曲线运动—教学设计
一、教学内容分析：
本课选自人教版高中《物理》（第一册）第五章第一节。主要介绍了曲线运动的定义、物体做曲线运动的速度方向及其条件，是继第四章牛顿运动力学之后，对运动和力关系的进一步理解和深化，同时为后面研究学习平抛、圆周、天体等复杂曲线运动奠定基础。因此，本节课起承前启后的作用。从本节课内容安排上，编者选取了两个实际情景和一个演示实验，帮助学生经历科学探究和理论推导两个过程，让学生感悟科学探究的思想，学会科学探究的方法；在学习的内容上深入理解曲线运动是变速运动，知道物体做曲线运动的条件，会画做曲线运动的物体的速度方向，能根据所学知识解决实际问题。
二、学生学习情况的分析：
学习者是高中一年级学生，在初中的学习中对于直线运动的特点和规律已经理解透彻，曲线运动在知识结构上对于学习者是比较新的内容，又涉及对矢量的理解，学生掌握这部分知识就有一定的难度。但是由于现实生活中曲线运动的实例不胜枚举，通过平时的生活经验学习者对曲线运动的定义和特点已经有了一定的认识基础，可以首先从熟悉的内容开始，然后进入新知识，当学习者将新知识与过去的知识和经验联系起来时，就会对新知识产生比较浓厚的兴趣。利用生活中曲线运动的图景，可以缩短物理知识与学生之间的距离，建立学生对物理、对科学的亲近感。
三、设计理念：
设计为了充分体现教师与学生的主导——主体的作用的统一，采用了教师创设情境——学生参与探究——教师引导学生设置情境问题——学生思考、讨论——教师引导分析情境——学生在情境中逐步完成对知识的意义建构，从而达到突出重点，突破难点的效果。同时，笔者通过演示实验，使学生自己观察获得曲线运动的速度方向，获得如何画曲线运动的速度方向的方法。笔者还通过自行车挡泥板，以便学生把自己获得的知识应用于实践，体验学以致用、知识有价的感受。还要求学生自己制作飞镖，体会STS的意义，提高科学素养。
四、教学目标：
知识与技能
1．知道曲线运动中速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动。
2．知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力的方向与它的速度方向不在一条直线上。
过程与方法
1、通过视频，向学生展现与日常生活紧密联系的运动事例，引入了曲线运动的概念，激发学生学习的兴趣。
2、学会分析物理现象，体验磨刀具时火花四溅，使学生的思维在结论得出之前经过大胆猜想，实验验证，最后归纳总结得出速度的方向。
3、开放性实验过程,让学生亲临科学探究的实验过程，在实践中提高学生的物理素养。
情感态度与价值观
1．能领略曲线运动的奇妙与和谐，增强对科学的好奇心与求知欲。
2．通过学生的动脑、动手、观察，培养学生观察事物、分析问题的能力，激发学生学习、科学探索的兴趣和积极性，并体会到科学来源于生活。
五、教学的重点和难点：
重点：1．什么是曲线运动。
2．物体做曲线运动的方向。
3．物体做曲线运动的条件。
难点：1．理解曲线运动的速度方向。
2．会根据物体做曲线运动的条件分析具体问题。
六、教学准备：
1.视频剪接
2.动画模拟（flash）
3.PPT教学演示课件
4.计算机 投影仪
七、教学流程设计：
1、教学流程图：
图例说明：
课堂教学过程开始和结束的符号
媒体的类型和媒体的内容
教学内容和教师的活动
学生进行的活动
2、教学过程设计：
八、板书设计：
第二篇：曲线运动教学设计
人教版、高一年级 §6.1 曲线运动 的教学设计
浦江二中 贾爱英 322200 一、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．教材一开始比较曲线运动与直线运动，提出两者之间的明显区别，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，且质点在某点的速度方向是曲线上该点的切线方向．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，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。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．
二、教 学 目 标：
（一、）知识与技能
l.、知道曲线运动中速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动．
2．知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上．
（二、）过程与方法
1．体验曲线运动与直线运动的区别．
2．体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化．
（三、）情感、态度与价值观
1．能领略曲线运动的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲．
2．有参与科技活动的热情，将物理知识应用于生活和生产实践中．
三、教学重点、难点：
（一）教学重点
1．什么是曲线运动．
2．物体做曲线运动的方向的确定．
3．物体做曲线运动的条件．
（二）教学难点
物体做曲线运动的条件．
四、教学方法：探究、讲授、讨论、练习
五、教 学手段：
教具准备：投影仪、投影片、斜面、小钢球、小木球、条形磁铁．
六、教学活动
[新课导入]
(展示问题)
师：前面我们学习过了各种直线运动，包括匀速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动等．下面来看这个小实验，判断该物体的运动状态．
(演示实验)
(1)演示自由落体运动．
师：该运动的特征是什么?
生：轨迹是直线．
(2)演示平抛运动．
师：该运动的特征是什么?
生：轨迹是曲线．
师：这里我们看到一种我们前面没有学过的运动形式，它与我们前面学过的运动形式有本质的区别．前面我们学过的运动的轨迹都是直线，而我们现在看到的这种运动的轨迹是曲线，我们把这种运动称为曲线运动．
概念：轨迹是曲线的运动叫曲线运动．
师：其实曲线运动是比直线运动普遍的运动情形，现在请大家举出一些生活中的曲线运动的例子．
生：微观世界里如电子绕原子核旋转；
宏观世界里如天体运行；
生活中如投标抢、掷铁饼、跳高、跳远等均为曲线运动．
[新课教学]
（一）、曲线运动速度的方向
师：在前面学习直线运动的时候我们已经知道了任何确定的直线运动都有确
定的速度方向，这个方向与物体的运动方向相同或相反，现在我们又学习了曲线运动，大家想一想我们该如何确定曲线运动的速度方向?在解决这个问题之前我们先来看几张图片(如图6．1—l、6．1—2)．
师：观察图中所描述的现象，你能不能说清楚，砂轮打磨下来的炽热的微
粒．飞出去的链球，它们沿着什么方向运动?
生：擦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．对于链球也是同样的道理，它们也会沿着脱离点的切线方向飞出．
师：刚才的几个物体的运动轨迹都是圆，我们总结曲线运动的方向沿着切线
方向，但对于一般的曲线运动是不是也是这样呢?下面我们来做个实验看一看，一般的曲线运动是什么情况．
(演示实验)
如图6．1—3所示．水平桌面上摆一条曲线轨道，它是由几段稍短的轨道组合而成的．钢球由轨道的一端滚入(通过压缩弹簧射人或通过一个斜面滚入)，在轨道的束缚下钢球做曲线运动．在轨道的下面放一张白纸，蘸有墨水的钢球从出口A离开轨道后在白纸上留下一条运动的轨迹，它记录了钢球在A点的运动方向．拿去一段轨道．钢球的轨道出口改在图中B点且同样的方法可以记录钢球在轨道B点的运动方向．观察一下，白纸上的墨迹与轨道(曲线)有什么关系?
生：墨迹与轨道只有一个交点，说明了墨迹所在的直线为轨道所在曲线在该点的切线，也就是说质点在某一点(或某一时刻)的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向．
师：很好．通过这个实验我们总结出了确定做曲线运动的物体在任意一点的速度方向。
明确了曲线运动的方向之后，我们来考虑这样一个问题：在运动过程中，曲线运动的速度和直线运动的速度最大的区别是什么?
生：在运动的过程中，直线运动的速度方向不发生变化，而曲线运动速度方向时刻在变．
师：很好．那我们由速度的性质知，速度是矢量，既有大小又有方向．在匀变速运动中，速度大小发生变化，我们说这是变速运动．而在曲线运动中．速度方向时刻在改变，我们也说它是变速运动．
实际上这个过程我们可以这样来理解：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．
下面我们来看几个题目．
[课堂训练]
l.关于曲线运动，下列说法正确的是?????????????( )
A.曲线运动一定是变速运动
B.曲线运动速度的方向不断地变化。但速度的大小可以不变
C.曲线运动的速度方向可能不变
D.曲线运动的速度大小和方向一定同时改变
2．对曲线运动中的速度的方向，下列说法正确的是???????( )
A.在曲线运动中，质点在任一位置的速度方向总是与这点的切线方向相同
B.在曲线运动中，质点的速度方向有时也不一定是沿着轨迹的切线方向
C.旋转雨伞时．伞面上的水滴由内向外做螺旋运动，故水滴速度方向不是沿其切线方向的
D.旋转雨伞时，伞面上的水滴由内向外做螺旋运动，水滴速度方向总是沿其轨道的切线方向
参考答案
1．A
解析：对于曲线运动来说，在运动的过程中，物体速度方向始终在变化，所以曲线运动一定是变速运动．在这个过程中．物体速度的大小是否发生变化，并不影响曲线运动是变速运动．因此，速度大小可能变化，也可能不变．所以本题应该选择A
2．AD
解析：本题主要考查物体做曲线运动时的速度方向，解此题只要把握一点：不论在任何情况下，曲线运动速度方向总是与其轨道的切线方向一致的，所以本题应该选择AD
（二）、物体做曲线运动的条件
师：为什么有些物体做直线运动，有些物体做曲线运动呢?下面我们通过几 个实验来研究以下这个问题．
[实验与探究]
如图6．1—5所示的装置放在水平桌面上．在斜面顶端放置一钢球，放开手让钢球自由滚下，观察钢球在桌面上的运动情况，记住钢球的运动轨迹．
生：钢球做直线运动，速度逐渐减小．
师：请同学们来分析钢球在桌面上的受力情况．
生：钢球受竖直向下的重力，竖直向上的支持力，还受到滑动摩擦力的作用． 师：摩擦力的方向如何?
生：摩擦力的方向与运动方向在同一直线上，但与运动方向相反．
(演示实验)
在刚才实验中，钢球的运动路径旁边放一块磁铁，重复刚才的实验操作，观察钢球在桌面上的运动情况．
生：钢球做曲线运动．
师：分析钢球在桌面上的受力情况．
生：钢球受竖直向下的重力，竖直向上的支持力，还受到方向与运动方向相反的滑动摩擦力的作用，此外还受到磁铁的吸引力．
师：引力的方向如何?
生：引力的方向随着钢球的运动不断改变，但总是不与运动方向在同一直线上．
(演示实验)
把上次实验用的钢球改为同等大小的木球重复上次实验．观察木球运动情况．
生：木球做直线运动，速度不断减小．
师：分析木球在桌面上的受力情况．
生：木球受竖直向下的重力、竖直向上的支持力，还受到方向与运动方向相反的滑动摩擦力的作用．木球并不受到磁铁给它的吸引力．
(演示实验)
随手抛出一个粉笔头，观察粉笔头的运动状态．
生：粉笔头做曲线运动．
师：分析粉笔头的受力情况．
生：受竖直向下的重力的作用．
师：在以上几个实验中，第一个钢球只受到与运动方向在同一条直线上与运动方向垂直的力的作用，做的是直线运动，木球同样也受到这样的力的作用，也是做直线运动，而第二个钢球受到一个与运动方向成一定夹角的力的作用，做的是曲线运动；粉笔头受的重力与它的运动方向也不在同一条直线上，粉笔头做曲线运动．由此我们可以得出什么样的情况下物体会做曲线运动?
生：当物体受到与运动方向不在同一条直线上的力的作用时，会做曲线运动． 师：现在大家来看这样一道题．如图6．1—6所示，光滑水平桌面上放置质量为m的物体，受到与水平方向成α角斜向上的力的作用，分析该物体的运动情况．
生：物体做匀加速直线运动．
师：物体的受力情况是怎样的?
生：受竖直向下的重力、竖直向上的支持力以及拉力．
师：拉力与运动方向有什么关系?
生：与运动方向有一定角度．
师：刚才我们总结说：当物体受到与运动方向成一定角度的力的作用时，物体会做曲线运动，而在这个实验中，物体受的力与运动方向成α角，但物体并没有做曲线运动，这是什么原因呢?
生：对于钢球来说，它不仅受到与运动方向成一定角度的力的作用．而且它所受到的合外力的方向也与运动方向成一定角度，钢球做曲线运动；对于粉笔头来说，它所受到的重力就是它受到的合外力，与运动方向成一定角度，粉笔头做曲线运动；对于刚才实验中的物体来说，虽然它所受到的拉力与运动方向成一定角度，但物体所受的合外力仍然与运动方向在同一直线上，所以该物体并没有做曲线运动．
师：那我们该如何总结物体做曲线运动的条件呢?
生：当物体所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直线上时．物体将做曲线运动．
[交流与讨论]
1．飞机扔炸弹，分析为什么炸弹做曲线运动?
2．我们骑摩托车或自行车通过弯道时，我们侧身骑，为什么?
3．盘山公路路面有何特点?火车铁轨在弯道有何特点?
参考解答
1．炸弹离开飞机后由于惯性，具有与飞机同样的水平初速度，且受重力，初速度与重力方向有一定角度，所以做曲线运动．
2．骑摩托车或自行车通过弯道时，我们和车一起做曲线运动，这个时候人和车这个整体需要一个与运动方向成一定夹角的力来完成这个曲线运动，我们侧身正是为了提供这个力．
3．盘山公路的路面并不是水平的，而是一边高一边低；火车铁轨在弯道的时候两根铁轨并不是一般高的，而是一个高一个低．之所以这样设计，正是因为各种车辆爬盘山公路的时候做的都是曲线运动，火车拐弯时也是曲线运动，这些曲线运动都需要一个与运动方向成一定夹角的力来完成．盘山公路和火车铁轨的这种设计就是为提供这个力服务的．
[小结]
1．运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动．
2．曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点的瞬时速度的方向在曲线的这一点的切线上．
3．当合外力F的方向与它的速度方向不在一条直线上时，物体做曲线运动． 作 业 [布置作业]
教材第34页“问题与练习”1，2，3．
七、板 书 设 计
§6.1 曲线运动
（ 一、）曲线运动
定义：运动轨迹是曲线的运动叫做曲线运动．
（二、）物体做曲线运动的条件
当物体所受的合力方向跟它的逮度方向不在同一直线上时，物体将做曲线运动．
（三、）曲线运动速度的方向
质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向．
（ 四、）曲线运动的性质
曲线运动过程中速度方向始终在变化，因此曲线运动是变速运动．
八、教学反思
与过去的教材相对照，尽管本书仍从砂轮落下微粒的运动入手，开始讨论曲线运动的方向。但是，又有很大不同。过去是由课本描述现象，同时直接说出结论，本书则在学习的开始提出问题，书本不予解答，请学生考虑由现象应该得出的结论。这类“思考与讨论”、“说一说”等，都是为便于学生自主学习所创造的条件，符合新课程的教学理念和教学目标。