《曲線運動》教學設計課程名稱：高中物理教學目標知道曲線運動的瞬時速度方向，能運用極限思想理解瞬時速度的方向，并會在軌跡圖上畫出某點的速度方向。理解曲線運動是變速運動，知道物體做曲線運動的條件。教材分析本節是整章教學的知識基礎。有著承上啟下的作用，是后面研究學習復雜曲線運動的基礎，也是對前面所學知識的重要補充，是對運動和力的關系的進一步理解和完善。教材先研究曲線運動的方向，然后研究物體做曲線運動的條件。從知識結構上看，曲線運動的速度方向是軌跡上某點的切線方向，只反映曲線運動的運動學特征，而曲線運動的條件則是動力學特征，因此教材的安排較好地符合先研究運動特征、再分析運動原因的認識之路。學情分析學生目前已經學過直線運動、牛頓運動定律。對力與運動的關系有了一定的認識。曲線運動與直線運動的顯著區別是它的速度的方向時刻在變化，根據他們的認知水平，關鍵是曲線運動方向和做曲線運動的條件他們難以理解，因此要在教學中豐富實例，先感知，再實驗，最后理論證明。四、教學過程（一）新課引入【“套圈”游戲】請一位同學上來參與游戲。觀察到：圈有時做曲線運動，有時做直線運動。問：你還能舉出生活中其他曲線運動的例子嗎？例如：過山車的運動、籃球的運動、操場跑步人的運動通過這些例子，你覺得什么樣的運動叫做曲線運動呢？軌跡為曲線的運動叫曲線運動（二）新課教學:曲線運動的速度方向回顧套圈游戲，若讓你選擇，你會選擇在哪個位置套圈，為什么呢？直線運動的速度方向很好確定，所以圈做直線運動時，可以精準套住娃娃。而圈做曲線運動時，速度具有不確定性，因此加大了套圈的難度。怎樣確定曲線運動中任意時刻（或任意位置）的速度方向呢？【實例1：砂輪在打磨金屬器件時，產生熾熱微粒，我們將這種熾熱微粒形象的比做“火星”，觀察圖片，“火星”在脫落前瞬間速度方向如何？】【實例2：在旋轉的陀螺邊緣滴入墨水，墨水會被甩出在紙上留下痕跡，你覺得墨水在離開陀螺邊緣瞬間的速度方向如何？你有什么理論依據嗎？【問題】一質點在力的作用下做曲線運動，從點A運動到點B，若在B點突然失去了力的束縛，接下來質點將怎么運動呢?那這條直線與曲線運動B點時的速度方向有什么關系呢?強調B點既是曲線運動的結束，也是直線運動的開始，因此曲線運動和直線運動在B點有相同的速度，所以曲線運動B點的速度也沿直線方向。【學生實驗】實驗目的：觀察曲線運動的的方向實驗裝置介紹：小球從傾斜軌道滾下，沿曲線軌道運動。曲線軌道是拼接而成的，通過撤掉外側的玻璃板，小球將從不同出口出來。實驗內容：通過復寫紙記錄下來小球滑出后的運動軌跡。（由于復寫紙很容易在白紙下留下痕跡，提醒學生在動手實驗時，要輕拿輕放，避免影響實驗結果。）分析學生實驗結果：問：小球從出口滑出后，軌跡為直線還是曲線？問：通過之前的分析，已知這些直線代表小球在各出口處的速度方向，這些速度方向有什么特點嗎？實驗結論：質點在某一點的速度方向，沿曲線在這一點的切線方向。【理論證明】講解切線的概念：過曲線上的A、B兩點作直線，這條直線叫作曲線的割線。若B點逐漸沿曲線向A點移動，這條割線的位置會跟著移動。當B點非常非常接近A點時，這條割線就叫作曲線在A點的切線。建立物理情景，從割線過度到切線，從平均速度過度到瞬時速度：現在，若一質點做曲線運動由A點運動至B點，由A指向B的有向線段為位移，由ν=?x?t，這段時間內平均速度方向也從A指向B，逐漸縮短△t，當△t很短很短時，B點非常非常接近A點，平均速度方向由AB （三）練習與應用1、左圖，一質點順時針做圓周運動，試作出質點在A、B、C、D四點的速度方向。2、右圖，為一跳水運動員跳水時頭部的運動軌跡，畫出整個運動過程中頭部速度方向豎直向下的點。通過練習可發現，做曲線運動的物體的速度方向在不斷變化，即速度在不斷變化，因此曲線運動一定是變速運動。（四）新課教學：物體做曲線運動的條件剛才在套圈時，圈拋出后，都只受重力，但為什么會做不同的運動呢？ 引導學生推理回答，得到結論：當拋出的速度與重力方向共線時做直線運動，當拋出的速度與重力方向不共線時，做曲線運動。 【學生實驗】小球在軌道中做曲線運動，由于重力和支持力抵消，所受到的合力來自軌道的彈力，你認為這個彈力主要是來自內軌還是外軌？由泡沫板構成的軌道和玻璃板是通過雙面膠粘接的，可以取掉。請嘗試在保證小球按原軌跡運動的情況下，你能拆除哪些泡沫板呢？通過實驗可以發現，取掉所有內側軌道時，對小球運動無影響。其實小球所受合外力為外軌對其的彈力，畫出小球運動時，外側軌道對其的彈力，得到結論：物體做曲線運動的條件為：所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上。合力指向指向曲線軌跡的凹側。(五)小結一、曲線運動的定義 軌跡是曲線的運動稱為曲線運動。二、曲線運動的速度方向 質點在某一點的速度方向，沿曲線在這一點的切線方向。三、曲線運動的性質 曲線運動為變速運動。四、曲線運動的條件 當物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時，物體做曲線運動。五、板書設計定義：軌跡為曲線的運動。定義：軌跡為曲線的運動。二、速度方向：沿曲線在該點的切線方向。三、本質：變速運動四、條件：所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上。作業設計教材P5第5題：一個物體在光滑水平面上運動，其速度方向如圖中的v所示。從A點開始，它受到向前但偏右（觀察者沿著物體前進的方向，下同）的合力。到達B點時，這個合力的方向突然變得與前進方向相同。到達C點時，合力的方向又突然改為向前但偏左。物體最終到達D點。請你大致畫出物體由A至D的運動軌跡，并標出B點、C點和D點。七、教學反思 1、在探究曲線運動的速度方向時，首先通過打磨砂輪產生的火星的運動以及從陀螺邊緣飛出的墨水的運動這兩個實例讓學生進行感知。但呈現實例的方式是通過兩種圖片，砂輪實驗不利于現場演示，但對于陀螺實驗本是想設計一個演示實驗，最后由于時間關系未能成功，若能成功演示陀螺實驗，學生感知效果會更好。2、本節課我通過自制教具設計了兩個學生實驗，對于自制教具還有改進的空間。小球在曲線軌道運動的過程中，阻力還是比較大，可以對曲線軌道的材料選擇和加工上再進行一些處理；小球的釋放區斜面不夠長，導致小球滑入曲線