1、曲線運動教學設計江蘇省姜堰第二中學 黃開智一、設計思想就曲線運動的知識點而言，實際上只有兩個，一是曲線運動的速度方向，二是曲線 運動的條件。如果說，教師通過簡單的圖片展示、 理論推導后，就將以上兩結論直接告知學 生，相信學生也是比較容易接受的， 剩下的時間就可以通過習題加以鞏固。 但如此，未免有 過于注重物理學科知識，而忽略了物理學科思維、物理學科方法等核心素養的嫌疑。因此， 解決該問題的關鍵在于施教的理念和方法上。本節課，教師通過大量的演示實驗， 并在問題的引導下， 讓學生通過觀察實驗現象，自 主獲取實驗結論， 進而又通過實驗直接驗證學生所得出的結論， 完全遵循伽利略科學實驗的 探究方法，

2、即發現問題一一猜想一一探究一一驗證一一結論一一交流， 實際上也是學校提出 的問題鏈-導學模式的具體化應用，發現問題一一解決問題一一感悟問題。在問題發現的環節上，通過開放性的實驗，引導學生思考，發散學生思維；在問題解決的過程中，通過小組 合作探究，交流討論，體會知識獲取的樂趣；在問題感悟時，學生自主小結，并將已學知識 運用到指導實踐生活當中來，體會STS的意義，提高科學素養。二、教材分析教學要求： 知道曲線運動的概念， 知道曲線運動中速度的方向且理解曲線運動是一種變 速運動，知道物體做曲線運動的條件， 并掌握速度和合外力方向與曲線彎曲情況之間的關系。本課是整章教學的基礎， 但不是重點內容， 通過

3、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。 本節課知 識內容主要有兩點： 1、曲線運動的速度方向如何； 2、物體做曲線運動的條件。三、學情分析必修 1，學生已經初步掌握幾種運動， 但都局限于直線運動， 而曲線運動是最為常見 的運動。其實在初中，學生已經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。雖然學生在 必修 1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。此外，在獲取“曲線運動的速度方向為切線方向”和“

4、合外力與速度不共線，物體 做曲線運動”的結論時，雖較為簡單，但實驗驗證過程卻不容易。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）知道曲線運動的速度方向并認識曲線運動是一種變速運動（2）理解物體做曲線運動的條件并掌握軌跡彎曲方向與受力方向的位置關系（3）會將曲線運動的相關知識應用到生產生活實踐中去2、過程與方法（1）經歷發現問題猜想探究驗證結論一一交流的探究過程（2）經歷并體會研究問題要先從特殊到一般，由定性到定量的過程（3）嘗試用數學幾何原理在物理研究中應用3、情感態

5、度與價值觀（1）主動細心觀察，注意關注身邊的科學，積極參與學習活動（2）感受到科學研究問題源于生活實踐，獲得的結論服務于生活實踐，體會學以致用的感 受 五、重點難點 重點：讓學生體驗獲得“曲線運動的速度方向是切線方向”的實驗過程 難點：如何讓學生獲得物體做曲線運動的條件六、教學策略與手段 在教學活動上：體現學生的主體性，體現教師的指導性和服務性 在教學方法上：以問題為抓手，做到問問相連，環環相扣，從問題的發現，到問題的解 決，最后到問題的感悟，形成問題鏈導學；以小組合作形式為依托，小組討論，合作研 究，共同進步在教學程序上：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

6、習呈現刺激材料提供學習幫助一一引出作業提供作業提供反饋一一評價作業一一促進保持和遷移，通過問題鏈把教、學、練、 評有機整突出學生發現問題一一猜想一一探究一一驗證一一結論一一應用突出人類的學習規律和認知規律，即由特殊到一般，由簡單到復雜突出科學的研究源于生活實踐， 服務于生活實踐， 認識到“下結論必須合 在學習過程上： 在認知過程上： 在教學理念上：要有科學依據” 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。 要做好教學用具準備工作，具體教學器材有： 遙控飛機模型； 飛鏢及飛鏢靶；過山車軌道模 型；砂輪；薄膜手套、小鋼珠、紅色印泥、白紙，弧形護欄

7、（塑料+鐵皮），斜面，條形磁鐵，調試多媒體設備。八、教學過程曲線運動2的學習。大家請看這幾種運動：一。（ 投影停留在第 1師：同學們，上午好！從今天開始，我們進入必修 是小球沿著過山車軌道模型的運動；二是直升機模型機翼及機身的運動 頁：標題 ）【問題提出環節 】并且曲線運動在實問題一： 請同學們觀察，這些運動，有什么共同點？ 生：物體都在做曲線運動 師：從軌跡上來看， 這些運動和我們之前學習的直線運動有很大的不同， 際生活中無處不在 （ 播放投影第 2頁：曲線運動圖片 ），因此我們有必要對這種運動進行一番 研究。我們把軌跡是曲線的運動，稱之為曲線運動。 （ 播放投影第 3頁：曲線運動的定義 ）

8、問題二： 那么同學們覺得，曲線運動的哪些方面值得我們研究？（ 生：物體的位移、速度、加速度、軌跡，物體為什么做曲線運動等 師：很好。（ 教師對學生提出的問題，逐一板書，并最后進行逐一評價 ）同學們剛才提到的 這些方面確實都值得研究， 我們不妨先從最基礎的開始， 本節課我們要解決的主要問題有兩 個：一是曲線運動的速度方向如何， 二是物體做曲線運動的條件。 幾節課中慢慢學習。 （ 播放投影第 3頁：本節課的學習內容 ） 問題三： 那大家覺得曲線運動的速度具有什么特點呢？帶著這樣的問題， 驗：一是水滴從旋轉的羽傘上飛出； 二是切割機切割鋼鐵產生的火花 教師適當提示學生 ）（ 播放投影第 4頁：雨傘

9、+砂輪 ）開放性問題 ）其他的， 我們會在稍后的我們再來看幾個實。（請同學們思考一下，師： 大家觀察到的雨滴是如何運動的？ 飛濺出來的火花是怎樣運動的？ 生： 雨滴從雨傘的邊沿飛出來，火花從砂輪邊沿飛濺出來 師：說明了什么？ 生：都是從切線方向出來的。沿著圓周的切線方向，沿著軌跡的切線方向； 體的速度方向為軌跡的切線方向 師：很好，說明大家觀察還是很仔細的。 剛才的幾個運動有個共同點，做曲線運動的物就是物體都在做圓周 我們 播放投影第 5頁：探究活動（ 1）（ 回到導學案：活動運動， 有特殊的嫌疑， 是不是一般的曲線運動其速度方向也是沿切線方向的呢？為此， 就通過實驗來進一步驗證這個觀點。探究

10、（ 1）【問題解決環節 】探究活動（ 1）：曲線運動的速度方向 實驗器材：小鐵球，斜面體，紅色印泥，可彎曲式護欄（鐵皮護欄 紙，薄膜手套實驗目的：驗證曲線運動的速度沿著軌跡的切線方向 實驗過程：將涂有黑色墨水的小鐵球從斜面體上自由釋放，讓其沿著護欄做曲線運 動，小球從 A 點離開護欄后，觀察小球離開護欄后的軌跡特點；將鐵皮護欄沿著之 前的軌跡后撤至 B 處，同時，撤去塑料護欄（其作用是保證小球做曲線運動的一致 性），重復小球的曲線運動；重復上述步驟，觀察小球在C 點離開護欄的軌跡特點。實驗現象：通過三次實驗，發現小鐵球在白紙上 跡在該點的切線方向 （ 教師指導學生操作實驗， 展示學生的實驗成果

11、，并激發學生得出實驗結論+塑料護欄），白A、B、C 三點的速度方向，均為軌并觀察實驗現象 ）（ 切換為實物投影，）實驗結論：曲線運動的物體，其速度方向，為軌跡的切線方向（ 進入投影第 6 頁：實驗結論 +圖片 ）切回課件投影模式，【問題感悟環節 】 師：通過我們大費周折的實驗，得出了一個常識的結論，其實我們可以通過簡單的邏輯 推理，便可以得出該結論。如圖，質點沿曲線從A運動到B,過A、B兩點作直線，這條直線叫做曲線的割線。 從 A 到 B 就是質點位移的方向， 也是它從 A 至 B 的平均速度方 向。設想 A 點逐漸向 B 點移動，這條割線的位置就不斷變化，當 A 點非常接近 B 點時， 這條

12、割線就將與過 B 點的切線重合，因此，質點在 B 點瞬時速度方向就是曲線在 B 點的 切線方向。（播放投影第7頁：At B逼近圖）課堂練習環節】 （及時反饋、鞏固、評價、遷移）畫出如題所示軌跡上的 A、B、C三點的速度方向（播放投影第8頁：例題，要求學生到電 子白板來完成）【問題提出環節】問題四：老師手上有一個乒乓球， 當給乒乓球一個初速度，讓其在光滑的水平面上運動，則乒乓球做什么運動？生：勻速直線運動師：如果在乒乓球的正后方吹氣呢？生：直線加速師：正前方吹起呢？生：直線減速如何吹，才能讓其做曲線運動？側著吹說明了什么？力的方向與速度方向不共線，質點做曲線運動。師：生：師：生：【問題解決環節】

13、探究活動（2）:曲線運動的條件（成因）？（ 播放投影第9頁：探究活動2）實驗器材：條形磁鐵，小鐵球，斜面體，白紙實驗目的：探究物體做曲線運動的條件實驗過程：在較為光滑的水平面上，在具有某一初速度的小球附近放一條形磁鐵， 觀察小球的運動軌跡實驗現象：磁鐵放置的方位不放正前方正后方左側右側小鐵球的運動形式引導實驗結論：當物體所受合外力與物體的運動方向不共線時，物體做曲線運動（ 學生得出結論）【問題感悟環節】探究活動（3）：活動要求：請畫出飛鏢以及月球的在 A、B、C三點受力情況與速度情況, 并觀察分析軌跡、受力、速度三者的位置關系.（播放投影第10頁：探究活動3）BA *C軌跡等分析，同學們有沒有發現什師：通過對上述兩個做曲線運動物體的受力、速度方向、么規律？生：軌跡被夾在速度的方向與受力的方向，且合力指向軌跡的凹側（引導學生得出結論）師：很好，以上兩種運動形式，我們將在后續的學習中，會陸續進行更為深入的研究。本節課，我們學習、研究了：曲線運動的概念，曲線運動的速度特點，物體做曲線運動的條件。 請大家看到導學案的第 3點：曲線運動的特征小結， 花兩分鐘時間， 獨立完成。（ 播放投影第 11頁：曲線運動特征小