共1課時
1.曲線運動高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)2003年版
1教學(xué)目標(biāo)
1.知道如何研究曲線運動曲線運動教案,即需要建立平面直角坐標(biāo)系進(jìn)行研究。
2.能夠運用運動合成與分解原理解決船舶過江的實際問題,幫助學(xué)生形成理論聯(lián)系實際的科學(xué)態(tài)度。
3、通過紅蠟塊的演示實驗,可以親身體驗探究的過程,學(xué)習(xí)探究的方法。 激發(fā)你對科學(xué)研究的興趣,體驗科學(xué)探究的樂趣。
2學(xué)情分析
學(xué)生對物體實際的復(fù)雜運動可以看作是由兩個簡單運動組成的理解還很抽象曲線運動教案,不能很好地區(qū)分實際運動中的組合運動和分割運動。
3 重點與難點
能夠運用圖表和計算方法解決分解和綜合問題
4 教學(xué)流程 4.1 第一小時教學(xué)活動 活動一【活動】粒子在平面內(nèi)的運動
5.2 質(zhì)點在平面內(nèi)的運動
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知道如何研究曲線運動,即需要建立平面直角坐標(biāo)系進(jìn)行研究。
2.能夠運用運動合成與分解原理解決船舶過江的實際問題,幫助學(xué)生形成理論聯(lián)系實際的科學(xué)態(tài)度。
3、通過紅蠟塊的演示實驗,可以親身體驗探究的過程,學(xué)習(xí)探究的方法。 激發(fā)你對科學(xué)研究的興趣,體驗科學(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
【課時分配】1課時
【教學(xué)設(shè)計】
課堂互動
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動:
1、知識復(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,它的軌跡不是直線而是曲線。 如何定量描述曲線運動?
讓學(xué)生聯(lián)想生活中平面運動的位置描述的方法(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。
老師點評:曲線運動的研究方法: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1】實驗:紅蠟塊的運動
教師活動:引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第5頁實驗部分,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動。
(3) 將玻璃管倒置,在紅色蠟塊上升的同時,將玻璃管勻速向右水平移動。
學(xué)生板演示:在二維直角坐標(biāo)系中畫出紅蠟塊的運動軌跡——如圖(b)(點畫圖)
師生共同得出結(jié)論:在這個實驗中,蠟塊不僅勻速向上運動,而且由于玻璃管的運動,蠟塊也勻速向右運動。
移動,在黑板背景前我們可以看到蠟塊正在向右上方移動。
老師問:蠟塊“關(guān)節(jié)運動”的軌跡是直線嗎? 合力運動是勻速運動嗎?
2、分析實驗:
教師引導(dǎo)學(xué)生思考并回答以下問題:
(1) 紅色蠟塊實際上朝哪個方向移動?
(2)紅色蠟塊可以在哪兩個方向同時參與運動?
學(xué)生總結(jié):什么是組合運動? 什么是零件運動?
猜想:組合運動與部分運動的位移、速度、加速度之間存在關(guān)系。
教師活動:引導(dǎo)學(xué)生討論組合運動與分運動的數(shù)量關(guān)系
學(xué)生進(jìn)一步猜測:組合運動和部分運動的位移、速度、加速度滿足平行四邊形法則
3.理論探究
教師活動:如何確定某一時間t時紅色蠟塊的位置? 為什么紅蠟塊的運動軌跡是一條直線?
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:蠟塊相對于黑板的運動軌跡是一條經(jīng)過原點的直線。
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):兩個勻速直線??運動的合運動為
教師活動:如何確定具體動作的組合動作和子動作?
評論:組合運動——物體的運動
組合運動的軌跡就是物體實際運動的軌跡。
從圖中可以看出這里是關(guān)節(jié)運動,這里是部分運動。
師生總結(jié):(一)組合運動與分割運動
(2) 組合運動和部分運動的性質(zhì)。
摘要:在研究物體的運動時,通常會用到它。
運動的合成與分解實際上是 、 、 的合成與分解。
3.應(yīng)用方法:運動的合成與分解解決實際問題
【探索活動2】同一直線上運動的合成與分解:
學(xué)生活動:速度為 Vo 的勻速直線運動和另一個初速度為零、同方向加速度為 a 的勻加速直線運動的合成運動為 。
物體在時間 t 內(nèi)的位移為
學(xué)生活動:具有初速度的勻變直線運動可以分解為
學(xué)生互相討論,閱讀課本內(nèi)容,總結(jié):
(1)兩個部分運動為勻速直線運動,組合運動為勻速直線運動;
(2) 一個部分運動為勻速直線運動,同方向的另一部分運動為初速度為零的勻速直線運動,合成運動為勻變速直線運動。
[探索活動3] 相互成角度的運動的合成與分解:
思考與討論:如果物體在一個方向上的部分運動是勻速直線運動,垂直于它的方向上的部分運動是勻加速直線運動,那么組合運動的軌跡是什么?
探索方法一:利用運動定律寫出函數(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)勻速直線運動的位移:x=
(3) 勻加速運動的位移:y =
(4) 軌跡方程的數(shù)學(xué)處理結(jié)果:
點評: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
時間 t(s)
橫坐標(biāo)x(米)
縱坐標(biāo)y(m)
1.5
7.5
(三)畫點(學(xué)生自行完成)(圖略)
探索方法三:利用運動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:
老師點評:第三種方法非常直觀,緊貼曲線運動的條件。
【課堂小結(jié)】
1、在研究曲線運動時,往往可以分解為兩個方向(通常是兩個垂直方向)的直線運動。 通過分別研究這兩個方向的運動,就可以知道曲線運動的規(guī)律。
2、判斷合運動是直線運動還是曲線運動的基本依據(jù)是看合速度方向與合加速度方向的角度關(guān)系。
3、運動分解的原理是:實際的運動必須被分解。
【版式設(shè)計】
5.2 質(zhì)點在平面內(nèi)的運動
1、曲線運動的研究方法:建立直角坐標(biāo)系,分解矢量(位移、速度、加速度)
2、運動分解的原理是:必須分解實際的運動
3、同一直線運動的合成與分解:
1、兩個部分運動為勻速直線運動,組合運動為勻速直線運動;
2. 一個部分運動是勻速直線運動,同方向的另一部分運動是初速度為零的勻速直線運動,合成運動是變速勻速直線運動。
4. 相互成一定角度的運動的合成和分解:
1、兩個部分運動為勻速直線運動,組合運動為勻速直線運動。
2、如果物體在一個方向上的部分運動是勻速直線運動,而在垂直于它的方向上的部分運動是勻加速直線運動,則其合運動一定是曲線運動。
1. 曲線運動
課程設(shè)計課堂記錄
1. 曲線運動
1 第一課時教學(xué)活動 活動1 【活動】質(zhì)點在平面上的運動
5.2 質(zhì)點在平面內(nèi)的運動
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知道如何研究曲線運動,即需要建立平面直角坐標(biāo)系進(jìn)行研究。
2.能夠運用運動合成與分解原理解決船舶過江的實際問題,幫助學(xué)生形成理論聯(lián)系實際的科學(xué)態(tài)度。
3、通過紅蠟塊的演示實驗,可以親身體驗探究的過程,學(xué)習(xí)探究的方法。 激發(fā)你對科學(xué)研究的興趣,體驗科學(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
【課時分配】1課時
【教學(xué)設(shè)計】
課堂互動
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動:
1、知識復(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,它的軌跡不是直線而是曲線。 如何定量描述曲線運動?
讓學(xué)生聯(lián)想生活中平面運動的位置描述的方法(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。
老師點評:曲線運動的研究方法: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1】實驗:紅蠟塊的運動
教師活動:引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第5頁實驗部分,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動。
(3) 將玻璃管倒置,在紅色蠟塊上升的同時,將玻璃管勻速向右水平移動。
學(xué)生板演示:在二維直角坐標(biāo)系中畫出紅蠟塊的運動軌跡——如圖(b)(點畫圖)
師生共同得出結(jié)論:在這個實驗中,蠟塊不僅勻速向上運動,而且由于玻璃管的運動,蠟塊也勻速向右運動。
移動,在黑板背景前我們可以看到蠟塊正在向右上方移動。
老師問:蠟塊“關(guān)節(jié)運動”的軌跡是直線嗎? 合力運動是勻速運動嗎?
2、分析實驗:
教師引導(dǎo)學(xué)生思考并回答以下問題:
(1) 紅色蠟塊實際上朝哪個方向移動?
(2)紅色蠟塊可以在哪兩個方向同時參與運動?
學(xué)生總結(jié):什么是組合運動? 什么是零件運動?
猜想:組合運動與部分運動的位移、速度、加速度之間存在關(guān)系。
教師活動:引導(dǎo)學(xué)生討論組合運動與分運動的數(shù)量關(guān)系
學(xué)生進(jìn)一步猜測:組合運動和部分運動的位移、速度、加速度滿足平行四邊形法則
3.理論探索
教師活動:如何確定某一時間t時紅色蠟塊的位置? 為什么紅蠟塊的運動軌跡是一條直線?
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:蠟塊相對于黑板的運動軌跡是一條經(jīng)過原點的直線。
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):兩個勻速直線??運動的合運動為
教師活動:如何確定具體動作的組合動作和子動作?
評論:組合運動——物體的運動
組合運動的軌跡就是物體實際運動的軌跡。
從圖中可以看出這里是關(guān)節(jié)運動,這里是部分運動。
師生總結(jié):(一)組合運動與分割運動
(2) 組合運動和部分運動的性質(zhì)。
摘要:在研究物體的運動時,通常會用到它。
運動的合成與分解實際上是 、 、 的合成與分解。
3.應(yīng)用方法:運動的合成與分解解決實際問題
【探索活動2】同一直線上運動的合成與分解:
學(xué)生活動:速度為 Vo 的勻速直線運動和另一個初速度為零、同方向加速度為 a 的勻加速直線運動的合成運動為 。
物體在時間 t 內(nèi)的位移為
學(xué)生活動:具有初速度的勻變直線運動可以分解為
學(xué)生互相討論,閱讀課本內(nèi)容,總結(jié):
(1)兩個部分運動為勻速直線運動,組合運動為勻速直線運動;
(2) 一個部分運動為勻速直線運動,同方向的另一部分運動為初速度為零的勻速直線運動,合成運動為勻變速直線運動。
[探索活動3] 相互成角度的運動的合成與分解:
思考與討論:如果物體在一個方向上的部分運動是勻速直線運動,垂直于它的方向上的部分運動是勻加速直線運動,那么組合運動的軌跡是什么?
探索方法一:利用運動定律寫出函數(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)勻速直線運動的位移:x=
(3) 勻加速運動的位移:y =
(4) 軌跡方程的數(shù)學(xué)處理結(jié)果:
點評: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
時間 t(s)
橫坐標(biāo)x(米)
縱坐標(biāo)y(m)
1.5
7.5
(三)畫點(學(xué)生自行完成)(圖略)
探索方法三:利用運動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:
老師點評:第三種方法非常直觀,緊貼曲線運動的條件。
【課堂小結(jié)】
1、在研究曲線運動時,往往可以分解為兩個方向(通常是兩個垂直方向)的直線運動。 通過分別研究這兩個方向的運動,就可以知道曲線運動的規(guī)律。
2、判斷合運動是直線運動還是曲線運動的基本依據(jù)是看合速度方向與合加速度方向的角度關(guān)系。
3、運動分解的原理是:實際的運動必須被分解。
【版式設(shè)計】
5.2 質(zhì)點在平面內(nèi)的運動
1、曲線運動的研究方法:建立直角坐標(biāo)系,分解矢量(位移、速度、加速度)
2、運動分解的原理是:必須分解實際的運動
3.同一直線運動的合成與分解:
1、兩個部分運動為勻速直線運動,組合運動為勻速直線運動;
2. 一個部分運動是勻速直線運動,同方向的另一部分運動是初速度為零的勻速直線運動,合成運動是變速勻速直線運動。
4. 相互成一定角度的運動的合成和分解:
1、兩個部分運動為勻速直線運動,組合運動為勻速直線運動。
2、如果一個物體在一個方向上的部分運動是勻速直線運動,而在垂直于它的方向上的部分運動是勻加速直線運動,則其合運動一定是曲線運動。
標(biāo)簽:曲線、運動、教學(xué)計劃、設(shè)計、一等獎