(教學(xué)設(shè)計(jì))第3章 第3節(jié) 離心現(xiàn)象2023-2024學(xué)年新教材高中物理必修第二冊(cè)(魯科版2019)

(教學(xué)設(shè)計(jì))第3章第3節(jié)離心現(xiàn)象2023-2024學(xué)年新教材高中物理必修第二冊(cè)(魯科版2019)授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教材分析“離心現(xiàn)象”是2023-2024學(xué)年新教材高中物理必修第二冊(cè)（魯科版2019）的第3章第3節(jié)內(nèi)容。本節(jié)主要通過探究離心現(xiàn)象的本質(zhì)，讓學(xué)生了解并掌握?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)概念，以及向心力、離心力的概念。同時(shí)，結(jié)合生活實(shí)例，使學(xué)生能夠?qū)⑽锢碇R(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和物理素養(yǎng)。

教學(xué)目標(biāo)：

1.理解圓周運(yùn)動(dòng)的概念，掌握向心力和離心力的基本性質(zhì)。

2.能夠分析生活中的一些離心現(xiàn)象，并用所學(xué)物理知識(shí)進(jìn)行解釋。

3.培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思考能力和實(shí)踐能力。

教學(xué)重點(diǎn)：

1.圓周運(yùn)動(dòng)的概念及特點(diǎn)。

2.向心力和離心力的概念及關(guān)系。

3.生活中的離心現(xiàn)象分析。

教學(xué)難點(diǎn)：

1.向心力、離心力的理解及其在實(shí)際問題中的應(yīng)用。

2.掌握離心現(xiàn)象的本質(zhì)，能夠分析不同情境下的離心現(xiàn)象。

教學(xué)方法：

1.采用問題驅(qū)動(dòng)法，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究離心現(xiàn)象的本質(zhì)。

2.利用生活實(shí)例，使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。

3.采用小組討論法，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和口頭表達(dá)能力。

教學(xué)準(zhǔn)備：

1.準(zhǔn)備相關(guān)的生活實(shí)例和圖片，用于講解離心現(xiàn)象。

2.準(zhǔn)備圓周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)課件和視頻，幫助學(xué)生更好地理解圓周運(yùn)動(dòng)。

3.準(zhǔn)備相關(guān)的練習(xí)題，用于鞏固所學(xué)知識(shí)。

教學(xué)過程：

1.導(dǎo)入：通過展示一些生活中的離心現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生思考離心現(xiàn)象的本質(zhì)。

2.新課導(dǎo)入：介紹圓周運(yùn)動(dòng)的概念和特點(diǎn)，講解向心力和離心力的概念及關(guān)系。

3.實(shí)例分析：分析生活中的一些離心現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)物理知識(shí)進(jìn)行解釋。

4.小組討論：讓學(xué)生分組討論不同情境下的離心現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和口頭表達(dá)能力。

5.課堂練習(xí)：布置相關(guān)的練習(xí)題，讓學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)。

6.總結(jié)：對(duì)本節(jié)課的主要內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)。

7.作業(yè)布置：布置一些相關(guān)的作業(yè)，讓學(xué)生進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，主要包括以下幾個(gè)方面：

1.科學(xué)探究能力：通過觀察生活中的離心現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生提出問題，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析和解釋，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

2.科學(xué)思維能力：讓學(xué)生理解圓周運(yùn)動(dòng)、向心力和離心力的概念，掌握它們之間的關(guān)系，提高學(xué)生的科學(xué)思維能力。

3.科學(xué)應(yīng)用能力：結(jié)合生活實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)物理知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中，提高學(xué)生的科學(xué)應(yīng)用能力。

4.科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀：通過學(xué)習(xí)離心現(xiàn)象，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)在生活中的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)掌握了力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，如速度、加速度、力等概念，并了解物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)需要向心力。此外，學(xué)生應(yīng)具備一定的生活觀察能力，能夠發(fā)現(xiàn)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)和離心現(xiàn)象。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：高中生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣普遍較高，特別是與生活實(shí)際相關(guān)的內(nèi)容。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，希望獲得直觀、易懂的知識(shí)，喜歡通過實(shí)驗(yàn)和實(shí)例來理解抽象概念。此外，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力參差不齊，部分學(xué)生擅長(zhǎng)理論分析，部分學(xué)生擅長(zhǎng)動(dòng)手實(shí)踐。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在理解離心現(xiàn)象時(shí)，學(xué)生可能難以區(qū)分向心力和離心力，容易混淆二者的概念。此外，將理論知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)例分析時(shí)，學(xué)生可能缺乏足夠的觀察和思考能力，難以發(fā)現(xiàn)生活中的離心現(xiàn)象。此外，部分學(xué)生可能對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)的概念和特點(diǎn)理解不深刻，導(dǎo)致在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生困惑。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.問題驅(qū)動(dòng)法：通過提出與生活相關(guān)的離心現(xiàn)象問題，激發(fā)學(xué)生的思考和探究欲望，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與到課堂學(xué)習(xí)中。

2.小組討論法：將學(xué)生分成小組，讓他們針對(duì)不同情境下的離心現(xiàn)象進(jìn)行討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和口頭表達(dá)能力。

3.案例分析法：通過分析生活中的具體離心現(xiàn)象案例，讓學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和物理素養(yǎng)。

教學(xué)手段：

1.多媒體設(shè)備：利用多媒體課件和視頻，直觀地展示圓周運(yùn)動(dòng)和離心現(xiàn)象，幫助學(xué)生更好地理解相關(guān)概念。

2.教學(xué)軟件：運(yùn)用教學(xué)軟件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身參與圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

3.網(wǎng)絡(luò)資源：引入相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源，如科普文章、離心現(xiàn)象的實(shí)例視頻等，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)材料，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

教師通過展示一些生活中的離心現(xiàn)象圖片或視頻，如洗衣機(jī)脫水、汽車轉(zhuǎn)彎等，激發(fā)學(xué)生的興趣，并提出問題：“你們知道這些現(xiàn)象背后的物理原理嗎？”讓學(xué)生思考并引發(fā)討論，從而引出本節(jié)課的主題——離心現(xiàn)象。

2.講授新課（15分鐘）

教師圍繞教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)重點(diǎn)，講解圓周運(yùn)動(dòng)、向心力和離心力的概念及關(guān)系。首先，通過示例和動(dòng)畫演示，讓學(xué)生直觀地理解圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。然后，引入向心力和離心力的概念，講解它們?cè)趫A周運(yùn)動(dòng)中的作用。最后，分析離心現(xiàn)象的本質(zhì)，讓學(xué)生理解在不同情境下如何產(chǎn)生離心現(xiàn)象。

3.師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（10分鐘）

教師提出問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考和討論。例如：“在生活中，還有哪些其他離心現(xiàn)象？”、“向心力和離心力是如何產(chǎn)生的？”等。學(xué)生可以結(jié)合自己的生活經(jīng)驗(yàn)和所學(xué)知識(shí)進(jìn)行回答，教師針對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)。

4.鞏固練習(xí)（5分鐘）

教師布置一些相關(guān)的練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成。通過這些練習(xí)題，鞏固學(xué)生對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)、向心力和離心力的理解和掌握。教師可針對(duì)學(xué)生的練習(xí)情況進(jìn)行講解和解答疑惑。

5.課堂小結(jié)（5分鐘）

教師對(duì)本節(jié)課的主要內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)。同時(shí)，提醒學(xué)生注意在生活中觀察和思考離心現(xiàn)象，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中。

6.作業(yè)布置（5分鐘）

教師布置一些相關(guān)的作業(yè)，讓學(xué)生進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)。作業(yè)可包括理論題目和實(shí)際應(yīng)用題目，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。

總計(jì)用時(shí)：40分鐘。

教學(xué)過程設(shè)計(jì)要注重師生互動(dòng)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的思考能力和實(shí)踐能力。在教學(xué)過程中，教師要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，針對(duì)學(xué)生的疑惑進(jìn)行解答，確保學(xué)生理解和掌握新知識(shí)。同時(shí)，要注重培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，讓學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中。知識(shí)點(diǎn)梳理1.圓周運(yùn)動(dòng)的概念：物體沿著固定點(diǎn)或固定線做軌跡運(yùn)動(dòng)，稱為圓周運(yùn)動(dòng)。圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是速度方向時(shí)刻變化，始終指向圓心。

2.向心力的概念：向心力是物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，指向圓心的那個(gè)力。向心力不是一種新的力，而是物體受到的各個(gè)力的合力，或者是某個(gè)力的分力。

3.離心力的概念：離心力是物體在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于慣性作用，指向圓周方向的力。離心力不是一種實(shí)際的力，而是由于物體慣性產(chǎn)生的效果。

4.向心力、離心力的關(guān)系：向心力是使物體做圓周運(yùn)動(dòng)的必要條件，而離心力是物體做圓周運(yùn)動(dòng)的必然結(jié)果。向心力越大，物體做圓周運(yùn)動(dòng)的速度越快，離心力也越大。

5.離心現(xiàn)象的本質(zhì)：離心現(xiàn)象是指物體在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于慣性作用，趨向于繼續(xù)直線運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。離心現(xiàn)象并不是一種新的現(xiàn)象，而是圓周運(yùn)動(dòng)中向心力與離心力相互作用的結(jié)果。

6.離心現(xiàn)象的應(yīng)用：生活中的離心現(xiàn)象廣泛存在，如洗衣機(jī)脫水、汽車轉(zhuǎn)彎、灑水車噴水等。這些現(xiàn)象都是由于物體慣性產(chǎn)生的離心力導(dǎo)致的。

7.圓周運(yùn)動(dòng)的公式：

(1)線速度與角速度的關(guān)系：v=ωr

(2)向心加速度公式：a=v2/r=ω2r

(3)向心力公式：F=mv2/r=mω2r

8.離心力的計(jì)算：離心力的大小與物體的質(zhì)量、速度和半徑有關(guān)。在實(shí)際問題中，可以通過向心力的計(jì)算來求解離心力。

9.離心現(xiàn)象的判斷：判斷一個(gè)現(xiàn)象是否為離心現(xiàn)象，主要看物體在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，是否由于慣性作用產(chǎn)生了趨向于直線運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。

10.離心現(xiàn)象與實(shí)際生活的聯(lián)系：了解離心現(xiàn)象的原理和應(yīng)用，可以幫助我們更好地理解生活中的某些現(xiàn)象，如為什么洗衣機(jī)脫水時(shí)衣服會(huì)貼在桶壁上，為什么汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)要限制速度等。課后作業(yè)為了鞏固本節(jié)課所學(xué)的知識(shí)，布置以下五個(gè)課后作業(yè)題型，要求學(xué)生獨(dú)立完成，并提交答案。

題型一：概念理解題

1.什么是圓周運(yùn)動(dòng)？請(qǐng)舉例說明。

2.向心力是什么？它是如何產(chǎn)生的？

3.離心力是什么？它是如何產(chǎn)生的？

題型二：公式應(yīng)用題

4.已知一輛汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度為60km/h，轉(zhuǎn)彎半徑為100米，求汽車受到的向心加速度。

5.一輛質(zhì)量為1000千克的物體在水平面上做半徑為5米的圓周運(yùn)動(dòng)，求物體受到的向心力。

題型三：離心現(xiàn)象分析題

6.洗衣機(jī)脫水時(shí)，衣服為什么會(huì)被甩到桶壁上？請(qǐng)用所學(xué)知識(shí)解釋。

7.汽車在高速行駛時(shí)為什么要注意限速轉(zhuǎn)彎？請(qǐng)用所學(xué)知識(shí)解釋。

題型四：綜合應(yīng)用題

8.一輛灑水車在馬路上以20m/s的速度做圓形噴水，灑水車的半徑為10米，求灑水車受到的向心力和離心力。

題型五：創(chuàng)新拓展題

9.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證向心力與半徑、速度的關(guān)系。

10.請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，談?wù)勀銓?duì)離心現(xiàn)象在實(shí)際生活中的應(yīng)用和意義。

作業(yè)提交要求：

1.請(qǐng)學(xué)生將作業(yè)寫在物理作業(yè)本上，字跡工整，步驟清晰。

2.學(xué)生在解答過程中，要注意符號(hào)的書寫和單位的標(biāo)注。

3.作業(yè)提交截止時(shí)間為下節(jié)課上課前。板書設(shè)計(jì)①圓周運(yùn)動(dòng)

-定義：物體沿固定點(diǎn)或固定線做軌跡運(yùn)動(dòng)

-特點(diǎn)：速度方向時(shí)刻變化，始終指向圓心

②向心力

-定義：使物體做圓周運(yùn)動(dòng)的必要條件

-產(chǎn)生：物體受到的各個(gè)力的合力，或者是某個(gè)力的分力

③離心力

-定義：物體做圓周運(yùn)動(dòng)的必然結(jié)果

-產(chǎn)生：物體慣性作用，指向圓周方向

④向心力、離心力的關(guān)系

-向心力越大，物體做圓周運(yùn)動(dòng)的速度越快，離心力也越大

⑤離心現(xiàn)象的本質(zhì)

-物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于慣性作用，趨向于繼續(xù)直線運(yùn)動(dòng)

⑥離心現(xiàn)象的應(yīng)用

-洗衣機(jī)脫水、汽車轉(zhuǎn)彎、灑水車噴水等

⑦圓周運(yùn)動(dòng)的公式

-v=ωr

-a=v2/r=ω2r

-F=mv2/r=mω2r

⑧離心力的計(jì)算

-離心力的大小與物體的質(zhì)量、速度和半徑有關(guān)

⑨離心現(xiàn)象的判斷

-判斷一個(gè)現(xiàn)象是否為離心現(xiàn)象，主要看物體在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，是否由于慣性作用產(chǎn)生了趨向于直線運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象

板書設(shè)計(jì)要求簡(jiǎn)潔明了，重點(diǎn)突出，便于學(xué)生理解和記憶。同時(shí)，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，可以在板書中加入一些趣味性的元素，如生動(dòng)的圖片、圖示或者動(dòng)畫，使板書更具藝術(shù)性。例如，在講解圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以加入一個(gè)簡(jiǎn)單的圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫，讓學(xué)生更直觀地理解圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。在講解向心力和離心力時(shí)，可以借助力的圖示，清晰地展示向心力和離心力的方向和作用。通過這樣的板書設(shè)計(jì)，可以有效地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果。作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

為了鞏固本節(jié)課所學(xué)知識(shí)，布置以下作業(yè)，要求學(xué)生在下節(jié)課前完成并提交。

1.請(qǐng)根據(jù)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，總結(jié)圓周運(yùn)動(dòng)、向心力和離心力的概念及關(guān)系，并用自己的話簡(jiǎn)要描述。

2.請(qǐng)分析生活中常見的離心現(xiàn)象，如洗衣機(jī)脫水、汽車轉(zhuǎn)彎等，并解釋其背后的物理原理。

3.請(qǐng)根據(jù)以下情景，計(jì)算物體在圓周運(yùn)動(dòng)中受到的向心力和離心力：

-一輛汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度為60km/h，轉(zhuǎn)彎半徑為100米，求汽車受到的向心加速度和離心力。

-一輛質(zhì)量為1000千克的物體在水平面上做半徑為5米的圓周運(yùn)動(dòng)，求物體受到的向心力和離心力。

4.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證向心力與半徑、速度的關(guān)系，并簡(jiǎn)要說明實(shí)驗(yàn)步驟和預(yù)期結(jié)果。

5.請(qǐng)結(jié)合本節(jié)課所學(xué)知識(shí)，談?wù)勀銓?duì)離心現(xiàn)象在實(shí)際生活中的應(yīng)用和意義。

作業(yè)反饋：

及時(shí)對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行批改和反饋，指出存在的問題并給出改進(jìn)建議，以促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)步。具體反饋如下：

1.對(duì)于圓周運(yùn)動(dòng)、向心力和離心力的概念及關(guān)系總結(jié)，檢查學(xué)生是否能夠準(zhǔn)確理解和描述這些概念，以及是否能夠清晰地表達(dá)它們之間的關(guān)系。對(duì)于描述不準(zhǔn)確或表達(dá)不清的地方，給予指正并鼓勵(lì)學(xué)生再次嘗試。

2.對(duì)于分析生活中的離心現(xiàn)象，檢查學(xué)生是否能夠準(zhǔn)確地識(shí)別和解釋這些現(xiàn)象，以及是否能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來解釋它們。對(duì)于解釋不準(zhǔn)確或分析不清的地方，給予指正并鼓勵(lì)學(xué)生再次思考。

3.對(duì)于計(jì)算物體在圓周運(yùn)動(dòng)中受到的