曲线运动教案实用3篇
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高一物理曲线运动教案1
教学目标
1、知识与技能
(1)知道平抛运动的特点是初速度方向水平,只有竖直方向受重力作用,运动轨迹是抛物线;
(2)知道平抛运动形成的条件;
(3)理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g;
(4)会用平抛运动规律解答有关问题。
2、过程与方法
(1)在知识教学中应同时进行科学研究过程教育,本节课以研究平抛物体运动规律为中心所展开的课堂教学,应突出一条研究物理科学的一般思想方法的主线:
观察现象→初步分析→猜测实验研究→得出规律→重复实验→鉴别结论→追求统一。
(2)利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动,渗透物理学“化曲为直”“化繁为简”的方法及“等效代换”正交分解”的思想方法;
(3)在实验教学中,进行控制的思想方法的教育:从实验的设计、装置、操作到数据处理,所有环节都应进行多方面实验思想的教育,“实验的精髓在于控制”的思想,在乎抛物体实验中非常突出。如装置中斜槽末端应保持水平的控制;木板要竖直放置的控制;操作上强调小球每次都从斜槽同一高度处由静止开始释放的控制;在测量小球位置时对实验误差的控制等。
3、情感、态度与价值观
(1)通过重复多次实验,进行共性分析、归纳分类,达到鉴别结论的教育目的,同时还能进行理论联系实际的教育。
(2)在理解平抛物体运动规律是受恒力的匀变速曲线运动时应注意到“力与物体运动的关系”。这方面的问题,我国东汉的王充(公元27~97年)历尽心血三十年写成《论衡》一书,全书三十卷八15篇约三十万字,已有精辟论述,以此渗透爱国主义教育和刻苦学习、勤奋工作精神的美德教育。
教学重难点
1、教学重点:平抛运动的特点和规律;学习和借鉴本节课的研究方法。
2、教学难点:平抛运动的规律。
教学工具
多媒体、板书
教学过程
一、实验目的
1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹。
2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。
3.根据平抛运动的轨迹求其初速度。
二、实验原理
1.利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹。
2.建立坐标系,如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具有y=ax2的形式(a是一个常量),则轨迹是一条抛物线。
三、实验器材
斜槽、小球、方木板、铁架台、坐标纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺。
四、实验步骤
1.安装调平
将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上,其末端伸出桌面外,轨道末端切线水平,如图所示。
2.建坐标系
用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角,把木板调整到竖直位置,使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近,把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心在木板上的投影点O,O点即为坐标原点,用重垂线画出过坐标原点的竖直线,作为y轴,画出水平向右的x轴。
3.确定球的位置
将小球从斜槽上某一位置由静止滑下,小球从轨道末端射出,先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值,然后让小球由同一位置自由滚下,在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置,并在坐标纸上记下该点。用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。
4.描点得轨迹
取下坐标纸,将坐标纸上记下的一系列点,用平滑曲线连起来,即得到小球平抛运动轨迹。
五、数据处理
1.计算初速度
在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点——A、B、C、D、E、F,用刻度尺、三角板测出它们的坐标(x,y),并记录在下面的表格中,已知g值,利用公式y=2(1)gt2和x=v0t,求出小球做平抛运动的初速度v0,最后算出v0的平均值。
2.验证轨迹是抛物线
抛物线的数学表达式为y=ax2,将某点(如B点)的坐标x、y代入上式求出常数a,再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立,若等式对各点的坐标近似都成立,则说明所描绘的曲线为抛物线。
六、误差分析
1.斜槽末端没有调水平,小球离开斜槽后不做平抛运动。
2.确定小球运动的位置时不准确。
3.量取轨迹上各点坐标时不准确。
七、注意事项
1.实验中必须调整斜槽末端的切线水平(检验是否水平的方法是:将小球放在斜槽末端水平部分,将其向两边各轻轻拨动一次,看其是否会加速或减速运动).
2.方木板必须处于竖直平面内,固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直。
3.小球每次必须从斜槽上同一位置滚下。
4.坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时球心在木板上的投影点。
5.小球开始滚下的位置高度要适中,以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜。
6.在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度。
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高一物理曲线运动教案2
教学目标:
1、掌握曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动。
2、掌握物体做曲线运动的条件及分析方法。
教学重点:
1、分析曲线运动中速度的方向。
2、分析曲线运动的条件及分析方法。
教学手段及方法:
多媒体,启发讨论式。
教学过程:
一、什么是曲线运动
1、现象分析:
(1)演示自由落体运动。(实际做与动画演示)
提问并讨论:该运动的特征是什么?
结论:轨迹是直线
(2)演示平抛运动(实际做与动画演示)
提问并讨论:该运动的特征是什么?
结论:轨迹是曲线
2、结论:
(1)概念:轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
(2)范围:曲线运动是普遍的运动情形。小到微观世界(如电子绕原子核旋转);大到宏观世界(如天体运行)都存在。生活中如投标枪、铁饼、跳高、跳远等均为曲线运动。
(说明)为什么有些物体做直线运动,有些物体做曲线运动呢?那我们必须掌握曲线运动的性质及产生的条件。
二、曲线运动的物体的速度方向
1、三个演示实验
(1)演示在旋转的砂轮上磨刀具。
观察并思考问题:磨出的火星如何运动?为什么?
分析:磨出的火星是砂轮与刀具磨擦出的微粒,由于惯性,以脱离砂
轮时的速度沿切线方向飞出,切线方向即为火星飞出时的速度方向。
(2)演示撑开带有雨滴的雨伞绕柄旋转,伞边缘上的水滴如何运动?
观察并思考:水滴为什么会沿脱离时的轨迹的切线飞出?
分析:同上
(3)演示链球运动员运动到最快时突然松手,在脱手处小球如何飞出?
观察并思考:链球为什么会沿脱手处的切线飞出?
分析:同上
2、理论分析:
思考并讨论:
(1)在变速直线运动中如何确定某点心瞬时速度?
分析:如要求直线上的某处A点的瞬时速度,可在离A不远处取一B点,求AB的平均速度来近似表示A点的瞬时速度,如果时间取得更短,这种近似更精确,如时间趋近于零,那么AB间的平均速度即为A点的瞬时速度。
(2)在曲线运动中如何求某点的瞬时速度?
分析:用与直线运动相同的思维方法来解决。
先求AB的平均速度,据式:可知:的方向与的方向一致,越小,越接近A点的瞬时速度,当时,AB曲线即为切线,A点的瞬时速度为该点的`切线方向。可见,速度的方向为质点在该处的切线方向,且方向是时刻改变的。因此,曲线运动是变速运动。
3、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)的速度方向在曲线的这一点的切线方向上。
三、物体做曲线运动的条件
1、观察与思考三个对比实验
说明:以下三个实验是在实物展示台面上做的,由于展示台是玻璃面,而运动的物体是小钢球,摩擦力很小,可看成光滑的平面。初速度是从一斜槽上滑到台面上实现。
(1)在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在不受外力时将如何运动?
讨论结果:由于小球在运动方向上不受外力,合外力为零,根据牛顿第一定律,小球将做匀速直线运动。(动画演示受力分析)
(2)在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在运动方向的正前方向或正后方向放一条形磁铁将如何运动?
讨论结果:由于小球在运动方向受磁铁作用,会使小球加速或减速,但仍做直线运动。(动画演示受力分析)
(3)在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在运动方向一侧放一条形磁铁时小球将如何运动?
讨论结果:由于小球在运动过程中受到一个侧力,小球将改变轨迹而做曲线运动。(动画演示受力分析)
2、从以上实验得出三个启示:
启示一:物体有初速度但不受外力时,将做什么运动?(提问)
答:匀速直线运动(如实验一)
启示二:物体没有初速度但受外力时,将做什么运动?(提问)
答:做加速直线运动(如自由落体运动等)
启示三:物体既有初速度又有外力时,将做什么运动?
答:
a、当初速度方向与外力方向在同一直线上(方向相同或相反)时将做直线运动。(如竖直上抛、实验二等)
b、当初速度与外力不在同一直线上时,做曲线运动。(如实验三、水平抛物体等)
提问:根据以上实验及启示,分析做曲线运动的条件是什么?
3、结论:
做曲线运动的条件是:
(1)要有初速度(2)要有合外力(3)初速度与合外力有一个角度
四、思考与讨论练习:
1、飞机扔炸x弹,分析为什么炸x弹做曲线运动?
分析:炸x弹离开飞机后由于惯性,具有飞机同样的水平初速度,且受重力,初速度与重力方向有角,所以做曲线运动。(动画演示受力分析与初速度的关系)
引申:
(1)、我们骑摩托车或自行车通过弯道时,我们侧身骑,为什么?讨论后动画演示受力分析与初速度的关系。
(2)山公路路面有何特点?火车铁轨在弯道有何特点?(回家思考)
2、物体在光滑水平桌面受三个水平恒力(不共线)处于平衡状态,当把其中一个水平恒力撤去时,物体将:
A、物体一定做匀加速直线运动
B、物体一定做匀变速直线运动
C、物体有可能做曲线运动
D、物体一定做曲线运动
讨论:
1、物体的初始状态如何?
答:静止或匀速直线运动(说明:题目没有明确)
2、合外力情况如何?
答:开始合外力为零,当撤去一个力时,物体将受到与撤去的力大小相等,方向相反的合外力。((动画演示受力分析过程)
3、物体将如何运动?
答:a、当初速度为零时,一定做匀加速直线运动
b、当初速度不为零时,当初速度方向与合外力方向相同或相反时,做匀变速直线运动;当初速度与合外力方向有角度时,物体做曲线运动。
因此本题答案是:C。
总结:
本文作者系xx省xx县第一中学实验电教处主任,89年毕业于xx师大教育传播系,从事物理教学十多年,本堂课是在20xx年2月15日上的xx市县级中学首次把现代教育技术与学科教学结合起来的成功课例,在xx市首届多媒体教学成果展示中受到市教研室领导及听课教师的一致好评。
曲线运动教案3
教学目标
知识目标
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。
能力目标
培养学生观察实验和分析推理的能力。
情感目标
激发学生学习兴趣,培养学生探究物理问题的习惯。
教材分析
本节教材主要有两个知识点:曲线运动的速度方向和物体做曲线运动的条件。教材一开始提出曲线运动与直线运动的明显区别,引出曲线运动的速度方向问题,紧接着通过观察一些常见的现象,得到曲线运动中速度方向是时刻改变的,质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是曲线的这一点(或这一时刻)的切线方向。再结合矢量的特点,给出曲线运动是变速运动。关于物体做曲线运动的条件,教材从实验入手得到:当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时,物体就做曲线运动。再通过实例加以说明,最后从牛顿第二定律角度从理论上加以分析。教材的编排自然顺畅,适合学生由特殊到一般再到特殊的认知规律,感性知识和理性知识相互渗透,适合对学生进行探求物理知识的训练:创造情境,提出问题,探求规律,验证规律,解释规律,理解规律,自然顺畅,严密合理。本节教材的知识内容和能力因素,是对前面所学知识的重要补充,是对运动和力的关系的进一步理解和完善,是进一步学习的`基础。
教法建议
“关于曲线运动的速度方向”的教学建议是:首先让学生明确曲线运动是普遍存在的,通过图片、动画,或让学生举例,接着提出问题,怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢?可让学生先提出自己的看法,然后展示录像资料,让学生总结出结论。接着通过分析速度的矢量性及加速度的定义,得到曲线运动是变速运动。
“关于物体做曲线运动的条件”的教学建议是:可以按照教材的编排先做演示实验,引导学生提问题:物体做曲线运动的条件是什么?得到结论,再从力和运动的关系角度加以解释。如果学生基础较好,也可以运用逻辑推理的方法,先从理论上分析,然后做实验加以验证。
教学设计方案
教学重点:曲线运动的速度方向;物体做曲线运动的条件
教学难点:物体做曲线运动的条件
主要教学过程设计:
一、曲线运动的速度方向:
(一)让学生举例:物体做曲线运动的一些实例
(二)展示图片资料
1、上海南浦大桥
2、导弹做曲线运动
3、汽车做曲线运动
(三)展示录像资料:
1、弯道上行驶的自行车通过以上内容增强学生对曲线运动的感性认识,紧接着提出曲线运动的速度方向问题:
(四)让学生讨论或猜测,曲线运动的速度方向应该怎样?
(五)展示录像资料
1:火星儿沿砂轮切线飞出
2:沾有水珠的自行车后轮原地 运转
(六)让学生总结出曲线运动的方向
(七)引导学生分析推理:速度是矢量→速度方向变化,速度矢量就发生了变化→具有加速度→曲线运动是变速运动。
二、物体做曲线运动的条件:
[方案一]
(一)提出问题,引起思考:沿水平直线滚动的小球,若在它前进的方向或相反方向施加外力,小球的运动情况将如何?若在其侧向施加外力,运动情况将如何?
(二)演示实验;钢珠在磁铁作用下做曲线运动的情况,或钢珠沿水平直线运动之后飞离桌面的情况。
(三)请同学分析得出结论,并通过其它实例加以巩固。
(四)引导同学从力和运动的关系角度从理论上加以分析。
[方案二]
(一)由物体受到合外力方向与初速度共线时,物体做直线运动引入课题,教师提出问题请同学思考:如果合外力垂直于速度方向,速度的大小会发生改变吗?进而将问题展开,运用力的分解知识,引导学生认识力改变运动状态的两种特殊情况:
1、当力与速度共线时,力会改变速度的大小;
2、力与速度方向垂直时,力只会改变速度方向。
最后归结到:当力与初速度成角度时,物体只能做曲线运动,确定物体做哪一种运动的依据是合外力与初速度的关系。
(二)通过演示实验加以验证,通过举生活实例加以巩固:
展示课件三,人造卫星做曲线运动,让学生进一步认识曲线运动的相关知识。
课件2,抛出的手榴弹做曲线运动,加强认识。
探究活动
观察并思考,现实生活中物体做曲线运动的实例,并分析物体所受合外力的情况与各点速度的关系。