學科物理

年級高一教科書版本及章節必修2

曲線運動第1課時教學設計

課題

新授課口章/單元復習課口專題復習課口

課型

習題/試卷講評課口學科實踐活動課口其他口

1.教學內容分析

實際上，在自然界和科技中，最常見最普遍的運動是變速運動，而變速運動的軌跡分為直線和曲線兩

種，曲線運動較直線運動更為常見。宇宙間行星的運動，微觀世界中原子分子的運動，都是曲線運動，

因此研究曲線運動是力學研究的必然。本節課所采用的教材是人教版普通高中課程標準實驗教科書

《物理》必修2第五章第一節“曲線運動”。本節內容是這一章的基礎，要求學生學習后知道曲線運

動的速度方向，理解物體作曲線運動的條件?！扒€運動”作為本章的開篇，總體介紹了曲線運動的

諸多特征：運動的軌跡為曲線的運動叫做曲線運動；曲線運動是一個變速運動；質點作曲線運動某一

點的速度方向沿著曲線該點的切線方向；物體作曲線運動的條件是物體所受的作用力與速度方向不在

一條直線上。學習了本節的知識，才能更好的理解和掌握平拋運動、圓周運動等幾個特殊的曲線運動，

為后面的學習打下基礎?？梢哉f本節是一個總述，介紹所有曲線運動的特點，后面的幾小節作為分支，

本章總體看有著從普遍到特殊的安排特點。

2.學習者分析

在整個中學階段，學生的抽象邏輯思維得到了迅速的發展，與成人期的思維水平基本保持一致。

進入高中階段以后，學生的抽象邏輯思維屬于理論型，已具有充分的假設性、預計性及內省性，高中

生已能在頭腦中進行完全屬于抽象符號的推導，能以理論作指導去分析、解決各種問題。

在學習本課之前，學生已經學習了高一《物理》必修1的全部課程，所以對運動學的學習已經很

充分，實驗方法與技能上也有了一定的基礎。具體的說：學生已經掌握了直線運動的所有特點，知道

了如何描述勻速運動、勻變速運動等經典的運動形式。對變速這一概念有了初步的體會，但在原來研

究的變速運動中，主要研究的是速率改變的運動，并沒有接觸過速度方向改變的變速運動，這需要深

人的學習。牛頓第二定律的學習使學生知道了力是改變物體速度的原因，這對研究曲線運動產生的原

因很有幫助。高中數學已經接觸到極限的思想，在解決很多物理問題時都會用到這一數學方法，在本

節課中，研究曲線運動的方向時就用到了極限分析法。

3.學習目標確定

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。

3、理解物體做曲線運動的條件。能用牛頓第二定律分析曲線運動的條件，掌握速度與合外力方

向與曲線彎曲情況之間的關系。

4、通過列舉生活實例的過程，體會認識新事物的方法。

5、通過實驗與理論結合的過程，體會科學探究的方法。

6、感受生活中的曲線運動，增強對科學的好奇心與求知欲。

4.學習重點難點

1、物體作曲線運動速度方向的確定。

2、物體做曲線運動的條件

5.學習評價設計

（從知識獲得、能力提升、學習態度、學習方法、思維發展、價值觀念培育等方面設計過程性評價的

內容、方式與工具等，通過評價持續促進課堂學習深入，突出診斷性、表現性、激勵性。體現學科核

心素養發展的進階，課時的學習評價是單元學習過程性評價的細化，要適量、適度，評價不應中斷學

生學習活動，通過學生的行為表現判斷學習目標的達成度）

6.學習活動設計

教師活動學生活動

一、引入新課

“在開始今天的新課之前，我們先來做一

個簡單的小實驗C我手卜是一塊糖,現在我將

糖向上拋出，請大家仔細觀察糖在上升過程中

的運動軌跡是怎樣的，作的是什么運動?！?/p>

實驗：豎直向上將糖拋出仔細觀察并回答：運動軌跡是直線，是豎直

“糖的運動軌跡是怎樣的呢？”上拋運動。

“可以看到，糖的運動軌跡是直線的?，F

在我再來拋一次糖，誰接住了，這塊糖就歸誰

了。但是不能光忙著接糖，要注意觀察糖的運配合教師接住糖果并回答：是一條曲線。

動軌跡發生了怎樣的變化」

實驗：斜拋出糖果

“它的運動軌跡是怎樣的呢？還是直線

嗎？”

“可以看到糖的運動軌跡已經不再是直線

了，糖在空中劃過了一道優美的曲線。咱們原

來研究的運動它的運動軌跡都是直線的，這種

運動軌跡可是沒有研究過的，今天咱們就來研

究這種不同于直線運動的運動形式一一曲線運

動J

板書：5-1曲線運動

二、新課教學

1、曲線運動的定義

“既然要研究曲線運動，我們首先就要知

道，什么是曲線運動。按照直線運動的定義，

運動軌跡是直線的運動叫直線運動。推此及彼,

運動軌跡為曲線的運動我們就叫它曲線運動。”

板書：一、定義

運動軌跡為西線

“其實我們的現實生活中大多數的運動都

是曲線運動，大到宇宙中行星的運動，小到分思考，大量舉例。

子原子的運動。誰能舉出生活中的曲線運動的回答：乒乓球軌跡、籃球軌跡、任意球軌跡

例子？”等。

學生觀看圖片。

“大家說的這些都是曲線運動。老師這里

也準備了幾個曲線運動的例子，我們一起來分

享一下

PPT展示曲線運動圖片和視頻資料。

“這些圖片是我看到的身邊的曲線運動。

我們都知道，今年世界上舉行了兩場盛會，一

場是我們國家舉行的世博會。世博會開幕的當

晚，漫天的煙火將上海照耀成一個不夜之城。

第一幅圖片就是上海世博會的煙花，可以可到,

火約在空中作的是曲線運動，留下了彎曲的光

軌跡，非常的漂亮。另一場盛會呢是剛剛閉幕學生回憶直線運動的相關知識。

的世界杯，世界杯賽場上足球作的基本上都是回答：位置、位移、速度、加速度等。

曲線運動。下面我們就來看一個視頻，仔細觀

察一下足球作的曲線運動。”

2、曲線運動的速度方向

“每當認識一個新的事物的時候，我們都

會想辦法來描述它。誰來說一下，我們是用什

么物理量來描述直線運動的？”

學生猜想。

“直線運動可以用這些物理量來描述，曲

線運動一樣可以用這些物理量來描述，曲線運

動的位移和直線運動一樣，也是由初始點指向

末點。曲線運動的加速度比較難理解，咱們將

在以后進行研究?，F在我們首先來研究一下物

體作曲線運動的速度」

“速度和位移一樣，是一個矢量。所有的

矢量都由大小與方向兩部分組成，直線運動中猜測并回答：沿曲線的切線方向。

速度的方向沿著運動的方向，那么曲線運動的

速度方向是怎樣的呢？”

板書：二、速度的方向

“物體作直線運動的過程中，速度的方向

是不變的。而物體作曲線運動時，速度的方向學生仔細觀看視頻，觀察火星飛出的方向與

是不斷變化著的。”砂輪之間有什么關系。

板書：1、不斷變化

“整體上速度的方向不斷變化，那請大家

猜想一下質點在某一點的速度方向又是怎樣的

呢？”

學生在觀察實驗的同時積極思考。

“有的同學說沿著曲線的切線方向，這個

說法對嗎？咱們先來看一段實驗視頻，請同學

們仔細觀察砂輪和鐵的接觸點上火星飛出的方

向J

播放砂輪實驗視頻：砂輪與鐵棒接觸點火回答：軌跡是曲線出口處那一點的切線。

星飛出的方向沿著砂輪的切線方向。

“可以看到，大部分的火星還是沿著砂輪

的切線方向飛出的?？墒巧拜喪且粋€圓形，是

一種特殊的曲線，那么物體作一般的曲線運動

過程中某點的速度方向也沿該點的切線方向

嗎？

“下面我們再通過實驗親眼驗證看速度的

方向是不是沿切線的方向?！?/p>

實驗：將塑料軟管彎曲成任意曲線，作為

小球運動的曲線軌道。在彎管的出口處滴一些

墨水，保證小球在出軌道了以后還可以在紙上

留下運動軌跡。另一根彎管立起來接在進口處,

作為給小球提供初速度工具。釋放小球，讓小

球在白紙上留下軌跡。引導學生觀察小球出軌

道后的軌跡和彎曲的曲線軌道之間有什么關

系。

“軌跡和我們的曲線軌道之間有什么關

系呢？”

學生上黑板標方向。

“現在咱們在實驗的基礎上進行理論的分

析

板書：2、沿著曲線的切線方向回答可能會產生分歧，和學生原來的認識有

美。

回答：不一定。/是。

講解：A點到B點的位移方向沿著A、B點

的連線方向，由A點指向B點。當B點不斷地

向A點處移動時，位移的方向也在不斷的改變。

當B點非常接近A點時"與B點的連線就是曲

線的切線，也就是說A到B位移的方向就是切

線的方向。A點速度的方向與位移的方向一致，

所以A點的速度方向沿切線的方向。

“所以，質點作曲線運動任意一點的速度回答：物體在不受力的時候，和受到與速度

方向是沿著曲線在這一點的切線方向的。我們方向相同的力的時候。

再在曲線上找一個隨意找一個C點，請同學來

標明質點在這一點的速度方向。我們知道，曲

線上一點的切線有兩個方向，判斷速度的方向

主要還是看它位移的方向?！?/p>

“實驗中看到這一點的位移沿著切線的

方向，所以速度也沿著切線的方向。請同學們

思考一個問題，曲線運動一定是變速運動嗎？”

“這就出現分歧了，有的同學說不一定是，

有的同學說一定是。說不一定的同學可能想到

曲線運動的速度大小可能不變。能想到這點很

好，咱們在以后的課中就會研究這種速度大小觀察實驗現象并配合主動回答。

不變的曲線運動。但是速度是由大小和方向兩回答：第一次水流的軌跡是直線，而第二次

部分組成的，我們已經知道由線運動速度的方變成了曲線可能和重力有關。

向是不斷變化的，所以曲線運動一定是變速運

動?！?/p>

2、物體做曲線運動的條件

“同學們有沒有想過，物體怎樣才能做曲

線運動呢？”

板書：三、物體作曲線運動的條件

“先來回憶一下，我們以前學過物體做直

線運動的條件，請哪位同學回答一下？”學生配合老師積極分析。

講解：由牛頓第一定律和牛頓第二定律可

知，物體在不受力的時候做勻速直線運動或靜

止。做勻速直線運動的物體當受到和速度方向

在同一直線上的力后，產生加速度，做速度與

加速度，力三者在同一直線上的勻加速直線運

動。

“但是如果物體所受力和它的速度不在同

一直線上呢？會出現什么結果？現在我們就來

看一個實驗，仔細觀察兩次水流的形狀有什么

不同，想一想產生這種不同的原因是什么。”

實驗：第一次豎直向下擠壓瓶子，讓水流

豎直向下流動，與重力沒有夾角。第二次斜向

下擠壓瓶子，水流斜著流動，初速度方向與重

力有夾角，即與重力不在一條直線上。

“誰來說一下看到了怎樣的變化J

理論分析。

講解：將力尸分解到平行于速度和垂直于

速度兩個方向上，平行于速度的八在速度的方

向上產生加速度q改變速度的大小；垂直于速分小組進行討論討論。并分享小組討論成果。

度的分力乃產生垂直于速度的加速度生，改

變速度的方向。現在考慮一個極限狀況，當力F

垂直于速度方向時，只改變運動的方向，而不

改變速度的大小。

“這種不改變速度大小的曲線運動這就是

我們在下面幾節將學習的勻速圓周運動?！?/p>

“第二次水出瓶口的速度方向是垂直于瓶

口的，而重力的方向卻是垂直于地面的，二者

之間有一定的角度，也就是說速度的方向與力

的方向不在一條直線上。這個實驗就可以說明

當力與速度方向不在同一直線上的時候，物體

做曲線運動」

板書：物體所受合力方向跟它的速度方向

不在同一直線上

3、曲線運動的應用

“我們都知道，研究物理的一個重要原因

就是要為人類解決問題，那同學們就有疑問了，

學習曲線運動能有什么解決什么問題呀。下面

咱們來看一些例子。”

PPT展示圖片：

?鏟雪機

?摩托車后輪的擋板

?砂輪上方的保護套

?自行車擋泥板

“我們現在就來著重分析一下自行車擋泥

板的工作原理

實驗：模擬自行車后輪帶起泥水。

“可以看到，水會從水輪的各個方向飛出。

如果是泥水的話，很容易濺在人的身上。所以

自行車擋泥板對人起著保護作用。下面請同學

們分組討論分析一下自行車擋泥板的工作原

理，以及設計的位置在哪里最合適?！?/p>

教師巡視解疑。

四、小結

“今天我們研究了曲線運動，誰來總結一

下物體做曲線運動的特點？”回答：曲線運動的方向沿曲線的切線方向。做曲

線運動的條件是速度的方向和力的方向不在同一

直線上。

5-1曲線運動

軌跡是曲線的運動

二、速度方向

I、速度不斷變化之L

2、沿著曲線的切線方向FTK

三、曲線運動的條件\

物體所受合力方向跟它的速度方向\

不在同一直線上11

四、應用PRp

本課注重互動與實驗，讓學生通過視頻與實驗觀察物理現象、通過實驗切身體會物理過程，并

通過不斷的設問與解決問題，引導同學探究物理知識，充分的調動學生的積極性，體現“教師主導，

學生主體”的教學理念。

由于本節課所涉及的波的內容與實際生活密切聯系，從生活實際中挖掘更多的有關的曲線運動

的例子，將會更有利于幫助學生認識生活中的曲線運動。

教師活動學生活動

一、引入新課

“在開始今天的新課之前，我們先來做一

個簡單的小實驗。我手上是一塊糖，現在我將

糖向上拋出，請大家仔細觀察糖在上升過程中

的運動軌跡是怎樣的，作的是什么運動?！?/p>

實驗：豎直向上將糖拋出仔細觀察并回答：運動軌跡是直線，是豎直

“糖的運動軌跡是怎樣的呢？”上拋運動。

“可以看到，糖的運動軌跡是直線的。現

在我再來拋一次糖，誰接住了，這塊糖就歸誰

了。但是不能光忙著接糖，要注意觀察糖的運配合教師接住糖果并回答：是一條曲線。

動軌跡發生了怎樣的變化?！?/p>

實驗：斜拋出糖果

“它的運動軌跡是怎樣的呢？還是直線

嗎？”

“可以看到糖的運動軌跡己經不再是直線

了，糖在空中劃過了一道優美的曲線。咱們原

來研究的運動它的運動軌跡都是直線的，這種

運動軌跡可是沒有研究過的，今天咱們就來研

究這種不同于直線運動的運動形式一一曲線運

動。”

板書：5-1曲線運動

二、新課教學

1、曲線運動的定義

“既然要研究曲線運動，我們首先就要知

道，什么是曲線運動。按照直線運動的定義，

運動軌跡是直線的運動叫直線運動。推此及彼,

運動軌跡為曲線的運動我們就叫它曲線運動?！?/p>

板書：一、定義

運動軌跡為西線

“其實我們的現實生活中大多數的運動都

是曲線運動，大到宇宙中行星的運動，小到分思考，大量舉例。

子原子的運動。誰能舉出生活中的曲線運動的回答：乒乓球軌跡、籃球軌跡、任意球軌跡

例子？”等。

學生觀看圖片。

“大家說的這些都是曲線運動。老師這里

也準備了幾個曲線運動的例子，我們一起來分

享一下

PPT展示曲線運動圖片和視頻資料。

“這些圖片是我看到的身邊的曲線運動。

我們都知道，今年世界上舉行了兩場盛會，一

場是我們國家舉行的世博會。世博會開幕的當

晚，漫天的煙火將上海照耀成一個不夜之城。

第一幅圖片就是上海世博會的煙花，可以可到,

火藥在空中作的是曲線運動，留下了彎曲的光

軌跡，非常的漂亮。另一場盛會呢是剛剛閉幕學生回憶直線運動的相關知識。

的世界杯，世界杯賽場上足球作的基本上都是回答：位置、位移、速度、加速度等。

曲線運動。下面我們就來看一個視頻，仔細觀

察一下足球作的曲線運動。”

2、曲線運動的速度方向

“每當認識一個新的事物的時候，我們都

會想辦法來描述它。誰來說一下，我們是用什

么物理量來描述直線運動的？”

學生猜想。

“直線運動可以用這些物理量來描述，曲

線運動一樣可以用這些物理量來描述。曲線運

動的位移和直線運動一樣，也是由初始點指向

末點。曲線運動的加速度比較難理解，咱們將

在以后進行研究-現在我們首先來研究一下物

體作曲線運動的速度?！?/p>

“速度和位移一樣，是一個矢量。所有的

矢量都由大小與方向兩部分組成，直線運動中猜測并回答：沿曲線的切線方向。

速度的方向沿著運動的方向，那么曲線運動的

速度方向是怎樣的呢？”

板書：二、速度的方向

“物體作直線運動的過程中，速度的方向

是不變的。而物體作曲線運動時，速度的方向學生仔細觀看視頻，觀察火星飛出的方向與

是不斷變化著的。”砂輪之間有什么關系。

板書：1、不斷變化

“整體上速度的方向不斷變化，那請大家

猜想一下質點在某一點的速度方向又是怎樣的

呢？”

學生在觀察實驗的同時積極思考。

“有的同學說沿著曲線的切線方向，這個

說法對嗎？咱們先來看一段實驗視頻，請同學

們仔細觀察砂輪和鐵的接觸點上火星飛出的方

向?！?/p>

播放砂輪實驗視頻：砂輪與鐵棒接觸點火回答：軌跡是曲線出口處那一點的切線。

星飛出的方向沿著砂輪的切線方向。

“可以看到，大部分的火星還是沿著砂輪

的切線方向飛出的。可是砂輪是一個圓形，是

一種特殊的曲線，那么物體作一般的曲線運動

過程中某點的速度方向也沿該點的切線方向

嗎？

“下面我們再通過實驗親眼驗證看速度的

方向是不是沿切線的方向。“

實驗：將塑料軟管彎曲成任意曲線，作為

小球運動的曲線軌道。在彎管的出口處滴一些

墨水，保證小球在出軌道了以后還可以在紙上

留下運動軌跡。另一根彎管立起來接在進口處,

作為給小球提供初速度工具。釋放小球，讓小

球在白紙上留下軌跡。引導學生觀察小球出軌

道后的軌跡和彎曲的曲線軌道之間有什么關

系。

“軌跡和我們的曲線軌道之間有什么關

系呢？”

學生上黑板標方向。

“現在咱們在實驗的基礎上進行理論的分

回答可能會產生分歧，和學生原來的認識有

關。

回答：不一定。/是。

講解：A點到B點的位移方向沿著A、B點

的連線方向，由A點指向B點。當B點不斷地

向A點處移動時，位移的方向也在不斷的改變。

當B點非常接近A點時,A與B點的連線就是曲

線的切線，也就是說A到B位移的方向就是切

線的方向。A點速度的方向與位移的方向一致，

所以A點的速度方向沿切線的方向。

“所以，質點作曲線運動任意一點的速度回答：物體在不受力的時候，和受到與速度

方向是沿著曲線在這一點的切線方向的。我們方向相同的力的時候。

再在曲線上找一個隨意找一個。點，請同學來

標明質點在這一點的速度方向。我們知道，曲

線上一點的切線有兩個方向，判斷速度的方向

主要還是看它位移的方向

“實驗中看到這一點的位移沿著切線的

方向，所以速度也沿著切線的方向。請同學們

思考一個問題，曲線運動一定是變速運動嗎？”

“這就出現分歧了，有的同學說不一定是,

有的同學說一定是。說不一定的同學可能想到

曲線運動的速度大小可能不變.能想到這點很

好，咱們在以后的課中就會研究這種速度大小觀察實驗現象并配合主動回答。

不變的曲線運動。但是速度是由大小和方向兩回答：第一次水流的軌跡是直線，而第二次

部分組成的，我們已經知道由線運動速度的方變成了曲線可能和重力有關。

向是不斷變化的，所以曲線運動一定是變速運

動。”

4、物體做曲線運動的條件

“同學們有沒有想過，物體怎樣才能做曲

線運動呢？”

板書：三、物體作曲線運動的條件

“先來回憶一下，我們以前學過物體做直

線