圓周運(yùn)動教學(xué)設(shè)計(jì)

1、圓周運(yùn)動教學(xué)設(shè)計(jì)高一年級物理圓周運(yùn)動的實(shí)例分析教學(xué)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)思路（一）、指導(dǎo)思想突出科學(xué)的探究性和物理學(xué)科的趣味性；體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)觀念；注重了循序漸進(jìn)性原則和學(xué)生的認(rèn)知規(guī) 律，使學(xué)生從感性認(rèn)識自然過渡到理性認(rèn)識。（二）、設(shè)計(jì)理念 本節(jié)對學(xué)生來說是比較感興趣的，要使學(xué)生順利掌握本節(jié)內(nèi)容。引導(dǎo)學(xué)生在日常生活經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過觀察和主動探究和歸納，就成為教學(xué)中必須解決 的關(guān)鍵問題。所以在本節(jié)課的設(shè)計(jì)中， 結(jié)合新課改的要求，利用 “六步教學(xué)法” 教師主導(dǎo)提出問題；學(xué)生探求發(fā)現(xiàn)問題；主體互動研究問題；課 堂整理解決問題；課堂練習(xí)鞏固提高；反思小結(jié)信息反饋，為學(xué) 生準(zhǔn)備了導(dǎo)學(xué)提綱，重視創(chuàng)設(shè)問題的

2、情境和指導(dǎo)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生分析 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納總結(jié)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。（三）教材分析 本節(jié)是研究圓周運(yùn)動這一章的核心，它 既是圓周運(yùn)的向心力與向心加速度的具體應(yīng)用， 也是牛頓運(yùn)動定律在曲線運(yùn)動中的升華， 它也將 為學(xué)習(xí)后續(xù)的萬有引定律應(yīng)用、 帶電粒子在磁場 中運(yùn)動等內(nèi)容作知識與方法上的準(zhǔn)備。本節(jié)通過對自行車、交通工具等具體事例的 分析，理解圓周運(yùn)動規(guī)律分析和解決物理問題的 方法。在本節(jié)教學(xué)內(nèi)容中， 圓周運(yùn)動與人們?nèi)粘?生活、生產(chǎn)技術(shù)有著密切的聯(lián)系， 本節(jié)教材從生 活場景走向物理學(xué)習(xí)， 又從物理學(xué)習(xí)走向社會應(yīng)用，體現(xiàn)了物理與生活、社會的密切聯(lián)系。（四）學(xué)情分析本人任教的學(xué)生基礎(chǔ)較好、動手能力較強(qiáng)，

3、對 物理學(xué)科特別是緊密聯(lián)系生活的內(nèi)容特感興趣。 而且學(xué)生已經(jīng)學(xué)完向心力和向心加速度理論知 識，將會在極大的好奇心中學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容， 只是 缺乏對實(shí)際圓周運(yùn)動的深度分析， 還沒有能將其 上升至理論高度。二、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能通過對自行車、交通工具等具體事例的分 析，理解圓周運(yùn)動規(guī)律分析和解決物理問題的方 法。（二）過程與方法將生活實(shí)例轉(zhuǎn)換為物理模型進(jìn)行分析研究。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1、通過探究性物理學(xué)習(xí)活動，使學(xué)生獲得成功的愉悅，培養(yǎng)學(xué)生對參與物理 學(xué)習(xí)活動的興趣，提高學(xué)習(xí)的自信心。2、通過對日常生活、生產(chǎn)中圓周運(yùn)動現(xiàn)象的解釋，敢于堅(jiān)持真理、勇于應(yīng)用 科學(xué)知識探究生活中的物理學(xué)問題。（四）

4、現(xiàn)代教學(xué)手段多媒體應(yīng)用 學(xué)生導(dǎo)學(xué)提綱三、教學(xué)重點(diǎn) 結(jié)合圓周運(yùn)動實(shí)例理解向心力不是一種特 殊的力，同時 學(xué)會分析實(shí)際的向心力來源， 能用 向心力公式解決有關(guān)圓周運(yùn)動的實(shí)際問題， 其中 包括分析自行車拐彎、 汽車拐彎、 火車拐彎等問 題。四、教學(xué)難點(diǎn) 理解做圓周運(yùn)動的物體受到的向心力是一 效果力，進(jìn)而從受力分析角度尋求向心力的來 源；圓周運(yùn)動臨界問題中臨界條件的確定， 以及 圓周運(yùn)動向心力供需關(guān)系匹配問題。六、教學(xué)準(zhǔn)備1教師準(zhǔn)備：通過百度及其它網(wǎng)絡(luò)搜索相關(guān)圖 片、視頻、課件等，并對其進(jìn)行選擇、整理，制 作成 PPT 課件、資源庫（專題文件夾）等用于 課堂教學(xué)。2學(xué)生課前準(zhǔn)備：1）、預(yù)習(xí)本節(jié)物理導(dǎo)學(xué)

5、提綱， 初步學(xué)會應(yīng)用向心 力知識分析圓周運(yùn)動實(shí)例；2）、學(xué)習(xí)小組分工準(zhǔn)備與專題有關(guān)圓周運(yùn)動小實(shí) 驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)搜索圓周運(yùn)動相關(guān)圖片與視頻；七、教學(xué)過程：教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動教學(xué)意圖新課引入【走進(jìn)生 活，發(fā)現(xiàn) 物理】在這節(jié)課的開始我們先做一 個簡單的小實(shí)驗(yàn)。我將細(xì)線栓著小 球讓它做圓錐擺運(yùn)動， 并讓學(xué)生觀 察現(xiàn)象。再次讓小球做圓錐擺運(yùn)動學(xué)生仔細(xì)觀察，分析討論，得出結(jié)論。小球?yàn)槭裁醋鰣A錐擺運(yùn) 動，向心力是 誰提供的？激新課教學(xué)時，突然剪斷細(xì)線，觀察現(xiàn)象。此時設(shè)問“向心力是誰提供的？”從而引入新課師：請 1 位同學(xué)在黑板上分別畫這 2 幅圖中力的示意圖， 其他同學(xué)在 練習(xí)本上完成。教師巡視。請學(xué)生觀察

6、畫在這 2 幅圖中的 受力分析示意圖，繼而總結(jié)向心力 的來源。提問：1、自行車轉(zhuǎn)彎問題 根據(jù)右圖可以看出 自行車在 通過彎道（圓周的一 部分）時都是向內(nèi)傾 斜，這樣做的目的是 什么？ 其向心力的 來源是什么？自行 車轉(zhuǎn)彎時傾斜的角度與哪些因素有 關(guān)？（試推導(dǎo)一下）發(fā)了學(xué)生的探 究心理。活動 1：觀察與作圖 你能畫出圖中的 自行車 與人整體和 汽 車受力示意圖嗎？結(jié)合生活 實(shí)例往往容易 使學(xué)生理解和 接受。上面兩 幅圖中的情況 有一定的代表 性，符合學(xué)生 的認(rèn)知規(guī)律。正確畫出受力分析 圖，相互討論，找出向 心力的來源。學(xué)生展示 1 ： 自 行車轉(zhuǎn)彎時 需要的向心兩 幅 圖 中 獲得自行車轉(zhuǎn) 彎時

7、傾斜的角 度與哪些因素 有關(guān)，汽車水 平路面以多大 的速率轉(zhuǎn)彎 時，才不致于 發(fā)生側(cè)向滑 動。2、汽車轉(zhuǎn)彎問題 觀察右圖 b，分 析汽車在水平路面 轉(zhuǎn)彎時是怎樣獲得 向心力的？圖 b 中 f 是指路面對汽車的 摩擦力，汽車以多大 的速率轉(zhuǎn)彎時， 才不 致于發(fā)生側(cè)向滑 動？教師輔助性的指導(dǎo)學(xué)生正確的處理問題。上面兩個 實(shí)例的學(xué)習(xí)， 進(jìn)一步鞏固與 拓展。充分讓 學(xué)生掌握所學(xué) 的知識。力由自行車 與人重力和 地面對它的 作用力的合 力提供， v2 mgtan m r即：2tan vrg學(xué)生展示 2：汽車 在水平路面 轉(zhuǎn)彎時獲得 向心力的來 源是路面對 汽車的摩擦 力。umgv ugr 小學(xué) 生 相

8、互 合 作完成。合作與交流：（1）水平轉(zhuǎn)盤上放一 轉(zhuǎn)速為60rad/ min 時，木塊離軸好與轉(zhuǎn)盤無相對滑動， 當(dāng)轉(zhuǎn)速120rad/min 時，為使小木塊 轉(zhuǎn)盤保 持相對靜止， 那么木塊應(yīng) 軸多 遠(yuǎn)的地方 ?（注：這種情汽車在 水平面上轉(zhuǎn)彎）（2）下圖展示的是 汽車比賽中汽車在 通過彎道時的情景， 觀察圖中賽場有什點(diǎn)？試分析賽車轉(zhuǎn) 彎時是怎樣獲得向 心力的？其向心力 大小如何確定？提出問題作出猜想探究與討 論1 、觀察火車 運(yùn)動情況。2 、畫出受力 示意圖，結(jié)合 運(yùn)動情況分 析各力的關(guān) 系。層層引 導(dǎo)，步步深入， 學(xué)生從自己的 求知愿望出發(fā) 提出了探究課 題，必能激發(fā) 學(xué)生的探究熱 情。從生活

9、的 實(shí)際出發(fā)，簡 單易行，既可 激發(fā)興趣又可 培養(yǎng)學(xué)生探究 知識的欲望和 學(xué)習(xí)興趣，提 高在生活中的 應(yīng)用物理的意 識。結(jié)合所學(xué)知 識討論分析。培養(yǎng)學(xué)生 敢于猜想的精 神，激發(fā)學(xué)生 的自信心。充分發(fā)揮 學(xué)生把理論與 實(shí)踐相結(jié)合， 科學(xué)性地解決 問題，從中體 驗(yàn) 保護(hù)鐵軌的 目的。學(xué)生討論：由視屏課件模擬在 平直軌道上勻速行 駛的火車。提出問 題： 1、火車受幾個力作 用？ 2、這幾個力的關(guān)系 如何？ 過渡那火車轉(zhuǎn)彎 時情況會有何不同 呢？視屏課件和 PPT 課件模擬平彎軌道 火車轉(zhuǎn)彎情形。 提出問題：1. 轉(zhuǎn)彎與直進(jìn)有何 不同？ 2、畫出受力示意圖， 結(jié)合運(yùn)動情況分析 各力的關(guān)系。 火車轉(zhuǎn)彎是

10、一段圓 周運(yùn)動，圓周軌道為彎道所在的水平軌 道平面；向心力是誰 提供的？于火車質(zhì)量、 速度比較大， 故所需向心傾聽學(xué)生的回力也很大。這答，點(diǎn)評、總結(jié)。樣的話，輪緣總結(jié)：轉(zhuǎn)彎時需要提和鐵軌之間供向心力，而平直路的擠壓作用前行不需要。力將很大，導(dǎo)受力分析得：需增加致的后果是一個向心力（效果鐵軌容易損分析論證力），由鐵軌外軌的壞，軌緣也容輪緣和鐵軌之間互 相擠壓而產(chǎn)生的彈 力提供。提出問題：擠壓的后易損壞。果會怎樣？學(xué)生活動：發(fā) 揮自己的想教師活動：設(shè)疑引象能力，結(jié)合申：那么應(yīng)該如何解知識點(diǎn)設(shè)計(jì)決這一實(shí)際問題？方案。結(jié)合受結(jié)合學(xué)過的知識加力圖發(fā)表自訓(xùn)練學(xué)生 的探究問題的 能力，培養(yǎng)學(xué) 生的合作意 識

11、。激發(fā)學(xué)生 對科學(xué)家的崇 敬和熱愛之 情。己的見解。分析：如下圖所示學(xué)生分組討 論，得出結(jié) 論；接著完成 導(dǎo)學(xué)提綱上 的結(jié)論填空。讓學(xué)生拓 展思維，進(jìn)一 步理解火車 拐彎處的內(nèi) 低外高的特 點(diǎn)。以討論，提出可行的 解決方案，并畫出受 力圖，加以定性說 明。聽取學(xué)生的匯 報(bào)，點(diǎn)評。投影學(xué)生 的受力圖，進(jìn)行定性火車受的重力和支 持力的合力提供向 心力，對內(nèi)外軌都無 擠壓，這樣就達(dá)到了 保護(hù)鐵軌的目的。學(xué)生自主完成。合合作與交流：有一列質(zhì)量 的火車，以 72km/h 速率 過一個內(nèi)外軌一樣高的 道半徑 400m。 （1）試計(jì)算鐵軌受 到的側(cè)壓力？ （2）由于側(cè)壓力對 鐵軌有很大的損壞 作用，若要使火

12、車以 此速率通過彎道， 且 使鐵軌受到的側(cè)壓 力為零，我們可以適強(qiáng)調(diào)說明：向心 力是水平的 . 討論： （1）當(dāng) v=v0 時， F F 向 ， 恰 好 滿 足 F 向 =mv _，內(nèi)外軌道對火 兩側(cè)車輪輪緣都無壓力（2）當(dāng) vv0 時， F 合 F 向，外軌道對外側(cè)車輪輪緣 有壓力。（3）當(dāng) vv0 時， F 合 F 向，內(nèi)軌道對內(nèi)側(cè)車輪輪緣 有壓力。教師在其中恰當(dāng) 拔，總結(jié) 提升。當(dāng)傾斜路基，（如上 圖）所示，若車軌間 距為 1435mm，那么 內(nèi)外軌的高度差該 是多大？例題應(yīng)用: 讓學(xué)生閱讀課本例題。鞏固練習(xí):【回歸社 會，應(yīng)用 物理】圓周運(yùn)動在生活、生產(chǎn)技術(shù)中實(shí) 例很廣。特別在下雨或下

13、雪的路面時， 我們騎著自行車 （摩托車）拐彎應(yīng) 該注意什么；汽車拐彎時， 作為駕 駛員應(yīng)該注意什么； 火車軌道（210 國道）拐彎處設(shè)計(jì)成內(nèi)低外高， 這 又為什么呢?；顒樱合嗷ビ懻?，分組 回答。通過學(xué)生 的參與探究， 探究合作獲取 了對生活中圓 周運(yùn)動的實(shí)例 的新認(rèn)識，領(lǐng) 略到將理論應(yīng) 用于實(shí)際解決 問題而帶來的 成功樂趣。課堂練習(xí)導(dǎo)學(xué)提綱顯示 鞏固提高反思小結(jié)通過本課的學(xué)習(xí)， 你有什么收獲？我們運(yùn)用了哪些方法？你還有什么問題？布置作業(yè)1. 完成教材課后作業(yè)。2. 親自實(shí)踐騎自行車談?wù)劰諒潟r 的學(xué)問，寫一篇微型論文。充分體現(xiàn)了 “從生活走向物理， 從物 理走向社會”的理念。對學(xué)生養(yǎng)成關(guān)注日 常生活中的物理現(xiàn)象的習(xí)慣和形成學(xué)以 致用的責(zé)任意識方面都起到潛移默化的 作用。板書設(shè)計(jì)圓周運(yùn)動的實(shí)例分析一、自行車拐彎問題 : 三、火車拐彎問題 :二、汽車拐彎問題 :八、教學(xué)反思通過師生互動，強(qiáng)化觀察和實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生切實(shí)感受到物體做圓周運(yùn)動的動