共1課時(shí)
1.曲線運(yùn)動(dòng)高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)2003年版
1教學(xué)目標(biāo)
1.知道如何研究曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)教案,即需要建立平面直角坐標(biāo)系進(jìn)行研究。
2.能夠運(yùn)用運(yùn)動(dòng)合成與分解原理解決船舶過江的實(shí)際問題,幫助學(xué)生形成理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)態(tài)度。
3、通過紅蠟塊的演示實(shí)驗(yàn),可以親身體驗(yàn)探究的過程,學(xué)習(xí)探究的方法。 激發(fā)你對(duì)科學(xué)研究的興趣,體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣。
2學(xué)情分析
學(xué)生對(duì)物體實(shí)際的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)可以看作是由兩個(gè)簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)組成的理解還很抽象曲線運(yùn)動(dòng)教案,不能很好地區(qū)分實(shí)際運(yùn)動(dòng)中的組合運(yùn)動(dòng)和分割運(yùn)動(dòng)。
3 重點(diǎn)與難點(diǎn)
能夠運(yùn)用圖表和計(jì)算方法解決分解和綜合問題
4 教學(xué)流程 4.1 第一小時(shí)教學(xué)活動(dòng) 活動(dòng)一【活動(dòng)】粒子在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)
5.2 質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知道如何研究曲線運(yùn)動(dòng),即需要建立平面直角坐標(biāo)系進(jìn)行研究。
2.能夠運(yùn)用運(yùn)動(dòng)合成與分解原理解決船舶過江的實(shí)際問題,幫助學(xué)生形成理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)態(tài)度。
3、通過紅蠟塊的演示實(shí)驗(yàn),可以親身體驗(yàn)探究的過程,學(xué)習(xí)探究的方法。 激發(fā)你對(duì)科學(xué)研究的興趣,體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣。
【教具準(zhǔn)備】投影儀、玻璃管、水、橡皮塞、蠟塊、秒表
【課時(shí)分配】1課時(shí)
【教學(xué)設(shè)計(jì)】
課堂互動(dòng)
一。 將圖片導(dǎo)入到新課中,用建立坐標(biāo)的方法來研究物體在平面上的運(yùn)動(dòng):
1、知識(shí)復(fù)習(xí):高一必修教材中明確指出:為了定量描述物體的位置和位置變化,需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。
2. 出示一張網(wǎng)球的頻閃照片,并提出問題:當(dāng)我們以一定角度投擲網(wǎng)球時(shí),它的軌跡不是直線而是曲線。 如何定量描述曲線運(yùn)動(dòng)?
讓學(xué)生聯(lián)想生活中平面運(yùn)動(dòng)的位置描述的方法(如GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng))。
即:通過建立平面直角坐標(biāo)系將二維問題轉(zhuǎn)化為一維問題的研究方法。
老師點(diǎn)評(píng):曲線運(yùn)動(dòng)的研究方法:減少二維到一維的過渡的思想。 它體現(xiàn)了復(fù)雜問題與簡(jiǎn)單問題的辯證思維關(guān)系。
二、設(shè)置情境。 提出問題并做出猜想和假設(shè)。
【探索活動(dòng)1】實(shí)驗(yàn):紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)
教師活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第5頁實(shí)驗(yàn)部分,并提出相關(guān)問題。
演示(1)在玻璃管中注滿清水,將一個(gè)紅色蠟塊制成的小圓柱體放入水中,并用軟木塞塞緊(如右圖(a)所示)。
(2)快速將試管倒置,指導(dǎo)學(xué)生觀察紅色蠟塊的運(yùn)動(dòng)。
(3) 將玻璃管倒置,在紅色蠟塊上升的同時(shí),將玻璃管勻速向右水平移動(dòng)。
學(xué)生板演示:在二維直角坐標(biāo)系中畫出紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡——如圖(b)(點(diǎn)畫圖)
師生共同得出結(jié)論:在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,蠟塊不僅勻速向上運(yùn)動(dòng),而且由于玻璃管的運(yùn)動(dòng),蠟塊也勻速向右運(yùn)動(dòng)。
移動(dòng),在黑板背景前我們可以看到蠟塊正在向右上方移動(dòng)。
老師問:蠟塊“關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)”的軌跡是直線嗎? 合力運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)嗎?
2、分析實(shí)驗(yàn):
教師引導(dǎo)學(xué)生思考并回答以下問題:
(1) 紅色蠟塊實(shí)際上朝哪個(gè)方向移動(dòng)?
(2)紅色蠟塊可以在哪兩個(gè)方向同時(shí)參與運(yùn)動(dòng)?
學(xué)生總結(jié):什么是組合運(yùn)動(dòng)? 什么是零件運(yùn)動(dòng)?
猜想:組合運(yùn)動(dòng)與部分運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度之間存在關(guān)系。
教師活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生討論組合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的數(shù)量關(guān)系
學(xué)生進(jìn)一步猜測(cè):組合運(yùn)動(dòng)和部分運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度滿足平行四邊形法則
3.理論探究
教師活動(dòng):如何確定某一時(shí)間t時(shí)紅色蠟塊的位置? 為什么紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線?
學(xué)生分析解題思路:
(1)建立直角坐標(biāo)
蠟塊位置P的坐標(biāo):x =
y =
軌跡方程:y =
結(jié)論:蠟塊相對(duì)于黑板的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條經(jīng)過原點(diǎn)的直線。
學(xué)生板表現(xiàn):(2)紅蠟塊位移的大小和方向
(3)紅蠟塊的速度及速度方向
4.學(xué)生分析總結(jié):兩個(gè)勻速直線??運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)為
教師活動(dòng):如何確定具體動(dòng)作的組合動(dòng)作和子動(dòng)作?
評(píng)論:組合運(yùn)動(dòng)——物體的運(yùn)動(dòng)
組合運(yùn)動(dòng)的軌跡就是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡。
從圖中可以看出這里是關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng),這里是部分運(yùn)動(dòng)。
師生總結(jié):(一)組合運(yùn)動(dòng)與分割運(yùn)動(dòng)
(2) 組合運(yùn)動(dòng)和部分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。
摘要:在研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),通常會(huì)用到它。
運(yùn)動(dòng)的合成與分解實(shí)際上是 、 、 的合成與分解。
3.應(yīng)用方法:運(yùn)動(dòng)的合成與分解解決實(shí)際問題
【探索活動(dòng)2】同一直線上運(yùn)動(dòng)的合成與分解:
學(xué)生活動(dòng):速度為 Vo 的勻速直線運(yùn)動(dòng)和另一個(gè)初速度為零、同方向加速度為 a 的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)為 。
物體在時(shí)間 t 內(nèi)的位移為
學(xué)生活動(dòng):具有初速度的勻變直線運(yùn)動(dòng)可以分解為
學(xué)生互相討論,閱讀課本內(nèi)容,總結(jié):
(1)兩個(gè)部分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng),組合運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng);
(2) 一個(gè)部分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng),同方向的另一部分運(yùn)動(dòng)為初速度為零的勻速直線運(yùn)動(dòng),合成運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
[探索活動(dòng)3] 相互成角度的運(yùn)動(dòng)的合成與分解:
思考與討論:如果物體在一個(gè)方向上的部分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng),垂直于它的方向上的部分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng),那么組合運(yùn)動(dòng)的軌跡是什么?
探索方法一:利用運(yùn)動(dòng)定律寫出函數(shù)表達(dá)式分析:
指導(dǎo)學(xué)生如何寫出軌跡方程:
步驟(1)建立直角坐標(biāo)系
(2)勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移:x=
(3) 勻加速運(yùn)動(dòng)的位移:y =
(4) 軌跡方程的數(shù)學(xué)處理結(jié)果:
點(diǎn)評(píng):上面使用的判斷方法非常理論化,那么是否可以使用更直觀的方法呢?
探索方法二:賦值法(1)假設(shè)
(二)清單
時(shí)間 t(s)
橫坐標(biāo)x(米)
縱坐標(biāo)y(m)
1.5
7.5
(三)畫點(diǎn)(學(xué)生自行完成)(圖略)
探索方法三:利用運(yùn)動(dòng)合成與分解的思想來繪制矢量圖。 老師給出一些提示,學(xué)生在黑板上分析并得出結(jié)論。
師生共同分析得出:
老師點(diǎn)評(píng):第三種方法非常直觀,緊貼曲線運(yùn)動(dòng)的條件。
【課堂小結(jié)】
1、在研究曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),往往可以分解為兩個(gè)方向(通常是兩個(gè)垂直方向)的直線運(yùn)動(dòng)。 通過分別研究這兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng),就可以知道曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
2、判斷合運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)的基本依據(jù)是看合速度方向與合加速度方向的角度關(guān)系。
3、運(yùn)動(dòng)分解的原理是:實(shí)際的運(yùn)動(dòng)必須被分解。
【版式設(shè)計(jì)】
5.2 質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)
1、曲線運(yùn)動(dòng)的研究方法:建立直角坐標(biāo)系,分解矢量(位移、速度、加速度)
2、運(yùn)動(dòng)分解的原理是:必須分解實(shí)際的運(yùn)動(dòng)
3、同一直線運(yùn)動(dòng)的合成與分解:
1、兩個(gè)部分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng),組合運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng);
2. 一個(gè)部分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng),同方向的另一部分運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻速直線運(yùn)動(dòng),合成運(yùn)動(dòng)是變速勻速直線運(yùn)動(dòng)。
4. 相互成一定角度的運(yùn)動(dòng)的合成和分解:
1、兩個(gè)部分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng),組合運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)。
2、如果物體在一個(gè)方向上的部分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng),而在垂直于它的方向上的部分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng),則其合運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)。
1. 曲線運(yùn)動(dòng)
課程設(shè)計(jì)課堂記錄
1. 曲線運(yùn)動(dòng)
1 第一課時(shí)教學(xué)活動(dòng) 活動(dòng)1 【活動(dòng)】質(zhì)點(diǎn)在平面上的運(yùn)動(dòng)
5.2 質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知道如何研究曲線運(yùn)動(dòng),即需要建立平面直角坐標(biāo)系進(jìn)行研究。
2.能夠運(yùn)用運(yùn)動(dòng)合成與分解原理解決船舶過江的實(shí)際問題,幫助學(xué)生形成理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)態(tài)度。
3、通過紅蠟塊的演示實(shí)驗(yàn),可以親身體驗(yàn)探究的過程,學(xué)習(xí)探究的方法。 激發(fā)你對(duì)科學(xué)研究的興趣,體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣。
【教具準(zhǔn)備】投影儀、玻璃管、水、橡皮塞、蠟塊、秒表
【課時(shí)分配】1課時(shí)
【教學(xué)設(shè)計(jì)】
課堂互動(dòng)
一。 將圖片導(dǎo)入到新課中,用建立坐標(biāo)的方法來研究物體在平面上的運(yùn)動(dòng):
1、知識(shí)復(fù)習(xí):高一必修課本中明確指出:為了定量描述物體的位置和位置變化,需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。
2. 展示一張網(wǎng)球的頻閃照片,并提出問題:當(dāng)我們以一定角度扔出網(wǎng)球時(shí),它的軌跡不是直線而是曲線。 如何定量描述曲線運(yùn)動(dòng)?
讓學(xué)生聯(lián)想生活中平面運(yùn)動(dòng)的位置描述的方法(如GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng))。
即:通過建立平面直角坐標(biāo)系將二維問題轉(zhuǎn)化為一維問題的研究方法。
老師點(diǎn)評(píng):曲線運(yùn)動(dòng)的研究方法:減少二維到一維的過渡的思想。 它體現(xiàn)了復(fù)雜問題與簡(jiǎn)單問題的辯證思維關(guān)系。
二、設(shè)置情境。 提出問題并做出猜想和假設(shè)。
【探索活動(dòng)1】實(shí)驗(yàn):紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)
教師活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第5頁實(shí)驗(yàn)部分,并提出相關(guān)問題。
演示(1)在玻璃管中注滿清水,將一個(gè)紅色蠟塊制成的小圓柱體放入水中,并用軟木塞塞緊(如右圖(a)所示)。
(2)快速將試管倒置,指導(dǎo)學(xué)生觀察紅色蠟塊的運(yùn)動(dòng)。
(3) 將玻璃管倒置,在紅色蠟塊上升的同時(shí),將玻璃管勻速向右水平移動(dòng)。
學(xué)生板演示:在二維直角坐標(biāo)系中畫出紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡——如圖(b)(點(diǎn)畫圖)
師生共同得出結(jié)論:在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,蠟塊不僅勻速向上運(yùn)動(dòng),而且由于玻璃管的運(yùn)動(dòng),蠟塊也勻速向右運(yùn)動(dòng)。
移動(dòng),在黑板背景前我們可以看到蠟塊正在向右上方移動(dòng)。
老師問:蠟塊“關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)”的軌跡是直線嗎? 合力運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)嗎?
2、分析實(shí)驗(yàn):
教師引導(dǎo)學(xué)生思考并回答以下問題:
(1) 紅色蠟塊實(shí)際上朝哪個(gè)方向移動(dòng)?
(2)紅色蠟塊可以在哪兩個(gè)方向同時(shí)參與運(yùn)動(dòng)?
學(xué)生總結(jié):什么是組合運(yùn)動(dòng)? 什么是零件運(yùn)動(dòng)?
猜想:組合運(yùn)動(dòng)與部分運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度之間存在關(guān)系。
教師活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生討論組合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的數(shù)量關(guān)系
學(xué)生進(jìn)一步猜測(cè):組合運(yùn)動(dòng)和部分運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度滿足平行四邊形法則
3.理論探索
教師活動(dòng):如何確定某一時(shí)間t時(shí)紅色蠟塊的位置? 為什么紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線?
學(xué)生分析解題思路:
(1)建立直角坐標(biāo)
蠟塊位置P的坐標(biāo):x =
y =
軌跡方程:y =
結(jié)論:蠟塊相對(duì)于黑板的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條經(jīng)過原點(diǎn)的直線。
學(xué)生板表現(xiàn):(2)紅蠟塊位移的大小和方向
(3)紅蠟塊的速度及速度方向
4.學(xué)生分析總結(jié):兩個(gè)勻速直線??運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)為
教師活動(dòng):如何確定具體動(dòng)作的組合動(dòng)作和子動(dòng)作?
評(píng)論:組合運(yùn)動(dòng)——物體的運(yùn)動(dòng)
組合運(yùn)動(dòng)的軌跡就是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡。
從圖中可以看出這里是關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng),這里是部分運(yùn)動(dòng)。
師生總結(jié):(一)組合運(yùn)動(dòng)與分割運(yùn)動(dòng)
(2) 組合運(yùn)動(dòng)和部分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。
摘要:在研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),通常會(huì)用到它。
運(yùn)動(dòng)的合成與分解實(shí)際上是 、 、 的合成與分解。
3.應(yīng)用方法:運(yùn)動(dòng)的合成與分解解決實(shí)際問題
【探索活動(dòng)2】同一直線上運(yùn)動(dòng)的合成與分解:
學(xué)生活動(dòng):速度為 Vo 的勻速直線運(yùn)動(dòng)和另一個(gè)初速度為零、同方向加速度為 a 的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)為 。
物體在時(shí)間 t 內(nèi)的位移為
學(xué)生活動(dòng):具有初速度的勻變直線運(yùn)動(dòng)可以分解為
學(xué)生互相討論,閱讀課本內(nèi)容,總結(jié):
(1)兩個(gè)部分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng),組合運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng);
(2) 一個(gè)部分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng),同方向的另一部分運(yùn)動(dòng)為初速度為零的勻速直線運(yùn)動(dòng),合成運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
[探索活動(dòng)3] 相互成角度的運(yùn)動(dòng)的合成與分解:
思考與討論:如果物體在一個(gè)方向上的部分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng),垂直于它的方向上的部分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng),那么組合運(yùn)動(dòng)的軌跡是什么?
探索方法一:利用運(yùn)動(dòng)定律寫出函數(shù)表達(dá)式分析:
指導(dǎo)學(xué)生如何寫出軌跡方程:
步驟(1)建立直角坐標(biāo)系
(2)勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移:x=
(3) 勻加速運(yùn)動(dòng)的位移:y =
(4) 軌跡方程的數(shù)學(xué)處理結(jié)果:
點(diǎn)評(píng):上面使用的判斷方法非常理論化,那么是否可以使用更直觀的方法呢?
探索方法二:賦值法(1)假設(shè)
(二)清單
時(shí)間 t(s)
橫坐標(biāo)x(米)
縱坐標(biāo)y(m)
1.5
7.5
(三)畫點(diǎn)(學(xué)生自行完成)(圖略)
探索方法三:利用運(yùn)動(dòng)合成與分解的思想來繪制矢量圖。 老師給出一些提示,學(xué)生在黑板上分析并得出結(jié)論。
師生共同分析得出:
老師點(diǎn)評(píng):第三種方法非常直觀,緊貼曲線運(yùn)動(dòng)的條件。
【課堂小結(jié)】
1、在研究曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),往往可以分解為兩個(gè)方向(通常是兩個(gè)垂直方向)的直線運(yùn)動(dòng)。 通過分別研究這兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng),就可以知道曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
2、判斷合運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)的基本依據(jù)是看合速度方向與合加速度方向的角度關(guān)系。
3、運(yùn)動(dòng)分解的原理是:實(shí)際的運(yùn)動(dòng)必須被分解。
【版式設(shè)計(jì)】
5.2 質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)
1、曲線運(yùn)動(dòng)的研究方法:建立直角坐標(biāo)系,分解矢量(位移、速度、加速度)
2、運(yùn)動(dòng)分解的原理是:必須分解實(shí)際的運(yùn)動(dòng)
3.同一直線運(yùn)動(dòng)的合成與分解:
1、兩個(gè)部分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng),組合運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng);
2. 一個(gè)部分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng),同方向的另一部分運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻速直線運(yùn)動(dòng),合成運(yùn)動(dòng)是變速勻速直線運(yùn)動(dòng)。
4. 相互成一定角度的運(yùn)動(dòng)的合成和分解:
1、兩個(gè)部分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng),組合運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)。
2、如果一個(gè)物體在一個(gè)方向上的部分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng),而在垂直于它的方向上的部分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng),則其合運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)。
標(biāo)簽:曲線、運(yùn)動(dòng)、教學(xué)計(jì)劃、設(shè)計(jì)、一等獎(jiǎng)