高中曲線運動教案
發(fā)表時間:2020-05-20人教版高中物理必修二《曲線運動》教學設計。
一位優(yōu)秀的教師不打無準備之仗,會提前做好準備,高中教師要準備好教案,這是老師職責的一部分。教案可以讓講的知識能夠輕松被學生吸收,使高中教師有一個簡單易懂的教學思路。您知道高中教案應該要怎么下筆嗎?小編為此仔細地整理了以下內容《人教版高中物理必修二《曲線運動》教學設計》,歡迎您閱讀和收藏,并分享給身邊的朋友!
人教版高中物理必修二《曲線運動》教學設計
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: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動時,我們發(fā)現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:(描述實驗現象)鋼珠在沒有受到側面磁鐵的作用時做直線運動,受到側面磁鐵作用時,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系?
學生:力都指向軌跡彎曲的一側。
設計意圖:通過指導學生通過視屏觀察實驗現象,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?
設計意圖:通過動手實踐強化學生對本節(jié)重點內容的理解掌握。
擴展閱讀
人教版高中物理必修二《圓周運動》教學設計
人教版高中物理必修二《圓周運動》教學設計
教材分析:
《圓周運動》是人教版必修二第五章第五個課題。在此之前呢,學生們已經學過曲線運動,拋體運動以及平拋運動的規(guī)律,這位過度到本課題的學習起到了鋪墊作用。眾所周知圓周運動是高中課本里面學習的運動里面的基本運動之一,因此本課題的理論,知識是學好以后知識的基礎,它在教材中有著承上啟下的作用。
設計思路:
課題引入—問題引領—知識總結—知識運用—方法總結—鞏固訓練—知識回扣
教學目標
1.認識圓周運動的特點,掌握描述圓周運動的物理量.
2.體會勻速圓周運動的實質——線速度不斷變化的變速運動,角速度不變.
3.掌握線速度、角速度、周期之間的關系,會用相關公式求解分析實際問題.
重點難點
線速度、角速度、周期公式以及它們之間的關系.
易錯問題
1.對勻速圓周運動中“勻速”的理解
2.v、ω、r之間關系的應用.
導入新課
前面兩節(jié)課我們學習了一種特殊的曲線運動—平拋,今天我們來學習另一種特殊的曲線運動——圓周運動。
進行新課
一、圓周運動
首先請同學們閱讀課本16頁,回答下列問題:
1.這些實例的運動軌跡是什么,做何種運動?如果讓你給圓周運動下一個定義,應該怎么描述?你還能舉出日常生活中的一些實例么?
2.在以上的例子中,你能說出哪些物體(點)運動得快,哪些物體(點)運動得慢?(對于自行車上各點的快慢,學生意見不同,不要立即否定或肯定,先引導學生去想如何比較?-引出線速度)
二、線速度
讓學生閱讀課本16頁—17頁,回答下列問題:
1.類比直線運動,你有什么方法可以比較做圓周運動物體的快慢?
2.如何求出t時刻線速度的瞬時值?矢量?標量?方向?單位?
3.何為勻速圓周運動,它有何特點?
(回扣上面自行車比較快慢的問題,指出這里的結論)
演練:1、關于勻速圓周運動的說法,正確的是()
A.勻速圓周運動是勻速運動
B.勻速圓周運動的速率不變
C.勻速圓周運動在任何相等時間里,質點的位移都相同
D.勻速圓周運動在任何相等的時間里,質點通過的路程都相等
變式題1、關于勻速圓周運動的說法,正確的是()
A、是線速度不變的運動
B、相等的時間里通過的弧長相等
C、相等的時間里發(fā)生的位移相同
D、是線速度大小不變的運動
(通過觀察,我們不難發(fā)現,做圓周運動的物體在運動過程中,它走過的弧長與對應的圓心角成正比。故質點做圓周運動的快慢還可以用圓心角來表示—引出角速度)
三、角速度
閱讀課本17頁—18頁,回答下列問題:
1.如何計算角速度?矢量?標量?
2.除了以上的物理量外,還可用哪些物理量來描述勻速圓周運動的快慢?他們如何定義?
演練:2、關于勻速圓周運動的說法中正確的是()
A.勻速圓周運動是勻速運動
B.勻速圓周運動是變速運動
C.勻速圓周運動的線速度不變
D.勻速圓周運動的角速度不變
變式題2、做勻速圓周運動的物體,10S內沿半徑是20M的圓周運動100M,試求物體做勻速圓周運動時:(1)線速度的大?。唬?)角速度的大小;(3)周期的大小。
既然線速度、角速度、周期都是用來描述勻速圓周運動快慢的物理量,那么他們之間有什么樣的關系呢?
四、線速度和角速度之間的關系
演練3、甲、乙兩個做圓周運動的質點,它們的角速度之比為3∶1,線速度之比為2∶3,那么下列說法正確的是()
A.它們的半徑之比為2∶9
B.它們的半徑之比為1∶2
C.它們的周期之比為2∶3
D.它們的周期之比為1∶3
變式題3、如圖6-5-3所示,在繞豎直軸勻速轉動的圓環(huán)上有A、B兩點,過A、B的半徑與豎直軸的夾角分別為30°,60°則A、B兩點的線速度之比為。
演練4、如圖5-23所示,為一皮帶傳送裝置,右輪的半徑為r,a是它邊緣上的一點,左側是一輪軸,大輪的半徑為4r,小輪的半徑為2r,b點在小輪上,到小輪中心的距離為r,c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上,若在傳動中,皮帶不打滑,則()
A.a點與b點的線速度大小相等
B.a點與b點的角速度大小相等
C.a點與c點的線速度大小相等
D.c點與d點的角速度大小相等
變式題4如圖5-24所示傳動裝置中,已知大輪A的半徑是小輪B半徑的2倍,A、B分別在邊緣接觸,形成摩擦傳動,接觸點無打滑現象,B為主動輪,B轉動時邊緣的速度為v,角速度為ω,求:
(1)兩輪轉動周期之比。
(2)A輪邊緣上點的線速度的大小。
(3)A輪的角速度。
(運用以上的兩個練習題,總結同軸轉動裝置與皮帶傳送裝置的特點)
【課堂訓練】
1.對于做勻速圓周運動的物體來說,不變的物理量是()
A.周期B.頻率
C.角速度D.線速度
2.下列說法中正確的是()
A.曲線運動一定是變速運動。B.變速運動一定是曲線運動。
C.勻速圓周運動就是速度不變的運動。D.勻速圓周運動就是角速度不變的運動。
3.做勻速圓周運動的物體,運動半徑增大為原來的2倍,則()
A.如果角速度不變,線速度變?yōu)樵瓉淼?倍
B.如果線速度不變,角速度變?yōu)樵瓉淼?倍
C.如果角速度不變,運動周期變?yōu)樵瓉淼?倍
D.如果線速度不變,運動周期變?yōu)樵瓉淼?倍
4.假設“神舟”五號實施變軌后做勻速圓周運動,共運行了周,起始時刻為,結束時刻為,運行速度為,半徑為r,則計算其運行周期可用()
A.B.C.D.
4.關于角速度和線速度,下列說法正確的是()
A.半徑一定,角速度與線速度成反比
B.半徑一定,角速度與線速度成正比
C.線速度一定,角速度與半徑成正比
D.角速度一定,線速度與半徑成反比
5.關于地球上的物體,由于地球的自轉,則對于物體的角速度、線速度的大小,以下說法中正確的是()
A.在赤道上的物體線速度最大B.在兩極上的物體線速度最大
C.赤道上物體的角速度最大D.北京和南京的角速度大小相等
6.兩個小球固定在一根長為L的桿的兩端,繞桿上的O點做圓周運動,如圖所示,當小球1的速度為v1時,小球2的速度為v2,則轉軸O到小球2的距離是()
A.Lv1/(v1+v2)B.Lv2/(v1+v2)
C.L(v1+v2)/v1D.L(v1+v2)/v2
7.一個做圓周運動的物體,下列說法正確的是()
A.只要圓半徑不變,它一定做勻速圓周運動
B.只要半徑轉過的角度與時間成正比,它一定做勻速圓周運動
C.只要速度方向隨時間均勻變化,它一定做勻速圓周運動
D.只要周期和轉速隨時間不斷均勻變化,它一定做勻速圓周運動
8.對于物體做勻速圓周運動,下列說法中正確的是()
A.其轉速與角速度成正比,其周期與角速度成反比
B.運動的快慢可用線速度描述,也可用角速度來描述
C.勻速圓周運動不是勻速運動,因為其軌跡是曲線
D.做勻速圓周運動的物體線速度方向時刻都在改變,角速度的方向也時刻都在改變
【課堂小結】
1、什么叫勻速圓周運動?
2、描述勻速圓周運動快慢的物理量有哪幾個?分別說明它們的含義及求解公式,他們間的聯系。
人教版高中物理必修二《平拋運動》教學設計
一名優(yōu)秀的教師就要對每一課堂負責,作為教師就要好好準備好一份教案課件。教案可以讓學生能夠在課堂積極的參與互動,讓教師能夠快速的解決各種教學問題。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的教案呢?下面是小編為大家整理的“人教版高中物理必修二《平拋運動》教學設計”,希望能對您有所幫助,請收藏。
人教版高中物理必修二《平拋運動》教學設計
一、教學內容分析
本節(jié)是人教版《物理》必修模塊物理Π第五章第二節(jié)。平拋運動是本章的重點內容,是對運動的合成與分解知識具體問題的應用,對后面斜拋等曲線運動的學習及現實生活中實際問題的解決都有影響。前面學生通過運動的合成與分解學習已有初步的理論基礎,教材通過簡單的實驗演示,引導學生認識平拋運動的初步特征。運用實驗探究與理論相結合的方法,通過學生自主學習,掌握平拋運動的特點及規(guī)律。所以在本節(jié)教學中,要注意突出學生活動,給學生充分的時間探究,討論。
二、學情分析
(1)高一學生已經具備較好的物理實驗能力、分析問題能力、歸納實驗現象的能力。
(2)學生剛學習過直線運動規(guī)律,對直線運動的分析方法記憶猶新;并在上一節(jié)中剛學過運動合成與分解的知識,對這一分析曲線運動的方法并不陌生,這為本節(jié)課在方法上鋪平了道路。
三、設計理念
教材直接提出平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動,豎直方向的自由落體運動,并用平拋豎落儀演示加以證實,再用頻閃照片分析后給出平拋運動的規(guī)律,并解例題,教材直接把結論給學生,學生的思維只能跟著老師的引導進行,不利于他們思維能力的培養(yǎng)。為了突出學生的中心地位,設計了三個創(chuàng)思點:平拋運動可以分解為什么方向的運動,由學生自己提出猜想,并設計實驗證實,并讓學生親自動手
四、教學目標
1、知識與技能
(1)理解平拋運動的特點:初速度方向水平,只有豎直方向受到重力作用,運動軌跡是拋物線,勻變速曲線運動,加速度為g,注意軌跡是曲線的原因是受力方向與速度方向不在同一條直線上。
(2)理解平拋運動可以看成水平的勻速直線運動與豎直方向上的自由落體運動的合成,并且這兩個分運動互相獨立。
(3)掌握平拋運動的規(guī)律。
(4)會運用平拋運動的規(guī)律解答實際問題。
(5)知道分析復雜運動時分解或合成運動的物理思維方法,培養(yǎng)邏輯思維能力,使問題簡單化。
2、過程與方法
利用生活中實際問題引入,創(chuàng)設矛盾所在,提出問題。結合平拋儀實驗,動畫,平拋與自由落體運動對比的頻閃照片,逐步加深對平拋運動的認識。并根據實驗結果在教師引導下分析平拋運動的處理方法——運動的分解,根據已有的知識找出平拋運動的規(guī)律。
3、情感、態(tài)度和價值觀
(1)通過觀察、實驗及探究、交流與討論等學習活動,培養(yǎng)學生尊重客觀事實、實事求是的科學態(tài)度。
(2)經歷不同層次的觀察與分析,培養(yǎng)學生的觀察能力,綜合分析能力。
五、教學重難點
1、教學重點:
(1)平拋運動的特點和規(guī)律
(2)學習和借鑒本節(jié)課的研究方法
2、教學難點:
(1)平拋運動的整個過程較快,學生無法從視覺上直觀看清其運動的軌跡。
(2)如何進行運動分解,如何引導學生做這樣的分解。
(3)平拋運動規(guī)律的探究。
六、教法與學法
為了發(fā)揮教師的主導作用和學生的主體地位,突出重點,突破難點,我主要采用以下的教學方法和學法。
教法:探究式教學法和情景創(chuàng)設教學法。
學法:以學生合作學習和探究性學習為主,培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。
七、教學過程設計
教學環(huán)節(jié)
教師活動
學生活動
設計意圖與依據
環(huán)
節(jié)
一
、
創(chuàng)設
情景
,
演示復習
導入
1.
創(chuàng)
設
情
景
,
引出
定義
,
得出
平拋運動條件
教師演示:講臺上用手平粉筆,使粉筆在空中運動
問題1:粉筆在空中做什么運動?說明了什么
問題2:粉筆在空中受力情況和初速度方向
問題3:你能說說生活中,還有類似的例子嘛?
【得出平拋運動定義】物體以一定的初速度沿水平方向拋出,不考慮空氣阻力,物體只在重力作用下所做的運動稱為平拋運動。由定義知道哪些運動是平拋運動?哪些運動可作為平拋運動?
【觀看、回答】
1在空氣做曲線運動,說明了粉筆受的合力方向與速度的方向不在同在一線上(復習)
【思考、回答】
2粉筆在空氣中運動時在豎直方向只受重力(空氣阻力可忽略時),水平方向不受力,初速度沿水平方向
3【思考,回答】水平射出的炮彈;水平飛行的飛機早高空投彈;水平拍出的乒乓球,不能看作是平拋運動,因為乒乓球質量輕,空氣的阻力不能忽略不計(強調空氣阻力可忽略的條件)
通過生活中最常見的實例,引起中學生的注意力,激發(fā)學生的學習興趣
引導學生從生活走向物理,幫助學生認識到動能和勢能是可以相互轉化的
由演示實驗,得出平拋運動的定義,并得出平拋運動的條件。
平
拋
運
動
軌跡
、
性質
【繼續(xù)提問】
問題1:平拋的粉筆在空中的運動軌跡是怎么樣的?
問題2:平拋運動的性質
【教師歸納】平拋運動是曲線運動中最簡單的一種,加速度恒定,是勻變速曲線運動
【回憶、回答】
1、引導,并指出平拋運動的軌跡是拋物線
2.平拋運動是曲線運動,且只受到重力,是恒力,所以加速度恒定,是勻變速曲線運動
通過提問與引導,讓學生知道平拋運動的一些基本情況,為后面的對平拋運動分解做鋪墊。
環(huán)節(jié)
二
、
理論分析與實驗
驗
證
理論分析
試
驗
驗
證
1
問題1:平拋運動在水平方向受到什么力,做什么運動?
問題2:豎直方向受到什么力,做什么運動?
問題3:對平拋運動的理論分析一定正確嗎?
【教師歸納】由拋運動的條件引導學生對平拋運動進行分解
【分析,得出】
1水平方向不受力,有個初速度,做勻速直線運動
【分析、回答】
2豎直方向只受到重力,初速度為零,做自由落體運動
3進行實驗驗證
由水平和豎直兩個方向的分運動,引導學生將平拋運動向著水平與豎直兩個方向分解
注重培養(yǎng)學生的推理能力和分析問題的能力
【引入實驗】
演示:以教材上試驗為例,教師演示,
問題1:注意聽兩小球落地的聲音,是否同時落地?說明了什么問題?
問題2:問了更精確了解小球在豎直方向的運動過程,有什么辦法?
【教師歸納】平拋運動在豎直方向做自由落體運動
【觀察、回答】兩小球落地同時落地,落地聲為一聲。說明平拋運動在豎直方向大致是平自由落體運動
2重復實驗,并用頻閃照相的方法拍下兩個小球的運動過程,并對照片進行分析
物理是一門以實驗為基礎的學科,實驗的驗證也必須有說服力
培養(yǎng)學生發(fā)散思維和多方面思考問題的能力
學生在實驗觀察中,得出結論,有利于培養(yǎng)學生的推理能力、分析歸納能力和探究發(fā)現能力
實驗驗證2
【實驗照片分析】
問題3:平拋運動在水平方向的運動情況如何證明?
【教師歸納】平拋運動的小球在水平方向做速度為初速度的勻速直線運動
3【觀察、思考】
作出表格,見運動小球
在水平方向上在每一次拍照時間內運動的位移都是相等的,所以得出平拋運動在水平方向是勻速直線運動
由豎直方向的運動驗證過程,讓學生把握在水平方向的實驗探究過程
引導學生大膽地探究證明平拋運動分運動情況
環(huán)節(jié)
三
、
探究平拋運動點的規(guī)律
1.
速度規(guī)律
2
位移規(guī)律
【畫出平拋軌跡,建立坐標系】
問題1:如果要求軌跡上,初速度為V0,經過時間t達某點的速度?
問題2:求平拋運動軌跡上這點的位移?
【分析、思考】
1解題過程:作出該點速度的方向,分解為水平和豎直兩個方向的分運動,水平方向速度為V0,豎直方向做自由落體運動,速度為gt,合速度大小
2連接原點到所求的點,成一條有向線段,按照速度的分解方法求解位移,水平位移V0t,豎直位移1/2gt2,合位移大小
通過平拋運動在豎直和水平兩個方向的運動情況來求合運動
四
、
課
堂
小
結,
鞏
固
練
習
【本節(jié)小結】重點:平拋運動分解為水平和豎直兩個方向的分運動,還有平拋運動的規(guī)律
難點:將平拋運動分解為水平和豎直兩個方向
【習題鞏固】
一架裝載抗洪救災物資的飛機,在距地面500m高處,以80m/s的水平速度飛行。為了使救災物資準確地投中地面目標,飛行員應在距目標水平距離多遠的地方投出物資?(不計空點阻力)
學生思考、討論、交流,解決問題。
幫助學生對這堂課整體把握,知道這節(jié)課重難點情況
促進學生開動腦筋,靈活運用所學知識,培養(yǎng)學生運用所學物理知識解決實際問題的能力。
八、板書設計
一平拋運動的定義:
物體以一定的初速度沿水平方向拋出,不考慮空氣阻力,物體只受重力所做的運動稱為平拋運動.
二軌跡:拋物線
性質:勻變速曲線運動
三理論分析
在水平方向:有初速度,且不受力=====勻速直線運動
在豎直方向:無初速度,且只受重力=====自由落體運動
四實驗驗證
五平拋運動規(guī)律
速度:
水平方向:Vx=V0
豎直方向:Vy=gt合速度大?。?/p>
合速度方向:
位移:
水平方向:X=V0t豎直方向:
合位移大?。?/p>
合位移方向:
《曲線運動》教學設計
古人云,工欲善其事,必先利其器。作為高中教師就要好好準備好一份教案課件。教案可以讓上課時的教學氛圍非?;钴S,有效的提高課堂的教學效率。怎么才能讓高中教案寫的更加全面呢?為了讓您在使用時更加簡單方便,下面是小編整理的“《曲線運動》教學設計”,供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
課題
曲線運動
課時
1課時
教材分析
教材先安排曲線運動的方向,然后安排物體做曲線運動的條件。從知識結構上看,曲線運動的方向在軌跡上某點的切線方向是反映曲線運動的運動學特征,而曲線運動的條件則是動力學特征,完全符合牛頓力學的研究思路。從對學生認知建構的過程來看,知道曲線運動的方向只是知道一個事物的結果,掌握了曲線運動發(fā)生的條件才能理解出現該結果的原因,這樣才能在邏輯上有利于學生深刻理解本節(jié)的兩個重點內容。本節(jié)是整章教學的知識基礎。教材中選取了兩個實際情景的圖片和一個演示實驗。這樣的安排充分體現了重視教學中知識與技能目標達成的同時更加突出過程和方法的形成。本來在通過觀察砂輪打磨刀具和投擲鏈球兩個視頻后學生得出感性的、最表面的結論,學生還需要深入問題的本質。教材中又安排了一個看似簡單的實驗,這個實驗和上述兩個材料有本質的不同,它不是一看就了事,而是要通過收集信息和分析、處理信息,然后得到物理結論,這是科學研究過程的必然。這樣能使學生感覺到,一個結論的形成并不是草率的。到此似乎研究的過程就可以畫上完美的句號,但是通過上述實驗只能得出做圓周運動時質點的速度方向,這不能代表一般的曲線運動,所以結論不具有普遍性。因此教材中又安排了采用極限思想的一段理論證明,從理論上證明了任何曲線運動的物體在某點的速度方向在曲線上該點的切線方向。通過實驗和討論,讓學生體會到做曲線運動的物體的速度是時刻改變的,曲線運動是變速運動;速度的方向沿軌跡的切線方向;理解物體做曲線運動的條件。
學情分析
在初中的學習中對于直線運動的特點和規(guī)律已經理解透徹,曲線運動在知識結構上對于高一學生是比較新的內容,又涉及到對矢量的理解,學生掌握這部分知識就具有一定的難度。但在教學中,首先讓學生要建立物體做曲線運動的圖景。教材中所示的曲線運動的圖景,生活中有很多,讓學生們去觀察,去體驗。例如讓學生抬起自行車的后輪,旋轉腳踏板使后輪轉動,觀察輪上的泥點脫離車輪前的運動。然后提高車輪的轉速,泥點將脫離車輪,觀察泥點脫離車輪時的速度方向以及泥點脫離車輪后的運動。自行車是學生們最常用的交通工具,利用上述圖景,可以縮短物理知識與學生之間的距離,建立學生對物理、對科學的親近感。還可以讓學生去觀察公園內的各種游藝項目,數數在哪些項目中參與者的運動是曲線運動,相信學生會得出“生活中曲線運動比直線運動更普遍”的結論。
新課標要求
一、知識與技能
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的合外力的方向與它的速度方向不在一條直線上。
二、過程與方法
1.體驗曲線運動與直線運動的區(qū)別。
2.體驗曲線運動是變速運動及它的速度方向的變化。
三、情感、態(tài)度與價值觀
1.能領略曲線運動的奇妙與和諧,增強對科學的好奇心與求知欲。
2.激發(fā)參與科技活動的熱情,善于將物理知識應用于生活和生產實踐中。
教學重難點
重點
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。
難點
1.理解曲線運動是變速運動。
2.會根據物體做曲線運動的條件分析具體問題。
突破難點
策略
由于學生對于矢量的理解還不夠深刻,此問題對于高一學生來說具有一定的難度,屬于教學難點部分。教師首先應該讓學生自己思考,提出自己的觀點,然后引導學生理解:速度是矢量,既有大小又有方向,不論速度的大小是否改變,只要速度方向發(fā)生改變,就表示速度矢量發(fā)生了變化,也就是具有了加速度,曲線運動中速度的方向在其所處位置的切線上時刻在改變,所以,曲線運動是變速運動。
教學方法
1.尋找生活中的曲線運動,提出問題。
2.猜測物體在經過某一位置(某一時刻)時的速度方向,實驗探究,理論分析,得出結論。
3.推廣應用,提出問題:做曲線運動的條件。
4.實驗探究,形成結論,分析事例。
教學建議
1.對于曲線運動速度的方向,要讓學生觀察有關現象,如用砂輪打磨工件時,火星沿砂輪的切線飛出;撐開的帶有水的傘繞著傘柄旋轉時,水滴沿著傘邊各點所劃圓周的切線方向飛出。在觀察現象的基礎上,引導學生結合課本進行分析,總結出曲線運動的速度方向總是沿切線方向。然后提出問題:曲線運動是否一定是變速運動呢?通過學生思考和討論,澄清模糊認識,得出正確結論。
2.對于物體做曲線運動的條件,可以引導學生從物體做直線運動的條件入手討論,使學生明確:物體所受的合外力為零,或合外力不為零,但合外力和運動方向在一條直線上,物體均做直線運動,并得出:做曲線運動的物體所受的合外力不能為零,且合外力的方向與運動方向不在一條直線上,從而總結出物體做曲線運動的條件。進一步說明,做曲線運動的物體的加速度不為零,且加速度方向和運動方向不在一條直線上。然后再通過實驗對上述分析加以說明,加深學生對物體做曲線運動條件的理解。
教學流程設計
教師活動
學生活動
導入新課
同學們:我們已經學過直線運動,但實際生活中普遍發(fā)生的卻是曲線運動,例如:摩托車拐彎時的運動、拋出的粉筆頭等。所以研究曲線運動的特點、物體在什么情況下作曲線運動等問題將是我們重要的學習任務,從本節(jié)課開始我們來研究曲線運動。
認真聽老師講述,進入學習情景。
舉出生活中曲線運動的例子。
認真聽老師的講解,引起探索的興趣,作好進入本課知識學習的準備。
進行新課
曲線運動的引入
播放視頻:汽車拐彎時的運動;發(fā)射出的導彈在空中沿曲線飛行;地球、月球、人造地球衛(wèi)星沿其軌道運動。
教師引導學生歸納得出曲線運動的定義:物體運動軌跡是曲線的運動叫做曲線運動。
學生舉例后,演示課件,增加感性認識。
認真觀看視頻。
認真分析上述運動的共同點,經過觀察發(fā)現:上訴運動的軌跡都是彎曲的。
積極思考,列舉實例。學生代表發(fā)言,其他同學補充,更加深刻理解曲線運動的定義。
曲線運動速度的方向
展示情景一:砂輪磨刀具(視頻或圖片)。刀具與高速轉動的砂輪接觸處的火星是由摩擦后產生的熾熱微粒,你能說清楚它沿什么方向飛出?
情景二:撐開的帶有水的傘繞著傘柄旋轉,雨滴沿什么方向飛出?不同的位置飛出的方向一樣嗎?你的理由是什么?是否是沿圓周的切線?
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?
若物體運動的軌跡不是圓周,而是一般的曲線,那么怎樣確定做曲線運動的物體在經過某一位置時或在某一時刻的速度方向?
引導學生閱讀教材33頁有關內容,明確切線的概念。
聽取學生匯報,幫助總結。
強調:質點在某一點(或某一時刻)的速度方向是沿曲線的這一點的切線方向。
提問:①速度是矢量,既有大小,又有方向。那么速度的變化包含哪幾層含義?②有人說,作曲線運動的物體一定具有加速度,該怎樣理解?③由以上兩個問題,可以更進一步概括出曲線運動的運動學特征,應該怎樣描述?
聽取學生匯報,幫助總結。
認真觀看視頻,思考老師提出的問題。
認真閱讀教材所給材料,并討論回答什么是曲線的切線;如何描述曲線運動物體的速度方向。
小組討論,交流意見,師生互動歸納得出結論:質點在作曲線運動時,在某一位置的速度方向就在這一點的切線方向上。
思考并回答問題。
在教師的引導下明確只要速度的大小、方向中的一個或兩個同時變化,就表示速度矢量發(fā)生了變化;既然曲線運動是變速運動,那么由a=△v/△t可得作曲線運動的物體一定具有加速度;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。
物體作曲線運動的條件
讓學生兩人一組,獨立設計并完成實驗。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?
巡回指導,了解學生的實驗過程,解決可能遇到的問題。
那么一個在水平面上做直線運動的鋼球,受到磁鐵的吸引又會出現怎樣的情景呢?
聽取學生匯報,幫助總結、點評。
和學生共同討論:所受力的大小發(fā)生變化,力的方向與速度在同一直線上的,做直線運動;所受力的大小發(fā)生變化,力的方向也發(fā)生變化,但力方向與速度方向不在同一直線上,做曲線運動。
強調:當物體所受的合力的方向與它的速度方向在同一直線時,物體做直線運動;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,物體就做曲線運動。
思考問題,并動手實驗。
代表發(fā)表見解,匯報實驗方案。
把磁鐵放在鋼球運動的正前方和兩側邊,觀察到球運動的軌跡。把實驗現象記錄在表格中。匯報實驗結果。
和老師一起總結,歸納得出結論,作好筆記,細心體會。
根據實驗分析:磁鐵對小鋼球施加了一個力的作用,用F表示這個力,用v表示小鋼球的速度,則①直線加速:F的方向與v的方向在一條直線上,但方向相同。②直線減速:F的方向與v的方向在一條直線上,但方向相反。③曲線運動:F的方向與v不在一條直線上,成一角度。得出:當物體所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時,物體做曲線運動。對比得出:當物體所受合力的方向跟它的速度方向在同一直線上時,物體做直線運動。
課堂交流小結
引導組織學生概括總結本節(jié)的內容。
組織學生在相互交流進行小結。
請一個同學到黑板上總結,其他同學在筆記本上總結。
請同學評價黑板上的小結內容。
在學生小結后對學生的學習情況進行總結和評價。
按要求回顧本節(jié)知識內容;
認真總結概括本節(jié)內容,并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結和自己的小結,看誰的更好,好在什么地方。
課堂練習鞏固提高
現在我們找到了在水平桌面上的鋼球做曲線運動的條件,那自然界的其他物體做曲線運動是否也滿足此條件?我們來看物體做曲線運動的實例。
出示練習1:在砂輪上磨刀具時可以看到,刀具與砂輪接觸處有火星沿砂輪的切線飛出,為什么由此推斷出砂輪上跟刀具接觸處的質點的速度方向沿砂輪的切線方向??
出示練習2:請你從牛頓運動定律和物體做直線運動的條件出發(fā),總結出物體做曲線運動的條件。
出示練習3: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側,這是否可作為一條規(guī)律?
傾聽學生的回答,給予點評和補充。
分組討論解答:火星是從刀具與砂輪接觸處擦落的熾熱微粒,由于慣性,它們以被擦落時具有的速度做直線運動,因此,火星飛出的方向就表示砂輪上跟刀具接觸處的質點的速度方向?;鹦茄厣拜喦芯€飛出說明砂輪上跟刀具接觸處的質點的速度方向沿砂輪的切線方向。
由于曲線運動一定是變速運動,所以做曲線運動的物體一定有加速度,它所受的合外力一定不為零。當物體的加速度方向跟運動方向在一條直線上時,物體做變速直線運動(加速直線運動或減速直線運動),由牛頓第二定律知,物體做變速直線運動時,合外力的方向必跟運動方向在一條直線上。反之,只要合外力的方向跟物體的運動方向在一條直線上,物體就一定做變速直線運動。因此,當物體所受的合外力不為零,且合外力的方向跟物體的運動方向不在一條直線上時,物體就做曲線運動。
板書設計
曲線運動
1.曲線運動的軌跡:曲線
2.曲線運動的速度方向:曲線在這一點的切線方向
3.曲線運動的速度時刻在變,因此曲線運動是變速運動
4.物體做曲線運動的條件:合力方向跟速度的方向不在同一直線上
課外作業(yè)
做一個飛鏢,體驗“曲線運動的速度方向跟曲線相切”。要求:(1)觀察飛鏢在空中速度方向的變化;(2)觀察飛鏢插入泥土時的入射角。(注意安全)
2.課后討論教材中“問題與練習”的問題。
人教版高中物理必修二《圓周運動》教學反思
一名優(yōu)秀負責的教師就要對每一位學生盡職盡責,教師要準備好教案為之后的教學做準備。教案可以讓學生們充分體會到學習的快樂,幫助教師提前熟悉所教學的內容。我們要如何寫好一份值得稱贊的教案呢?為此,小編從網絡上為大家精心整理了《人教版高中物理必修二《圓周運動》教學反思》,歡迎您閱讀和收藏,并分享給身邊的朋友!
人教版高中物理必修二《圓周運動》教學反思
新教材的更加貼近實際,讓物理走出課堂,在習題中加入了對天體運動、時針轉動、皮帶傳動、自行車、磁盤轉動等相關的描述、對學生的實際應用能力有了更高的要求,內容上加入了極限思想等。這對教師提出了更高的要求,既要具有淵博的科學文化知識,扎實的專業(yè)基礎知識,較強的課堂組織能力和教學機智,也要具有高尚的人格魅力。課堂教學中,教師語言要準確、生動、形象、富有幽默感和感染力,讓學生在一個輕松愉快的環(huán)境中去獲取知識,發(fā)展思維。新課程強調,師生都是課程的創(chuàng)造者和主體,都課程的有機組成部分,教師要因地制宜、因材施教、靈活引導,使教學成為動態(tài)的生長性的過程。以前說,要給每個學生一杯水,老師要有一桶水,現在是要給每個學生一杯水,老師要成源源不斷的清澈的小溪。
1、以趣引入新課,由于本節(jié)課的重點是線速度、角速度、周期的概念及引入的過程,掌握它們之間的聯系。難點是理解線速度、角速度的物理意義及概念引入的必要性。充分應用多媒體和水流星節(jié)目,以激發(fā)學生的學習興趣,
2、鼓勵學生大膽對常見現象及熟知事物提出個人意見
3、由于學生的先天條件和后天的興趣、愛好的差異,課堂教學中教師們應盡量避免統(tǒng)一的要求,采取分層次、多方位的教育理念。
4、根據新課標準的要求,教師在課堂教學中要著眼于學生的發(fā)展,注重培養(yǎng)學生良好的學習興趣和學習習慣。通過讓學生觀察身邊熟悉的現象,探究其內在的本質的物理規(guī)律,培養(yǎng)學生的探究精神和實踐能力。所以本節(jié)課我突破難點是以自行車為模型而展開探究難點,教學方法采用探究、講授、討論、練習相結合的形式
5、通過課堂小結,給出必須記憶的核心知識并加以鞏固,為以后天體運動的學習打下扎實的基礎。