5.1 曲线运动 教学设计-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

5.1《曲线运动》教学设计 黎平县第一民族中学 郭凯 一、教材分析 本节是以后抛体运动、圆周运动的基础，是学好以后知识的基本保证。本节课首先通过视频、图片观察、学生举例，分析运动特点，猜想曲线运动的方向，之后通过实验验证学生关于曲线运动的速度方向的猜想，并从理论上分析出曲线运动的方向。 对物体做直线运动和曲线运动的条件，首先让学生猜想，设计实验方案，然后用实验验证，并分析抛体运动中力、加速度、速度的关系，得出物体做曲线运动的条件。 二、教学目标与核心素养 物理观念：理解物体做曲线运动的条件，能运用牛顿第二定律分析曲线运动的条件，根据初速度与合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系（凹侧），形成曲线运动观念。 科学思维：通过探究的过程，让学生体会得到结论的科学方法：归纳法。 科学探究：通过实验探究过程组织学生总结出曲线运动的速度方向；并给予理论证明。 科学态度与责任：体会当所取变量范围足够小时，变和不变的统一性、曲和直的统一性，渗透辩证唯物主义世界观。 三、教学重难点 1.重点：曲线运动中瞬时速度的方向和物体曲线运动的条件。 2.难点：曲线运动方向和物体做曲线运动的条件的理解。 4、 教学过程 【新课导入】 展示曲线运动图片，提出圆周运动、抛体运动、沿轨道运动等一系列概念提出曲线运动概念。例举各种曲线运动，体会实际上，曲线运动比直线运动更普遍，更广泛。 【新课讲授】 一．曲线运动 定义：轨迹是曲线的运动叫曲线运动。 二．曲线运动的速度方向 视频1：成功投掷链球 视频2：切割机“火星”运动方向 问题：链球沿什么方向飞出？微粒沿什么方向飞出？ 引导学生分析，总结：链球在运动过程中速度方向时刻发生改变 问题：怎样确定曲线运动中任意时刻（或任意位置）的速度方向呢？ 探究实验：运动方向和轨道间有什么关系。 理论分析：当B点非常接近A点时，这条割线就叫做曲线在A点的切线。 结论：曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点（或某一时刻）的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。 练习：质点沿曲线从左向右运动,画出质点在A、B、C 三点的速度方向。 思考与讨论： 【问题1】曲线运动中，物体的运动状态发生了变化了吗？ 速度是矢量，有大小和方向。大小和方向中任何一个变化了，速度均发生了变化。物体做曲线运动时，速度的方向在不断变化，所以曲线运动一定是变速运动，运动状态在不断变化。 【问题2】曲线运动有加速度吗？ 只要速度有改变，即△v≠O，就一定具有加速度。 小结：曲线运动的特点： 1.曲线运动的轨迹是曲线； 2.曲线运动的运动方向时刻在改变； 3.曲线运动是变速运动，一定具有加速度，合外力不为零。 播放视频：乐乐课堂《曲线运动的定义及曲线运动的速度方向》 【典型例题】（多选）以下说法正确的是( ） A、曲线运动一定是变速运动 B、变速运动一定是曲线运动 C、曲线运动的加速度一定不为零 D、曲线运动轨迹上任一点的速度方向就是质点在这一点的切线方向 三.物体做曲线运动的条件 实验演示：一个在水平面上做直线运动的钢球，从旁边给它一个力，例如在钢球运动路线的旁边放一块磁铁，观察钢球的运动。 三种情况下的运动： 1. F与v的方向相同：加速直线运动 2. F与v的方向相反：减速直线运动 3. F与v不在一条直线上：曲线运动 播放视频：物体做曲线运动的条件实验视频。 分析、归纳、总结： 1. 动力学条件:当运动物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体就做曲线运动。 2. 运动学条件:做曲线运动的物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上。 理论分析：F合、a、v　三者关系 问题与思考：做曲线运动的物体运动轨迹、速度方向与其所受合外力方向三者位置关系如何？ 小结： 1. 物体运动轨迹夹在速度方向和合外力方向之间 2. 做曲线运动的物体所受合外力指向运动轨迹凹的一侧 播放视频：乐乐课堂《曲线运动的条件》 5、 课堂小结及板书设计 一、曲线运动的速度方向及特点 1.曲线运动的速度方向是时刻改变的。 2.质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是在曲线上这一点的 切线方向。 3.曲线运动一定是变速运动。 二、物体做曲线运动的条件 运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上 。 6、 典例分析 【典例1】（多选）以下说法正确的是( ) A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B．物体在变力的作用下不可能做直线运动 C．物体在恒力作用下可能做曲线运动 D．物体在变力的作用下可能做直线运动 【典例2】如图所示,物体在恒力的作用下沿曲线从A运动到B, 此时突然使力反向,物体的运动情况是 ( ) A 物体可能沿曲线Ba运动 B 物体可能沿直线Bb运动 C 物体可能沿曲线Bc运动 D 物体可能沿曲线从B返回A 【典例3】（多选）（2021·