5.1 曲线运动 教学设计（表格式）

教学设计
课题 曲线运动
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
教学内容分析
本节内容是这一章的基础，要求学生学习后知道曲线运动的速度方向，理解曲线运动是变速运动，知道物体做曲线运动的条件。“曲线运动”作为本章的开篇，总体介绍了曲线运动的诸多特征：运动的轨迹为曲线的运动叫做曲线运动；曲线运动是一个变速运动；质点作曲线运动某一点的速度方向沿着曲线该点的切线方向；物体作曲线运动的条件是物体所受的作用力与速度方向不在一条直线上。学习了本节的知识，才能更好的理解和掌握平抛运动、圆周运动等几个特殊的曲线运动，从一般到特殊，为后面的学习打下基础。
学情分析
学生已经学过直线运动、牛顿运动定律，对力与运动的关系有了一定的认识，在曲线运动的概念学习上不存在困难，在曲线运动的速度方向的学习中，丰富的实验和实例也会给学生带来深刻的体验和领会，在理论上用极限法的思想从割线到切线的推理更进一步加深学生的理解，这个重点内容学生比较容易接受。 在必修一的学习中学生已经知道，当物体所受的合力为零或者合力的方向与速度的方向在同一条直线上时，物体做直线运动。在此基础上指引学生猜想合力与速度不在同一直线上的的情形，并在实验探究验证的过程中结合牛顿第二定律的理论分析，学生也能够理解当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动这一条件。不过在进一步拓展理解曲线运动的轨迹夹在速度与合力夹角之间，合力指向曲线的凹侧；当合力恒定时叫做匀变速曲线运动等时遇到困难。
学习目标
（一）物理观念 1.知道曲线运动的瞬时速度方向； 2.理解物体做曲线运动的条件，能运用牛顿运动定律分析曲线运动的条件 （二）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 （三）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。 （四）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。
学习重点难点
教学重点： 1．知道什么是曲线运动； 2．物体做曲线运动的方向的确定； 3．知道物体做曲线运动的条件。 教学难点： 1．理解曲线运动是变速运动。 2．用牛顿第二定律分析物体做曲线运动的条件，能用曲线运动相关知识解决实际的问题。
教学辅助支持
注射器、医用软管，任意弯曲轨道（可拼接）、小铁球、红墨水，条形磁铁、斜面轨道，乒乓球，多媒体电脑，电子白板，自制课件等。
教学活动设计
过程学习内容与教师活动学生任务/活动设计设计意图及对应目标达成环节一：认识曲线运动 内容1.教师活动： 播放视频：提出本章所要解决的问题：研究排球发球、压线、触网等问题 创设本单元物理情境， 从生活走向物理，提出本章主题：研究抛体运动内容2. 教师活动1： 视频片段中排球的轨迹是直线么？排球做的是什么运动呢？ 一、曲线运动定义：轨迹是曲线的运动 教师活动2： 引导学生：举例生活中的曲线运动 　　学生任务/活动1. 举例生活中的曲线运动 体验直线运动和曲线运动的区别，通过对比引入新的物理观念。 过渡 从现在开始，我们把目光转向抛体运动、圆周运动、以及更一般的曲线运动，从中我们可以体会到，研究直线运动的思路和方法，原则上同样可以用来处理曲线运动。环节二：探究曲线运动的速度方向 教师：（1）提出问题：斜向上抛出的球在空中运动的过程中，其速度方向由斜向上变为斜向下，速度方向经历了一个逐步变化的过程，那么其运动过程中的某一点的速度方向是怎样的？ 播放视频,引导猜想：砂轮不同位置打磨下来的炽热的微粒．车轮卷起的泥沙、伞边的雨滴沿什么方向飞出？ 介绍曲线的切线概念 （3）引导实验探究：能否自己设计一个实验验证一下这个结论呢？ 情境创设：1)当陀螺转动时，在陀螺边缘随陀螺转动的墨滴，由于惯性在离开陀螺后将保持其运动速度不变做直线运动，在水平白纸上将留下表示运动方向的墨迹，如果墨迹方向与陀螺边缘相切，则说明圆周运动的速度方向沿圆的切线方向。 2）教师介绍实验器材，说明钢球在弯道的约束下会沿弯道做曲线运动，在弯道的尽头，弯道对钢球的束缚消失，此后钢球会保持速度不变做匀速直线运动，所以钢球离开弯道后运动的直线方向便为钢球运动到弯道尽头时的瞬时速度的方向。 （4）引导得出结论：从这些实验中你能得到什么结论呢 （5）理论推导 课件动画展示：质点沿曲线从A运动到B，从A到B的方向就是质点从A运动到B的位移方向，也是质点从A至B的平均速度方向 引导学生用极限的思想得出结论： 学生任务/活动3. 观看并思考：不同位置打磨的炽热微粒方向不同，车轮卷起的泥沙飞出的方向不一样，雨滴飞出方向不同，曲线运动的物体运动方向在变化， 提出猜想：炽热颗粒和雨滴都沿切线飞出 学生分组实验1： 学生分组实验2： 墨迹所在的直线为轨道所在曲线在该点的切线 学生总结：质点在某一点(或某一时刻)的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向 学生探究： 进一步减小质点由A运动到B的时间，B点会逐渐靠近A点。当趋于0时，即B点无限接近A点时，这条割线就将与过A点的切线重合。 学生讨论并得出结论： 综合实验和理论探究结果总结：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。曲线运动方向一直都在变化，是变速运动，加速度不为0. 　　 　　引导学生从实验和理论两个方面进行科学探究。 渗透极限推理的科学思维，由平均速度过渡到瞬时速度，进一步深刻理解平均速度和瞬时速度的物理观念。 环节三：探究物体做曲线运动的条件1.提出问题：根据牛顿第二定律，它受的合力必不为0，合力不为0的物体是不是一定做曲线运动呢？物体做曲线运动的受力的条件是什么呢？ 2.引导学生设计并完成实验。 　教师：请同学们观察实验思考：什么情况下钢球做直线运动？什么情况做曲线运动？ 拓展分析：请在纸上画出排球运动的轨迹曲线，在排球的上升和下降阶段，分别任意选取一个位置，画出排球受重力和速度方向。 根据以上实验及现象回答下列问题 1）做曲线运动的物体运动轨迹弯曲方向与其所受合外力方向有什么关系呢？ 2）曲线运动的受力如何影响速率的变化？思考提出的问题: 提出猜想：对比直线运动的受力特点推理提出猜想 观察实验，讨论交流，得出结论： 当物体所受合力的方向，即加速度方向与它的速度方向不在同一直线上时物体做曲线运动。 在老师的引导下的出结论； 1.做曲线运动的物体所受合外力指向运动轨迹凹的一侧，运动轨迹夹在速度方向和合外力方向之间。 2..合力与速度方向成钝角：减速；成锐角时加速；直角时，速率大小不变 通过实验探究、对比直线运动理论推理，探究得出物体作曲线运动的条件。通过拓展分析进一步认识曲线运动的性质和力与运动的特点。 探究过程中体会探索自然的内在动力，严谨求实的科学态度。课堂小结回忆、归纳本节课的学习内容。进一步体会从实验和理论两个方向进行科学探究的过程，用极限法理论推理的科学思维。培养归纳知识的能力，进一步促进核心素养的形成。课堂检测　　　　 1、跳水运动是一项难度很大又板具观赏性的运动，我国运动多次在国际跳水赛上摘金夺银，被为跳水“梦之队。图5.1-14是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹。最后运动员沿竖直方向以速度v入水.整个运动过程中，在哪几个位置头部的速度方向与入水时的速度v方向相同 在哪几个位置与v的方向相反 在图中标出这些位置 2、如题图所示，汽车在一段弯曲水平路面上行驶，关于它受水平方向的作用力示意图如图所示，其中可能正确的是(图中F为牵引力，Ff为它行驶时所受阻力)（ ） 3.（单选）有关曲线运动，下列说法正确的是（） 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、做曲线运动的物体所受的合力必定是变力 D、做曲线运动的物体所受的合力必定是恒力
板书设计
曲线运动 一.定义：轨迹是曲线的运动 二.速度方向：沿着曲线在该点的切线方向且时刻改变。 三.性质：变速运动 四、物体做曲线运动的条件 物体所受合力（或加速度）方向跟速度方向不在同一直线上。 注：合力指向轨迹的凹侧。
作业与拓展学习设计
1、课后习题2、3、4、5 2、曲线为质点运动的轨迹，在通过位置P的速度v方向、受到的合力F方向及P附近的一段轨迹都在图上标出来，其中可能正确的是（ ） 　　A.B.C.D. 3.请你分析发生这种现象的原因并为骑行者设计挡泥板 4.请分析比较下图中两种挡泥板的优缺点。