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視頻課題：高中物理人教版必修二《5.1曲線運動》第一課時（探究曲線運動的速度）湖北省優課

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高中物理人教版必修二《5.1曲線運動》第一課時（探究曲線運動的速度）湖北省優課

1．曲線運動 
第一課時 
探究曲線運動的速度 
三維目標 知識與技能 
1．知道什么是曲線運動； 
2．知道曲線運動中速度的方向，理解曲線運動是一種變速運動； 過程與方法 
1．體驗曲線運動與直線運動的區別； 
2．體驗曲線運動是變速運動及它的速度方向的變化； 3．體驗用直線運動的思路來研究曲線運動。 情感、態度與價值觀 
1．能領略曲線運動的奇妙與和諧，發展對科學的好奇心與求知欲； 2．有參與科技活動的熱情，將物理知識應用于生活和生產實踐中。 教學重點 
物體做曲線運動速度的方向的確定； 教學難點 
理解曲線運動是變速運動； 教學方法 
探究、實驗、講授、討論、練習、歸納、推理法。 教具準備 
音像資料、多媒體教學系統及課件、斜面、小鋼球、陀螺 、自制曲線軌道、光電門、數字顯示器、彎曲軌道、小車、遮光條。 
教學過程 ［新課導入］ 
在實際生活中，普遍發生的是曲線運動。下落的樹葉、運動員擲出的鐵餅、發射出的導彈、汽車拐彎等的運動是曲線運動，地球、月球、人造衛星等天體的運動也都是曲線運動。 
從現在開始，我們研究質點沿曲線運動時所遵循的規律。那么什么是曲線運動呢？從本節課開始我們就來學習這個問題。 
［新課教學］ 一、認識曲線運動 
【屏幕展示】拋出的籃球、踢出的足球的運動、花樣滑冰運動員所做的運動、汽車拐彎、火車拐彎等幾種物體所做的曲線運動。 
總結：它們的運動軌跡都是曲線。 
這里我們看到一種我們前面沒有學過的運動形式，它與我們前面學過的運動形式有本質的區別。前面我們學過的運動的軌跡都是直線，而我們現在看到的這種運動的軌跡是曲線，我們把這種運動稱為曲線運動。 
軌跡是曲線的運動叫曲線運動。 
其實曲線運動是比直線運動普遍的運動情形，微觀世界里如電子繞原子核旋轉；宏觀世界里如天體運行；生活中如投標搶、擲鐵餅、跳高、既遠等均為曲線運動。 
二、曲線運動的速度方向 
在前面學習直線運動的時候我們已經知道了任何確定的直線運動都有確定的速度方向，這個方向與物體的運動方向相同，現在我們又學習了曲線運動，大家想一想我們該如何確定曲線運動的速度方向? 
 
 
                    
             
                    
                            觀察物理現象：讓小球在水平桌面上做圓周運動，觀察小球從不同位置飛出時的速度方向 課外探究：拋出的飛鏢在空中的運動 
現象：放手的時刻不同，小球飛出的方向也不一樣。飛鏢在空中做曲線運動，不同位置時飛鏢的方向不同。所以，在研究曲線運動的速度時，我們首先考慮怎樣確定物體在某一時刻的速度方向。 
觀看視頻：砂輪打磨。你能不能說清楚，砂輪打磨下來的熾熱微粒沿著什么方向運動？ 
射出的火星是砂輪與刀具磨擦出的微粒，由于慣性，以脫離砂輪時的速度沿切線方向飛出，切線方向即為火星飛出時的速度方向。 
學生實驗：旋轉的陀螺把墨水甩出的實驗。觀察墨水沿什么方向飛出。 
剛才的幾個物體的運動軌跡都是圈，我們總結曲線運動的方向沿著切線方向，但對于一般的曲線運動是不是也是這樣呢?下面我們來做個實驗看一看，一般的曲線運動是什么情況。 
【演示】 
如圖所示，水平桌面上擺一條曲線軌道，它是由幾段稍短的軌道組合而成的。鋼球由軌道的一端滾入，在軌道的束縛下做曲線運動。觀察鋼球離開軌道時的運動方向。 
拆去一段軌道，鋼球的軌道出口改在圖中B。觀察鋼球在軌道B點的運動方向。 
鋼球離開時的方向與軌道（曲線）有什么關系？ 鋼球離開時的方向為軌道所在曲線在該點的切線，也就是說質點在某一點（或某一時刻）的速度的方向是在曲線的這一點的切線方向。 
理論探究：在討論曲線運動的速度方向時要明確一個數學概念：曲線的切線。初中數學中我們已經知道圓的切線，對于其他曲線，切線指的是什么？ 
如圖所示，過曲線上的A、B兩點作直線，這條直線叫做曲線的割線。設想B點逐漸向A點移動，這條割線的位置也就不斷變化。當B點非常非常接近A點時，這條割線就叫做曲線在A點的切線（tangent）。 
質點在某一點（或某一時刻）的速度的方向，沿曲線在這一點的切線方向。 
實際生活實例：下雨天轉動雨傘、運動員投擲鏈球等 
三、曲線運動速度的大小 
（1）在曲線運動中如何求某點的瞬時速度？ 分析：用與直線運動相同的思維方法來解決。 
先求AB的平均速度，t越小，vAB越接近A點的瞬時速度vA，當t→0時，即可求出A點的瞬時速度vA，A點的瞬時速度方向為該點的切線方向。 
（2）瞬時速度大小的測量 學生實驗：用光電門測速度 
實際生活實例：汽車過拱橋時限速、高速公路彎道處限速、過凸凹不平路面限速等 
四、小結 
曲線運動的速度的特點 1．曲線運動速度的方向 
質點在某一點（或某一時刻）的速度的方向，沿曲線在這一點的切線方向。 2．曲線運動是變速運動 
曲線運動必有加速度，一定是變速運動。

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