●教材简析
本章以曲线运动的两种特殊情况——平抛运动和匀速圆周运动为例,研究物体做曲线运动的条件和规律.
通过本章的学习,要明确物体做曲线运动的条件和如何描述曲线运动,学会运动合成和分解的基本方法,同时,要进一步认识到,牛顿运动定律对不同形式的机械运动是普遍适用的,另外,在研究不同运动时要注意各自的特点,对具体问题进行具体分析,学会灵活运用所学的知识.
本章内容分为三个单元:
第一单元:第一节,讲述了物体做曲线运动的条件和曲线运动的特点.
第二单元:第二、三节,阐述了研究曲线运动的基本方法,并用这个方法具体研究了平抛运动的特点和规律.
第三单元:第四节到第七节,学习匀速圆周运动的描述方法和基本规律以及匀速圆周运动规律的应用举例:
第一节 曲线运动
●本节教材分析
这是曲线运动的第一节,教学是要充分利用已有的观察和感知,已有的概念和知识,理解曲线运动的特点和条件.
●教学目标
一、知识目标
1.知道什么是曲线运动.
2.知识曲线运动中速度的方向是怎样规定的.
3.知道物体做曲线运动的条件.
二、能力目标
通过物体做曲线运动的条件的分析,提高学生的观察能力、分析推理能力和想象能力.
三、德育目标
使学生学会在日常生活中,善于总结和发现问题.
●教学重点
1.物体做曲线运动的方向的判定.
2.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.会根据物体做曲线运动的条件分析具体问题.
●教学方法
运用力和运动之间的关系,结合学生头脑中已有的模型,通过实验观察、归纳总结、讲授推理来解决问题.
●教学用具
投影仪、投影片、录像带、放像机、小钢球、条形磁铁
●课时安排
1课时
●教学过程
[投影]
本节课的学习目标
1.明确曲线运动的速度方向,理解曲线运动是变速运动.
2.理解物体做曲线运动的条件,会用来分析具体问题.
●学习目标完成过程
一、引入
[教师进入教室后绕教室中间的通道转一圈,回到讲台上]
[问]刚才老师所经过的路线是直线吗?如果不是,我做的是什么运动?
[学生]老师做的是曲线运动.
[教师]我们把经过的路线是曲线的运动,叫曲线运动,这是实际生活中普遍发生的运动,那么曲线运动具有什么特点,物体在什么情况下将做曲线运动呢?本节课我们来探讨这个问题.
二、新课教学
(一)曲线运动的特点
[放录像]
1.汽车在平直的路面上做直线运动.
2.投出去的铅球做曲线运动.
[学生活动]比较这两种运动的区别
1.这二种运动的轨迹的不同,一种是直线,另一种是曲线.
2.直线运动时,物体的速度方向不变.
物体做曲线运动时,速度方向时刻改变.
[教师]那么,物体做曲线运动时,速度方向该如何确定呢?
[放录像]
a:在砂轮上磨刀具时,刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线方向飞出.
b:撑开的带着水的伞线伞柄旋转,伞面上的水滴沿伞边各点的切线飞出.
[引导学生分析]
火星、水滴由于惯性,以离开物体时的速度运动,因此火星、水滴沿切线飞出的速度方向就是飞出点处原来的速度方向.
[板书]物体做曲线运动时,在某一位置(或某一时刻)的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向.
[学生活动]结合课本图5—6进一步理解切线的意义.
[强化训练]
曲线滑梯如图所示,试标出人从滑梯上滑下时在A、B、C、D各点的速度方向.
[教师]根据上面的讨论,曲线运动是匀速运动,还是变速运动?如果速度的大小保持不变,这样的曲线运动是匀速运动还是变速运动?
学生讨论,并总结:
由于速度是矢量,速度的方向和大小改变都叫变速运动,所以曲线运动是一种变速运动.
[师生共同分析]
曲线运动既然是变速运动,它一定要获得加速度.
问:那么物体在什么情况下做曲线运动呢?
(二)物体做曲线运动的条件
[放录像]
一个在水平面上做直线运动的小钢球,如果从旁侧用一根条形磁铁不断给小钢球施加一个侧向力,它的运动方向时刻改变而做曲线运动.
[推理分析]
1.如果对小球停止施加力,它将如何运动——做匀速直线运动.
2.如果对小钢球施加的力在小球运动方向上,它将如何运动?
——小钢球继续做直线运动.
3.如果小钢球原来静止,用条形磁铁一端正对并靠近小球,小钢球做直线运动.
[演示]上述三种情况
[学生活动]总结物体做曲线运动的条件:当物体运动所受的合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动.
[板书]物体做曲线运动的条件是:
物体必须有初速度,必须受到力,且速度和力的方向不在同一直线上.
[学生活动]
1.从枪口射出的子弹,为什么做曲线运动?
2.沿水平桌面向前滚动的钢球,经过磁铁附近时,为什么转了弯?
原因:都是因为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.
[学生阅读最后一段]说明合力在物体做曲线运动中所起的作用——不但能改变速度的大小同时还能改变速度的方向.
[投影]讨论力和运动的关系
物体运动的形式,按速度分有匀速和变速,按径迹分,有直线和曲线,其原因决定于物体的初速v0和合外力F,具体分为:
1.F=0,静止或匀速运动.
2.F≠0,变速运动.
3.F为恒量时,匀变速运动.
4.F为变量时,非匀变速运动.
5.F和v0的方向在同一直线时,直线运动.
6.F和v0的方向不在同一直线时,曲线运动.
[强化训练]
如图所示,是标枪运动路线的示意图,①画出它在A、B、C、D、E各点的速度方向.
②画出标枪在各点所受力的方向(不计空气阻力).
③标枪运动的路线为什么是曲线.
④从力和运动的关系讨论从A到B,从C到D的运动中速度是增大还是减小?
⑤从作出的受力图可看出,力的方向总是指向轨迹弯曲的内侧,这是否可作为一条规律.
[题后总结]
做曲线运动的物体,合外力的方向总是指向曲线的内侧.
三、小结
1.曲线运动是变速运动,即使速度的大小没有变化,速度的方向也在变化.
2.当运动物体所受合外力的方向跟物体的运动方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动,所以物体的加速度方向也跟速度方向不在同一直线上.
四、作业
课本P83 练习一
五、板书设计