《生活中的圓周運動》教學設(shè)計

1、the devil is in the details.整合匯編簡單易用（頁眉可刪）生活中的圓周運動教學設(shè)計 生活中的圓周運動教學設(shè)計1【教材分析】本節(jié)是人教版高中物理必修2第五章第7節(jié)，是曲線運動一章的最后一節(jié)。學習本節(jié)內(nèi)容既是對圓周運動規(guī)律的復習與鞏固，又是后面繼續(xù)學習天體運動規(guī)律的基礎(chǔ)，具有承上啟下的作用。教材安排了鐵路的彎道，汽車過拱橋，航天器中的失重現(xiàn)象，離心現(xiàn)象四個方面的內(nèi)容，如果面面俱到，難免會蜻蜓點水，為了在教學中突出重點、分散難點，我將教材內(nèi)容進行了重新整合，分兩課時完成。本課為第一課時主要討論鐵路彎道的設(shè)計意圖?！緦W情分析】通過前面的學習，學生已經(jīng)對圓周運動有了較為清晰地認

2、識，但是對于向心力的概念理解還不夠深入。同時高一的.學生思維活躍，求知欲強，他們很希望參與到課堂中來，自主的解決問題。【三維學習目標】過程與方法知識與技能情感態(tài)度和價值觀經(jīng)歷觀察思考，自主探究，交流討論等活動進一步理解向心力的概念。能在具體問題中找到向心力的_培養(yǎng)學生的團隊精神，合作意識；感悟科學的嚴肅性，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶W風教學重點和難點：在具體問題中找到向心力的_【教學策略】1教法：使用情境激趣、設(shè)疑引導、適時點撥的方式引領(lǐng)學生的學習；2學法：學生在教師的引領(lǐng)下，通過觀察現(xiàn)象、自主探究、交流討論等方式參與到課堂中來，體驗求知樂趣，成為學習的主人。3教學資源：（1）多媒體課件；（2）自制教具：

3、車輪模型、彎道模型；【教學過程】一、設(shè)置情景、引入新課首先，播放一段4.28膠濟鐵路火車事故的視頻動畫，將學生的注意力吸引到火車轉(zhuǎn)彎這一具體情境中來。我就此提出兩個問題：1火車轉(zhuǎn)彎時的限定速度是怎樣規(guī)定的？2火車超速時為什么容易造成脫軌事故？學生帶著問題進入課堂，既引起了他們的興趣，又為他們的學習指明了方向。二、復習鞏固、明確方法我通過提問的方式，幫助學生回憶計算向心力的常用公式，然后，設(shè)置情景，讓學生對做圓周運動的物體做出受力分析并找到向心力的_。情景一：物塊隨圓盤做勻速圓周運動。情景二：小球在杯子內(nèi)壁做圓周運動。此情景并沒有直接展示給學生，而是提出問題：“你能不用手接觸小球，而不使小球落入

4、杯底嗎？注意，要保證杯口朝上?！弊寣W生自己設(shè)計出小球的運動方式，并對杯中小球的運動情況作出受力分析。通過這種方式讓學生參與到課堂中來，提高了學生的學習興趣。而后，教師做出總結(jié)：分析圓周運動問題，就是要通過運動分析求出物體需要多大的向心力，通過受力分析找到誰在提供向心力，從而建立供需平衡方程，這是解決圓周運動問題的一般思路。三、設(shè)疑引導、自主探究這一部分集中了本節(jié)的重點和難點，為了降低學習難度，我巧設(shè)梯度，從以下三個部分組織教學：1認識火車車輪的結(jié)構(gòu)特點首先教師播放視頻，分別展示火車在水平面和水平彎曲軌道上的運動，學生通過觀察和對比，認識到火車轉(zhuǎn)彎要靠鐵軌和車輪的作用。然后學生觀察車輪和軌道結(jié)構(gòu)

5、，描述火車車輪結(jié)構(gòu)特點。學生遇到困難時，教師利用自制教具模型車輪，加深學生對車輪結(jié)構(gòu)的印象，并提示學生思考車輪輪緣的作用。進一步提出問題：生活中還有什么地方用到了類似的輪子結(jié)構(gòu)？通過學生的回答，和圖片的展示（學校門口的電動拉門的輪子），使學生認識到這一結(jié)構(gòu)在生活中也是常見的，從而拓展了學生的認識。接著提問學生：你認為火車在水平軌道上轉(zhuǎn)彎時向心力來自哪里？經(jīng)過觀察和思考，學生已經(jīng)不難想到向心力的_。而后追問：你認為這樣的轉(zhuǎn)彎方式有什么弊端嗎？學生通過思考，結(jié)合上課之初播放的視頻，不難回答出這樣做的危害性。2真實的火車彎道的情況那么設(shè)計師有什么好的方法嗎？通過提問，了解學生對實際鐵路彎道特點的認識

6、情況。而后通過圖片，使學生認識鐵路彎道處內(nèi)軌低而外軌高的特點；從而發(fā)出疑問，彎道處這樣設(shè)計的用意何在呢？提示學生從受力分析入手，找到此時向心力的_，并要求學生畫出受力分析圖。除了正確的分析外，學生很可能將重力與支持力的合力畫成沿斜面向下，這是對彎道的圓心位置分析不清造成的，對學生可能做出的兩種向心力的方向，我不直接評論對錯，而是使用自制教具，展示給學生彎道處路基的特點，讓學生有所參照。學生不難發(fā)現(xiàn)，彎道的內(nèi)側(cè)與碗的內(nèi)壁相似，進而認識到和杯子內(nèi)壁的相似性，把小球在杯子內(nèi)壁的運動與火車在彎道處的運動作對比分析。經(jīng)過這樣兩步，學生已經(jīng)不難得出正確的受力分析。成功的突破了這一教學難點。然后趁熱打鐵，引

7、導學生從定性到定量，寫出重力與支持力的合力的表達式，為下一步的學習做好準備。3假如你是設(shè)計師為了解決開課時提出的兩個問題，我設(shè)計了第三部分假如你是設(shè)計師。首先，設(shè)置情境：你設(shè)計了一段半徑為r，傾角為的鐵路彎道，你會如何規(guī)定火車轉(zhuǎn)彎的速度？提示學生從解決圓周運動一般本思路出發(fā)，從供需平衡關(guān)系入手，列出方程，從而得出限定速度的表達式。從表達式的得出過程，引導學生理解，限定速度的規(guī)定實際是為了保證由重力和支持力的合力提供向心力，從而避免車輪和鐵軌間的擠壓，保證行車安全。接著，通過演示實驗，讓學生觀察在杯內(nèi)轉(zhuǎn)動過快的小球從杯中飛出的過程，提示學生思考，如果火車速度過快會怎么樣呢？學生已經(jīng)不難認識到火車

8、速度過快會使火車脫軌的問題。而后引導學生用供需平衡條件來解釋這一問題，深化了學生認識。為了突出重點，這里不提出離心現(xiàn)象這一問題。只是通過現(xiàn)象的分析和認識為離心現(xiàn)象的教學做好鋪墊。四、總結(jié)方法、完善認識通過本節(jié)的教學不僅要使學生認識到解決圓周運動問題的一般方法，更重要的是使他們認識到火車轉(zhuǎn)彎的模型在生活中是普遍存在的，認識到生活中的簡單現(xiàn)象往往就是解決實際問題的靈感的_。進一步啟發(fā)學生，還有哪些生活中的運動也使用了相同的設(shè)計思想？使學生認識到自行車轉(zhuǎn)彎、汽車轉(zhuǎn)彎也有相似的情況，從而從特殊到一般，深化學生的認識。同時通過對事故原因的科學分析，使學生認識到尊重規(guī)律的重要性，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶W習態(tài)度。五

9、、布置作業(yè)、課后拓展課后作業(yè)是學生再學習的重要途徑，本節(jié)課后我安排了兩項作業(yè)。旨在讓學生鞏固知識的同時，認識物理與社會的聯(lián)系，將對學生的知識教育和情感教育引向課外。1課后練習題。2了解中國鐵路提速情況，查找資料，提出你對鐵路建設(shè)的建議?！究傮w設(shè)計思想】本節(jié)課的設(shè)計思想是借助問題給學生一個思維的支點，在教師的引領(lǐng)下，從分析生活中的簡單現(xiàn)象入手，找到一般規(guī)律。在新的問題情境中思考、發(fā)現(xiàn)生活中的模型。通過類比，把日常生活中的知識聯(lián)系到新問題的解決當中，在加深知識理解的過程中，也培養(yǎng)了分析應(yīng)用能力。同時，通過對事故原因的分析，培養(yǎng)學生嚴謹科學的分析方法和認真負責的工作態(tài)度。體現(xiàn)“從生活走向物理、從物理

10、走向社會”的物理教學理念。生活中的圓周運動教學設(shè)計2教學目標：1、知識與技能：進一步加深對向心力的認識，會在實際問題中分析向心力的_。培養(yǎng)學生獨立觀察、分析問題、解決問題的能力，提高學生概括總結(jié)知識的能力。2、過程與方法：通過對幾個圓周運動的實例分析，掌握牛頓第二定律分析向心力的方法。調(diào)查公路轉(zhuǎn)彎處或鐵路拐彎處的傾斜情況，培養(yǎng)學生運用物理知識解決一些實際問題的能力。3、情感態(tài)度與價值觀：通過向心力在具體問題中的應(yīng)用，培養(yǎng)學生將物理知識應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實踐的意識。讓學生獨立完成一些問題的分析，體驗獨立解決問題的愉悅。教法分析：這是圓周運動的很實用的一節(jié)，也是獲取物理學習方法很重要的一節(jié)，也是獲取

11、物理學習方法很重要的一節(jié)，教師要善于利用已有知識讓學生自己動手推導出向心力公式和進行正確的受力分析，然后列方程、解方程，進而熟練運用牛頓第二定律解決向心力問題的一般思路與方法。學法分析：學生要熟練掌握受力分析、利用牛頓第二定律解決問題的一般思路與方法，更進一步明確向心力的_，理解向心力。是要求學生多動手，多動腦。重點、難點：分析具體問題中向心力的_，離心現(xiàn)象的理解。教學課時：2課時教學媒介及素材：火車轉(zhuǎn)彎視頻、雨傘甩雨滴視頻、洗衣機脫水桶轉(zhuǎn)動視頻、汽車轉(zhuǎn)彎視頻、航天器中的失重現(xiàn)象視頻。教學過程設(shè)計：引入課題生活中的圓周運動有很多，請同學們思考一下生活中的圓周運動，舉一些實例。（一）鐵路的彎道提

12、問標準公路在拐彎處路面有什么特點？對司機有什么好處？答：外側(cè)高，內(nèi)側(cè)低。在拐彎時，司機幾乎不用轉(zhuǎn)方向盤。那么火車轉(zhuǎn)彎會是什么情況呢？接著放火車轉(zhuǎn)彎視頻。通過分析火車轉(zhuǎn)彎和汽車轉(zhuǎn)彎情況類似，火車轉(zhuǎn)彎時，具有向心加速度是什么力使它產(chǎn)生向心加速度呢？如果內(nèi)外軌道一樣高，外側(cè)車輪的輪緣擠壓外軌，使外軌發(fā)生彈性形變，外軌對輪緣的彈力就是火車轉(zhuǎn)彎時的向心力。如果在轉(zhuǎn)彎處使外軌略高于內(nèi)軌，那么鐵軌對火車的支持力的方向垂直于軌道指向內(nèi)側(cè)彎道，它與重力的合力指向圓心，為火車轉(zhuǎn)彎提供了一部分向心力，這就減輕了輪緣與外軌的擠壓。歸納總結(jié)在修筑鐵路時，根據(jù)彎道的半徑和規(guī)定的行駛速度，適當選擇內(nèi)外軌高度差，使轉(zhuǎn)彎時所需

13、的向心力幾乎完全由重力和支持力的合力提供。（二）拱形橋創(chuàng)設(shè)問題情境水平路面上行駛的汽車，所受重力、支持力是一對平衡力，但在過拱形橋和凹形橋時，所受重力和支持力是否也是一對平衡力？教師根據(jù)創(chuàng)設(shè)的問題情境讓學生展開討論。分析如果汽車在水平路面上勻速行駛或靜止時，在豎直方向上受重力和地面的支持力，并且二力平衡。如果是拱形橋，汽車以某一速度通過橋的最高點時，橋面受到的壓力如何呢？分析得出，汽車在共性橋的最高點時，對汽車受力分析，向心力由重力和支持力的合力提供，而且重力大于橋?qū)ζ嚨闹С至?，而且汽車對橋的壓力和橋?qū)ζ嚨闹С至κ且粚ο嗷プ饔昧?，大小相等、方向相反、作用在同一條直線上?？偨Y(jié)汽車對橋面的壓力

14、小于汽車的重力。當汽車行駛的速度越大時，汽車對橋面的壓力越小。置疑如果橋面是凹下去的凹形橋，汽車行駛在下面時，橋面受到的壓力如何呢？分析學生根據(jù)上面分析拱形橋的思路，自己分析汽車通過凹形橋時對橋面的壓力并得出結(jié)論，汽車對橋面的壓力大于汽車的重力。（三）航天器中的失重現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)問題情境讓學生自己閱讀課本上思考與討論的部分，把地球看做一個巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑，地面上有一輛汽車，重量是g，地面對汽車有支持力的作用，汽車沿南北方向不斷加速。根據(jù)上面的分析，汽車速度越大，地面對它的支持力就越小，會不會出現(xiàn)這樣的情況呢？速度大到一定程度時，地面對車的支持力為0？這時駕駛員與座椅的壓力是多少

15、？駕駛員軀體各部分之間的壓力是多少？他這時可能有什么感覺？總結(jié)人造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機等航天器進入軌道后可近似認為繞地球做勻速圓周運動，此時航天器所受地球的萬有引力提供了衛(wèi)星做圓周運動的向心力。航天器中的人和物隨航天器一起做園中運動，其向心力也是由萬有引力提供的，此時萬有引力全部用來提供向心力，不對其他物體產(chǎn)生壓力，即里面的人和物處于完全失重狀態(tài)。（四）離心運動提問物體做圓周運動時，如果某一時刻，向心力突然消失，物體將會怎樣呢？那就是我們要學習的離心運動，播放雨傘甩雨滴視頻、洗衣機脫水桶轉(zhuǎn)動視頻，提高學生認真觀察生活中的圓周運動。讓學生帶著以下三個問題自己看書，總結(jié)規(guī)律。問題一：什么是離心

16、運動？問題二：離心運動的應(yīng)用有哪些？問題三：離心運動的危害和防止。分析做圓周運動的物體，由于慣性，總有沿著切線方向飛去的傾向。但它沒有飛去，這是因為向心力在拉著它，使它與圓心的距離保持不變。一旦向心力突然消失，物體就沿切線方向飛去。比如我們播放的視頻，雨傘轉(zhuǎn)動的時候雨滴還沒有飛出，當雨傘停止時雨滴由于慣性而飛出，這是日常生活中我們切身經(jīng)歷的現(xiàn)象。出了向心力突然消失這種情況外，在合力不足以提供所需要的向心力時，物體雖然不會沿切線飛去，也會逐漸遠離圓心。這里描述的運動叫離心運動，接下來請學生思考一個問題，在什么情況下物體會做近心運動呢？經(jīng)過討論讓學生自己討論得出結(jié)論：向心力過大時，物體會做近心運動。教學反思：本節(jié)課要注重讓學生多思考，多練習，培養(yǎng)學生熱愛生活，認真觀察生活現(xiàn)象的習慣。讓學生自己總結(jié)也有利于提高學生自己分析問題解決問題的能力。在課堂教學中學生參與討論的積極行特別高，有的同學能舉出很合適的例子，比如講到離心運動時，提問學生生活中的離心運動有哪些時，有的同學舉手發(fā)言，舉到了雨傘的例子，轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)停一停，其他的同學頓時恍然大悟，有的同學提問為什么洗衣機脫水筒不停呢？這樣的舉例和問題都是高效課堂的保證。我覺得在以后的教學過程中，不光要讓學生體驗到視覺的沖擊，更要讓每一位學生從心里