人教版高中物理《生活中的圆周运动》教学设计

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1、人教版高中物理《生活中的圆周运动》教学设计　　一、教材分析　　教材中，圆周运动是作为曲线运动的一个特例拿出来的，在让学生认识了这种运动之后，进而给出了向心加速度、向心力的概念，阐明了物体做圆周运动的原因。《生活中的圆周运动》是一节理论应用课，也是一节实例分析课，通过对生活中圆周运动的分析，引导学生从牛顿运动定律的角度，即力与运动关系的角度去分析圆周运动。也为后面一章“万有引力与航天”的教学作好思想上的铺垫。　　二、学情分析　　生活中的圆周运动是常见的，学生对此运动并不陌生，但是，初中学生不会从力与运动关系的角度去审视圆周运动。进入高中之后，学生在物理

2、这门学科中学习了有关运动学和动力学的基本理论知识，具备了从力与运动关系的角度去分析圆周运动的能力。但是困难在于学生对于牛顿运动定律的认识不够深刻；从直线运动到曲线运动有一个较大的难度跨越；学生并不习惯于将理论知识运用到实际观察到的现象中。这些都对本节课的教学带来了一定的负面影响。　　三、教学目标　　1.知识与技能目标　　（1）能定性分析火车外轨比内轨高的原因。　　（2）能定量分析火车过拱形桥最高点和凹形桥最低点的压力问题。5　　（3）知道航天器中失重现象的本质。　　（4）知道离心运动及其产生的条件，了解离心运动的应用与防止。　　2.过程与方法目标　　

3、（1）能正确分析实际问题中向心力的来源，会用牛顿运动定律分析圆周运动（主题）。　　（2）进一步领会力与物体的惯性对物体运动状态变化所起的作用。　　（3）体验用力与运动关系的眼光来看待生活中的圆周运动。　　3.情感、态度与价值观目标　　（1）培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识，培养理论联系实际的能力。　　（2）激发学生的爱国热情，提升民族自豪感。　　（3）在生活中树立起安全意识。　　四、教学媒体使用　　多媒体辅助教学：应用演示文稿以及图片、视频，增强学生的感性认识，提高教学效率。　　五、教学过程设计　　1.引入　　播放视频：冬奥会女子短道速滑

4、1500米录像。请同学们观察运动员在直道上和弯道上身体姿势的区别。5　　（设计目的：例子具有时效性，学生对此印象深刻，兴趣浓厚。该例与接下来要分析的火车转弯问题有很强的相关性，过渡较为自然，是一个很好的类比式教学。该例同时体现出中国运动员高超的竞技水平和为国争光的强烈信念，是一个爱国主义教育和价值观教育的典例。学生在思考这个问题时会想到向心力。）　　2.典例分析　　（1）火车转弯问题分析　　提出问题：火车转弯时，是什么力作为向心力呢？对于这个问题，学生不能马上做出回答，原因是对车轮的结构不甚了解，因此先投影出显示车轮结构的图片，在了解到这一特殊结构之

5、后，让学生边作受力图边寻找向心力的来源。学生能够指出导轨对车轮有弹力。　　（寻找向心力来源的过程是培养学生分析实际问题的能力，这一节课我们分析的实例是有限的，我们希望学生能够在遇到生活中的实际圆运动时，也有信心、有能力去找到相应的向心力）　　进而分析这个弹力存在的利弊，接着提出问题，有没有办法解决弹力的问题。　　（从身体倾斜联想到火车车身的倾斜，学生会在这里感受到人类智慧的光芒，从而激发了学生的学习兴趣和求知的欲望）　　再往下可以引导学生根据牛顿运动定律列出方程，定量的计算单靠重力的分力提供向心力时，弯道半径、弯道处倾斜角和转弯速度之间的关系。　　（

6、通过此例的分析，让学生经历了一边用牛顿运动定律解决圆周运动问题的过程，一边了解到了火车车轮的结构，一箭双雕）　　（2）凹形桥、拱形桥及航天器问题分析5　　凹形桥和拱形桥是我们在城市中常见的，汽车过桥时的运动可以看作圆周运动。设汽车的质量为m，过凹形桥最低点时的速度为v，桥面半径为r，分析汽车过桥的最低点时对桥的压力。这里可引导学生动笔对小车进行受力分析，找到圆运动的圆心，列出方程，解出桥对车的支持力。　　由F1-G=m得到F1=G+m　　（这一实例与上个火车转弯问题的不同在于这是个竖直面内的圆周运动，通过分析又让学生经历了一次从确定对象、找到圆平面与

7、圆心，到受力分析、寻找向心力来源，再到根据牛顿运动定律列出方程的全过程，对如何分析圆周运动有了更全面的认识，也从中获得了自己去分析问题的兴趣和信心）　　接下来再让学生自己分析类似的拱形桥问题，得出汽车过拱形桥时对桥面压力比重力小的结论，在此又可以进行适当的安全意识培养。　　（先分析凹再分析拱，是因为从拱形桥可以比较自然地过渡到航天器，同时让学生有一次发散性思维的体验，这种联想对学生是有益的）　　提问：航天器中的人和物为什么会处于失重状态呢？这种失重与电梯中的失重现象有什么异同吗？从圆周运动的角度分析航天员失重的原因。　　（根据学生的接受能力决定是否将

8、两个不同地方的失重放在一起分析其本质原因）　　（3）翻滚过山车的分析　　这个问题也是竖直面内的圆周运动，但是