高中物理第二章勻速圓周運動4圓周運動與人類文明選學(xué)教案3教科版必修

1、2.4 圓周運動與人類文明教學(xué)準(zhǔn)備： 每個小組的 PPT ，收集的文字、圖片、視頻資料，學(xué)生自己拍攝的活動照片、視頻資源，學(xué)生制作的模型等 教學(xué)過程： 課前活動安排 一個班按 67 人為一個小組，按興趣愛好、能力專長分成 6 個小組以圓周運動與人類文明為主題，以圓周運動與人類古文明、圓周運動與工業(yè)生產(chǎn)、圓周運動與科學(xué)技術(shù)、圓周運動與文化生活為課題，每個小組選擇一個課題，在保證上述四個課題的基礎(chǔ)上學(xué)生還可以自主提出與圓周運動相關(guān)的課題選好課題后，各小組先設(shè)計課題實施方案、再按方案進行研究、實踐、體驗，最后用一節(jié)課集中進行交流展示 第一組：圓周運動與人類古文明 1收集資料：學(xué)生分工收集鉆木取火、古

2、陶器制作、車輪的發(fā)明、水能利用等在人類文明進程中與圓周運動密切相關(guān)的資料 2到勞動技術(shù)中心或陶藝中心實踐體驗制陶坯的過程，重點感受拉坯機帶動陶坯做圓周運動對拉坯的作用，可自拍活動體驗的視頻，在交流時播放 3按照人類文明的進程整理與圓周運動密切相關(guān)的資料，制作 PPT ，做課上展示交流的準(zhǔn)備 第二組：圓周運動與工業(yè)生產(chǎn) 1收集資料：學(xué)生分工收集蒸汽機、發(fā)動機、電動機、精密儀器、鐘表等工業(yè)生產(chǎn)中與圓周運動密切相關(guān)的資料 2制作一個簡單的發(fā)動機模型，能展示活塞的直線運動是如何轉(zhuǎn)變?yōu)閳A周運動并如何通過軸承、連桿、齒輪等實現(xiàn)“運動的傳遞和變速”的 3按照圓周運動在工業(yè)生產(chǎn)中的不同應(yīng)用來整理與圓周運動密切

3、相關(guān)的資料，制作 PPT ，做課上展示交流的準(zhǔn)備 第三組：圓周運動與科學(xué)技術(shù) 1收集資料：學(xué)生分工收集粒子物理與核物理、航空航天、生命醫(yī)療等科學(xué)技術(shù)中圓周運動應(yīng)用相關(guān)的資料 2制作一個簡單的陀螺儀，進行陀螺儀定向?qū)嶒灪投鄠€陀螺疊加的實驗 3按照粒子物理與核物理、航空航天、生命醫(yī)療三個方面整理與圓周運動密切相關(guān)的資料，制作 PPT ，做課上展示交流的準(zhǔn)備 第四組：圓周運動與文化生活 1收集資料：學(xué)生分工收集體育運動、旋轉(zhuǎn)建筑、生活娛樂、文化設(shè)施等方面與圓周運動應(yīng)用相關(guān)的資料 2體驗鏈球、鐵餅、乒乓球、籃球等使物體旋轉(zhuǎn)的體育項目，體驗旋轉(zhuǎn)餐廳、中華世紀(jì)壇等旋轉(zhuǎn)建筑，體驗文化設(shè)施中的旋轉(zhuǎn)活動，觀看與

4、旋轉(zhuǎn)相關(guān)的雜技表演可自拍活動體驗的視頻，在交流時播放 3按照體育運動、旋轉(zhuǎn)建筑、生活娛樂、文化設(shè)施四個方面整理與圓周運動密切相關(guān)的資料，制作 PPT ，做課上展示交流的準(zhǔn)備 課上交流展示過程設(shè)計 一、復(fù)習(xí)舊知識引入新課 二、展示、交流、 欣賞、分享 1第一小組展示，結(jié)合 PPT 進行講解 課題：圓周運動與人類文明 介紹小組成員及分工 小組學(xué)習(xí)研究與活動過程簡介 （ 1 ）鉆木取火與圓周運動 鉆木取火的傳說鉆木取火的發(fā)明來源于我國古時的神話傳說燧人氏是傳說中發(fā)明鉆木取火的人 鉆木取火的物理本質(zhì)：鉆木取火是根據(jù)摩擦生熱的原理實現(xiàn)的通過轉(zhuǎn)動木棒，木棒與木塊摩擦?xí)a(chǎn)生熱量，加之木材本身就是易燃物，所以

5、會生出火來 （ 2 ）陶器制作與圓周運動 中國古代陶器的發(fā)生與發(fā)展的歷史介紹 播放同學(xué)們體驗制陶坯過程的視頻 （ 3 ）圓周運動與車輪的發(fā)明 中國古代車輪的發(fā)明及車的形成過程 車輪由石輪、陶輪、木輪、鐵輪到現(xiàn)代輪胎的發(fā)展歷程 （ 4 ）圓周運動與機械能的利用 中國古代的水磨、水碓、水碾和水車的發(fā)明及形成歷史、工作原理 教師對第一小組的研究實踐、現(xiàn)場展示進行點評 2第二小組展示，結(jié)合 PPT 進行講解 課題： 圓周運動與工業(yè)生產(chǎn) 介紹小組成員及分工 小組學(xué)習(xí)研究與活動過程簡介 （ 1 ）圓周運動使用蒸汽機技術(shù)廣泛應(yīng)用 蒸汽機原理是：水蒸氣通過轉(zhuǎn)換閥來到汽缸的正面, 活塞向反面運動, 反面的蒸汽通

6、過轉(zhuǎn)換閥的排氣口排出；活塞運動到反面頂點后, 由飛輪上的一個連動機構(gòu)作用于轉(zhuǎn)換閥, 這時轉(zhuǎn)換閥的加壓口變成排氣口, 排氣口變成加壓口, 在壓力作用下活塞由反面向正面運動, 完成一個循環(huán)連桿把往復(fù)的直線運動轉(zhuǎn)變成圓周運動 （ 2 ）齒輪和軸使得機械能實現(xiàn)傳遞 齒輪的圓周運動可以通過齒輪傳動和皮帶傳動兩種方式實現(xiàn)機械能的傳遞同時不同半徑的齒輪組合又可以實現(xiàn)速度的改變變速箱正是利用多組齒輪來改變速度的 （ 3 ）展示 制作的簡單發(fā)動機模型，講解活塞的直線運動是如何轉(zhuǎn)變?yōu)閳A周運動并如何通過軸承、連桿、齒輪等實現(xiàn)“運動的傳遞和變速”的 教師對第二小組的研究實踐、現(xiàn)場展示進行點評 3第三小組展示，結(jié)合 P

7、PT 進行講解 課題： 圓周運動與科學(xué)技術(shù) 介紹小組成員及分工 小組學(xué)習(xí)研究與活動過程簡介 （ 1 ）高能物理中粒子通過圓周運動加速 利用磁場使帶電粒子做回旋運動，帶電粒子在運動中經(jīng)高頻電場反復(fù)加速具有很高能量的粒子相互碰撞 北京正負(fù)電子對撞機介紹 （ 2 ） 航空航天中的圓周運動陀螺會在不停自轉(zhuǎn)的同時，繞著另一個固定的轉(zhuǎn)軸不停地旋轉(zhuǎn)利用陀螺的力學(xué)性質(zhì)制成的具有各種功能的陀螺裝置稱為陀螺儀，它在科學(xué)、技術(shù)、軍事等各個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用航天器就是靠高速旋轉(zhuǎn)的陀螺儀來控制軌道方向的 人造衛(wèi)星都是繞著地球做近似的圓周運動，最近我國 發(fā)射的“嫦娥一號”衛(wèi)星選擇距月球 200 公里 的圓形軌道作 為“工

8、作崗位” （ 3 ）展示制作陀螺儀的工作過程 教師對第三小組的研究實踐、現(xiàn)場展示進行點評 4第四小組展示，結(jié)合 PPT 進行講解 課題： 圓周運動與文化生活 介紹小組成員及分工 小組學(xué)習(xí)研究與活動過程簡介 （ 1 ） 體育運動、旋轉(zhuǎn)建筑、生活娛樂、文化設(shè)施等方面中圓周運動的介紹 鏈球：田徑運動項目之一，運動員兩手握著鏈球的把手，人和球同時旋轉(zhuǎn)，最后加力使球脫手做離心運動而飛出 中華世紀(jì)壇的主體建筑由“乾” “坤”兩部分組成，“坤”即壇體下部靜止的部分，“乾”即壇體上部轉(zhuǎn)動的部分，可在 2.6-55 小時范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動一周 水流星雜技：制作一個繩套, 碗用繩套套住，裝滿水，讓碗在水平方向做圓周運動

9、過山車：過山車是一項刺激性的娛樂項目車上的人在極短的時間內(nèi)在豎直平面做圓周運動 （ 2 ）播放鏈球、鐵餅、乒乓球、籃球等體育項目，體驗旋轉(zhuǎn)餐廳、中華世紀(jì)壇等旋轉(zhuǎn)建筑，體驗文化設(shè)施中的旋轉(zhuǎn)活動，觀看與旋轉(zhuǎn)相關(guān)的雜技表演等體驗活動的視頻 教師對第四小組的研究實踐、現(xiàn)場展示進行點評 （三）課堂小結(jié)，感受交流 小結(jié)：通過本節(jié)課的集中展示，一方面我們充分認(rèn)識到圓周運動與人類文明、工業(yè)技術(shù)、現(xiàn)代科學(xué)以及人們的日常生活都有著密切的聯(lián)系；另一方面我們通過課前的研究、實踐、體驗活動也收獲了許多，如課本之外與圓周運動相關(guān)的知識、收集與分析資料的方法與能力、與人協(xié)作及交流分享的意識等 組織學(xué)生暢談學(xué)習(xí)過程的感受，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科技、關(guān)注生活，將所學(xué)的物理知識運用到實際中，使學(xué)有所用 教學(xué)流程圖：教學(xué)反思： 一、本節(jié)教材安排為選學(xué)內(nèi)容，對學(xué)生要求并不高，主要目的在于拓寬學(xué)生的知識視野，所以采用以小組為單位的研究性學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生嘗試收集資料、實踐研究、模型制作、活動體驗等多種學(xué)習(xí)方式，通過這些研究與實踐來提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)，使得學(xué)生全面發(fā)展 二、學(xué)生小組選擇不同的課題，進行以小組為單位的學(xué)習(xí)活動，鍛煉學(xué)生與人協(xié)作、交流分享的能力，讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會生活三、物理學(xué)科是一門自然科學(xué)，它的發(fā)展對推動人類文明進程起著重要作用，是現(xiàn)代