《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、生活中的圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)河南省三門峽市靈寶五高趙社輝一、課程標(biāo)準(zhǔn)的要求能用牛頓第二定律分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。二、教學(xué)目標(biāo)分析（一）知識(shí)目標(biāo)：1進(jìn)一步加深對(duì)向心力的認(rèn)識(shí)，會(huì)在實(shí)際問(wèn)題中分析向心力的來(lái)源。2培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立觀察、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生概括總結(jié)知識(shí)的能力。（二）能力目標(biāo)：1學(xué)會(huì)分析圓周運(yùn)動(dòng)方法，會(huì)分析拱形橋、彎道等實(shí)際的例子，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力。2通過(guò)對(duì)幾個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)的事例分析，掌握用牛頓第二定律分析向心力的方法。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：1通過(guò)向心力在具體問(wèn)題中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意識(shí)。2體會(huì)圓周運(yùn)動(dòng)的奧妙，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的求知欲

2、。四、教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)： 分析具體問(wèn)題中向心力的來(lái)源。設(shè)計(jì)意圖： 學(xué)生常常誤認(rèn)為向心力是一種特殊的力， 是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體另外受到的力， 課本中明確指出這種看法是錯(cuò)誤的， 以及如何正確認(rèn)識(shí)向心力的來(lái)源， 并且對(duì)向心力的來(lái)源分析地比較仔細(xì)，因此教學(xué)中應(yīng)充分重視這一點(diǎn)。教學(xué)難點(diǎn)： 在具體問(wèn)題中分析向心力來(lái)源，尤其是在火車轉(zhuǎn)彎問(wèn)題中。突破辦法： 組織學(xué)生多討論， 多做練習(xí)， 對(duì)學(xué)生不太熟悉的火車車輪結(jié)構(gòu)等問(wèn)題借助演示圖片加以說(shuō)明，使學(xué)生更易理解。五、教學(xué)手段多媒體： 主要 PowerPoint演示文稿以及圖片，并輔以視頻。多媒體使用說(shuō)明：多媒體作為教學(xué)輔助手段，使空洞的語(yǔ)言描述得以形象直

3、觀地展現(xiàn)，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。學(xué)案： 以學(xué)促教，高效課堂的保證六、教學(xué)過(guò)程教學(xué)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖內(nèi)容創(chuàng)設(shè)情境：視頻創(chuàng)設(shè)情境，通讓學(xué)生觀看影片賽車事故 （ 3分鐘）。過(guò)學(xué)生注導(dǎo)意觀察，教師提問(wèn)注意觀察：賽車易發(fā)事故在什么地方？入的方式，水平彎道 凸形路面引入本節(jié)點(diǎn)撥： 學(xué)生回答后總結(jié)新課學(xué)習(xí)的主 要 內(nèi)（多媒體展示）課容。（學(xué)案中體現(xiàn)）一、出示本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo)1水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)（鐵路的彎道）2豎直平面內(nèi)的非勻速圓周運(yùn)動(dòng)（拱形橋和凹形橋僅限最高點(diǎn)和最低點(diǎn)）。（一）水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)（以火車過(guò)彎道為例）觀看火車過(guò)彎道的影片和火車車輪的結(jié)構(gòu)的系列圖片，請(qǐng)學(xué)生注意觀察鐵軌彎道的特點(diǎn)和火車車輪的特殊結(jié)構(gòu)

4、（問(wèn)題學(xué)案中體現(xiàn)）新問(wèn)題 1：請(qǐng)根據(jù)你所了解的以及你剛才從圖片中觀察到的情況，說(shuō)一說(shuō)火車的車輪結(jié)構(gòu)如何？軌道結(jié)構(gòu)如何？課教學(xué)之法軌道將兩車輪的輪緣卡在里面。貴在引導(dǎo)教要在轉(zhuǎn)化問(wèn)題 2：如果內(nèi)外軌一樣高，火車轉(zhuǎn)彎時(shí)做曲線運(yùn)動(dòng)，所受合外力應(yīng)該怎樣？需要的妙 在 開學(xué)向心力有那些力提供。竅，通過(guò)情 景 分主在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行弊端分析，提出下面的問(wèn)題析 ，層層設(shè) 問(wèn) 激要問(wèn)題 3：火車的質(zhì)量很大，行駛的速度很大，如此長(zhǎng)時(shí)間后，對(duì)軌道和列車有什么影疑，使得響？如何改進(jìn)才能夠使軌道和輪緣不容易損壞呢？學(xué)生的思過(guò)維動(dòng)起再次展示火車轉(zhuǎn)彎時(shí)候的圖片，提醒學(xué)生觀察軌道的情況。來(lái)，體現(xiàn)程、教師主學(xué)生討論后總結(jié)

5、：導(dǎo)，學(xué)生主體1如果在轉(zhuǎn)彎處使外軌道略高于內(nèi)軌道，火車受力不是豎直的，而是斜向軌道的內(nèi)側(cè)。它與重力的合力指向圓心，成為使火車轉(zhuǎn)彎的向心力。2如果根據(jù)轉(zhuǎn)彎半徑R 和火車行駛速度v 適當(dāng)調(diào)整內(nèi)外軌道的高度差，使轉(zhuǎn)彎時(shí)所需要的向心力完全由重力G和支持力 FN 的合力提供， 這樣外軌道就不再受輪緣的擠壓了。思維拓展極其應(yīng)用：山區(qū)鐵路彎道過(guò)多，能否大面積提速？賽車影片中，若減少水平彎道事故，你怎樣設(shè)計(jì)彎道中的路面？你觀察過(guò)高速路轉(zhuǎn)彎處路面的情況點(diǎn)撥 高速路面上也是外高內(nèi)地，并且超車道比主車道更加傾斜。（二）豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)（最高點(diǎn)和最低點(diǎn)）汽車過(guò)橋?yàn)槔龑?shí)例分析 展示圖片拱形橋 凸形橋 平直橋以凸形橋

6、為例通過(guò)提問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入狀態(tài)。問(wèn)題 1：如果汽車在水平路面上勻速行駛或靜止時(shí)，在豎直方向上受力如何？如果汽車在拱形橋頂點(diǎn)靜止時(shí)，橋面受到的壓力如何？（學(xué)案中體現(xiàn)）問(wèn)題 2：如果汽車在拱形橋上，以某一速度v 通過(guò)拱形橋的最高點(diǎn)的時(shí)候，橋面受到的壓力如何？（學(xué)案中體現(xiàn)）引導(dǎo)學(xué)生分析受力情況，并逐步求得橋面所受壓力。分析過(guò)程：確定研究對(duì)象；分析汽車的受力情況；找圓心；新確定 F 合即 F 向心力 的方向；課根據(jù)牛頓第二定律列方程，得出結(jié)論。教問(wèn)題 3：根據(jù)上式，結(jié)合前面的問(wèn)題你能得出什么結(jié)論？（學(xué)案中體現(xiàn)）學(xué)A汽車對(duì)橋面的壓力小于汽車的重力mg；主B汽車行駛的速度越大，汽車對(duì)橋面的壓力越小。要問(wèn)題

7、 4：試分析如果汽車的速度不斷增大，會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生呢？（學(xué)案中體現(xiàn)）過(guò)當(dāng)速度不斷增大的時(shí)候，壓力會(huì)不斷減小，當(dāng)達(dá)到時(shí)，汽車對(duì)橋面完全沒(méi)有壓力，汽程車“飄離”橋面。問(wèn)題 5：如果汽車的速度比 更大呢？汽車會(huì)怎么運(yùn)動(dòng)？ （提示， 此時(shí)汽車受力、 速度、加速度如何）（學(xué)案中體現(xiàn)）汽車以大于或等于的速度駛過(guò)拱形橋的最高點(diǎn)時(shí)，汽車與橋面的相互作用力為零，汽車只受重力，又具有水平方向的速度的，因此汽車將做平拋運(yùn)動(dòng)。問(wèn)題 7：如果是凹形橋，汽車行駛在最低點(diǎn)時(shí)，橋面受到的壓力如何？（學(xué)案中體現(xiàn)）問(wèn)題 8：前面我們?cè)?jīng)學(xué)習(xí)過(guò)超重和失重現(xiàn)象，那么試?yán)谩俺⑹е亍钡挠^點(diǎn)定性分析汽車在拱形橋最高點(diǎn)，凹形橋的最低點(diǎn)

8、分別處于哪種狀態(tài)？（學(xué)案中體現(xiàn)）強(qiáng)調(diào)：汽車做的不是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，我們?nèi)允褂昧藙蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的公式，原因是向心力和向心加速度的公式對(duì)于變速圓周運(yùn)動(dòng)同樣適用。（三）課堂小結(jié)請(qǐng)同學(xué)來(lái)完成，教師進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)充學(xué)生回答不完整時(shí)，老師及時(shí)補(bǔ)充老師語(yǔ)言：通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們對(duì)正確判斷向心力的來(lái)源有了更清晰的認(rèn)識(shí)，從而我們可以引用牛頓第二定律更加從容的解決圓周運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。設(shè)計(jì)意圖： 老師用贊賞的目光看待學(xué)生的總結(jié)，用抑揚(yáng)頓挫的語(yǔ)言，結(jié)束新課，這樣和學(xué)生進(jìn)行了一次情感交流，更容易在感情上共鳴。（四）拓展訓(xùn)練質(zhì)量為 M=2 0X104KG 的汽車以不變的速率先后駛過(guò)凹形橋面和凸形橋面，兩橋面的圓弧半徑為 20M，如果橋面承受的壓力不得超過(guò) 30×105N，則汽車允許的最大速率是多少？若以所求速率行駛，汽車對(duì)橋面的最小壓力是多少？最容易發(fā)生爆胎的點(diǎn)是？（五）布置作業(yè)思考與討論地球可以看作一個(gè)巨大的拱形橋。汽車沿南北行駛，不斷加速。請(qǐng)思考：會(huì)不會(huì)出現(xiàn)課堂這樣的情況。板書（采 速度大到一定程度時(shí)，地面對(duì)車的支持力是 0？此時(shí)汽車處于什么狀態(tài)？駕駛員