(全)高中物理必修二说课稿

5.1曲线运动 一、教材分析 曲线运动是高中物理必修二第五章第一节曲线运动。从本节内容安排来讲是安排在必修一第四章牛顿运动力学的直线运动之后，又在平抛、圆周、天体等更复杂曲线运动之前。有承上启下的作用，又符合学生的认知水平。是后面研究学习复杂曲线运动的基础，也是对前面所学知识的重要补充，是对运动和力的关系的进一步理解和完善。 二、学情分析 高一学生刚把必修一牛顿运动力学直线运动，学完，对于用牛顿运动力学处理直线运动应该没太大问题。但曲线运动还从未接触过，不过学生在现实生活中接触过许多曲线运动，根据他们的认知水平很容易接受什么是曲线运动。关键是曲线运动方向和做曲线运动的条件他们难以理解，所以在教学中让学生列举各种生活实例及实验探究，让学生比较容易掌握这节内容。由于高一学生基本还保留了对直观现象的兴趣，所以我精心设计了接球小游戏，提高学生的学习兴趣。 三、教学目标 1、知识与技能 （1）知道什么叫曲线运动。 （2）知道曲线运动是一种变速运动，知道曲线运动中瞬时速度的方向，能在曲线的轨迹图上画出各点的速度方向。 （3）理解物体做曲线运动条件。 2、过程与方法 （1）通过对实验现象的分析、归纳，提高分析和概括能力。 （2）通过实验探究经历科学探究过程，体验科学探究的思维方法。 3.情感态度与价值观 （1）通过实验归纳做曲线运动的条件，体验学习物理的兴趣。 （2）能领略曲线运动的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲。 四、教学的重点、难点 1、教学重点 （1）物体做曲线运动时速度方向的判断； （2）物体做曲线运动的条件。 2、教学难点 物体做曲线运动的条件 五、教学过程 1、引入 前面学习了很多直线运动知识，让学生举出生活中真正直线运动的例子，会发现很难举出，反而生活中轨迹是曲线的例子较多，再利用多媒体播放精彩的视频片段即各种运动情况，吸引学生的注意力，激发学生探究曲线运动的热情，明确学习目的。 2、 推进新课 让学生观察砂轮切割钢材产生的火花、转动的小雨伞甩出的水滴方向、做接球小游戏等，引导学生分组讨论、猜想曲线运动的速度方向，再通过实验验证，最后得出速度的方向沿这一点的切线方向，突出重点；观察演示实验后让学生利用给出的器材自己设计实验，在小组内的互助、交流过程中进一步探究物体做曲线运动的条件，进而突破了难点，同时使学生在亲历探究的过程中，体验探究的乐趣，增强了探索新知的欲望。 3、拓展应用 让学生考虑链球运动员什么时候让链球出手最好，探究玩具摩托车能做曲线运动的原因。引导学生学以致用，体现从物理走向社会的课程新理念。用图片、实物演示、多媒体动画等展示轨迹是曲线的运动，让学生观察轨迹特点并得出曲线运动概念。 4、曲线运动速度方向 再次让学生看刚才动画让学生猜想某瞬时的速度方向。接着演示细线系小球转动，在不同位置释放小球分析运动方向（黑板上画图分析）并得出结论。再用砂轮打磨刀具多媒体动画验证。 5、曲线运动条件 怎样才能让物体做曲线运动呢？接下来分析曲线运动条件。通过演示磁铁从侧面吸引直线运动的小铁球实验来说明曲线运动条件。 6、小结 请学生代总结发言，其他学生进行评价、补充，培养学生概括总结能力。 7、举例 举课本天体运动实例分析，增强学生科学研究热情。 8、设计典型的练习题 让学生巩固知识点，体会成功。 9 、布置作业 加深学生的印象 10、课外探究 分析一下使水上摩托艇作曲线运动的力是些什么力？ 这既是物理课堂的有益延伸，又有利于促进创新意识形成。 六、教学方法及学法 为了突破重难点，提倡教学新理念在教法、学法上主要采用教师引导、学生自主探究与实验探究相结合，这样有利于激发学生的探究热情，充分发挥他们的主体作用。 5.2 质点在平面内的运动 【教学目的】: 一、知识目标 1．理解合运动和分运动的概念； 2．知道运动的合成、分解，理解运动合成和分解法则:平行四边形法则； 3．理解互成角度的直线运动的合运动可能是直线运动，也可能是曲线运动。 二、能力目标 1．培养学生解决实际问题的方法——简单问题与复杂问题的辨证关系； 2．培养学生的发散思维、求异思维的能力。 【教学重点、难点分析】: 1．讲授知识的同时，渗透解决复杂实际问题的物理思想和方法是本节核心内容； 2．本节的另一个重点是进行运动的合成和分解的方法应用； 3．合运动和分运动概念的理解是本节的难点。 【教学方法】:演示分析、讲解、练习、讨论. 【教学器材】：计算机多媒体展示台、及相关 【主要教学过程】: 一、新课引入 前面的教学中，我们研究了两种简单的运动：匀速直线运动和匀变速直线运动。然而在现实生活中，绝大数运动都是较为复杂的。通过本节的学习，我们就能够利用“运动的合成和分解”及学过的动力学知识来分析一些基本的复杂运动。 提问1. 什么是曲线运动？曲线运动是一种轨迹为曲线的运动. 提问2. 曲线运动的条件是什么？条件：合力的方向跟速度的方向不在一条直线上，而是成一角度，产生的加速度的方向也跟速度的方向不在一条直线上。 即：合外力与速度不在同一直线上时,物体做曲线运动。 二、讲授新课 1．合运动和分运动的概念 指导学生阅读教材第83页的实验部分内容，并提出相关的问题。先在电脑上模拟实验分析，再在讲台上演示并投影到屏幕。 归纳：师生共同得出物体的复杂运动可以看成同时参与了两种简单运动，运动的合成和分解是研究复杂运动的工具。 归纳合运动、分运动的概念。 利用前面所做的实验分析。让学生理解由两个简单运动可以合成一个复杂的运动，加深对“同时参与”的意义： ①物体同时参与了两个分运动；②合运动与分运动具有等时性。 合运动、分运动的几个概念：①合位移、分位移：②合速度、分速度：③合加速度、分加速度： 2．合运动与分运动的关系 利用前面所做的实验分析合运动、分运动中位移、速度、加速度各个物理量的关系。 归纳：①合运动与分运动具有等时性； ②合运动与分运动之间遵循平行四边形法则。 3．运动的合成与分解 运动的合成：已知分运动求合运动，叫做运动的合成。 [例1] 如果在前面所做的实验中（图5-11）玻璃管长90cm，红蜡块由玻璃管的一端匀速地竖直向上运动，同时匀速水平移动玻璃管，当玻璃管水平移动了80cm时，红蜡块到达玻璃管的另一端，整个运动过程所用的时间为20s，求红蜡块运动的合速度。 分析：红蜡块沿玻璃管匀速竖直向上的运动和玻璃管水平的移动是两个分运动。这是一个已知分运动求合运动的问题，分运动和合运动所用的时间是相同的，可以先分别求出分运动的速度，再求合速度；也可以先求出合位移的大小，再计算出合速度。这里我们用第一种方法。 解：如下图所示，由于合运动和分运动具有等时性，即t=t1=t2=20s。 S1 (m) V1(m/s) S V 0.9m S 2(m) 0.8m V2(m/s) ∴ 竖直方向：v1=s1/t =0.9/20(m/s)=4.5*10-2m/s 水平方向：v2=s2/t=0.8/20(m/s)=4.0*10-2m/s 根据平行四边形法则： v2=v12+v22 v=√v12+v22 =6*10-2m/s 合速度的方向与合位移的方向相同，即与合运动的方向的相同。 （2）运动的分解：已知合运动求分运动，叫做运动的分解。 飞机以300KM每小时的速度斜向上飞行，方向与水平方向成30度角。求水平方向的分速度V和竖直方向的分速度（图5―13）。 先动画分析,再展示解题过程. 4．不在同一直线上的两个直线运动的合成 教师提出问题，引导学生作图分析。 学生相互讨论，阅读课本内容，总结： （1）两个分运动都是匀速直线运动，合运动是匀速直线运动； （2）一个分运动是匀速直线运动，另一个不同方向的分运动是初速度为零的匀加直线运动，合运动是匀变速曲线运动。 我们看到，两个直线运动的合运动可以是曲线运动，反过来，曲线运动也可以分解为两个方向上的直线运动。分别弄清楚作为分运动的直线运动的规律，就可以知道作为合运动的曲线运动的规律。 三、课堂练习：课本 P85 ：（1）题、（4）题 四、课堂小结：略 五、作业布置：━ 巩固落实[来源:学&科&网Z&X&X&K] 课本中本节课后 ：（2）题、（3）题 【教学反馈】: 如果时间足够 课件分析 小船过河专题:学科网ZXXK] 小船过河问题的分析及处理方法:（假设小船和河水都是做匀速直线运动） １．如果小船静止放在水里，小船会随着河水漂移，小船的速度和河水的流速相同；:Zxxk.Com] ２．如果河水静止，小船将会以原速度驶向对岸。 3．如果小船在流动的河水中驶向对面的岸边，小船既要沿着河水运动,又要向着对面岸边的方向行驶，所以小船的实际运动状态是１和２中两个运动的合运动。 A.最短时间过河问题处理方法： 　　小船过河的问题有一个特点，就是小船在垂直于河岸的方向上的位移是不变的，我们只要使得在垂直于河岸方向上的速度最大，小船过河所用的时间就最短，河水的速度是沿河岸方向的，这个分速度和垂直于河岸的方向没有关系，所以使小船垂直于河岸方向行驶， 小船过河所用时间才最短。 B.最小位移问题处理方法： 　　因为两平行线之间的最短距离是它们的公垂线段。所以只有当小船的实际运动方向 （即合运动方向）是垂直于河岸的方向时，小船的位移最小。 5.2质点在平面中的运动 一． 教学目标 一）知识与技能： 1知道物体的运动轨迹不是直线时，需要建立平面直角坐标系进行研究. 2.初步认识运动的合成与分解遵循平行四边形定则. 3.能够定性分析运动的合成与分解问题 4.能够用图示方法表示合速度与分速度. （二）过程与方法： 1.经历实验对物体运动位置，轨迹的研究过程，体会其中所用的数学方法。 2.经历实验对物体运动速度的研究过程，体会运动合成所用的方法。 3.通过运动独立性的实验探究，培养学生理论与与实践相结合的理念和能力，让学生经历实验、作图、讨论、交流的过程，在知识的发现和能力的形成过程中体验成功的乐趣。  （三）情感态度与价值观：         1、充分发挥学生的自主性，引导学生主动发现问题，合作交流问题，激发对科学的求知欲.         2、使学生受到科学方法的训练，培养学生的观察能力和实验能力，学会自主学具有敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神。   二、教学重点难点 重点：明确一个复杂的实际物体运动可以等效为两个简单的运动，理解运动合成、分解的意义和方法。 难点：1、具体实际问题中合运动和分运动的判定。                     2、分运动和合运动的矢量性和独立性。  三、教学媒体运用 1、演示合运动与分运动关系实验装置  2、研究运动独立性的实验装置  3、ppt教学演示课件、视频录像剪接、计算机、投影仪。 四．教学过程 （一 ），通过生活再现，演示实验引出要探究的问题。 问题（视频）：1）当飞机在敌船正上方时投弹，能否击中敌船？为什么？ 2）解放军驾驶冲锋舟在激流中抢险救灾怎样才能正对到达对岸？ 直臂起重机一边加速吊起重物，一边前进一边上升 教师问：这三个运动有什么共同点？  总结：这三个运动有很多共同点，其中之一是我们的研究对象都同时参与了多个运动。 (二)，演示实验，体验分运动与合运动 演示玻璃管静止时红蜡块的匀速上升、玻璃管在气垫导轨上的匀速运动时红蜡块的运动. 提出问题：在黑板的背景前观察蜡块的运动，我们发现，玻璃管静止 时蜡块作竖直向上的匀速运动，当玻璃管在气垫导轨上匀速运动时， 蜡块的运动特点又是怎样的呢？ 学生小组讨论并总结：蜡块参与了两个运动，一个是竖直方向的匀 速直线，一个是水平方向的匀速直线. （三）探究红蜡块运动性质 教师设疑：蜡块参与这两种运动的最终效果是怎样的？ 学生总结：蜡块向右上方运动. 设疑引导：运动特点怎样？是匀速吗？轨迹是直线吗？ 学生讨论:有的回答直线，有的回答曲线，答案不一. 教师引导：对于物体的运动特点，我们不能单凭眼睛观察，要精确 的描述物体的运动特点，必须从理论上进行严密的推导.我们就以蜡. 块为例探究它在平面内的运动性质 探究引导1：确定物体的运动性质，需要哪些物理量之间的关系呢？ 思考讨论：位置、位移、速度、加速度、时间是用来描述质点运动运动性质的物理量. 探究引导2：质点的位置我们如何确定？ 学生归纳：直线运动的描述可以建立直线坐标，对于蜡块在平面内的运动我们可以选择熟悉的平面直角坐标系. 蜡块的位置、轨迹.位移; 根据上面观察讨论，学生归纳位置坐标；x = vx t y = vy t 观察我们刚才得到的关于蜡块位置的两个方程．如何才能得到蜡块的轨迹方程？ 学生总结归纳：根据数学知识，从这两个关系式中消去变量t，就可以得到关于x，y两个变量的方程了. 学生自主探究：从公式(1)中解出t，t=x/vx y=vy x/vx 教师设疑：从蜡块的轨迹方程中你能得到什么信息？ 学生小组讨论：由于蜡块在x、y两个方向上做的都是匀速直线运动，所以vy 、vx都是常量．所以vy /vx也是常量，可见公式表示的是一条过原点的倾斜直线．物理意义就是蜡块相对于黑板的运动轨迹是直线，即蜡块做的是直线运动. 教师引导：探究蜡块的运动特点，描述它的运动规律，从位置和轨迹上看还不够，要准确描述我们再来看它的位移.引导学生进行蜡块位移的探究. 提出问题：同学们想一下在坐标中物体位移应该是怎么表示的呢? 过程探究：在坐标系中，线段OP的长度就代表了物体位移的大小． 思维拓展：我们在前面的学习中已经知道位移是矢量，所以我们要计算物体的位移仅仅知道位移的大小是不够的，我们还要再计算位移的方向．这应该怎样来求呢? 过程探究：因为坐标系中的曲线就代表了物体运动的轨迹，所以我们只要求出该直线与x轴的夹角θ就可以了． tanθ＝=vy /vx 这样就可以求出θ，从而得知位移的方向． 2.蜡块的速度： 教师引导：根据我们前面学过的速度的定义推导一下蜡块的速度方程. 学生探究： 问题提出：分析这个公式我们可以得到什么样的结论? 学生总结归纳：：vy /vx都是常量 ， 上式也是常量．也就是说蜡块的速度是不发生变化的，即蜡块做的是匀速运动． 教师引导：结合蜡块的轨迹方程、速度方程，概括蜡块的运动特征. 学生归纳总结：蜡块做的是匀速直线运动． 教师总结：教师总结概括以上探究过程的方法结论，提出分运动与合运动的概念及初步的运动的合成与分解. 3.例题剖析： 例题展示：飞机以300 km/h的速度斜向上飞行，方向与水平方向成30°角．求水平方向的分速度vx和竖直方向的分速度vy． 方法引导：飞机斜向上飞行的运动可以看作是它在水平方向和竖直方向的两个分运动的合运动．把v=300km/h分解，就可以求得分速度． 学生自主整理：vx=vcos30°=260 km/h vy=vsin30°=150km/h (四);探究运动的合成与分解。 规律探究1：重新演示红蜡块运动的两个分运动：管不动，蜡块匀速上升管长度所用时间t1，管水平匀速移动蜡块匀速上升，观察并记录直到蜡块到达管顶所用时间t2．由t1和t2的关系再结合课件总结规律. 总结归纳1：对于运动的合成与分解过程的这个特点，我们把它称为运动的合成与分解的等时性原理．也就是说，在物体的运动过程中，合运动持续的时间和各分运动所持续的时间是致的． 规律探究2：引导学生重新认识蜡块的运动，重点观察分运动和合运动的相互影响.由学生总结归纳. 总结归纳2：就蜡块的运动来说，在竖直方向上蜡块做的是匀速直线运动，当玻璃管增加了一个向右的匀速直线运动后，蜡块竖直方向的运动仍然为匀速直线运动，也就是说，蜡块在竖直方向上的分运动并不会受到其他分运动的影响. 在运动的过程中，虽然体现出来的是合运动的运动效果，但各个分运动仍然保持各自的独立性，并不会因为参与了运动合成而改变自己的状态，在运动的合成的过程中，各个分运动是互不影响的．我们把这个特点称为运动的合成与分解的独立性原理． 思维追踪：我们在对蜡块的速度、位移进行分解与合成的时候是采用的什么方法?或者说是在合成与分解的过程中合速度与分速度、合位移与分位移之间存在着什么样的联系? 学生归纳：合速度是两个分速度通过平行四边形定则求出来的．也就是它们之间是进行的矢量加减．合位移与分位移之间也存在这种关系． 例.实验中玻璃管长40cm，红蜡块由玻璃管的一端沿管匀速地竖直向上运动,同时匀速地水平移动玻璃管,当玻璃管水平移动了30cm时,红蜡块到达玻璃管的另一端.整个运动过程所用的时间为10s,求红蜡块运动的合速度 教师总结：在运动的合成与分解的过程中，统一的遵守着平行四边形定则．之所以会出现这种规律，其根本在于我们在运动的合成与分解中所合成与分解的各个物理量都是矢量，而矢量的加减是遵循平行四边形定则的． (五)．［课堂小结］我们本节课主要学习了： 1.物体运动的分析方法. 2.什么是合运动和分运动. 3.什么是运动的合成和分解. 4.运动的合成和分解遵循平行四边形定则. 5.分运动和合运动具有矢量性.等时性.独立性。 (六)．［布置作业］1.课后问题与练习第1、2题 5.3《抛体运动的规律》说课稿 一、说教材 抛体运动是自然界常见的运动形式，本节先提出抛体运动以及平抛运动的概念，然后利用上一节研究蜡块运动使用到的方法研究平抛运动的的规律，即从抛体的位置、抛体的轨迹、抛体的速度三个方面探究抛体运动的规律。抛体运动（重点是平抛运动）是学生第一次应用运动的分解和合成的方法分析曲线运动的规律。对掌握研究平抛运动的方法有一定的难度，这种方法在“力的合成与分解”、“运动的合成与分解”的学习中学生已有基础，并且学生已有直线运动知识准备及牛顿第一定律、第二定律作为基础，是可以接受和深入理解用两个运动的合成的方法讨论平抛运动，实现知识的迁移。在教学中应让学生主动尝试应用这种方法来解决平抛物体运动规律这个新问题。为了让学生能顺利地掌握研究平抛运动的方法，在教师的引导下，通过日常生活中平抛运动的现象与生产、生活的联系，使学生更深入理解运动的规律。 平抛运动规律的推导要从牛顿第二定律出发，先分析水平方向受力如何、竖直方向受力如何，再讲水平方向的匀速直线运动、竖直方向的自由落体运动。这是因为在力学里，根据受力确定物体的运动规律，是一个基本方法。这是教材与过去教材的不同。实际教学中要注意引导学生独立利用已有概念探索新知识，发展创造思维和独立学习能力。 教学重点： 1、平抛运动、抛体运动的特点和规律 2、用平抛运动、抛体运动规律去解答有关问题重点 教学难点： 1、让学生能根据运动合成与分解的方法探究出平抛运动和斜抛运动的一般规律。 2、学习和借鉴本节课的研究方法解决实际问题。 时间安排：1课时 教学资源：1、自制多媒体课件；2、各种相关视频片断 【三维目标】 知识与技能 1、会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动。 2、知道平抛运动可以看成水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动。并且这两个运动互不影响具有独立性。 3、能应用平抛运动的规律交流讨论并解决实际问题。在得出平抛运动规律的基础上进而分析斜抛运动。分析斜抛运动不在具体规律，而在方法。 过程与方法 1、学生能通过对生活事例的分析得出平抛运动的定义。 2、体会平抛运动规律的探究过程，体会运动的合成和分解在探究平抛运动规律中的应用 3、平抛运动的研究方法——可以用两个简单的直线运动来等效替代。利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动，渗透物理学等效代换的思想。 4、掌握平抛运动的研究方法的基础上自主探究斜抛运动。 情感态度与价值观 1、培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。 2、培养学生将所学知识应用于实践的意识和勇气，主动探究实现知识迁移 二、教学过程 ［导入新课］大屏幕播放柯受良飞越黄河天堑壶口瀑布的视频片断，激发学生学习的热情，并通过学生的认真观察，提出问题思考，柯受良要想飞越成功，事先必须做好怎样的准备呢？ 学生分组讨论，交流感想。 教师引导，柯受良的精彩表演来自于他的自信和实力，更来自于事先的准备工作，比如对飞跃宽度、高度、速度的测量和预测，如果没有这些细致的工作，就没有这辉煌的一刻。而他这些工作都与我们的抛体运动有关，今天我们就来学习抛体运动的规律，来研究飞黄过程中包含的丰富的物理知识。 ［推进新课］情景再现：播放多媒体课件视频。生活中物体的运动是丰富多彩的，大家认真观察下面的这些运动有什么共同的特征。 学生认真观察并思考，探讨交流画面中运动物体的共同特征。 并总结：上述画面中物体的运动具有一个共同的特征，都是将物体以一定的速度抛出。 自主归纳1：在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力的作用，它的运动叫做抛体运动。 通过实例分析，理解抛体运动的条件。增强学生的感性认识，激发学习物理的兴趣。 教师引导：展示抛出速度方向水平的各种运动形式，引导学生总结平抛运动的特点。 自主归纳2：将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动叫做平抛运动。物体做平抛运动有两个条件：有水平初速度运动过程中只受重力 。 思维拓展：请同学们想一想，平时生活中你见过平抛运动吗？举例说明 我们这节课重点研究平抛运动的规律，所用的方法就是上节研究蜡块运动的方法。 抛体的位置： 情景设置：研究初速度为v0的平抛运动的位置随时间变化的规律。并展示次运动情景的模拟动画。 教师设疑：还能象描述匀变速直线运动那样，用一维坐标来描述平抛物体的运动位置吗？ 学生讨论：不能，由于抛体运动是曲线运动，至少要用二维坐标才能描述平抛物体的运动。 思维追踪：竖直方向受什么力，有没有加速度，有没有初速度？水平方向受什么力，有没有加速度，有没有初速度？ 教师引导：引导学生阅读教材，独立推导抛体运动的位置坐标。为了便于研究，推导时考虑以下问题： 1、应该沿什么方向建立坐标系？ 2、应以哪个位置作为坐标原点？ 主动探究：在练习本上建立平面直角坐标系，推导t时刻小球在水平方向和竖直方向上的位置坐标x、y。 方法指导：为了研究问题的方便，应该沿水平向右和竖直向下建立坐标系，并取小球刚被水平抛出的瞬间作为坐标原点。 教师巡回指导，掌握学生的推导过程。投影学生的推导过程，引导学生分析、点评。通过学生推导分析，提高学生分析解决问题的能力。通过推导，体会成功的喜悦。为进一步研究轨迹方程做好准备。 抛体的轨迹： 提出问题：大屏幕投影探究1，讨论以速度v水平抛出的物体的运动轨迹。引导学生独立思考，独立寻找求解轨迹的方法。 自主探究：在练习本上建立平面直角坐标系，利用上面推导出的位置坐标x、y的表达式，消去时间t，得到轨迹方程，即x与y的关系式。培养学生运用数学知识分析解决物理问题的能力。 教师指导：巡回指导，掌握学生的推导过程。投影学生的推导过程，引导学生分析、点评。从轨迹方程可以看出，其轨迹为抛物线。 情景展示：投影投篮、大炮射击等斜抛情景激发学生的思维。 思维拓展: 提出问题,如果将物体斜向上或斜向下抛出，物体的运动轨迹是怎样的呢？ 学生活动：在练习本上建立平面直角坐标系，利用上面推导平抛运动轨迹的方法，推导斜抛物体的轨迹方程 教师活动：巡回指导，掌握学生的推导过程。投影学生的推导过程，引导学生分析、点评。 从轨迹方程可以看出，其轨迹仍为抛物线。 课件演示：喷出的水作斜抛运动。增加学生感性认识。 抛体的速度： 教师设疑:物体抛出后，速度大小和方向时刻变化，我们如何来研究抛体运动的速度呢？试以平抛运动为例推导出t 时刻运动的速度。 方法点拨: 平抛运动可以分解为水平方向的分运动与竖直方向的分运动,要求t时刻的运动速度，求的是分速度还是合速度，应该怎样求解？ 合作讨论：如果想知道平抛运动的物体在某一时刻运动速度的大小和方向，可以通过这一时刻的两个分速度来求得。 自主整理：平抛运动的物体水平方向上不受力，匀速运动，故 ； 竖直方向上自由落体运动，故 。 由勾股定理可知，合速度大小为 ，方向 ，其中 为合速度与初速度间的夹角。 情景设置：投影例2，引导学生独立思考，分析求解。 自主学习：在练习本上划出运动草图，分析求解。 教师活动：巡回指导，掌握学生的解题过程。展示学生的推导过程，引导学生分析、点评。培养学生运用所学知识分析解决实际问题的能力。 思维拓展：引导学生理解平抛运动的水平方向运动与竖直方向运动的等时性，并理解平抛运动时间的决定因素与水平射程的影响因素。 ［课堂小结］本节课主要内容包括： 1。 抛体运动和平抛运动的概念：用一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动叫做平抛运动； 2。 平抛运动可以看作水平的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动。并且两个分运动与平抛运动具有等时性。 3。 初速度为v0的平抛运动的位置随时间变化的规律x=v0t、 y=gt2/2； 4。 初速度为v0的平抛运动的速度随时间变化的规律vx=v0、vy=gt。 本节课不仅是知识的学习，更为重要的是在已有的知识基础上实现知识的迁移，灵活运用运动合成和分解的科学思维方法，将曲线运动化为直线运动，使复杂问题简单化。 ［布置作业］ 1、教材 “问题与练习”1、2 题； 2、课下自由组织合作小组，完成“问题与练习”3题。 【板书设计】 3 抛体运动的规律 一、抛体运动和平抛运动 二、抛体的位置 1、平抛运动物体的位置：水平位移、竖直位移、平抛运动的位移 2、斜抛运动物体的位置：将初速度分解为水平、竖直两个方向，在互相垂直的正交方向上进行问题处理，是本节重要方法。 三、抛体的速度 平抛运动物体的速度：水平速度、竖直速度、平抛运动的速度 熟练： 1、平抛运动物体的飞行时间由竖直高度决定。 2、平抛运动物体的由竖直高度和水平处速度决定。 【板书设计】 3．探究平抛运动的规律 一、抛体运动 条件：具有一定的初速度；忽略空气阻力；只受重力的作用 初速度为水平方向的抛体运动叫做平抛运动 二、研究方法 运动的合成与分解（先分解后合成） 1、竖直方向的运动规律 受力情况：只受重力作用 初速度情况：无 结论：平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动． 2、水平方向的运动规律 受力情况：不受力 初速度情况：有 结论：平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动． 3、合运动的规律 速度：大小： 方向：与水平方向的夹角α 位移：大小： 方向：与水平方向的夹角β 5.4 实验：研究平抛运动 ★教学目标 知识与技能 知道平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。 设计实验来验证这个结论，加强感官印象，加深对平抛运动特点的理解。 能够设计实验得到物体做平抛运动的轨迹，能够对平抛运动轨迹进行研究得到结论。 能够通过对平抛运动轨迹的研究计算平抛运动物体的初速度。 过程与方法 通过对实验过程的探究，掌握研究平抛运动规律的方法。 通过自行设计实验验证平抛运动的规律，体验实验探究的过程。 情感态度与价值观 通过实验探究教学，并进行有效的理论联系实际，激发学习兴趣和求知的欲望。以此渗透刻苦学习、勤奋工作精神的美德教育。 通过自己的设计和操作得出结论，增强学生的自信心和成就感，促进学生更好的学习。 ★教学重点 如何设计实验。 如何处理实验数据。 通过实验处理结果加深对平抛运动的理解 ★教学难点 实验设计及数据处理中的困难。 ★教学过程[来源:Zxxk.Com] 师：在上节课的学习中我们通过理论研究了解到平抛运动可以分解水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。本节课我们的学习目标就是通过设计实验来验证我们通过理论分析得到的结论是否正确。 一、水平方向的运动规律 师：首先我们先来研究平抛运动水平方向的运动规律。理论分析知平抛运动水平方向的运动规律是匀速直线运动。那么请同学们设计一个实验来验证这个结论。 学生思考讨论，5分钟后，请各组派一个代表发言。大家共同讨论。 师：综合大家的思想，为了验证这个结论，实验设计的方向是能够观察到初速度为的平抛运动水平方向的运动与速度为的水平方向的匀速直线运动运动情况相同。为此我们取两个物体，一个物体A以某一速度在水平方向做匀速直线运动，另一个物体B以同样速度为初速度做平抛运动，根据理论，结果应该是AB两物体水平方向的相对位置不变，如果两物体出发点的水平坐标相同，则在运动过程中AB两物体始终处于同一竖直方向，即水平位置始终相同。 师：根据这个思想，我这里有个实验案例供大家参考。两个相同的弧形轨道上面分别装有电磁铁，将小球分别吸在电磁铁上，然后切断电源，两球同时开始运动， 仔细体会这个实验的设计原理，大家都来说说这个实验观察到的实验结果应该又是什么？ 生：观察到的结果应该是两球相撞。 有条件的带领学生做实验，验证学生的猜想。 无条件的带领学生观看视频动画。（平抛与匀速直线运动的比较） 【实验表明】:平抛运动水平方向的运动规律是匀速直线运动。 二、竖直方向的运动规律 师：接着我们研究平抛运动竖直方向的运动规律。理论分析知平抛运动竖直方向的运动规律是自由落体运动。两样请同学们设计一个实验方案来验证这个结论。 学生思考讨论，5分钟后，请各组派一个代表发言。大家共同讨论。 师：综合大家的思想，为了验证这个结论，实验设计的方向是能够观察到从某高度H做平抛运动的物体竖直方向的运动跟从同一高度H自由下落的物体的运动情况相同。为此我们取两个物体，主要就是取两个物体，一个物体A从某一高度H做自由落体运动，另一个物体B以某一速度从同一高度H做平抛运动，如果它们同时出发，根据理论，结果应该它们竖直方向运动情况一样，AB两物体竖直方向的相对位置不变，运动过程中AB两物体始终处于同一水平方向，即竖直位置始终相同。 师：根据这个思想，我这里有个实验案例供大家参考。用小锤打击弹簧金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落。A、B两球同时开始运动。 仔细体会这个实验的设计原理，大家都来说说这个实验观察到的实验结果应该又是什么？ 生：观察到的结果应该是两球同时落体，因为对于“同时”用眼睛不容易确定，但我们可以听声音，如果是一个声音，说明同时落地。 有条件的带领学生做实验，验证学生的猜想。 无条件带领学生看视频文件：平抛竖起方向运动；观看动画：平抛与自由落体综合观看动画：平抛物体的运动 【实验表明】:平抛运动竖直方向的运动自由落体运动。[来源:Zxxk.Com] 三、通过实验获得平抛运动轨迹 师：刚才的演示实验中，我们进行的都是定性的观察，如果要定量地对平抛运动进行研究，我们首先必须设法描绘物体做平抛运动的轨迹。 师：为了获得平抛运动的轨迹，我这里提供几种方法供同学们自己选择 方法1：用水流研究平抛物体的运动 如图，倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中一根弯成水平，且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴。水从喷嘴中射出，在空中形成弯曲的细水柱，它显示了平抛运动的轨迹。设法把它描在背后的纸上就能进行分析处理了。 插入瓶中的另一根细管的作用，是保持从喷嘴射出水流的速度不变，使其不随瓶内水面的下降而减小。这是因为该管上端与空气相通，A处水的压强始终等于大气压，不受瓶内水面高低的影响。因此，在水面降到A处以前的很长一段时间内，都可以得到稳定的细水柱。 方法2:用数码照相机或数码摄像机记录平抛运动的轨迹 数码相机大多具有摄像功能，每秒钟拍摄约15帧照片。可以用它拍摄小球从水平桌面飞出后做平抛运动的几张连续照片。如果用数学课上画函数图象的方格黑板做背景，就可以根据照片上小球的位置在方格纸上画出小球的轨迹。 方法3:斜面、小槽、小球等实验仪器(实验室最常用的一种方法) 实验图如下： 1、将平抛运动实验器置于桌面，装好平抛轨道，使轨道的抛射端处于水平位置。调节调平螺丝，观察重垂线或气泡水准，使面板处于竖直平面内，卡好定位板。 2、将描迹记录纸衬垫一张复写纸或打字蜡纸，紧贴记录面板用压纸板固定在面板上，使横坐标x轴在水平方向上，纵坐标y轴沿竖直方向向下(若用白纸，可事先用铅笔在纸上画出x、y坐标轴线)，并注意使坐标原点的位置在平抛物体(钢球)的质心(即球心)离开轨道处。 3、把接球挡板拉到最上方一格的位置。 4、将定位板定在某一位置固定好。钢球紧靠定位板释放，球沿轨道向下运动，以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出。 5、下落的钢球打在向面板倾斜的接球挡板上，同时在面板上留下一个印迹点。 6、再将接球挡板向下拉一格，重复上述操作方法，打出第二个印迹点，如此继续下拉接球挡板，直至最低点，即可得到平抛的钢球下落时的一系列迹点。 7、变更定位板的位置，即可改变钢球平抛的初速度，按上述实验操作方法，便可打出另一系列迹点。 8、取下记录纸，将各次实验所记录的点分别用平滑曲线连接起来，即可得到以不同的初速度做平抛运动的轨迹图线。如图所示。 实验注意事项： （１）必须保证记录面板处于竖直平面内，使平抛轨道的平面靠近板面。 （２）调节斜槽末端水平，使小球飞出时的速度是水平方向。可将小球放于此处调节到小球不会左右滚动即可。 （３）贴坐标纸时，可以用重锤线帮助完成，使重锤线与坐标纸的一条线重合，则这条线就是纵坐标。 （４）坐标原点是斜槽末端处小球球心的位置。 （５）每次从同一高度无初速释放小球。 （６）选取轨迹上离原点较远的点来测量x,y的值可减小误差。描点时，应使视线与所描的点齐平。 观看实验动画：研究平抛运动 实验3改进版 在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用右图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹B；又将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，再得到痕迹C。以此也能得到轨迹。 师：改进版与原版有什么估点？ 生：得出的用来描轨迹的点的水平距离相等，根据平抛运动的特点，相邻两点间的时间间隔应该是一样的。 四、对平抛运动轨迹的研究 师：通过实验我们手头上已经有了好几条平抛运动的轨迹了，根据平抛运动的轨迹我们能得出平抛运动水平方向匀速，竖直方向自由落体这样的结论吗？怎样判断？ 生：能，根据理论如果物体做平抛运动，则任一时刻物体的坐标应该为（，），并且得到平抛运动的轨迹方程，对于一个确定的平抛运动，是一个常量，所以平抛运动物体任一时刻的位置坐标x、y应该满足。我们在得到的平抛运动轨迹上任选几个点，测量出坐标，看y与x2的比值是否是一个常量。如果是，说明物体做的是平抛运动。 五、计算平抛运动的初速度 师：根据平抛运动的轨迹如何求解平抛运动的初速度呢？ 生：根据公式有 例1、平抛物体的运动规律可以概括为两点：一是水平方向上做匀速直线运动；二是竖直方向上做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做这样的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动。两球同时落到地面。则这个实验（　　　） A．只能说明上述规律中的第一条 　 B．只能说明上述规律中的第二条 C．不能说明上述规律中的任何一条 D．能同时说明上述两条规律。 【解析】：该题考查对平抛运动及其分运动的理解，同时考查探究问题的思维能力。实验中A球做平抛运动，B球做自由落体运动，两球同时落地说明A球平抛运动的竖直分运动和B球相同，而不说明A球的水平分运动是匀速直线运动，所以B项正确。A、C、D三项都不对。故本题选择B。 例2、在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为=_____（用L，g表示），其值为______（取g=9.8m/）。 【解析】：根据题意，仔细审查图中a、b、c、d四点的相对位置，发现相邻的两点间的水平距离均为2L，这里就隐含着“物体在相邻的两点间运动时间相等”的条件，设这相等时间为，由于竖直方向是加速度为g的匀加速运动，由可得，再由水平方向是匀速运动得，联立上述两式解得。 例3、如图所示，是用频闪照相得到的一个平抛小球的照片，照相机每隔相等时间曝光一次，拍照时，不能保持底片的上边缘是水平，请用合理的办法确定图中重力加速度方向（保留作图痕迹）。若图距与实际距离之比为1：10。在这种情况下，若只用刻度尺，如何求得该小球的初速度v0和曝光时间间隔T？(重力加速度g已知)[来源:学科网ZXXK] （1）写出测量的主要步骤和需要测量的物理量，并在图上标出有关物理量的符号；[来源:学_科_网] （2）用测得的物理量和有关常量，写出计算该小球初速度v0的表达式v0= . 【解析】：把首末两点相连并且三等份，各等份点与对应顺序的照片上的点相连，即是重力加速度所在的直线，并标明方向. 用刻度尺测出图中的Δx和y1、y2,则有: , 解得, 或者用23两球间的位移减去12两球间的位移差的方向就是重力方向。 例4、如图6－3－4所示，以的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角的斜面上，则物体飞行时间是多少？（） 【解析】：平抛物体的运动在水平方向的分运动是匀速直线运动，所以撞在斜面上时，水平方向速度，合速度垂直于斜面，即合速度与（水平方向）成角，如图，所以竖直方向速度，[来源:学.科.网] 　　因为，所以，即为所求的飞行时间。 5.6向心加速度教学案 一、教材分析 “向心加速度”编排在物理必修2第六章第六节，也是本章第三单元圆周运动的第二节，本节课是从一般性的结论入手，利用矢量运算，在普遍情况下得出做圆周运动的物体的加速度方向指向圆心的结论后，进一步得出了向心加速度的大小。学好这部分的知识，可以为下节课“向心力”埋下伏笔，从而方便地从理论角度出发，根据牛顿第二运动定律，得出做匀速圆周运动物体受到的合外力方向和大小得出一般性结论。 二、教学重点难点 确定向心加速度的方向。 三、学生分析 1．高一学生认识事物的特点是：开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡，但思维还常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象的图片画面来支持。 2．学生在初中时没有接触过向心加速度的概念。 3．学生已学习过矢量知识，但将其应用到物理中来，理解上会感到一定的困难，在教学中应注重讲解思想方法，对定量计算不做要求。 四、学习目标 ㈠知识与技能 1． 理解向心加速度的概念、公式及物理意义。 2． 培养学生应用向心加速度分析问题、解决问题的能力。 ㈡过程与方法 1． 通过具体实例，引发学生思考、分析、归纳，从而培养学生的分析、归纳能力。 2． 掌握确定向心加速度的方向和大小的方法——微元法。 3． 让学生充分体会认识世界的方法：大胆假设、小心求证。 ㈢情感态度与价值观 通过向心加速度的方向及公式来指导学习，培养学生认识未知世界要有敢于猜想的勇气和严谨的科学态度。 五、学习过程 通过前面的学习，我们已经知道，做曲线运动的物体速度一定是变化的。即使是我们上一堂课研究的匀速圆周运动，其方向仍在不断变化着。换句话说，做曲线运动的物体，一定有加速度。圆周运动是曲线运动，那么做圆周运动的物体，加速度的大小和方向如何确定呢？——这就是我们今天要研究的课题 (一)、感知加速度的方向 用PPT请同学们看两例： 教师问：<1>图1中地球受到什么力的作用？这个力可能沿什么方向？ <2>图2中小球受到几个力的作用？这几个力的合力沿什么方向？ 学生<1>：（可能回答）感觉上应该受到指向太阳的引力作用。 学生<2>：小球受到重力、支持力和绳子的拉力三个力的作用，其合力即为绳子的拉力，方向指向圆心。 教师：可能有些同学有疑惑，即我们这节课要研究的是匀速圆周运动的加速度，可是上面两个例题却在研究物体所受的力，这不是“南辕北辙”了吗？ 学生：（可能的回答）根据牛顿第二定律可知，知道了物体所受的合外力，就可以知道物体的加速度，我们可以通过力来研究加速度。 教师：回答得很好，由于我们之前没有研究过曲线运动的加速度问题，特别是加速度的方向较难理解，而牛顿第二定律告诉我们，物体的加速度方向总是和它的受力方向一致，这个关系不仅对直线运动正确，对曲线运动也同样正确。所以先通过研究力来感知加速度，特别是加速度的方向。 做一做：请同学们用细线和小球做实验 利用课前给学生发一头系着绳子的钢珠。让学生在桌面上抡动细绳，使钢珠做圆周运动，体验手拉绳的力。 教师进一步引导：在刚才的实验中，同学们已充分感知了做匀速圆周运动的物体所受的力或合外力指向圆心，所以物体的加速度也指向圆心。是不是由此可以得出结论：“任何物体做匀速圆周运动的加速度都指向圆心”？暂时不能，因为上面只研究了有限的实例，还难以得出一般性的结论。然而这样的研究十分有益，因为它强烈地向我们提示了问题的答案，给我们指出了方向，但是我们具体研究时仍要从加速度的定义来进行（ ）。 下面我们将对圆周运动的加速度方向作一般性的讨论。 (二)．速度变化量 教师：我们先来回忆一下加速度的定义式是怎么表达的？ 让生思考后请个别学生起立回答（教师加以引导）： ，其中 为速度的变化量，由这个表达式可知加速度 的方向与速度变化量 的方向相同。由此可见，若要确定加速度的方向我们可以转换为确定速度变化量的方向。 教师：我们如何确定速度变化量的方向呢? 用矢量图表示速度变化量 教师：我们知道速度是个矢量，对于矢量数学中我们已经学过可以利用一根带箭头的有向线段来表示它。箭头的方向即这个矢量的方向。那么我们是不是可以将数学中的知识迁移到物理中来，看看我们可不可以用矢量图来找出速度变化量的方向呢？ 1、速度在同一直线上 学生活动：阅读教材“速度变化量”部分。 教师活动：引导学生画出物体加速运动和减速运动时速度变化量 的图示。 学生总结：作法：从同一点作出物体在一段时间的始末两个速度矢量 和 ，从初速度 的末端至末速度 的末端所作的矢量就是速度的变化量 。 2、速度不在同一直线上 教师：那么如果是求曲线运动中，它的初速度 和末速度 不在同一直线上，我们又该如何表示速度的变化量 ？ 教师引导学生利用数学知识（矢量可以平行移动）分析并在黑板上板演。 实质遵循平行四边形定则。 (三)．向心加速度a 1、向心加速度方向 教师活动：指导学生阅读教材，演示flash动画 教师边演示边提问： 1）在A、B两点画速度矢量 和 时，要注意什么? 2）将 的起点移到B点时要注意什么？ 3）如何画出质点由A点运动到B点时速度的变化量Δv？ 4）表示的意义是什么？ 5）Δv与圆的半径平行吗？在什么条件下，Δv与圆的半径平行？（提示学生用极限法）Δv的延长线并不通过圆心，为什么说这个加速度是“指向圆心”的？ Flash动画 2、向心加速度大小 教师活动：匀速圆周运动的加速度方向明确了，它的大小与什么因素有关呢？ 教师设置情景：设做匀速圆周运动的物体的线速度的大小为v，轨迹半径为r。经过时间△t，物体从A点运动到B点。尝试用v、r写出向心加速度的表达式。 学生推导，教师加以引导，并把学生推导过程投影出来： 思考：（课本P51思考与讨论） 从公式 看，向心加速度与圆周运动的半径成反比？从公式 看，向心加速度与半径成正比，这两个结论是否矛盾？ 1）在y=kx这个关系式中，说y与x成正比，前提是什么？ 2）自行车的大车轮，小车轮，后轮三个轮子的半径不一样，它们的边缘上有三个点A、B、C，其中哪两点向心加速度的关系适用于“向心加速度与半径成正比”，哪两点适用于“向心加速度与半径成反比”？ 课堂总结 1、向心加速度的定义、物理意义 2、向心加速度的方向：指向圆心 3、向心加速度的大小： 4、向心加速度的方向时刻改变 六、板书设计 七、作业设计 当堂练： 1、一物体在水平面内沿半径 R=20cm的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度v=0.2m/s，则它的向心加速度为______m/s2，角速度为_____ rad/s，周期为_____s。 2、已知某骑自行车的人，1.0min蹬了10圈。车轮与脚蹬轮盘转数之比为3：1。求车轮转动的线速度的大小和加速度大小(车轮半径为1.0m) 巩固练习： 1．由于地球的自转，地球表面上各点均做匀速圆周运动，所以（ ） A．地球表面各处具有相同大小的线速度 B．地球表面各处具有相同大小的角速度 C．地球表面各处具有相同大小的向心加速度 D．地球表面各处的向心加速度方向都指向地球球心 2．如图所示，为A、B两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图像．其中A为双曲线的一个分支、由图可知( ) A. A物体运动的线速度大小不变 B．B物体运动的角速度大小不变 C．B物体运动的角速度大小不变 D．B物体运动的线速度大小不变 3．已知：a、c、d分别是两滑轮的边缘点，各点离圆心的距离如图所示，求：a、c、d三点的周期之比，线速度之比，和向心加速度之比 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m www.ks5u.com 5.5圆周运动 尊敬的各位评委，各位老师： 　　 下午好！ 　　 我叫****，来自****，我说课的题目是《圆周运动》。《速圆周运动》选自高中物理第一册第五章。它是学生在充分掌握了曲线运动的规律后，接触到的一个较为复杂的曲线运动，本节内容作为该部分的起始章节，主要要向学生介绍圆周运动的几个基本概念，为后继的学习打下一个良好的基础。 根据本节课学要求和特点，我设计本课的教学目标有以下几点： 教学目标： 一、知识目标： 1、知道什么是匀速圆周运动 2、理解什么是线速度、角速度和周期 3、理解线速度、角速度和周期之间的关系 二、能力目标： 能够匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题。再学习过程中能用信息技术手段为物理学习服务。使抽象的事物形象化；理性的知识感性化；复杂的概念，简单化。 三、德育目标： 通过描述匀速圆周运动快慢的教学，使学生了解对于同一个问题可以从不同的侧面进行研究，认识事物的复杂性，多面性。