曲线运动

　　(实际做与动画演示)

　　提问并讨论：该运动的特征是什么？

　　结论：轨迹是直线

　　可知：的方向与的方向一致，越小，越接近a点的瞬时速度，当时，ab曲线即为切线，a点的瞬时速度为该点的切线方向。可见，速度的方向为质点在该处的切线方向，且方向是时刻改变的。因此，曲线运动是变速运动。

　　曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点（或某一时刻）的速度方向在曲线的这一点的切线方向上。

　　（1）在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在不受外力时将如何运动？

　　（2）在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在运动方向的正前方向或正后方向放一条形磁铁将如何运动？

　　（3）在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在运动方向一侧放一条形磁铁时小球将如何运动？

　　答：匀速直线运动（如实验一）

　　答：做加速直线运动（如自由落体运动等）

　　答：a、当初速度方向与外力方向在同一直线上（方向相同或相反）时将做直线运动。（如竖直上抛、实验二等）

　　b、当初速度与外力不在同一直线上时，做曲线运动。（如实验三、水平抛物体等）

　　提问：根据以上实验及启示，分析做曲线运动的条件是什么？

　　做曲线运动的条件是：

　　（1）要有初速度  （2）要有合外力 （3）初速度与合外力有一个角度

　　1、飞机扔，分析为什么做曲线运动？

　　角，所以做曲线运动。（动画演示受力分析与初速度的关系）

　　（1）、我们骑摩托车或自行车通过弯道时，我们侧身骑，为什么？讨论后动画演示受力分析与初速度的关系。

　　（2）山公路路面有何特点？火车铁轨在弯道有何特点？（回家思考）

　　2、物体在光滑水平桌面受三个水平恒力（不共线）处于平衡状态，当把其中一个水平恒力撤去时，物体将：

　　a、物体一定做匀加速直线运动

　　b、物体一定做匀变速直线运动

　　c、物体有可能做曲线运动

　　d、物体一定做曲线运动

　　1、物体的初始状态如何？

　　答：静止或匀速直线运动（说明：题目没有明确）

　　2、合外力情况如何？

　　答：开始合外力为零，当撤去一个力时，物体将受到与撤去的力大小相等，方向相反的合外力。（（动画演示受力分析过程）

　　3、物体将如何运动？

　　答：a、当初速度为零时，一定做匀加速直线运动

　　b、当初速度不为零时，当初速度方向与合外力方向相同或相反时，做匀变速直线运动；当初速度与合外力方向有角度时，物体做曲线运动。

曲线运动 篇14

　　云南师范大学附属中学　刘荣文

　　一、--

　　本课题设计尝试探索一种信息化建构主义探究课模式。把信息技术整合于教育过程之中，在创设教育环境中，担当重要角色，反映出人们与世界互动的形式。学生在情境性的学习任务之中，运用创造性问题解决策略，可以发展创造性思维和创新能力，把信息技术整合于教育，不是把其仅仅当作机械定义和答案的工具，而是通过对话、反思和共同探讨等形式，来促进学生知识的建构。通过解决从真实性活动中所凸现的问题，从而为学生提供一个超越传统问题解决的工具，信息化对于教育者不是一种威胁，而是教育的有力工具、学习的有力工具。未来的教学方式应是从教师呈现，学生接受转变为教师促进，学生做、呈现、思考、建构；从虚假的合作学习转变为真实的合作学习，促进学习和问题解决；从单独的学科知识转变为不同学科的整合；从学习以事实为中心转变到学习以问题为中心；从教师是所有知识的来源转变到学习有着丰富资源；从书面和语言表达是交流最基本手段转变到通过多媒体进行的探究；从评价是基于学生记住多少知识转变到评价基于学生解决问题，交流思想，呈现信息，学会如何学习等能力的提高；从学校和社会相分离转变到信息技术把外部世界和教室联系起来。

　　本课题--的教育心理学理论基础是建构主义学习观：知识依赖于个体以往的建构；建构是通过同化和顺应发生的；学习是一个不断创造的有机过程；有意义的学习是通过反思和认知冲突的解决而达到的。建构主义基本教学原则应为：强调以学生为主，发挥学生主动性，体现学生首创精神，在多种机会不同的情况下应用所学知识，学生能够根据自身行动的反馈，来完成对客观事实的认识和解决实际问题的方案；强调情境对意义建构的重要作用；强调意义学习对意义建构的关键作用；强调学习环境的设计；强调利用各种信息资源特别是网络资源来支持学习；强调学习过程的最终目的是完成意义建构。在整个过程中以学生为中心，教师是探究的组织者、指导者和促进者，引导学生探究，激励学生探究，让学生学会探究，乐于探究，使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。

　　二、教学目标（略）

　　三、学习情景设计（在教师指导下，引导学生创设）

　　1.实际演示观察。

　　2.设计自制探究性实验装置。

　　（1）运动合成分解演示装置。

　　（2）位移合成分解平行四边形定则定量验证装置。

　　3.因特网搜索运动合成分解相关信息，课件应用分析。

　　4.自制探究性多媒体课件。

　　5.计算机高级语言设计物理程序。

　　四、信息资源的设计

　　1.指导学生利用各种搜索引擎获取网上相关资料及课件。

　　2.指导学生应用软件自制课件。

　　3.指导学生应用所学计算机高级语言设计物理程序。

　　4.指导学生应用网上检索，确定实验教学空白，设计自制器材解决探究问题。

　　五、自主学习设计

　　（一）根据学习知识建构发展

　　1.概念的探究建构

　　合运动、分运动；合运动、分运动的同时性、不相干性原理；运动的合成，运动的分解。

　　2.规律的探究建构

　　运动的合成分解遵循平行四边形定则。

　　3.方法应用的探究建构

　　用运动的合成分解方法分析解决具体问题。

　　（二）根据学生学习探究水平

　　1.上网搜索、下载应用网上已有资源课件进行探究。

　　2.应用软件自制课件进行探究。

　　3.应用计算机高级语言设计程序探究。

　　4.设计自制实验装置进行探究。

　　教师引导不同学习个体采用多种探究方法对各个层次问题进行探究建构。

　　六、协作学习环境设计

　　学生在自主学习基础上，根据认知水平和最感兴趣的小课题自由组成多个小课题探究小组，在教师指导下协商制定探究方案，包括课题、组长及成员、课题提出缘由、研究目的、研究内容、研究方法、研究步骤、成果形式等。在探究过程中，在教师指导下进行多次讨论、协商。最后由各小课题组进行成果展示。

　　七、学习效果评价设计

　　学生对小课题进行案例总结和评价。

　　1.自主学习能力；

　　2.对小组协作学习所做贡献；

　　3.是否完成对所学知识的意义建构。具体从认知目标、能力目标、情感目标三个方面进行总结评价。

　　附：

　　指导学生课题研究案例之一

　　课题名称：运动合成分解的位移的平行四边形定则实验验证装置指导。

　　指导教师：刘荣文（云南师大附中）

　　课题组长：宗世超

　　课题成员：余雨桐等高一（3）班部分同学

　　课题提出缘由：为了培养学生创新理念，提高创新能力，探索在研究中学习，在学习中研究。

　　研究目的与意义：通过研究解决定量验证位移平行四边形定则的实验空白，探索培养学生创新理念和能力，将物理教学与创新方法整合的课题研究模式。

　　研究内容：设计制作位移平行四边形定则定量验证的实验装置。

　　研究方法：1.文献法：通过因特网搜索收集有关资料；

　　2.创造技法：（1）智力激励法；（2）联想法；（3）类比法；（4）检核表法；（5）组合法；（6）列举法；（7）综摄法。

　　研究步骤：1.确定课题，通过上网搜索查阅没有找到有相关实验的器材制作材料，经可行性分析后确定课题；

　　2.确定实验器材应具备功能；

　　3.构思各种可能性方案；

　　4.比较综合确定试制方案；

　　5.完成试制进行改进；

　　6.对原理、制作、实验操作进行总结；

　　7.撰写报告。

　　初步成果：采用固定道轨、活动道轨结合试制方案，可验证任意角度位移合成的平行四边形定则。实验所得实测合位移和理论合位移角度误差小于10%，长度误差小于5%。主要存在问题是道轨间结合部、运动物体与道轨间空隙和摩擦问题，正在进一步改进中。

　　指导学生课题研究案例之二

　　课题名称：物理问题的计算机解法

　　指导教师：刘荣文（云南师大附中）

　　课题组长：王宇哲

　　课题成员：高一（3）班部分同学

　　课题提出缘由：著名物理学家、教育家索末菲对他的学生海森伯指出：“通过孜孜不倦地做题，就可以明了哪些你已经掌握，哪些还没有掌握。”（university physics、1984版、第9页），而当今是计算机技术高速发展的时代，利用计算机分析问题、解决问题的能力已成为学生科学素质的重要组成部分，在物理教学中有针对性地加入计算机技能的探究具有一定意义。

　　研究目的与意义：通过用计算机求解物理问题可以使同学们更深入理解物理学概念和规律，提高利用计算机解决问题的能力，进一步提高同学们的科学素质。

　　研究内容：物理问题的计算机解法。

　　研究方法：

　　1.物理原理分析综合性；

　　2.方程的数值解法；

　　3.计算机语言设计。

　　研究步骤：

　　1.确定物理问题；

　　2.根据物理学原理分析综合列出方程，找出初始条件或边界条件；

　　3.对所列方程确定数值计算方法；

　　4.根据计算方法编写程序上机计算结果；

　　5.应用物理学原理对计算结果进行分析；

　　6.对整个解题过程进行总结。

　　初步成果：通过对一部分力学问题研究、参与，同学普遍反映加深了对物理概念规律的理解，提高了对物理和计算机的兴趣，使其更积极主动学习物理和计算方法。

曲线运动 篇15

　　教学目标：

　　一　知识目标

　　1.在具体问题中知道什么是合运动，什么是分运动。

　　2.知道合运动和分运动是同时发生的，并且互不影响。

　　3.知道运动的合成和分解的方法遵循平行四边形法则。

　　二　能力目标

　　使学生能够熟练使用平行四边形法则进行运动的合成和分解

　　三　德育目标：

　　使学生明确物理中研究问题的一种方法，将曲线运动分解为直线运动。

　　教学重点：

　　对一个运动能正确地进行合成和分解。

　　教学难点：

　　具体问题中的合运动和分运动的判定。

　　教学方法：

　　训练法、推理归纳法、电教法、实验法

　　教学用具：

　　投影仪、投影片、多媒体、cai课件、玻璃管、水、胶塞、蜡块、秒表

　　教学步骤：

　　一　导入新课

　　上一节我们学习了曲线运动，它比直线运动复杂，为研究复杂的运动，就需要把复杂的运动分为简单的运动，本节课我们就来学习一种常用的一种方法──运动的合成各分解。

　　二　新课教学

　　（一）用投影片出示本节课的学习目标

　　1.理解什么是合运动，什么是分运动，能在具体实例中找出分运动的合运动和合运动的分运动。

　　2.知道什么是运动的合成，什么是运动的分解。

　　3.理解合运动和分运动的等时性。

　　4.理解合运动是按平行四边形定则由分运动合成的。

　　（二）学习目标完成过程

　　1.合运动和分运动

　　（1）做课本演示实验：

　　a.在长约80—100cm一端封闭的管中注满清水，水中放一个由红蜡做成的小圆柱体r（要求它能在水中大致匀速上浮），将管的开口端用胶塞塞金。

　　b.将此管紧贴黑板竖直倒置，在蜡块就沿玻璃管匀速上升，做直线运动，记下它由a移动到b所用的时间。

　　c.然后，将玻璃管重新倒置，在蜡块上升的同时，将玻璃管水平向右匀速移动，观察到它是斜向右上方移动的，经过相同的时间，它由a运动到c：

　　（2）分析：

　　红蜡块可看成是同时参与了下面两个运动，在玻璃管中竖直向上的运动（由a到b）和随玻璃管水平向右的运动（由a到d），红蜡块实际发生的运动（由a到c）是这两个运动合成的结果。

　　（3）用cai课件重新对比模拟上述运动

　　（4）总结得到什么是分运动和合运动

　　a：红蜡块沿玻璃管在竖直方向的运动和随管做的水平方向的运动，叫做分运动。

　　红蜡块实际发生的运动叫做合运动。

　　b：合运动的（位移、速度）叫做合（位移、速度）

　　分运动的（位移、速度）叫做分（位移、速度）

　　2.运动的合成和分解：

　　（1）

　　（2）运动的合成和分解遵循平行四边形法则

　　（三）例题分析

　　1.用投影片出示课本例一

　　2.出示分析思考题

　　（1）说明红蜡块参与哪两个分运动

　　（2）据实验观察知道，分运动和合运动所用的时间有什么关系？

　　（3）红蜡块的两个分速度应如何求解？

　　（4）如何分解合速度

　　3.分析解答上述几个问题后，用实物投影仪展示解题过程

　　解：竖直方向的分速度

　　水平方向的分速度

　　合速度:

　　4.同学们看课本的解题过程，并说明是如何求解的。

　　三　巩固训练

　　1.飞机以速度v斜向上飞行，方向余水平方向成30o角

　　（1）分析飞机的分运动个合运动

　　（2）求出水平方向的vx和竖直方向的vy

　　2.分析：两个分运动是直线运动，什么情况下他们的合运动不是直线运动？什么情况下它们的合运动是直线运动？

　　四　小结

　　本节课我们主要学习了

　　1.什么是合运动和分运动

　　2.什么是运动的合成和分解

　　3.运动的合成和分解遵循平行四边形法则

　　4.分运动和合运动具有等时性

　　五　作业

曲线运动 篇16

　　新课程改革提倡培养学生的能力，现代教育理念认为，能力并不是教会的，而是学生在学习活动过程中通过自主体验、感悟，进而通过类化、迁移而逐步形成的。所以课堂教学要以学生为主体进行设计，结合学生原有的认知结构，将教学内容融于优化的课堂教学过程中。新课程中人教版的教材编写就充分考虑到学生的发展，在完成知识目标的同时更注重过程的参与和方法的形成，在教材内容和习题的选取时更注重“情感、态度和价值观”的形成。

　　1.本节的教材分析

　　曲线运动一章从知识体系看，涉及的是在自然界和技术中比前面所学直线运动更普遍的运动形式，因此研究曲线运动是力学研究的必然。从学生的认知发展来看，在以前研究直线运动时，学生建立了一套运用牛顿运动定律研究物体运动规律的方法，在本章将这一套研究方法推广到曲线运动的研究，是学生认知发展的必然。

　　本节是整章教学的知识基础。通过实验和讨论，让学生体会到做曲线运动的物体的速度是时刻改变的，曲线运动是变速运动；速度的方向沿轨迹的切线方向；理解物体做曲线运动的条件。

　　其中的重点是曲线运动的速度方向和产生条件。

　　难点有三处：一是对砂轮打磨刀具实验的解释，二是曲线运动速度方向的理论证明，三是曲线运动发生的条件。

　　2.曲线运动速度方向的--

　　为得到曲线运动速度方向是沿曲线某点的切线方向这一结论，设计了以下过程：抓住两个实验：砂轮打磨刀具和投掷链球。按三个过程分梯次完成。

　　过程1：观察两个视频

　　在观察两个视频和演示实验后学生基本得出速度方向的规律，但过程1列举的是圆周运动的情况，圆周运动是曲线运动的一种特例，通过一个特例来概括出普遍结论，这不利于形成学生的科学思维；另外，过程1仅仅是一种实验现象，只有把实验现象和理性分析结合起来形成结论，这才是更科学的研究方法。所以教学中没有在过程1之后就匆匆形成结论，

　　过程2：对实验现象的分析

　　该过程主要是对过程1的理性分析，过程2不是和过程1那样光凭眼睛一看就了事，而是要通过分析火星的运动方向与轨迹的关系，从而判断出火星的运动方向就是在脱离点的曲线切线上。这就存在着一个如何收集信息和分析、处理信息的问题，它使学生感觉到，一个实验结论的形成并不是草率的。通过过程2可以得出圆周运动时质点的速度方向，但同样不能代表一般性结论。为此设计了过程3。

　　过程3：对一般情况的理论证明

　　该过程主要通过极限的思想从数学角度和物理学的角度分析证明一般性的曲线运动的方向在曲线上该点的切线方向。结论更具有普遍性。当然在这里不必深究一般曲线的切线的意义和几何求法。

　　从探究性理论角度看，过程1可以看成是根据部分事实得到的猜想，过程2和过程3可以看成是对该猜想所进行的实验和理论上的证明。

　　3.从本节课的--谈对新课程教材的把握

　　3.1本节教材的编写特点

　　3.1.1将知识的讲解融于过程中，更加重视学生过程的参与和方法的形成。

　　如在曲线运动速度方向的编写时，选取了两个实际情景的图片和一个演示实验。这样的安排充分体现了编者在重视教学中知识与技能目标达成的同时更加突出过程和方法的形成。本来在通过观察砂轮打磨刀具和投掷链球两个视频后学生可以得出结论的，但是考虑到这样的认识只是学生感性的、最表面的认知，是没有深入问题的本质的。当然在解决实际问题时就会感到束手无策。所以教材中又安排了一个看似简单的实验，这个实验其实和上述两个材料有本质的不同，它不像观察图片和视频那样光凭眼睛一看就了事，而是要通过收集信息和分析、处理信息，而后得到物理结论，这是科学研究过程的必然。这样才能使学生感觉到，一个结论的形成并不是草率的。到此似乎研究的过程就可以画上完美的句号，但是通过上述实验只能得出做圆周运动时质点的速度方向，这不能代表一般的曲线运动，所以结论不具有普遍性。因此教材中特意安排了一段理论证明，采用极限的思想，曲线上任意两点的连线（割线）在无限逼近时会最终演变成一点的切线（图中a点的切线）。从物理学的角度看，ab连线就是物体这段时间内的位移，也是平均速度的方向，当a和b无限逼近时平均速度就演变成物体在a点的瞬时速度。到此从理论上就证明了任何曲线运动的物体在某点的速度方向在曲线上该点的切线方向。

　　3.1.2“做一做”板块更突出学生的主体性

　　在教材内容的最后安排了“做一做”：──做一个飞镖，体验“曲线运动的速度方向跟曲线相切”。要求（1）观察飞镖在空中速度方向的变化；（2）观察飞镖插入泥土时的入射角。显然，这里的体验不只是为了理解曲线运动的速度方向这一知识点，更主要是为了增强学生理论联系实际的意识，并对物理学习产生积极的情感。生活中要解决许多更复杂的问题往往需要有这种意识，而意识是难以通过“讲知识”来形成的，实践意识只能来自于活动主体在活动过程中的体验。

　　3.1.3练习题的设计重视“情感、态度与价值观”目标的达成

　　本节教材后的练习题，除了能体现出课文中的主干知识之外，设计时，还慎重地考虑了教学中“情感、态度与价值观”目标的实现。首先，这几个练习题的难度水平有利于学生积极思考、同时又使他们在思考的情况下体验到解决问题的愉悦。而且，练习题的内容贴近学生的生活，学生通过做练习这种学习方式，能够对物理学产生亲近感。例如，在曲线运动的练习题1中编写了一个以跳水运动员“反身翻腾两周半”为实践背景的曲线运动方向分析问题；由于赋予了实践的背景，物理知识被活化了。这时候，学生跟物理学的距离就能拉近许多。

　　3.2教学中对新课程教材的把握策略

　　在教学中首先要依据《普通高中课程标准》和《浙江省普通高中新课程指导意见》准确把握教学目标、教学重点和教学难点，然后通过对教材的深入分析来优化设计教学实施过程。

　　3.2.1依据教材内容的编排结构来确定教学目标点的达成顺序

　　一般而言，教材内容的编排都具有严密的逻辑性和恰当的梯次性。如本节内容的编排上先安排曲线运动的方向，然后安排物体做曲线运动的条件。从知识结构上看，曲线运动的方向在轨迹上某点的切线方向是反映曲线运动的运动学特征，而曲线运动的条件则是动力学特征，完全符合牛顿力学的研究思路。从对学生认知建构的过程来看，知道曲线运动的方向只是知道一个事物的结果，掌握了曲线运动发生的条件才能理解出现该结果的原因，这样才能在逻辑上有利于学生深刻理解本节的两个重点内容。所以分析清楚教材内容的逻辑关系对学生迅速形成有效合理的认知的至关重要。

　　3.2.2把握教材中图片资料和实验的关系

　　为了有效地达成教学目标，编者都会在适当的时候和适当的地方安排有助于对教学内容理解的图片资料或是演示实验，对于这些辅助材料我们在--时一定要慎重选用。如本节内容中的砂轮打磨刀具和投掷链球的图片，它有利于学生从感觉上去感知曲线运动的方向，但只是停留在感性的层面上，采用这样的方式学习的知识是不牢固的，在其它情景中就不一定能灵活运用。因此教材紧接一个演示实验──钢球在弯管里的运动。本实验就不像用眼睛看图只是感觉，而是要动手记录小球运动的轨迹，用直尺判断出小球脱离轨道后的运动轨迹是在脱离点的曲线切线上。这就存在着一个如何收集信息和分析、处理信息的问题，这样形成结论当然更牢固。所以--的时候绝对不能草率的将实验用图片取而代之，要多给学生动手的机会，多准备有效的实验。

　　3.2.3重视教材中的“说一说”和“做一做”

　　这两个栏目的内容是扩展性的，不是基本教学内容，教学中需要根据实际情况有选择性的设计。如本节内容中砂轮打磨刀具的图片就是属于“说一说”栏目，主要是想让学生能在直观上感受曲线运动速度方向的特点，如果要用这一图片资料设计教学过程，我们可以换用一段视频材料以给学生更多动态直观的感受，会更有利于教学目标的达成。“做一做”栏目中的内容要从完善学生认知结构的体系角度出发去选用，因为通过感官去获取的知识和亲自动手获得知识是有本质的区别的，通过后者获得的认知会更牢固、更持久、更有深度。

　　3.2.4充分利用教材课后的习题

　　人教版教材课后的习题具有如下特点：一是总体难度不大，有利于学生积极思考、同时又能使他们在思考的情况下体验到解决问题的愉悦。二是这些习题都是课本主干知识的体现，完成这些题有利于学生及时巩固所学内容。三是这些练习题的内容贴近学生的生活，学生练习时能够对物理学产生亲近感，有利于“情感、态度与价值观”目标的达成。