人教版高中物理必修第二册：第5章第1节牛顿第一定律 教学设计

人教版高中物理必修2教学设计

课题曲线运动单元5学科物理年级高一

本节课所采用的教材是人教版高中物理必修2第五章第一节的内容。本节内容是这一章

的基础，要求学生学习后知道曲线运动的速度方向，理解物体作曲线运动的条件。“曲线运

动”作为本章的开篇，总体介绍了曲线运动的诸多特征：运动的轨迹为曲线的运动叫做曲线

教材运动；曲线运动是一个变速运动；质点作曲线运动某一点的速度方向沿着曲线该点的切线方

分析向；物体作曲线运动的条件是物体所受的作用力与速度方向不在一条直线上。学习了本节的

知识，才能更好的理解和掌握平抛运动、圆周运动等几个特殊的曲线运动，为后面的学习打

下基础。可以说本节是一个总述，介绍所有曲线运动的特点，后面的几小节作为分支，本章

总体看有着从普遍到特殊的安排特点。

一、教学目标

1、知道什么是曲线运动。

2、知道曲线运动中速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动。

3、理解物体做曲线运动的条件。能用牛顿第二定律分析曲线运动的条件，掌握速度与

合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。

教学

4、感受生活中的曲线运动，增强对科学的好奇心与求知欲。

目标

与核二、核心素养

心素物理观念：理解物体做曲线运动的条件，能运用牛顿运动定律分析曲线运动的条件，掌

养

握速度和合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系，形成曲线运动的物理观念

科学思维：通过探究的过程，让学生体会得到结论的科学方法：归纳法

科学探究：通过实验探究过程组织学生总结出曲线运动的速度方向；并给予理论证明。

科学态度与责任：体会当所取变量范围足够小时，变和不变的统一性、曲和直的统一性，

渗透辩证唯物主义世界观；

重点1．什么是曲线运动．

2．物体做曲线运动的方向的确定．

3．物体做曲线运动的条件．

难点1、理解曲线运动是变速运动。

2、用牛顿第二定律分析物体做曲线运动的条件，能用曲线运动相关知识解决实际的问

题。

教学过程

教学环节教师活动学生活动设计意图

导入新课实验1：竖直向上将糖抛出

我手上是一块糖，现在我将糖竖直向上抛出,

你观察到的糖的运动轨迹是怎样的呢？学生仔细观察

出示动画:糖的运动并回答：运动通过演示实验引

教师总结:糖的运动轨迹是直线。轨迹是直线，入新课，两种运

实验2：斜抛出糖果是竖直上抛运动轨迹相类比，

现在我再来抛一次糖，谁接住了，这块糖就归动让学生很明显的

谁了。但是不能光忙着接糖，要注意观察糖的运动观察到二者的区

轨迹发生了怎样的变化？别。

配合教师接住

糖果并回答：

是一条曲线

教师总结:可以看到糖的运动轨迹已经不再是

直线了，糖在空中划过了一道优美的曲线。

今天咱们就来研究这种不同于直线运动的运

动形式—曲线运动

讲授新课一、曲线运动及其速度的方向

1、曲线运动：轨迹是曲线的运动叫做曲线运

动。观察图片过山帮助学生理解曲

出示图片:过山车和摩天轮车和摩天轮线运动

2、曲线运动的速度方向

思考：曲线运动和直线运动相比，除运动轨迹

不同，还有什么不同？你能举例说明吗？学生思考讨论锻炼学生总结交

出示图片:运动员掷链球流能力和自学能

出示运动员掷链球的视频力

教师总结：运动员掷链球时，链球在手的牵引

下做曲线运动，一旦运动员放手，链球即刻飞出。

放手的时刻不同，链球飞出的方向也不一样。可见，

做曲线运动的物体，速度的方向在不断变化。

下面我们来研究做曲线运动的物体在某一时

刻的速度方向。

演示：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。

学生观察实验为理解曲线运动

器材阅读实验的速度方向打下

步骤，了解实基础。

验并仔细观察

2、实验步骤

曲线运动物体

（1）在水平桌面上放一张白纸，白纸上摆一

的速度方向

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？

学生思考讨论进一步理解曲线

运动物体的速度

方向

白纸上的印迹与轨道（曲线）相切。

知识拓展：数学概念——曲线的切线

在初中数学里我们已经知道了圆的切线。对于

其他曲线，切线指的是什么？

如图：过曲线上的A、B两点作直线，这条直

线AB叫作曲线的割线。

学生阅读理解让学生理解化曲

曲线的切线为直和极限的思

想。

设想B点逐渐沿曲线向A点移动，这条割线

的位置也就不断变化。当B点非常非常接近A点

时，这条割线就叫作曲线在A点的切线。

假设图中的曲线是某一质点在时间△t内的运

动轨迹。这段时间内的位移即为割线AB，平均速

度的方向就是割线AB的方向。如果△t取得越小，

平均速度的方向依次变为割线AC、AD、AE、AF…

的方向。当△t→0时,割线就成了切线，即平均速度

极限值即为A点的瞬时速度，它的方向便在过A

的切线方向上。

3、实验结论

曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在

某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。

出示图片：砂轮

出示视频：常见曲线运动中的瞬时速度的方

向。

思考：请同学们结合已有知识来判定曲线运动学生仔细观看帮助学生理解曲

是匀速运动还是变速运动？视频。线运动中速度的

速度是矢量，既有大小，又有方向。由于曲线方向是时刻改变

运动中速度的方向是变化的，所以曲线运动是变速的，质点在某一

运动。点的速度方向，

练习1：质点沿曲线从左向右运动，画出质点沿曲线在这一点

在A、B、C三点的速度方向。的切线方向

答案：

练习2：下列说法正确的是（）

学生练习巩固曲线运动的

A、做曲线运动物体的速度方向必定变化

速度方向进一步

B、速度变化的运动必定是曲线运动

理解曲线运动

C、曲线运动中质点在某点的瞬时速度方向，

就是曲线上这一点的切线方向

D、物体做曲线运动，速度大小必定变化

答案：AC

知识小结：

1、变速运动指速度变化的运动。速度的变化

有：速度大小变化、速度方向变化、速度大小和方

向都变化。在物体运动的过程中，即使速度大小不

变，但方向变化，仍为曲线运动。

2、做曲线运动的物体，不管速度大小是否变

化，只要其方向变化，速度就会发生变化，因此曲

线运动必定是变速运动。

3、作直线运动的物体，如果速度方向不变，

其大小变化，也称为变速运动。

二、物体做曲线运动的条件

思考与讨论:物体如果不受力，将静止或做匀速

直线运动。那么，你认为物体在什么条件下做曲线

运动呢？思考与讨论在为下面实验做铺

物体做曲线运动时，由于速度方向时刻改变，什么条件下做垫

物体的加速度一定不为0，因此，物体所受的合力曲线运动

一定不为0。

但如果物体所受的合力方向与物体运动的方

向在一条直线上时，物体会做变速直线运动。

那么，物体受什么样的力才会做曲线运动呢？

演示观察钢球的运动轨迹

实验器材

钢球、磁铁、带有斜槽的桌面。

实验步骤

（1）让钢球从斜槽上沿直线下滑，在水平面

阅读实验步骤为总结物体做曲

上做直线运动。

观察实验现象线运动的条件打

（2）在钢球运动路线的正前方或旁边放一块

下基础

磁铁观察钢球的运动。

出示视频：观察钢球的运动轨迹

实验结论：当物体受到的合力的方向与速度方

观看视频说出锻炼学生总结以

向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。

物体做曲线运及语言表达能力

1、物体做曲线运动的条件

动的条件

（1）物体具有初速度。

（2）物体受到的合力的方向与速度方向不在

同一条直线上，而是成一角度。

2、做曲线运动的物体，所受合力的方向总是

与速度方向不共线且指向曲线的凹侧。

无力不拐弯，拐弯必有力

3、直线运动和曲线运动以及匀变速和变加速

运动的判定。

直线运动曲线运动

帮助学生理解直

F（或a）跟vF（或a）跟v不在一学生思考回答线运动和曲线运

在一条直线上条直线上动以及匀变速和

变加速运动的判

a恒a变化a恒a变化

定

定定

匀变变加匀变速变加速曲

速直速直曲线运线运动

线运线运动

动动

教师总结:判断直线还是曲线运动关键看a与

v是否同一直线；判断匀变速还是变加速关键看a

是否恒定。

做一做：用飞镖显示曲线运动的速度方向

出示图片：飞镖的运动轨迹

取一根稍长的细杆，一端固定一枚铁钉，另一

端用羽毛或纸片做成尾翼，这样就得到了一个能够

显示曲线运动速度方向的“飞镖”。

在空旷地带把飞镖抛出，飞镖在空中各点的指

向就是它在该点的速度方向。飞镖落至地面插入泥

土后的指向就是它落地瞬时的速度方向。

改变飞镖的投射角，观察它在飞行过程中直到

插入泥土时的速度方向。

课堂练习

1．物体受恒力作用，合力与速度成锐角，则

物体做_______运动（选填“直线“或“曲线”），

速率将_______（选填“增大”或“减小”）。

答案：曲线；增大

2．当物体所受__________的方向与它的

_______方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。学生练习巩固所学的知识

答案：合外力；速度

3、一质点在某段时间内做曲线运动，则在这

段时间内（）

A、速度一定在不断地改变，加速度也一定不

断地改变

B、速度方向一定不断地改变，加速度可以不

变

C、速度大小可以不变，加速度一定不断地改

变

D、速度可以不变，加速度也可以不变

答案：B

4、如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A

点运动到B点，这时突然使它所受的力反向