、斜下拋外,拋體運(yùn)動(dòng)還包括豎直上拋和豎直下拋,請(qǐng)大家根據(jù)我們研究前面幾種拋體運(yùn)動(dòng)的方法來研究一下豎直上拋和豎直下拋。
參考解答:對(duì)于這兩種運(yùn)動(dòng)來說,它們都是直線運(yùn)動(dòng),但這并不影響用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法來研究它們。這個(gè)過程我們可以仿照第一節(jié)中我們介紹的勻加速運(yùn)動(dòng)的分解過程,對(duì)豎直上拋運(yùn)動(dòng),設(shè)它的初速度為v0,那么它的速度就可以寫成v= v0—gt的形式,位移寫成x= v0t—g t2/2的形式。那這樣我們就可以進(jìn)行分解了。把速度寫成v1= v0,v2=—gt的形式,把位移寫成xl= v0t,x2= —g t2/2的形式,這樣我們可以看到,豎直上拋運(yùn)動(dòng)被分解成了一個(gè)豎直向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)豎直向上的勻減速運(yùn)動(dòng)。對(duì)于豎直下拋運(yùn)動(dòng)可以采取同樣的方法進(jìn)行處理。小結(jié):
(1)具有水平速度的物體,只受重力作用時(shí),形成平拋運(yùn)動(dòng)。
(2)平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平勻蓬運(yùn)動(dòng)和豎直自由落體運(yùn)動(dòng).平拋位移等于水平位移和豎直位移的矢量和;平拋瞬時(shí)速度等于水平速度和豎直速度的矢量和。(3)平拋運(yùn)動(dòng)是一種勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。
(4)如果物體受到恒定合外力作用,并且合外力跟初速度垂直,形成類似平拋的勻變速曲線運(yùn)動(dòng),只需把公式中的g換成a,其中a=F合/m.說明:
(1)干拋運(yùn)動(dòng)是學(xué)生接觸到的第一個(gè)曲線運(yùn)動(dòng),弄清其成固是基礎(chǔ),水平初速度的獲得是同題的關(guān)鍵,可歸納眾兩種;第一、物體被水平加速:水平拋出、水干射出、水平?jīng)_擊等;第二、物體與原來水平運(yùn)動(dòng)的載體脫離,由于慣性而保持原來的水平速度。
(2)平拋運(yùn)動(dòng)的位移公式和速度公式中有三個(gè)含有時(shí)間t,應(yīng)根據(jù)不同的已知條件來求時(shí)間。但應(yīng)明確:平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間完全由拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的豎直高度確定(在不高的范國(guó)內(nèi)g恒定),與拋出的速度無關(guān)。
第四節(jié) 圓周運(yùn)動(dòng)(3課時(shí))
三維教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)認(rèn)識(shí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念,理解線速度的概念,知道它就是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度;理解角速度和周期的概念,會(huì)用它們的公式進(jìn)行計(jì)算;
(2)理解線速度、角速度、周期之間的關(guān)系:v=rω=2πr/T;(3)理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。
2、過程與方法
(1)運(yùn)用極限法理解線速度的瞬時(shí)性.掌握運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)如何去分析有關(guān)問題;(2)體會(huì)有了線速度后.為什么還要引入角速度.運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)推導(dǎo)角速度的單位。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過極限思想和數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用,體會(huì)學(xué)科知識(shí)間的聯(lián)系,建立普遍聯(lián)系的觀點(diǎn);(2)體會(huì)應(yīng)用知識(shí)的樂趣.激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。
教學(xué)重點(diǎn):線速度、角速度、周期的概念及引入的過程,掌握它們之間的聯(lián)系。教學(xué)難點(diǎn):理解線速度、角速度的物理意義及概念引入的必要性。教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)
教具準(zhǔn)備:多媒體教學(xué)課件;用細(xì)線拴住的小球;實(shí)物投影儀。教學(xué)過程:
(一)新課導(dǎo)入
請(qǐng)同學(xué)觀看兩個(gè)物體所做的曲線運(yùn)動(dòng),并請(qǐng)注意觀察它們的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):
第一個(gè):老師用事先準(zhǔn)備好的用細(xì)線拴住的小球,演示水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng);
第二個(gè):課件展示同學(xué)們熟悉的手表指針的走動(dòng).(它們的軌跡是一個(gè)圓)這就是我們今天要研究的圓周運(yùn)動(dòng)。
(二)新課教學(xué)
行駛中的汽車輪子,公園里的“大轉(zhuǎn)輪”,自行車上的各個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分。日常生活和生產(chǎn)實(shí)踐中做圓周運(yùn)動(dòng)的物體可以說是“舉不勝舉”。同學(xué)們所列舉的這些做圓周運(yùn)動(dòng)物體上的質(zhì)點(diǎn),哪些運(yùn)動(dòng)得較慢?哪些運(yùn)動(dòng)得更快?我們應(yīng)該如何比較它們運(yùn)動(dòng)的快慢呢?下面就請(qǐng)同學(xué)們對(duì)自行車上的各個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分,圍繞課本 “思考與討論”中提出的問題,前后每四人一組進(jìn)行討論。交流與討論
開始討論時(shí),學(xué)生之間有激烈的爭(zhēng)論,各人考慮的出發(fā)點(diǎn)不一樣,思考的角度不同。有人認(rèn)為小齒輪、后輪上各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢一樣,因?yàn)樗鼈兪且黄疝D(zhuǎn)動(dòng)的;有人認(rèn)為大齒輪、小齒輪各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢一樣,因?yàn)樗鼈兪怯面湕l連在一起轉(zhuǎn)動(dòng)的,等等。這時(shí)需要老師的引導(dǎo),你衡量快慢的標(biāo)準(zhǔn)是什么?你從哪個(gè)角度去進(jìn)行比較的?
引導(dǎo)學(xué)生過渡到對(duì)描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量——線速度的學(xué)習(xí)上來。
1、線速度
我們?cè)?jīng)用速度這個(gè)概念來描述物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的快慢,那么我們能否繼續(xù)用這個(gè)概念來描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢呢?如果能,該怎樣定義?下面就請(qǐng)同學(xué)們自主學(xué)習(xí)課本第45頁上有關(guān)線速度的內(nèi)容:給出閱讀提綱,學(xué)生先歸納,然后師生互動(dòng)加深學(xué)習(xí)。閱讀提綱:
線速度的物理意義?
線速度的定義(和直線運(yùn)動(dòng)中速度定義的比較)?
線速度的定義式?
線速度的瞬時(shí)性/ 自主閱讀,積極思考,然后每四人一組進(jìn)行討論、交流,形成共識(shí)。線速度的物理意義反映了質(zhì)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)通過的弧長(zhǎng)的多少。線速度是利用物體通過的弧長(zhǎng)與所用時(shí)間的比值來定義的。線速度也是矢量,其運(yùn)動(dòng)過程中方向在不斷變化著,因此要注意其瞬時(shí)性。勻速圓周運(yùn)動(dòng)的“勻速”,不是真正的勻速,而是指速度的大小不變??
結(jié)論:勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)。
2、角速度
教師出示課件展示手表指針的轉(zhuǎn)動(dòng),提出問題:
根據(jù)線速度的定義,請(qǐng)你比較手表指針中點(diǎn)和端點(diǎn)線速度的大???
同一根指針上不同的點(diǎn),其線速度大小卻不一樣,而它們是應(yīng)該有共同點(diǎn)的。因此這就需要我們?nèi)ニ伎迹好枋鰣A周運(yùn)動(dòng)的快慢,除了用線速度外,還有沒有其他方法?閱讀提綱:
角速度的物理意義? 角速度的定義? 角速度的定義式?
角速度能把同一物體上各點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的共同點(diǎn)反映出來。角速度大反映了物體轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢?? 總結(jié):
(1)物理意義:描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過的圓心角的快慢.
(2)定義:在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中.連接運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑轉(zhuǎn)過△θ的角度跟所用時(shí)間△t的比值,就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的角速度.(3)定義式:ω=△θ/△t
3、角速度的單位
每接觸一個(gè)新的物理量,我們都要關(guān)心它的物理單位是什么,那么線建度的單位是米/秒,角速度的單位又是什么呢?下面就請(qǐng)同學(xué)們自主學(xué)習(xí)課本第46頁上有關(guān)角速度的內(nèi)容,課件投影出閱讀提綱; 怎樣度量圓心角的大???弧度這個(gè)單位是如何得到的?在計(jì)算時(shí)要注童什么? 國(guó)際單位制中,角速度的單位是什么?
有人說,勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度不變的運(yùn)動(dòng),也是角速度不變的運(yùn)動(dòng),這兩種說法正確嗎?為什么? 總結(jié):
(1)圓心角θ的大小可以用弧長(zhǎng)和半徑的比值來描述,這個(gè)比值是沒有單位的,為了描述問題的方便,我們“給”這個(gè)比值一個(gè)單位,這就是弧度?;《炔皇峭ǔV罅x上的單位。計(jì)算時(shí),不能將弧度帶進(jìn)算式中。(2)國(guó)際單位制中,角速度的單位是弧度/秒(rad/s)。
(3)這一句話是錯(cuò)誤的,因?yàn)榫€速度是矢量,其方向在不斷變化,勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度大小不變的運(yùn)動(dòng),后一句話是正確的,因?yàn)榻撬俣仁遣蛔兊模ㄈ绻袑W(xué)生提出角速度是矢量嗎?教師可明確說是矢量,但高中階段不研究其方向,而不能違背科學(xué)說角速度是標(biāo)量)。
教材中還提到了描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的兩種方法,它們是什么?單位如何?閱讀教材第46頁的有關(guān)內(nèi)容,掌握轉(zhuǎn)速和周期的概念。
4、線速度與角速度的關(guān)系
線速度和角速度都能描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢,它們之間有何關(guān)系呢?下面請(qǐng)同學(xué)們依據(jù)剛學(xué)過的線速度和角速度的概念和定義,推導(dǎo)出線速度和角速度的關(guān)系v=rω
點(diǎn)評(píng):通過推導(dǎo),加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,掌握知識(shí)間的聯(lián)系.到此,教師還需引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考;以上都能描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的線速度、角速度、轉(zhuǎn)速和周期,除了有以上的聯(lián)系外,還有沒有不同的地方?如果學(xué)生通過討論發(fā)現(xiàn)周期這一概念更能突顯出圓周運(yùn)動(dòng)的周期性和重復(fù)性,將使學(xué)生對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。
板書設(shè)計(jì):
第四節(jié)
圓周運(yùn)動(dòng)
1、描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)物理量
(1)線速度
1.定義:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體通過的弧長(zhǎng)與所用時(shí)間的比值 2.公式:v=△l/△t單位:m/s(s是弧長(zhǎng).非位移)3.物理意義:(2)角速度
1.定義:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的半徑掃過的角度與所用時(shí)間的比值 2.公式:ω=△θ/△t. 3.單位:rad/s 4.物理意義:(3)轉(zhuǎn)速和周期
2、線速度,角速度、周期間的關(guān)系
v=rω=2πr/T
ω=2π/T
5.5向心加速度(2課時(shí))
三維教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)理解速度變化量和向心加速度的概念;(2)知道向心加速度和線速度、角速度的關(guān)系式;(3)能夠運(yùn)用向心加速度公式求解有關(guān)問題。
2、過程與方法:體會(huì)速度變化量的處理特點(diǎn),體驗(yàn)向心加速度的導(dǎo)出過程,領(lǐng)會(huì)推導(dǎo)過程中用到的數(shù)學(xué)方法,教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生自主閱讀、思考、討論、交流學(xué)習(xí)成果。
3、情感、與價(jià)值觀:培養(yǎng)學(xué)生思維能力和分析問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生探究問題的熱情,樂于學(xué)習(xí)的品質(zhì)。特別是“做一做”的實(shí)施,要通過教師的引導(dǎo)讓學(xué)生體會(huì)成功的喜悅。
教學(xué)重點(diǎn):理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)中加速度的產(chǎn)生原因,掌握向心加速度的確定方法和計(jì)算公式。教學(xué)難點(diǎn):向心加速度方向的確定過程和向心加速度公式的推導(dǎo)與應(yīng)用。教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備:多媒體輔助教學(xué)設(shè)備等
教學(xué)過程:
第五節(jié)
向心加速度
(一)新課導(dǎo)入
通過前面的學(xué)習(xí),我們已經(jīng)知道,做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度一定是變化的。即使是我們上一堂課研究的勻速圓周運(yùn)動(dòng),其方向仍在不斷變化著。換句話說,做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,一定有加速度。圓周運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng),那么做圓周運(yùn)動(dòng)的物體,加速度的大小和方向如何確定呢?——這就是我們今天要研究的課題。
(二)新課教學(xué)
1、感知加速度的方向
請(qǐng)同學(xué)們看兩例:(展示多媒體動(dòng)態(tài)投影圖6.6—1和圖6.6—2)并提出問題。
(1)圖6.6—1中的地球受到什么力的作用?這個(gè)力可能沿什么方向?(感覺上應(yīng)該受到指向太陽的引力作用)
(2)圖6.6—2中的小球受到幾個(gè)力的作用?這幾個(gè)力的合力沿什么方向?(小球受到重力、支持力和繩子的拉力三個(gè)力的作用,其合力即為繩子的拉力,其方向指向圓心。)
可能有些同學(xué)有疑惑,即我們這節(jié)課要研究的是勻逮圓周運(yùn)動(dòng)的加速度,可是上兩個(gè)例題卻在研究物體所受的力,這不是“南轅北轍”了嗎?(根據(jù)牛頓第二定律可知,知道了物體所受的合外力,就可以知道物體的加速度,可能是通過力來研究加速度吧。)
我們之前沒有研究過曲線運(yùn)動(dòng)的加速度問題,特別是加速度的方向較難理解,而牛頓第二定律告訴我們,物體的加速度方向總是和它的受力方向一致,這個(gè)關(guān)系不僅對(duì)直線運(yùn)動(dòng)正確,對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)也同樣正確。所以先通過研究力來感知加速度,特別是加速度的方向。但我們具體研究時(shí)仍要根據(jù)加速度的定義來進(jìn)行,為了進(jìn)一步增加感性認(rèn)識(shí),請(qǐng)同學(xué)們?cè)倥e出幾個(gè)類似的做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例,并就剛才討論的類似問題進(jìn)行說明。
做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的力或合外力指向圓心,所以物體的加速度也指向圓心,是不是由此可以得出結(jié)論:“任何物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度都指向圓心”?暫時(shí)不能,因?yàn)樯厦嬷谎芯苛擞邢薜膶?shí)例,還難以得出一般性的結(jié)論。然而,這樣的研究十分有益,因?yàn)樗鼜?qiáng)烈地向我們提示了問題的答案,給我們指出了方向。
下面我們將對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向作一般性的討論。
2、速度變化量
請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材“速度變化量”部分,同時(shí)在練習(xí)本上畫出物體加速運(yùn)動(dòng)和減速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度變化量△v的圖示,思考并回答問題:速度的變化量△v是矢量還是標(biāo)量? 如果初速度v1和末速度v2不在同一直線上,如何表示速度的變化量△v?
認(rèn)真閱讀教材,思考問題,在練習(xí)本上畫出物體加速運(yùn)動(dòng)和減速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度變化量的圖示。每小組4人進(jìn)行交流和討論:如果初速度v1和末速度v2不在同一直線上,如何表示速度的變化量△v?
3、向心加速度
請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材“向心加速度”部分,分析投影圖6.6—6.并思考以下問題: 結(jié)論:當(dāng)△t很小很小時(shí),△v指向圓心。
上面的推導(dǎo)不涉及“地球公轉(zhuǎn)“小球繞圖釘轉(zhuǎn)動(dòng)”等具體的運(yùn)動(dòng),結(jié)論具有一般性:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度指向圓心,這個(gè)加速度稱為向心加速度。勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向明確了,它的大小與什么因素有關(guān)呢?下面請(qǐng)大家按照課本第5l頁“做一做”欄目中的提示,在練習(xí)本上推導(dǎo)出向心加速度的表達(dá)式。也就是下面這兩個(gè)表達(dá)式:aN=v2/r , aN=rω
2思考與討論:引導(dǎo)學(xué)生思考并完成課本第5l頁“思考與討論”欄目中提出的問題,可將同一觀點(diǎn)的學(xué)生編為一組,不同組之間進(jìn)行辯論,深化本節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容。
板書設(shè)計(jì):
第五節(jié)
向心加速度
1、感知做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度的方向
2、速度變化量的求法
3、向心加速度
(1)名稱的由來
(2)表達(dá)式:aN=v2/r , aN=rω
2(3)對(duì)兩種表達(dá)式的比較、分析
5.6向心力(3課時(shí))
三維教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)理解向心力的概念及其表達(dá)式的確切含義;
(2)知道向心力大小與哪些因素有關(guān),并能用來進(jìn)行計(jì)算;
(3)知道在變速圓周運(yùn)動(dòng)中,可用上述公式求質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的向心力和向心加速度。
2、過程與方法
(1)通過用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式的實(shí)驗(yàn)來了解向心力的大小與哪些因素有關(guān),并具體“做一做”來理解公式的含義。
(2)進(jìn)一步體會(huì)力是產(chǎn)生加速度的原因,并通過牛頓第二定律來理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)、變速圓周運(yùn)動(dòng)及一般曲線運(yùn)動(dòng)的各自特點(diǎn)。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)在實(shí)驗(yàn)中,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手的習(xí)慣并提高分析問題、解決問題的能力。(2)感受成功的快樂,體會(huì)實(shí)驗(yàn)的意義,激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣。
教學(xué)重點(diǎn):體會(huì)牛頓第二定律在向心力上的應(yīng)用;明確向心力的意義、作用、公式及其變形。
教學(xué)難點(diǎn):圓錐擺實(shí)驗(yàn)及有關(guān)物理量的測(cè)量;如何運(yùn)用向心力、向心加速度的知識(shí)解釋有關(guān)現(xiàn)象。教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)
教具準(zhǔn)備:多媒體課件、圓錐擺等實(shí)驗(yàn)設(shè)備 教學(xué)過程:
第六節(jié)
向心力
(一)新課導(dǎo)入
前面兩節(jié)課,我們學(xué)習(xí)、研究了圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征,知道了如何描述圓周運(yùn)動(dòng),這節(jié)課我們?cè)賮韺W(xué)習(xí)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征——向心力。
(二)新課教學(xué)
1、向心力
請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材“向心力”部分,思考并回答以下問題:
(1)舉出幾個(gè)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例,說明這些物體為什么不沿直線飛去。(2)用牛頓第二定律推導(dǎo)出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力表達(dá)式。
認(rèn)真閱讀教材,列舉并分析實(shí)例,體會(huì)向心力的作用效果,并根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力表達(dá)式。交流與討論
請(qǐng)同學(xué)們交流各自的閱讀心得并進(jìn)行相互間的討論。
圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),有加速度,故做圓周運(yùn)動(dòng)的物體一定受到力的作用,而我們知道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體具有向心加速度,根據(jù)牛頓第二定律,這個(gè)加速度一定是由于它受到了指向圓心的合力的作用,這個(gè)合力叫做向心力,下面請(qǐng)同學(xué)們把剛才由牛頓第二定律推出的向心力的表達(dá)式展示出來。
向心力表達(dá)式:FN=mv2/r , FN=mrω
2、實(shí)驗(yàn):用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式
實(shí)驗(yàn)與探究:請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材“實(shí)驗(yàn)”部分,思考下面的問題:(1)實(shí)驗(yàn)器材有哪些?
(2)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)原理,怎樣達(dá)到驗(yàn)證的目的?
(3)實(shí)驗(yàn)過程中要注意什么?如何保證小球在水平面內(nèi)做穩(wěn)定的圓周運(yùn)動(dòng),測(cè)量哪些物理量,記錄哪些數(shù)據(jù)?
(4)實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生誤差的原因主要有哪些?
認(rèn)真閱讀教材,思考問題,找學(xué)生代表發(fā)言,聽取學(xué)生的見解,點(diǎn)評(píng)、總結(jié)。
交流與討論:實(shí)驗(yàn)的過程中,多項(xiàng)測(cè)量都是粗略的,存在較大的誤差,用兩個(gè)方法得到的力并不嚴(yán)格相等。通過實(shí)驗(yàn)還體會(huì)到,向心力并不是像重力、彈力、摩擦力那樣具有某種性質(zhì)的力來命名的,它是效果力,是按力的效果名的,在圓錐擺實(shí)驗(yàn)中,向心力是小球重力和細(xì)線拉力的合力,還可以理解為是細(xì)線拉力在水平面內(nèi)的一個(gè)分力。
我有一個(gè)改進(jìn)的實(shí)驗(yàn),其裝置如圖6.7—1所示,讓小球在剛好要離開錐面的情況下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),我認(rèn)為利用該裝置可以使測(cè)量值減少誤差。
課堂訓(xùn)練
說明以下幾個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例中向心力是由哪些力提供的?
(1)繩的一端拴一小球,手執(zhí)另一端使小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)?(2)火星繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的向心力是什么力提供的?
(3)在圓盤上放一個(gè)小物塊,使小物塊隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),分析小物塊受幾個(gè)力,向心力由誰提供?
3、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)
在剛才“做一做”的實(shí)驗(yàn)中,我們可以通過掄繩子來調(diào)節(jié)沙袋速度的大小,這就給我們帶來一個(gè)疑問:難道向心力能改變速度的大小嗎?為什么?(不能。因?yàn)槲覄偛抛鰧?shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)我的手保持不動(dòng)時(shí),沙袋的速度并不能改變,只有當(dāng)我的手在動(dòng)時(shí),沙袋的速度才能改變,所以不能。但具體細(xì)節(jié)我還沒有搞清)
對(duì)于做一般曲線運(yùn)動(dòng)的物體,我們可以用怎樣的分析方法進(jìn)行簡(jiǎn)化處理?請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材并結(jié)合課本圖6.7—4的提示發(fā)表自己的見解,同時(shí)再與剛才研究的變速圓周運(yùn)動(dòng)去進(jìn)行對(duì)比。
板書設(shè)計(jì):
第六節(jié)
向心力
1、向心力
(1)通過實(shí)例進(jìn)一步感受做圓周運(yùn)動(dòng)的物體必須受到力的作用(2)向心力的概念(3)向心力的表達(dá)式
2、向心力的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
(1)圓錐擺的實(shí)驗(yàn)
(2)向心力公式的實(shí)驗(yàn)討論(“做一做”)
3、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)的研究
5.7生活中的圓周運(yùn)動(dòng)(3課時(shí))
三維教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)知道如果一個(gè)力或幾個(gè)力的合力的效果是使物體產(chǎn)生向心加速度,它就是圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的向心力.會(huì)在具體問題中分析向心力的來源。
(2)能理解運(yùn)用勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律分析和處理生產(chǎn)和生活中的具體實(shí)例。
(3)知道向心力和向心加速度的公式也適用于變速圓周運(yùn)動(dòng),會(huì)求變速圓周運(yùn)動(dòng)中物體在特殊點(diǎn)的向心力和向心加速度。
2、過程與方法
(1)通過對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析,滲透理論聯(lián)系實(shí)際的觀點(diǎn),提高學(xué)生分析和解決問題的能力。(2)通過勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律也可以在變速圓周運(yùn)動(dòng)中使用,滲透特殊性和一般性之間的辯證關(guān)系,提高學(xué)生的分析能力。
(3)通過對(duì)離心現(xiàn)象的實(shí)例分析,提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過對(duì)幾個(gè)實(shí)例的分析,使學(xué)生明確具體問題必須具體分析,理解物理與生活的聯(lián)系,學(xué)會(huì)用合理、科學(xué)的方法處理問題。
(2)通過離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止的實(shí)例分析.使學(xué)生明白事物都是一分為二的,要學(xué)會(huì)用一分為二的觀點(diǎn)來看待問題。
(3)養(yǎng)成良好的思維表述習(xí)慣和科學(xué)的價(jià)值觀。
教學(xué)重點(diǎn):理解向心力是一種效果力;在具體問題中能找到是誰提供向心力的,并結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解有關(guān)問題。
教學(xué)難點(diǎn):具體問題中向心力的來源;關(guān)于對(duì)臨界問題的討論和分析;對(duì)變速圓周運(yùn)動(dòng)的理解和處理。教學(xué)方法:探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備:多媒體課件 教學(xué)過程:
第七節(jié)
生活中的圓周運(yùn)動(dòng)
(一)新課導(dǎo)入
復(fù)習(xí)提問:請(qǐng)同學(xué)們回顧并敘述出對(duì)于圓周運(yùn)動(dòng)你已經(jīng)理解和掌握了哪些基本知識(shí)?(用線速度、角速度、轉(zhuǎn)速和周期等來描述做圓周運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)快慢;知道了圓周運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng),一定具有加速度;掌握了對(duì)于圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)問題還必須通過運(yùn)用牛頓第二定律去認(rèn)真分析和處理。)
(二)新課教學(xué)
1、鐵路的彎道
提出問題:火車受幾個(gè)力作用?這幾個(gè)力的關(guān)系如何?
火車受到4個(gè)力的作用,各為兩對(duì)平衡力,即合外力為零。其中重力和支持力的合力為零,牽引力和摩擦力的合力為零,那火車轉(zhuǎn)彎時(shí)情況會(huì)有何不同呢? 提出問題:
(1)轉(zhuǎn)彎與直線前進(jìn)有何不同?(2)畫出受力示意圖,并結(jié)合運(yùn)動(dòng)情況分析各力的關(guān)系?(轉(zhuǎn)彎時(shí)火車的速度方向在不斷變化,故其一定有加速度,其合外力一定不為零。)
轉(zhuǎn)彎時(shí)合外力不為零,即需要提供向心力,而平直路前行不需要,那么火車轉(zhuǎn)彎時(shí)是如何獲得向心力的?進(jìn)一步受力分析得:需增加的一個(gè)向心力(效果力),由鐵軌外軌的輪緣和鐵軌之間互相擠壓而產(chǎn)生的彈力提供。
問題:擠壓的后果會(huì)怎樣?(由于火車質(zhì)量、速度比較大,故所需向心力也很大。這樣的話,輪緣和鐵軌之間的擠壓作用力將很大,導(dǎo)致的后果是鐵軌容易損壞,軌緣也容易損壞。)
那么應(yīng)該如何解決這一實(shí)際問題,結(jié)合學(xué)過的知識(shí)加以討論,提出可行的解決方案,并畫出受力圖,加以定性說明。
交流與討論:學(xué)生發(fā)揮自己的想象能力,結(jié)合知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案,結(jié)合受力圖發(fā)表自己的見解?? 如圖6.8—l所示:
(火車受的重力和支持力的合力提供向心力,對(duì)內(nèi)外軌都無擠壓,這樣就達(dá)到了保護(hù)鐵軌的目的。)請(qǐng)同學(xué)們運(yùn)用剛才的分析進(jìn)一步討論:實(shí)際的鐵路上為什么轉(zhuǎn)彎處的半徑和火車運(yùn)行速度有條件限制?
2、拱形橋
問題:質(zhì)量為m的汽車在拱形橋上以速度v行駛,若橋面的圓弧半徑為只R,試畫出受力分析圖,分析汽車通過橋的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力?通過分析,你可以得出什么結(jié)論?
在最高點(diǎn),對(duì)汽車進(jìn)行受力分析,確定向心力的來源;由牛頓第二定律列出方程求出汽車受到的支持力:由牛頓第三定律求出橋面受到的壓力:F’N=G—mv2/r
可見,汽車對(duì)橋的壓力F’N小于汽車的重力G,并且壓力隨汽車速度的增大而減小。
例1:一輛質(zhì)量m=2.0t的小轎車,駛過半徑R=90m的一段圓弧形橋面,重力加速度g=10m/s2.求:(1)若橋面為凹形,汽車以20m/s的速度通過橋面最低點(diǎn)時(shí),對(duì)橋面壓力是多大?(2)若橋面為凸形,汽車以l0m/s的速度通過橋面最高點(diǎn)時(shí),對(duì)橋面壓力是多大?(3)汽車以多大速度通過凸形橋面頂點(diǎn)時(shí),對(duì)橋面剛好沒有壓力?
3、航天器中的失重現(xiàn)象
假設(shè)宇宙飛船質(zhì)量為M,它在地球表面附近繞地球傲勻逮圓周運(yùn)動(dòng),其軌道半徑近似等于地球半徑R,航天員質(zhì)量為m,宇宙飛船和航天員受到的地球引力近似等于他們?cè)诘孛嫔系闹亓?,試求座艙?duì)宇航員的支持力,此時(shí)飛船的速度多大?通過求解,你可以得出什么結(jié)論?(運(yùn)用牛頓第二定律可解得:宇宙飛船的速度為Rg,再對(duì)宇航員進(jìn)行分析可得,此時(shí)座椅對(duì)宇航員的支持力為零,即航天員處于失重狀態(tài)。)
4、離心運(yùn)動(dòng)
做圓周運(yùn)動(dòng)的物體一旦失去向心力的作用,它會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢?如果物體受的合力不足以提供向心力,它會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢?發(fā)表你的見解并說明原因。(做圓周運(yùn)動(dòng)的物體一旦失去向心力的作用,它會(huì)沿切線飛出去,如體育中的“鏈球”運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)員手一放后,“鏈球”馬上飛了出去。)
如果向心力突然消失,物體由于慣性,會(huì)沿切線方向飛出去。
如果物體受的合力不足以提供向心力,物體雖不能沿切線方向飛出去.但會(huì)逐漸遠(yuǎn)離圓心.這兩種運(yùn)動(dòng)都叫做離心運(yùn)動(dòng)。
討論與思考:請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合生活實(shí)際,舉出物體做離心運(yùn)動(dòng)的例子,在這些例子中,離心運(yùn)動(dòng)是有益的還是有害的?你能說出這些例子中離心運(yùn)動(dòng)是怎樣發(fā)生的嗎?
板書設(shè)計(jì)
第七節(jié)
生活中的圓周運(yùn)動(dòng)
1、鐵路的彎道
(1)討論向心力的來源:
(2)外軌高于內(nèi)軌時(shí)重力與支持力的合力是使火車轉(zhuǎn)彎的向心力(3)討論:為什么轉(zhuǎn)彎處的半徑和火車運(yùn)行速度有條件限制?
2、拱形橋
(1)思考:汽車過拱形橋時(shí),對(duì)橋面的壓力與重力誰大?(2)圓周運(yùn)動(dòng)中的超重。失重情況。
3、航天器中的失重現(xiàn)象
4、離心運(yùn)動(dòng)
(1)離心現(xiàn)象的分析與討論。(2)離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止。
第五篇:曲線運(yùn)動(dòng)說課稿
說課標(biāo)說教材演講稿
各位領(lǐng)導(dǎo)老師大家好:
我是七十八中學(xué)的宋欣欣,今天我的說課標(biāo)說教材的內(nèi)容是物理必修2,曲線運(yùn)動(dòng),下面我從說課程標(biāo)準(zhǔn),說教材,說建議三個(gè)方面進(jìn)行展開
一、說課標(biāo)
總目標(biāo)
高中物理的學(xué)習(xí)是終身發(fā)展必備的物理基礎(chǔ)知識(shí)和技能,了解這些知識(shí)與技能在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用,關(guān)注科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì);學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法,發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力,養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣,能運(yùn)用物理知識(shí)和科學(xué)探究方法解決一些問題;保持好奇心與求知欲,發(fā)展科學(xué)探索興趣,有堅(jiān)持真理、勇于創(chuàng)新、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神,有振興中華,將科學(xué)服務(wù)于人類的社會(huì)責(zé)任感;了解科學(xué)與技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的互動(dòng)作用,認(rèn)識(shí)人與自然、社會(huì)的關(guān)系,有可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和全球觀念。本單元具體目標(biāo)分為三部分
(一)知識(shí)與技能
1.認(rèn)識(shí)曲線物理學(xué)中的地位和作用,掌握物理實(shí)驗(yàn)的一些基本技能,能獨(dú)立完成一些離心現(xiàn)象的物理實(shí)驗(yàn)。
2.關(guān)注物理學(xué)與其他學(xué)科之間的聯(lián)系,知道橋梁建筑,火車軌道建筑時(shí)應(yīng)注意哪些具體問題
(二)過程與方法
1.通過圓周運(yùn)動(dòng)的概念和規(guī)律的學(xué)習(xí)過程,了解物理學(xué)的研究方法,認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)、物理模型和數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)發(fā)展過程中的作用。
2.能計(jì)劃并調(diào)控自己的學(xué)習(xí)過程,通過自己的努力能解決學(xué)習(xí)中遇到的一些物理問題,有一定自主學(xué)習(xí)的能力。
3.參加一些與本章有關(guān)的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng),嘗試如果運(yùn)動(dòng)速度大于臨界速度時(shí)的離心現(xiàn)象。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.能領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧,保持好奇心與求知欲,樂于探究自然界的奧秘,能體驗(yàn)圓周運(yùn)動(dòng)的樂趣。2.有參與科技活動(dòng)的熱情,有將圓周運(yùn)動(dòng)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意識(shí),勇于探究與日常生活有關(guān)的圓周運(yùn)動(dòng)的問題。
課程內(nèi)容
在課程內(nèi)容上體現(xiàn)時(shí)代性、基礎(chǔ)性和選擇性內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) 通過曲線運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí),能夠分析生活中的圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由什么提供的,如乘坐摩天輪的乘客,汽車過橋時(shí)凸形橋與凹形橋那種橋更穩(wěn)固。
二、說教材
人教版必修2教材中的曲線運(yùn)動(dòng),前幾節(jié)都是在講解質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)的條件而第四節(jié)講解向心加速度,第五節(jié)講解向心力,與舊教材有一定的不同,在舊教材中向心力與向心加速度的給出順序恰好與新教材相反,舊教材中通過感受向心力給出向心力的方向,又牛頓第二定律得出向心加速度的大小及方向,而新教材則是先感受向心力的方向,通過運(yùn)動(dòng)學(xué)求解出向心加速度的大小及方向,而后通過牛頓第二定律得出向心力的方向,證實(shí)開始的結(jié)論,由此看來就教材注重概念的給出,而新教材則更重視知識(shí)的形成過程,舊教材完全由力學(xué)得出加速度,新教材則是從運(yùn)動(dòng)與力共同進(jìn)行研究學(xué)習(xí),雖然舊教材的這種給出方式可以直接又生活體驗(yàn),學(xué)生容易接受,但是物理是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科,我們更應(yīng)該注重知識(shí)的形成過程,有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
曲線運(yùn)動(dòng)這單元都是前面知識(shí)為后面知識(shí)做鋪墊,做準(zhǔn)備,又曲線運(yùn)動(dòng)的概念給出曲線運(yùn)動(dòng)的條件,又由此給出圓周運(yùn)動(dòng)的條件,從而得出向心力與向心加速度,最后一節(jié)是前面知識(shí)的概括,也是我們更能貼近生活的鏈接——生活中的圓周運(yùn)動(dòng),本章的特點(diǎn)也是物理學(xué)科的特點(diǎn),前面為后面鋪墊,環(huán)環(huán)相扣,最后把知識(shí)運(yùn)用到生活實(shí)際
三、說建議
(教學(xué)建議)
根據(jù)物理學(xué)科的學(xué)科特點(diǎn),應(yīng)著重改善物理教學(xué)的教學(xué)目標(biāo),主要從三維目標(biāo)著手,知識(shí)與技能目標(biāo)的完成時(shí),物理中的一些概念都是又書中給出獲者又教師給出,很多時(shí)候?qū)W生只是被動(dòng)的接受,失去了原本的興趣,所以在教學(xué)中應(yīng)多采取討論的方式進(jìn)行研究,因?yàn)槲锢碓驹从谏?,這種討論的方式更能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,例如,曲線運(yùn)動(dòng)的講解時(shí),請(qǐng)學(xué)生沿直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)施加外力,請(qǐng)同學(xué)們觀察想想,若采取這種方式,學(xué)生就能更好的理解曲線運(yùn)動(dòng)的條件。過程方法就是剛說過的實(shí)踐與討論,這樣的目標(biāo)完成時(shí)同時(shí)提升的學(xué)生對(duì)生活的熱愛,對(duì)物理現(xiàn)象的觀察。(評(píng)價(jià)建議)
物理就是生活中的科學(xué) 對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)主要是從三維目標(biāo)入手 在知識(shí)與技能方面注重紙筆測(cè)驗(yàn)、學(xué)生活動(dòng)表現(xiàn)、建立學(xué)習(xí)擋案;在過程與方法上綜合三種評(píng)價(jià)方式的結(jié)合:學(xué)生自我評(píng)價(jià)、小組評(píng)價(jià)、老師的再評(píng)價(jià),進(jìn)行綜合評(píng)定。建立學(xué)習(xí)擋案,教師要經(jīng)常查閱,了解情況,對(duì)學(xué)生進(jìn)步和發(fā)展及時(shí)給予肯定和鼓勵(lì);對(duì)存在問題和困難,進(jìn)行針對(duì)性指導(dǎo)和幫助,并運(yùn)用適當(dāng)方式組織學(xué)生展示、交流、取長(zhǎng)補(bǔ)短。在情感態(tài)度與價(jià)值觀方面,注重學(xué)生的課堂表現(xiàn)、活動(dòng)表現(xiàn)和責(zé)任意識(shí)表現(xiàn)。
四、開發(fā)利用
現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,為物理課程提供了豐富的課程資源。將信息技術(shù)與物理課程整合,既有利于學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)和技能,又有利于培養(yǎng)學(xué)生收集信息、處理信息和傳遞信息的能力。
1、常用課程資源的開發(fā)和利用
掛圖、幻燈片、投影片、錄像帶、視聽光盤、多媒體軟件等都是常用的課程資源,這些資源有利于創(chuàng)設(shè)形象生動(dòng)的物理情景,豐富物理教學(xué)的內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握。多媒體計(jì)算機(jī)已經(jīng)顯示出它在科學(xué)教育中的巨大發(fā)展?jié)摿?。在物理課的學(xué)習(xí)中,因根據(jù)實(shí)際內(nèi)容的需要,選用多種類型的多媒體輔助教學(xué)軟件,重視傳統(tǒng)媒體和計(jì)算機(jī)多媒體的有效利用,充分發(fā)揮它們?cè)谖锢斫虒W(xué)中的功能。加強(qiáng)課程資源的管理,盡快建立多媒體課程資源的數(shù)據(jù)庫,努力實(shí)現(xiàn)跨學(xué)校多媒體資源的共享,以提高使用效率。2.積極開發(fā)和利用網(wǎng)絡(luò)課程資源
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)豐富了課程資源。局域網(wǎng)的構(gòu)建為物理課程資源的開發(fā)和利用提供了機(jī)遇。為學(xué)生創(chuàng)設(shè)基于網(wǎng)絡(luò)下的自主學(xué)習(xí)的環(huán)境,讓學(xué)生學(xué)會(huì)獨(dú)立學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí);充分利用諸如電子書籍、電子期刊、數(shù)據(jù)庫、數(shù)字圖書館、教育網(wǎng)站和電子論壇等網(wǎng)上物理教育信息資源,使教學(xué)媒體從單一媒體向多種媒體向轉(zhuǎn)變;使教學(xué)活動(dòng)從信息的單向傳遞向雙向交換轉(zhuǎn)變;使學(xué)生從單個(gè)的學(xué)習(xí)活動(dòng)向合作學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變。
3.重視廣播和電視課程資源 廣播和電視上科技信息是直觀和重要的課程資源。倡導(dǎo)教師實(shí)時(shí)收集這些課程信息,豐富物理教學(xué)的內(nèi)容。例如,航天發(fā)射、核電站、納米技術(shù)、環(huán)境保護(hù)等題材的內(nèi)容。鼓勵(lì)學(xué)生課后主動(dòng)地通過這些渠道豐富自己對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解和認(rèn)識(shí),開闊視野,同時(shí)也成為課程資源的建設(shè)者。
這是我對(duì)這一章的認(rèn)識(shí)和理解,不足之處請(qǐng)各位領(lǐng)導(dǎo)老師批評(píng)指正,謝謝