圓周運(yùn)動實(shí)例分析教學(xué)設(shè)計(jì)

1、圓周運(yùn)動實(shí)例分析教學(xué)設(shè)計(jì)授課教師 董國彬一、教材、學(xué)情分析并確定教學(xué)目標(biāo)：1、圓周運(yùn)動實(shí)例分析在教材的地位、作用和特點(diǎn)：從前后了解來看，有利于鞏固學(xué)生對曲線運(yùn)動的認(rèn)識，有利于強(qiáng)化學(xué)生應(yīng)用牛頓定律解題。這一節(jié)內(nèi)容起到承上啟下的作用，在萬有引力、電場、磁場中，有大量的關(guān)于圓周運(yùn)動的命題，每年高考都有圓周運(yùn)動的相關(guān)命題。2、學(xué)情分析： 在本節(jié)課之前，學(xué)生已有了圓周運(yùn)動的初步知識，學(xué)生一般能較熟練地應(yīng)用牛頓定律解題，這就從理論上進(jìn)行圓周運(yùn)動的向心力來源分析奠定了比較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。3、本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)：（1）通過實(shí)例分析讓學(xué)生自主得出作圓周運(yùn)動都需要一個指向圓心方向的合外力。（2）在教師引導(dǎo)下通

2、過受力分析能找到生活實(shí)例中作圓周運(yùn)動的物體的向心力來源。（3）通過實(shí)例分析讓學(xué)生知道向心力、向心加速度的公式也適用于變速圓周運(yùn)動。重點(diǎn)難點(diǎn)：向心力來源的實(shí)例分析。情感態(tài)度與價(jià)值觀：學(xué)生在生活實(shí)例分析中感悟理論了解實(shí)際、學(xué)以致用的觀點(diǎn)。二、探究并設(shè)計(jì)適合本節(jié)教學(xué)的教法、學(xué)法：1、設(shè)計(jì)教法：（1）情景導(dǎo)學(xué)法：引入新課教學(xué)中創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動力，促使學(xué)生積極主動學(xué)習(xí)；（2）目標(biāo)導(dǎo)學(xué)法：讓在學(xué)生在學(xué)前明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)有方向，才能有的放矢，促使學(xué)生積極探索、發(fā)現(xiàn)；（3）實(shí)驗(yàn)演示法：學(xué)生通過參與實(shí)驗(yàn)操作、討論分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推理其內(nèi)在的本質(zhì)；（4）比較法：通過新舊對比，啟發(fā)學(xué)生

3、認(rèn)識并獲得新知等。最大限度地調(diào)動學(xué)生積極參與教學(xué)活動。充分體現(xiàn)“教師主導(dǎo)，學(xué)生主體”的教學(xué)原則。 本節(jié)課采用了演示法和講授法相結(jié)合的啟發(fā)式綜合教學(xué)方法。教師邊演示邊讓學(xué)生分折解題思路，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性。2、設(shè)計(jì)學(xué)法：觀察法，歸納法，閱讀法，推理法 。教學(xué)生用較簡單的器材做實(shí)驗(yàn)，以發(fā)揮實(shí)驗(yàn)效益，提高教學(xué)效果的方法。通過設(shè)疑，啟發(fā)學(xué)生思考。創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和熱情復(fù)習(xí)圓周運(yùn)動的基本知識，為后面小球過最高點(diǎn)條件分析作鋪墊明確圓周運(yùn)動的解題思路，進(jìn)一步加深對向心力的概念理解通過實(shí)例分析，進(jìn)一步理解向心力的來源可以是一個力或幾個力的合力汽車過拱橋，培養(yǎng)學(xué)生閱讀和自學(xué)能力，知道向心力公

4、式也適用變速圓周運(yùn)動O進(jìn)一步熟練向心力來源分析，為后面繩子過最高點(diǎn)問題作鋪塹繩系小球過最高點(diǎn)及過山車過最高點(diǎn)的條件進(jìn)行比較分析課后小結(jié)三、設(shè)計(jì)教學(xué)流程：四、具體教學(xué)過程設(shè)計(jì)：創(chuàng)設(shè)情景：（教學(xué)PPT錄像）在日常生活中有很多圓周運(yùn)動的實(shí)例：騎自行車轉(zhuǎn)彎，汽車、火車轉(zhuǎn)彎等都是圓周運(yùn)動或圓周運(yùn)動的一部分，這些運(yùn)動的向心力的來源是什么？這節(jié)課我們就來討論在具體的問題中向心力的來源？實(shí)例分析一（勻速圓周運(yùn)動）：1、 小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動。（實(shí)驗(yàn)）（1）向心力的來源 （2）向心力的特點(diǎn)？2、圓錐擺。知道解決圓周運(yùn)動問題的基本思路：明確研究對象確定軌跡找圓心和半徑。受力分析，找向心力來源。根據(jù)牛頓

5、定律列式求解。對結(jié)果進(jìn)行必要的討論。 3、火車轉(zhuǎn)彎。小結(jié)：對勻速圓周運(yùn)動而言，圓周運(yùn)動的向心力始終指向圓心（可以是一個力或幾個力的合力）實(shí)例分析二（變速圓周運(yùn)動最高點(diǎn)和最低點(diǎn)）：4、汽車過拱橋。（學(xué)生看書自學(xué)）在各種公路上拱形橋是常見的，質(zhì)量為m的汽車在拱橋上以速度v前進(jìn)，橋面的圓弧半徑為R，分析汽車通過橋的最高點(diǎn)時對橋面的壓力。（1）當(dāng)汽車在橋面上運(yùn)動過最高點(diǎn)時，重力G和橋的支持力N在一條直線上，它們的合力是使汽車做圓周運(yùn)動的向心力F向。F向=GN=mv2/R NGmv2/R<G 車對橋的壓力:N'=N<G問題：壓力小于重力什么現(xiàn)象？根據(jù)上面的分析可以看出：汽車行駛的速度

6、越大對橋面的壓力越小，試分析一下，當(dāng)汽車的速度不斷增大時會有什么現(xiàn)象發(fā)生呢？（當(dāng)汽車的速度增大到mv2/R=mg 即V= 時，汽車在橋頂只受重力G，又具水平速度V，因此開始做平拋運(yùn)動。）（2）試分析汽車過凹形橋時對橋的壓力。是超重還是失重現(xiàn)象？實(shí)例分析三、拓展練習(xí)與思考題：5如圖，細(xì)桿的一端與一小球相連，可繞過點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動現(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運(yùn)動，圖中、分別表示小球軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則桿對球的作用力可能是   處為拉力，處為拉力   處為拉力，處為推力   處為推力，處為拉力   處為推力，處為推力6、小球過最高點(diǎn)的條件探究。7、過山車（實(shí)驗(yàn)演示）。問題：通過受力分析指出向心力的來源。得出最高點(diǎn)過山車的條件。 8、鞏固練習(xí)：如圖，在光滑的圓錐頂用長為L的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m 的小球，頂角為2，當(dāng)圓錐和球一起以角速度勻速轉(zhuǎn)動，球壓緊椎面，則此時張力是多少？若小球離開錐面，則小球的角速度至少為多少？小結(jié)：圓周運(yùn)動問題實(shí)質(zhì)是牛頓定律的在曲線運(yùn)動中的應(yīng)