PAGE1PAGE生活中的圓周運動教學設計步驟教師活動學生活動設計目的新課引入情景引入：首先通過視頻播放火車轉彎時脫軌事故的新聞。在學生觀看后，提出問題：這起事故發生的原因是什么？事故發生在什么路段？再提出問題：為什么火車超速時會造成脫軌事故？然后引入本節課所研究的內容——鐵路的彎道。學生觀察思考，前兩個問題學生可以在視頻中找到答案，第三個問題學生思考。生活情景導入，激發學生的求知欲。學生帶著問題進入課堂，既引起了他們的興趣，又為他們的學習指明了方向。新課教學一、鐵路的彎道師：在平直軌道上勻速行駛的火車受幾個力作用?師：對，火車受重力、支持力、牽引力及摩擦力，且四個力合力為零，其中重力和支持力的合力為零，牽引力和摩擦力的合力為零．師：那火車在水平彎道轉彎時情況會有何不同呢?鑒于學生對于火車軌道及輪子結構不是很了解，先通過圖片展示讓他們有一定的了解，火車的車輪有突出的輪緣。生：轉彎時火車的速度方向在不斷變化，故其一定有加速度，其合外力一定不為零．生：對，轉彎時合外力不為零，即需要提供向心力，由鐵軌外軌的輪緣和鐵軌之間互相擠壓而產生的彈力提供．師：進一步提出問題：生活中你在什么地方見過類似的輪子？生：學校門口的電動門輪子展示圖片，使學生認識到這一結構在生活中也是常見的，從而拓展了學生的認識，提醒學生要注意觀察生活。師：提出問題：擠壓的后果會怎樣?生：由于火車質量、速度比較大，故所需向心力也很大．這樣的話，輪緣和鐵軌之間的擠壓作用力將很大，導致的后果是鐵軌容易損壞，軌緣也容易損壞．師：（設疑引申）那么應該如何解決這一實際問題?結合學過的知識加以討論，提出可行的解決方案，并畫出受力圖，加以定性說明．進一步聯系實際，分析火車通過轉彎軌道時速度應該滿足的條件。引導學生思考：如果火車在轉彎處的速度不等于規定的速度，會發生怎樣情況？學生通過分組討論，找到向心力來源。教師進一步指出列車速度過快，造成翻車甚至脫軌，回扣視頻。結合實際，解決問題：我國鐵路進行了六次大提速，假如你是火車司機在火車拐彎時要注意什么？假設你是一位從事鐵路設計的工程師，你認為火車提速有必要對鐵路拐彎處進行改造嗎？應如何改造？拓展應用：假設你是一位從事公路設計的工程師，如何設計盤山公路和高速公路的拐彎路面？公路除了平直路段，轉彎路段，還有拱形橋，引出下一問題。二、拱形橋質量為m的汽車在拱形橋上以速度v前進，設橋面的圓弧半徑為R，試畫出受力分析圖，分析汽車通過橋的最高點時對橋的壓力。汽車在拱形橋頂端的速度不同，橋對車的支持力有什么變化？質量為m的汽車在凹形橋上以速度v前進，設橋面的圓弧半徑為R，試畫出受力分析圖，分析汽車通過橋的最低點時對橋的壓力。師：通過以上知識的學習，總結圓周運動問題的一般步驟：（1）選取研究對象，受力分析，畫出受力分析圖；（2）找出圓周平面，確定圓心和半徑；（3）求出在半徑方向的合力，即向心力；（4）列方程求解。拓展訓練：先演示兩個實驗：小球過山車和水流星提出問題：如果圓周運動的半徑為R，速度至少等于多大，水和小球就可以順利通過最高點？思考與討論：地球可以看做一個巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑（約6400km）。會不會出現這樣的情況：速度大到一定程度時，地面對車的支持力是零？這時駕駛員與座椅之間的壓力是多少？……師：該“思考與討論”中描述的情景其實已經實現，不過不是在汽車上，而是在航天器中。師：如果剛才那輛繞地球飛的“汽車”的速度再加快一點呢？師：做勻速圓周運動的物體，在合外力突然消失或者合外力不足以提供所需的向心力時，將做逐漸遠離圓心的運動，此種運動叫離心運動。師：請同學們結合實際，舉出物體做離心運動的例子。在這些例子中，離心運動是有益的還是有害的？生：火車受到4個力的作用，火車受重力、支持力、牽引力及摩擦力，各為兩對平衡力，即合外力為零。學生觀察圖片，然后分組探究，主動探索，積極參與，分析受力，畫出示意圖。學生分組討論，通過小組合作探究得到結論：可將火車外軌墊高，與內軌呈現一定的高度差，使火車所受重力及支持力的合力恰好提供向心力時，可以有效避免火車內外軌道受到擠壓，并明確向心力沿水平方向。學生自主探究，找到答案。學生討論，自己分析，寫出表達式。學生分組討論總結。學生認真觀察實驗，積極動腦思考。學生積極參與到創設的問題中來，通過這一部分的思考與討論可激發學生的求知欲、增進學生的想象力，并為進一步探索新知識，解決新問題開辟更廣闊的空間。先讓學生分析平衡狀態下火車的受力情況；再思考討論。既培養了學生分析解決問題的能力，又提高學生概括總結知識的能力。通過向心力在具體問題中的應用，培養學生將物理知識應用于生活和生產實踐的意識。讓學生充分領略用物理知識解決生活中實際問題的樂趣。提高學生概括總結知識的能力。通過這兩個實例的研究，提高了學生的學習興趣，加深學生對向心力的認識，并能將所學內容應用到更多的實際問題中，培養學生獨立思考的能力和知識的遷移能力。小結將安排在板書上進行作業1、研究性學習：收集身邊關于離心現象應用及防護的例子。2、做本節《同步練習冊》。板書設計一、鐵路的彎道二、拱形橋本節主要板書了兩種生活中圓周運動常見模型的受力分析及其向心力的來源，這樣的板書簡潔直觀，使本節課的重點一目了然。一、鐵路的彎道二、拱形橋NFNF1、高一學生對事物的認知還停留在具體的形象思維上，抽象的邏輯思維的建立還需要時間。所以在教學中借助圖片、視頻等直觀手段逐漸引入較復雜抽象的物理情景。2、通過前面的學習，學生已經對圓周運動有了一定地認識，但是對于向心力的概念理解還不夠深入。3、高一的學生思維活躍，求知欲強，他們很希望參與到課堂中來，自主地解決問題。這節課的設計能循序漸進，抓住了學生的思維特點，學生能由淺到深的思考問題，得到結論，調動了學生的興趣和積極性，把課堂還給了學生，有了些探究的味道，老師起了引導作用。改變了一些以前滿堂灌的傳統教學模式，能引導學生自己去分析問題、解決問題、得出結論，學生注意力集中，基本都很熱情的參與，感受到了有成就的自豪感，感覺到了是自己推導出的結論，確實是在老師的引導下完成的教學任務，而不是以前那樣全是老師講授完成的任務，學生反映對知識的理解更具體和深刻，印象深，應用知識解決類似問題的能力和速度也提高了。《生活中的圓周運動》這節課是新課標人教版《物理》必修2第五章《曲線運動》一章中的第七節，也是該章最后一節。本節課是在學生學習了圓周運動、向心加速度、向心力以后的一節應用課，通過研究圓周運動規律在生活中的具體應用，使學生深入理解圓周運動規律，并且結合日常生活中的某些生活體驗，加深物理知識在頭腦中的印象。既是對圓周運動規律的復習與鞏固，又是后面繼續學習天體運動規律的基礎，具有承上啟下的作用。教材中的每個例子的選擇都各有特點，很有代表性：鐵路的彎道用來分析水平面上的勻速圓周運動；拱形橋和凹形橋用來分析豎直面上的非勻速圓周運動；航天器中的失重現象研究失重問題；離心運動則研究向心力不足時物體的運動趨勢。本節課的內容在高考中是常考點。1、質量為m的汽車在拱形橋上以速度v前進，設橋面的圓弧半徑為R，試畫出受力分析圖，分析汽車通過橋的最高點時對橋的壓力。2、質量為m的汽車在凹形橋上以速度v前進，設橋面的圓弧半徑為R，試畫出受力分析圖，分析汽車通過橋的最低點時對橋的壓力。3、如果圓周運動的半徑為R，速度至少等于多大，水和小球就可以順利通過最高點？分析向心力的來源是本節課的教學重點與難點。學生常常誤以為向心力是一種特殊的力，是做圓周運動的物體另外受到的力，所以如何分析向心力的來源，是解決實際問題的關鍵。要求學生知道向心力的定義，理解向心力是一種效果力，由其他力提供。難點是分析向心力的來源。如果只是說明，學生很難理解和把握，于是把設計的重點放在引導學生探討問題，自己推出結論，用已學舊知識，推導新知識的結論，這樣學生就能更好的理解了。這節課的設計能循序漸進，抓住了學生的思維特點，學生能由淺到深的思考問題，得到結論，調動了學生的興趣和積極性，把課堂還給了學生，有了些探究的味道，老師起了引導作用。改變了一些以前滿堂灌的傳統教學模式，能引導學生自己去分析問題、解決問題、得出結論，學生注意力集中，基本都很熱情的參與，感受到了有成就的自豪感，感覺到了是自己推導出的結論，確實是在老師的引導下完成的教學任務，而不是以前那樣全是老師講授完成的任務，學生反映對知識的理解更具體和深刻，印象深，應用知識解決類似問題的能力和速度也提高了。不足之處是過于追求知識的完整和嚴謹，對學生的答案要求過高，給予補充的太多太細，還過于急躁的在學生回答時插話，有些問題放不開讓學生討論。老擔心學生的討論不夠全面，有遺漏，所以老師強調補充的還是太多了。以后上課還要多注意，加強學生的討論和交流，讓學生真正變為主體，引導的方法和技巧更科學、靈活、合理。必修二模塊是共同必修模塊。在本模塊中，學生將通過機械能、曲線運動的規律和萬有引力等內容的學習，進一步了解物理學的核心內容，體會高中物理課的特點和學習方法，為以后進一步學習打好基礎，為后續模塊的選擇做準備。本模塊劃分為以下三個二級主題：拋體運動與圓周運動經典力學的成就與局限性機械能和能源本節內容是第一個二級主題的子主題，課標對本節的要求是：會分析向心力的來源。解讀：·理解向心力的概念，會分析向心力的來源。理解向心力是一種效果力，由其他力提供。·能通過對幾個圓周運動的事例分析，掌握用牛頓第二定律分析向心力的方法。具體的學習目標為：1．知識與技能目標（1）進一步加深對向心力的認識，會在實際問題中分析向心力的來源。（2）培養學生獨立觀察、分析問題、解決問題的能力，提高學生概括總結知識的能力。