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高一物理《曲線運動》教案
作為一名人民教師,時常會需要準備好教案,教案是教材及大綱與課堂教學的紐帶和橋梁。教案要怎么寫呢?下面是小編整理的高一物理《曲線運動》教案,僅供參考,歡迎大家閱讀。
高一物理《曲線運動》教案1
教學目標
知識目標
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。
能力目標
培養(yǎng)學生觀察實驗和分析推理的能力。
情感目標
激發(fā)學生學習興趣,培養(yǎng)學生探究物理問題的習慣。
教材分析
本節(jié)教材主要有兩個知識點:曲線運動的速度方向和物體做曲線運動的條件。教材一開始提出曲線運動與直線運動的明顯區(qū)別,引出曲線運動的速度方向問題,緊接著通過觀察一些常見的現(xiàn)象,得到曲線運動中速度方向是時刻改變的,質(zhì)點在某一點(或某一時刻)的速度方向是曲線的這一點(或這一時刻)的切線方向。再結(jié)合矢量的特點,給出曲線運動是變速運動。關(guān)于物體做曲線運動的條件,教材從實驗入手得到:當運動物體所受合外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。再通過實例加以說明,最后從牛頓第二定律角度從理論上加以分析。教材的編排自然順暢,適合學生由特殊到一般再到特殊的認知規(guī)律,感性知識和理性知識相互滲透,適合對學生進行探求物理知識的訓練:創(chuàng)造情境,提出問題,探求規(guī)律,驗證規(guī)律,解釋規(guī)律,理解規(guī)律,自然順暢,嚴密合理。本節(jié)教材的知識內(nèi)容和能力因素,是對前面所學知識的重要補充,是對運動和力的關(guān)系的進一步理解和完善,是進一步學習的基礎(chǔ)。
教法建議
“關(guān)于曲線運動的速度方向”的教學建議是:首先讓學生明確曲線運動是普遍存在的,通過圖片、動畫,或讓學生舉例,接著提出問題,怎樣確定做曲線運動的物體在任意時刻速度的方向呢?可讓學生先提出自己的看法,然后展示錄像資料,讓學生總結(jié)出結(jié)論。接著通過分析速度的矢量性及加速度的定義,得到曲線運動是變速運動。
“關(guān)于物體做曲線運動的條件”的教學建議是:可以按照教材的編排先做演示實驗,引導學生提問題:物體做曲線運動的條件是什么?得到結(jié)論,再從力和運動的關(guān)系角度加以解釋。如果學生基礎(chǔ)較好,也可以運用邏輯推理的方法,先從理論上分析,然后做實驗加以驗證。
教學設(shè)計方案
教學重點:曲線運動的速度方向;物體做曲線運動的條件
教學難點:物體做曲線運動的條件
主要教學過程設(shè)計:
一、曲線運動的速度方向:
(一)讓學生舉例:物體做曲線運動的一些實例
。ǘ┱故緢D片資料
1、上海南浦大橋
2、導彈做曲線運動
3、汽車做曲線運動
。ㄈ┱故句浵褓Y料:
1、彎道上行駛的自行車通過以上內(nèi)容增強學生對曲線運動的感性認識,緊接著提出曲線運動的速度方向問題:
(四)讓學生討論或猜測,曲線運動的速度方向應該怎樣?
(五)展示錄像資料
1:火星兒沿砂輪切線飛出
2:沾有水珠的自行車后輪原地 運轉(zhuǎn)
(六)讓學生總結(jié)出曲線運動的方向
。ㄆ撸┮龑W生分析推理: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→曲線運動是變速運動。
二、物體做曲線運動的.條件:
[方案一]
。ㄒ唬┨岢鰡栴},引起思考:沿水平直線滾動的小球,若在它前進的方向或相反方向施加外力,小球的運動情況將如何?若在其側(cè)向施加外力,運動情況將如何?
(二)演示實驗;鋼珠在磁鐵作用下做曲線運動的情況,或鋼珠沿水平直線運動之后飛離桌面的情況。
(三)請同學分析得出結(jié)論,并通過其它實例加以鞏固。
(四)引導同學從力和運動的關(guān)系角度從理論上加以分析。
[方案二]
。ㄒ唬┯晌矬w受到合外力方向與初速度共線時,物體做直線運動引入課題,教師提出問題請同學思考:如果合外力垂直于速度方向,速度的大小會發(fā)生改變嗎?進而將問題展開,運用力的分解知識,引導學生認識力改變運動狀態(tài)的兩種特殊情況:
1、當力與速度共線時,力會改變速度的大。
2、力與速度方向垂直時,力只會改變速度方向。
最后歸結(jié)到:當力與初速度成角度時,物體只能做曲線運動,確定物體做哪一種運動的依據(jù)是合外力與初速度的關(guān)系。
。ǘ┩ㄟ^演示實驗加以驗證,通過舉生活實例加以鞏固:
展示課件三,人造衛(wèi)星做曲線運動,讓學生進一步認識曲線運動的相關(guān)知識。
課件2,拋出的手榴彈做曲線運動,加強認識。
探究活動
觀察并思考,現(xiàn)實生活中物體做曲線運動的實例,并分析物體所受合外力的情況與各點速度的關(guān)系。
高一物理《曲線運動》教案2
一、設(shè)計思想
在舊教材中,《曲線運動》關(guān)于曲線運動的速度方向的教學,通常通過演示圓周運動的小球離心現(xiàn)象,演示砂輪火星痕跡實驗,采取告知的方式,讓學生知道曲線運動的速度方向為該位置的切線方向,由于軌跡是瞬間性,實驗有效性差。在新教材中,通過曲線軌道實驗演示曲線運動的方向,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。
筆者通過簡易自制器材,讓學生通過探究過程獲得曲線運動的速度方向,并自己獲得如何畫曲線運動的速度方向的方法,強調(diào)科學探究的過程。筆者還通過當堂設(shè)計自行車擋泥板,以便學生把自己獲得的知識應用于實踐,體驗學以致用、知識有價的感受。還要求學生觀察自行車的擋泥板驗證自己的設(shè)計作為課外作業(yè),體會STS的意義,提高科學素養(yǎng)。
二、教材分析
教學基本要求:知道什么叫曲線運動,知道曲線運動中速度的方向,能在軌跡圖中畫出速度的(大致)方向,知道曲線運動是一種變速運動,知道物體做曲線運動的條件。
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。
本課是整章教學的基礎(chǔ),但不是重點內(nèi)容,通過實驗和討論,讓學生體會到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,速度的方向是曲線的切線方向。
模塊的知識內(nèi)容有三點:1、什么是曲線運動(章引);2、曲線運動是變速運動;3、物體做曲線運動的條件。
三、學情分析
在初中,已經(jīng)學過什么是直線運動,什么是曲線運動,也知道曲線運動是常見的運動,但是不知道曲線運動的特點和原因。由于初中的速度概念的影響,雖然學生在第一模塊學過速度的矢量性,但是在實際學習中常常忽略了速度的方向,也就是說學生對曲線運動是變速運動的掌握有困難。
學生分組實驗時,容易滾跑小鋼珠,要求學生小心配合。幾何作圖可能難以下手,教師可以適當提示。學生主要的學習行為是觀察、回答、實驗。
四、教學目標
1、知識與技能:
(1)知道什么叫曲線運動;
。2)知道曲線運動中速度的方向;
。3)能在軌跡圖中畫出速度的大致方向,能在圓周運動軌跡中規(guī)范地畫出速度方向;
(4)知道曲線運動是一種變速運動;
。5)知道物體做曲線運動的條件;
。6)會判斷軌跡彎曲方向(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──驗證──結(jié)論──交流的探究過程;
(2)經(jīng)歷并體會研究問題要先從粗略到精細,由定性到定量,由特殊到一般再到特殊的過程;
(3)嘗試用物理幾何原理在物理研究中應用。
3、情感態(tài)度與價值觀
(1)主動細心觀察,注意關(guān)注身邊的科學,積極參與學習活動。
(2)感受到科學研究問題源于生活實踐,獲得的結(jié)論服務(wù)于生活實踐,體會學以致用的感受。
。3)初步感受下結(jié)論不能主觀而要有科學依據(jù)的嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。
。4)初步養(yǎng)成小心翼翼做實驗的習慣。
五、重點難點
重點:體驗獲得曲線運動的速度方向是切線方向的實驗過程。會標出曲線運動的速度方向。
難點:如何獲得曲線運動的速度方向是切線方向。如何畫出曲線運動的速度方向。
六、教學策略與手段
在教學活動上:體現(xiàn)學生的主體性,體現(xiàn)教師的指導性和服務(wù)性。在教學媒體設(shè)計上:強調(diào)以試驗教學為主,以多媒體為輔助(投影問題與習題)。在教學程序上基本上按照加涅信息加工模型。引起注意──告知學生學習目標──刺激回憶先決性的學習──呈現(xiàn)刺激材料──提供學習幫助──引出作業(yè)──提供作業(yè)──提供反饋──評價作業(yè)──促進保持和遷移,通過問題鏈把教、學、練、評有機整合。在學習過程上:突出學生發(fā)現(xiàn)問題──猜想──探究──驗證──結(jié)論──應用。在探究方法上:突出整合物理知識解決物理問題。認知過程上:突出人類的學習規(guī)律和認知規(guī)律,即,由粗略研究到精細研究,由特殊到一般再到特殊的過程。在理念上:突出科學的研究源于生活實踐,服務(wù)于生活實踐;認識到下結(jié)論必須要有科學依據(jù)。
七、課前準備
學生無需預習課本,否則像已知謎底的猜謎活動那樣,那些探究的活動和問答沒有意義。
教師要做好教學用具準備工作。車速計數(shù)碼照片;細線和擺球;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,自制圓弧形有機玻璃,自制有機玻璃斜面,方形磁鐵。調(diào)試多媒體設(shè)備。
八、教學過程
曲線運動
問題一:什么樣的運動叫曲線運動?[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,飛機導彈衛(wèi)星宇航行星,運動按照運動軌跡分為直線運動和曲線運動,物體運動的軌跡為曲線的運動叫曲線運動。請大家列舉曲線運動現(xiàn)象。
生:舉例曲線運動
師:曲線運動是很常見的運動。圓周運動是曲線運動的一種特殊現(xiàn)象。
(教學安排,簡單扼要,節(jié)約時間)
問題二:做曲線運動的物體的速度有什么特點?[投影]
師:要研究物體的運動,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動的速度的大小和方向有什么特點。
1、做曲線運動的物體的速度大?[投影]
師:汽車里面有一個車速計(多媒體呈現(xiàn)數(shù)碼照片),若果汽車拐彎時保持這個讀數(shù)不變,那么,汽車做直線運動還是曲線運動?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,車上的車速計的讀數(shù)如何變化?車還是做曲線運動嗎?
師:這些事實說明,作曲線運動的`物體的速度大小可以變化也可以不變(板書)。
2、做曲線運動的物體的速度方向?[投影]
汽車的拐彎時,速度方向有無變化?速度是一個矢量,它有方向性,那么做曲線運動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動時(先要求學生觀察小球的運動方向),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(先要求學生觀察水滴的運動方向),快速旋轉(zhuǎn)小雨傘,雨滴從轉(zhuǎn)動的小雨傘邊緣飛出。
演示3:演示砂輪火星(要求砂輪圓面朝學生,以便學生觀測大致切線方向)。
請學生到黑板上補畫出小球、水滴、火星的方向。結(jié)果學生都會畫出大致方向。
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?
精細研究(探究、驗證、結(jié)論)(重點難點):
物體做勻速直線運動,它的速度方向和運動軌跡方向一致。如果曲線運動的物體突然開始做勻速直線運動,那么直線運動的方向和曲線運動的末速度方向一致。(采取板畫形式,師生共同回憶得出這個結(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)有一點點墨水),再放在半圓形有機玻璃軌道上運動并飛出,讓鋼珠在白紙上留下痕跡,同樣在3/5半圓周,4/5半圓周上運動飛出,讓學生猜測飛出方向由什么特點?(有機玻璃板說明:厚約5毫米,略小于小鋼珠直徑,圓弧半徑15厘米,MN邊稍長些,以便過MN做直線,根據(jù)半徑大小確定圓心O位置。)
學生猜想:切線方向
師:已知圓弧半徑為15厘米。如何驗證?請用幾何方法作圖驗證。
生:標出飛出點和圓心,做圓心和飛出點的連線,用量角尺量出該連線和飛出軌跡直線的夾角,是否90度。
2、再分組實驗,提醒同桌配合,小心鋼珠滾跑。實驗完畢,要求作圖驗證,并互相討論交流。
3、交流和結(jié)論:
師:要引導學生得出正確的科學結(jié)論:圓周運動的物體的速度方向為該點的切線方向,而不能直接得出曲線運動的的物體速度方向為該點的切線方向。
4、如何在圓周運動的軌跡上標注速度方向?
請在圓周上任取兩點,作出該位置的物體速度方向。并研究圓周運動的速度方向有什么特點?
學生:找出圓心,做圓心和某點連線,再做連線的垂線,標出箭頭(精確畫法)。
學生:不同位置,速度方向不一樣。圓周運動是變速運動
(特別強調(diào):剛才的實驗是圓周運動,不能得出曲線運動是變速運動曲線運動的速度方向是切線方向的結(jié)論)
5、一般曲線運動的速度情況和圓周運動一樣嗎?(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,每一個圓弧都是圓周的一部分。所以,曲線運動可以看成無數(shù)個圓周運動構(gòu)成,曲線上每一個位置的速度方向就是該點所在的圓周的切線方向,速度方向時刻在變化。
所以:曲線運動的物體速度方向為該點的切線方向曲線運動是變速運動[投影]。
6、如何畫一般曲線運動的速度方向?
要求學生閱讀課文33頁關(guān)于切線的三個自然段。教師再作示范。讓學生學會粗略畫一般曲線運動的速度方向。
第一次課堂練習(及時反饋、鞏固、評價、遷移)
1、作業(yè)本37頁第3題。和平號空間站環(huán)繞地球運行的軌跡是直線還是曲線?運行速度保持不變還是時刻改變。
2、作業(yè)本37頁第7題。要求在在汽車波浪形路徑上三個位置標注速度的方向。
問題三:如何使物體做曲線運動?[投影]
演示投影:在投影儀上鋪上白紙,放上一個高度1厘米左右自制的有機玻璃玻璃斜坡,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:磁鐵用電機模型里的方形磁鐵(效果很好)。
師:要使小鋼珠會彎向右側(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,小鋼珠會作什么運動?
師:如果放在正上方,小鋼珠會作什么運動?
師:你認為物體做曲線運動的條件是什么?
生:運動物體在一個外力作用下。
師:對這個外力有什么要求?
生:外力方向與運動方向有個夾角?
師:外力方向和運動方向有什么要求嗎?
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)各放一個磁鐵,小鋼珠運動軌跡會彎向哪邊?
生:那邊磁力大,彎向哪邊。
引導學生得出結(jié)論(板書):
物體做曲線運動的條件: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 學生演示并分析:
師:怎么樣使粉筆頭作曲線運動?怎么使粉筆頭作直線運動?原因分析。
第二次課堂練習(及時反饋、復習、鞏固、評價、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,判斷物體運動的大致軌跡。
課堂小結(jié):[以問答題形式進行]
2、(投影)下面說法正確的?
A。曲線運動的速度大小一定是變化的
B。曲線運動的速度方向一定是變化的
C。曲線運動一定是變速運動
D。變速運動一定是曲線運動
E。做曲線運動的物體所受合力一定不為零。
F。合外力不為零的運動一定是曲線運動。
G。曲線運動的加速度一定不為零。
H。曲線運動的加速度一定為零。
問題四:這些知識有什么用處?
實際應用:給自行車設(shè)計擋泥板。
教師:如果輪子上粘有泥巴,隨車輪轉(zhuǎn)動,這些泥巴將沿什么樣方向飛出?應該設(shè)計怎樣的檔泥板?
要求學生只畫兩個輪子,標注前輪和后輪,在輪子上畫擋泥板。
教師投影展示學生的設(shè)計圖,請學生講解設(shè)計理念和依據(jù)。教師以傾聽為主,可以以問題形式提出自己疑問作為點評,但不提供正確答案。(作為課外觀測作業(yè))
九、作業(yè)設(shè)計
教師要求學生到自行車棚觀察自行車的擋泥板。對照自己的設(shè)計,做比較分析。推測設(shè)計師為什么要這樣設(shè)計。
十、知識結(jié)構(gòu)或板書設(shè)計
曲線運動
1、曲線運動:物體運動的軌跡為曲線的運動。
2、曲線運動的特點:是變速運動
速度大小可以變化也可以不變
速度方向為切線方向,時刻在變化
3、做曲線運動的條件:
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玻璃的圓周不是重合的,如圖所示,相差一個鋼珠的半徑值,但是圓心和飛出點的連線與半徑還是是垂直。由于小鋼珠的半徑遠遠小于圓弧的半徑,這點相差可以忽略。如果學生能力較強,可以略作說明。
2、作業(yè)分析;
課堂上,學生對擋泥板的設(shè)計很感興趣,但是由于教師對學生設(shè)計不做肯定或否定,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?讓事實說話吧,請大家到停車場看看。學生心理求知欲更強烈,課后許多學生立即去觀察。結(jié)果晚自修時就有很多學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。這個作業(yè)很有物理味道,體現(xiàn)STS教育,學生參與度強,觀察細致,分析有理。
分類分析:
1、大部分自行車沒有擋泥板 (學生的自行車)
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、推測那些設(shè)計師的設(shè)計的思想。歸納出幾點: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瀝青路,泥巴很少見,擋泥板的功能淡化。3、考慮到泥巴做斜上拋運動,擋泥板不一定要圓弧形,也不一定要那么長,也不必緊緊包住輪
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