资源简介

教 学 设 计
《曲线运动》
教师单位：
教师姓名：
授课对象：
人民教育出版社《物理》 (必修第二册)第五章第 1 节
曲线运动
【教材分析】
本节是整章教学的知识基础,旨在让学生了解曲线运动的概念和基本特点。本节从曲线运动 的定义入手，逐步引入曲线运动的速度方向和物体做曲线运动的条件等核心概念。通过观察生 活中的曲线运动和实验现象，学生可以深入理解曲线运动的基本特征和力与运动的关系。运用 牛顿第二定律进行科学推理，得出物体做曲线运动的条件是物体所受的合外力方向与运动方向 不在同一直线上， 进一步深化学生对力与运动关系的认识,为后续学习抛体运动、圆周运动等复 杂曲线运动奠定坚实基础。同时，本节内容承前启后，既复习了先前所学的基础知识，又为后
续学习打开了新的篇章。通过本节的学习，学生可以更好地理解曲线运动的基本原理和规律，
提高解决实际问题的能力，为未来的学习和实践打下坚实的基础。
【学情分析】
在学习本节之前，学生已经对直线运动和牛顿运动定律有了初步掌握，对力与运动的关系 有了一定的认识。然而，曲线运动的速度方向涉及对矢量的理解，以及极限思想的运用，这对 学生来说具有一定的难度。因此，通过生活中的曲线运动实例和实验现象，可以缩短物理知识 与学生之间的距离，增加学生对物理和科学的亲近感。在能力层面，学生具备一定的观察、分 析实验现象和总结物理规律的能力，但自主探究能力仍处于初级阶段，将物理知识应用于生活 的能力还有待提升。针对这一情况，教师可以通过设置问题、引导学生探究等方式激发学生的
学习兴趣，帮助他们更好地理解和掌握曲线运动的相关知识。
【教学目标】
物理观念 教学目标
运动观念 力与运动观念 ·知道什么是曲线运动。 ·知道曲线运动的瞬时速度方向。 ·知道物体做曲线运动的条件。 ·知道速度方向和合外力方向与曲线运动轨迹间的关系。
科学思维 教学目标
创新思维 归纳思维 极限思维 建模思维 实验创新 归纳概括 极限思想 模型构建 利用激光定位观察小车做曲线运动的速度方向。 通过演示与分组实验归纳、总结得出曲线运动的条件。 理解瞬时速度的方向。 建立小球在弯道中的受力模型解释河岸凹岸冲刷。
科学探究 教学目标
提出问题、猜想与假设 制定计划与设计实验、 进行实验与收集证据、 分析与论证、评估、交流与 合作 ·能猜想出曲线运动的速度方向。 ·会制定可行的实验方案，学生进行分组实验。 ·能运用极限思想理解瞬时速度的方向， 并会在轨迹图上画出某点 的速度方向。 ·展示交流小组合作的探究结果。
科学态度与责任 教学目标
认知成分 情感成分 行为成分 ·关注生活现象， 以实验研究为载体， 提高分析和解决问题的能力。 ·感受祖国的自然风光，培养学生爱国主义情怀。 ·体会了物理规律的普适性以及跨学科知识综合运用的重要性。
【教学重、难点】
重点： 1. 知道曲线运动的瞬时速度方向并会在轨迹图上画出某点的速度方向；
2. 理解曲线运动是变速运动；
3. 知道物体做曲线运动的条件。
难点： 1. 能运用极限思想理解瞬时速度的方向；
2. 曲线运动的速度方向和合外力方向与轨迹的关系；
3. 能运用牛顿第二定律分析曲线运动，进一步理解运动与相互作用的观念。
【教学资源】
教具：高速转盘、循迹小车
学具：白纸、几段弧形轨道、沾有红色印泥的钢球、磁铁
【教学策略】
1. 教师采取“自主—合作—探究”的教学策略，在教学过程中采用提出问题、启发诱导、
合作探究、自主学习、面向全体的教学模式。
2. 发现式学习策略：通过类比联想法、实验探究法、分析归纳法实现教学目标。
【教学流程】
【课时安排】 1 课时
【教学过程】
（一）创设情境，形成概念
视频播放：宣城皖南川藏线上游艇和汽车的曲线运动。
问题 1：视频中湖面上的游艇和公路上的汽车的运动是什么运动，为什么？
板书：运动轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。
图片展示：绕地球公转的空间站，滑跃起飞的舰载机，翻滚的过山车，被投掷出的铅球
视频播放：运动员掷链球
基于大单元教学的设计意图：创设情境， 激发学生学习物理的兴趣， 形成探索自然的内在动力。
同时揭示本章及本节课的主任务和基本要求。
（二）实验探究，归纳总结
问题 2：做曲线运动的物体，经过轨迹上某点时的速度沿什么方向呢
演示实验 1：观察高速转盘上墨汁飞出的运动方向
图片对比：砂轮打磨刀具，炽热微粒飞出的运动方向
结论：做圆周运动的物体，在某点的速度方向沿圆的切线方向。
演示实验 2：观察“循迹”小坦克的运动方向
结论：做椭圆运动的物体，在某点的速度方向沿椭圆的切线方向
学生分组实验：观察做曲线运动物体的速度方向
1、实验器材：白纸、几段弧形轨道、沾有红色印泥的钢球。
2、实验步骤
（1）在水平桌面上放一张白纸，白纸上摆一条由几段稍短的弧形轨道组合而成的弯道。
（2）使表面沾有红色印泥的钢球以一定的初速度从弯道的 C 端滚入，钢球从出口 A 离开后会
在白纸上留下一条运动的痕迹，即为钢球在 A 点的运动方向。
（3）拆去一段轨道，出口改在 B。用同样的方法可以记录钢球在 B 点的运动方向。
思考讨论：白纸上的印迹与轨道（曲线）有什么关系？
白纸上的印迹与轨道（曲线）相切。
结论：曲线运动的物体，经过某点时的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。
基于大单元教学的设计意图：从特殊到一般， 让学生归纳推理出做曲线运动的物体的速度方向，
发展学生的科学思维，感受各种测量速度的手段。
（三）理论探究，科学思维
理论探究 1：曲线运动的方向
问题 3：除实验方法外，还有什么方法可以确定物体在某一时刻的速度方向？
播放视频：青海 G315 国道上 U 型网红公路
基于大单元教学的设计意图：体会极限思想，感受实验和理论两个角度对物理问题分析异同。
通过学习让学生体会到，研究直线运动时的基本思路和方法原则上同样可以用来处理曲线运动
（四）学以致用，知行合一
问题 4.若汽车在一段时间内从 B 点运动到 A 点，那么汽车的平均速度如何求解？
学生活动一：为自行车设计挡泥板
1.先标记出车轮上各处泥水被甩出时的速度方向。
2.根据人的骑行姿势，分析出挡泥板的安装范围，并沿圆弧形的虚线上描绘出来。
（五）猜想推理，实验验证
问题 4：物体做曲线运动的条件是什么？
学生分组实验：观察做曲线运动物体的速度方向
实验器材：钢球、磁铁、斜面轨道
实验步骤
（1）让钢球从弯管中滚下，在水平面上做直线运动。
（2）在钢球运动路线的正前方或旁边放一块磁铁观察钢球的运动。
结论：当物体受到的合力的方向与速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。
（六）学科融合，综合实践
播放视频：内蒙古呼和浩特莫日格勒河。
图片展示：
问题 5：弯曲的河流两岸地貌的差别很大，凹岸比较陡峭，凸岸比较平缓，试从曲线运动规律
的角度进行解释？
学生活动：请你建立物理模型对河道受力进行分析。
基于核心素养的设计意图：经历河道受力模型的构建过程，体会构建物理模型的思维方式、认
识物理模型，在探索自然规律的作用。以及跨学科知识综合运用的重要性。
（七）总结梳理，提高升华
这堂课所学习的内容，我们分别从实验和理论分析两个角度得出曲线运动的特点，从运动
学角度分析，曲线运动的速度方向是沿着轨迹的切线方向，所以曲线运动一定是变速运动。
物体所受的合外力与速度不共线的时候，物体将做曲线运动。这些都是曲线运动的共同性质， 后面我们还要学习不同的性质的曲线运动， 包括抛体运动， 圆周运动， 以及更一般的曲线运动。 通过学习我们可以体会到，研究直线运动时的基本思路和方法，原则上同样可以用来处理曲线
运动。
基于核心素养的设计意图：旨在培养学生的物理观念、科学精神、实验探究和科学思维等核心 素养。通过观察和实验，使学生更好地理解曲线运动的基本概念和规律，掌握曲线运动的合成 与分解的方法，并能够在实际问题中进行应用。同时，鼓励学生提出自己的看法和问题，培养
学生的创新意识和实践能力。
【板书设计】
【课后作业】
通过查阅资料：
1.了解频闪照相法并动手制作一张飞镖运动的频闪图片。
2.了解地球地理中河流的变迁历程，并结合本节所学内容加以理解，
3.了解曲线运动的运动学分析的一般方法，并预习下节内容。问题 5：曲线运动的速度方向，
受力方向与轨迹曲线有什么特点？
4.做一做：制作飞镖的频闪照片
【教学反思】
1.在以核心素养为课程目标的背景下，本节课教学目标设计指向核心素养，并从物理观念，科
学思维，科学探究，科学态度与责任等四个方面细化并落实了教学目标。
2.本节课较为成功的展示出课程改革理念下的实验探究课堂的教学模式特点。学生分组实验与 教师演示实验相结合，从定性感受上升到定量分析，学生在动手、动眼、动脑中，激发了学习
兴趣，增强探究和创新的能力，深化了科学思维。
3.教学方法与教学形式多样化，教学手段与策略的多样性。在教学过程中采用提出问题、启发
诱导、合作探究、自主学习、面向全体的教学模式。
总之， 在曲线运动的教学过程中， 始终以物理核心素养为导向， 注重培养学生的物理观念、 科学精神、实验探究和科学思维。通过观察和实验，学生对于曲线运动的基本概念和规律有了 深入的理解，同时掌握了曲线运动的条件。在实验过程中，鼓励学生独立思考、勇于探究，培
养了他们的科学精神。

展开更多......

收起↑