5.1 曲线运动 教学设计-2022-2023学年高一下学期物理人教版必修2

《曲线运动》教学设计 教材 分析 本节内容是在直线运动知识的基础上运用运动学和动力学知识对曲线运动的概 念、方向、条件进行教学，是分析研究具体、复杂曲线运动的基础，也是本章的重 点和难点之一。教材从生活中的曲线运动实例入手首先说明了什么是曲线运动，再 分别从理论和实验两个方面入手说明了曲线运动的方向，最后提出问题“物体受什 么样的力做曲线运动？”并用实验验证了物体做曲线运动的条件是“物体所受合力 与物体运动的速度方向不在同一条直线上”。 教学 目标 与核 心素 养 一、 教学目标 1.知道曲线运动是一种变速运动，它在某点的瞬时速度方向在曲线这一点的切线 上。 2.理解物体做曲线运动的条件是所受合外力与初速度不在同一直线上。 3.培养学生观察实验和分析推理的能力。 二、 核心素养 物理观念：在探究曲线运动条件的过程中，强化运动与相互作用的物理观念。 科学思维：通过理论探究，培养学生分析归纳和推理演绎的能力。 科学探究：通过分析质点在平面内的曲线运动状态，探究质点在平面内运动的 规律和特点；通过设计实验来验证曲线运动中所涉及的物理概念和规律，进一 步深化对曲线运动的理解和认识。 科学态度与价值观：树立学习和探究，与他人合作，共同完成实验和探究任务 的科学态度，培养团队精神和社会责任感。 重点 1. 曲线运动的速度方向。 2. 曲线运动的条件。 难点 1.曲线运动的速度方向。 2.曲线运动的条件。 教学过程 教学内容及教师活动 学生活动 教学思路 曲线运动导 入 教师：前面我们学习了直线运动的相关知 识，今天我们来研究曲线运动。大家先观看 一下这几张图片分别注意观察链球以及飞 出的火星的运动轨迹。我们可以看到他们运 动的轨迹都是曲线。 教师：因此我们给曲线运动做了这样的定 义：物体运动轨迹是曲线的运动是曲线运 动。 曲线运动速 度方向理论 分析 【回顾平均速度和瞬时速度】 教师：同学们在学习直线运动的时候我们就 已经学习了速度的概念，我们回忆一下，速 度分为什么速度和什么速度？ 学生：平均速度和瞬时速度。 教师：平均速度怎么表示？ 教师：在黑板上写下平均速度表达式 x v t  =  ，对我们用位移除以时间表示平均 速度 思考并问题 回答 通过直线运动 的知识帮同学 们回忆平均速 度和瞬时速度， 并由此将平均 速度和瞬时速 度引入曲线运 动研究中。 教师：瞬时速度表示什么呢？ 学生：物体在某一时刻的速度就是瞬时速 度。 教师：在一个运动过程中瞬时速度是不是一 定等于平均速度呢？ 学生：不一定相等 教师：但也不是一定不相等，有谁能举一个 运动过程中瞬时速度和平均速度一定相等 的例子呢？ 学生：匀速直线运动。 教师：匀速直线运动，对不对，对的，很不 错。 【分析曲线运动速度方向】 教师：在黑板上用粉笔绘制一条曲率大一些 的类似抛物弧线作为物体运动轨迹，在弧线 上取间隔一定距离的两点并标注 A、B 点。 教师：向同学们说明这条弧线是一个物体从 A 运动到 B 的轨迹，并请一位同学上黑板用 作图法绘出 A、B 间的平均速度。 教师：在弧线上将 B 点不断向 A 点靠近， 并用不同颜色粉笔绘出 B 点靠近 A 点过程 中三个点 B1 、B2 、B3和 A 点间平均速度。 上台绘图 思考并回答 问题 交流讨论 通过作图法将 数学中切割线 理论引入到曲 线运动研究中， 通过提问引导 学生思考。 教师：同学们，大家可以思考一下，当我将 B点不断向A点靠近直到无限接近A点时A， B 两点间的平均速度就是什么速度呢？这 时 A、B 间连线叫做什么？大家可以讨论一 下。 教师：通过绘图的过程我们能很形象看到， 当 B 点不断靠近 A 点过程中，A、B 间连线 的方向在不断变化，A、B 间平均速度的方 向也在不断变化，当 B 点无限接近 A 点时 平均速度就等于瞬时速度了，这时 A、B 间 的连线也就是 A 点的切线。这在数学上就 是割线向切线逼近的过程，也是平均速度向 瞬时速度逼近的过程，是极限思想的一种体 现。 物体做曲线 运动的条件 【思考与讨论】 教师：物体不受力时，将处于什么状态？ 学生：匀速直线运动或者静止。 教师：对，那你认为物体在什么条件下才会 做曲线运动呢？ 教师：下面我们来进行一个演示实验，大家 注意观察小球的运动状态： 实验步骤： （1） 让钢球从斜槽上沿直线下滑，在水 平面上做直线运动。 （2） 在钢球运动路线的正前方或旁边放 一块磁场观察钢球的运动。 教师：两