生活中的圆周运动教学设计——王怀龙参赛

生活中的圆周运动 教学设计 1 教师姓名王怀龙班级高一 5 班课时第 课时 共 2 课时 教教 材材 普通高中课程标准实验教科书 物理必修 2 人民教育出版社 课课 题题第 5 章 曲线运动 第 7 节 生活中的圆周运动生活中的圆周运动 设设 计计 说说 明明 本节课的设计采用基于问题的教学模式 按照 创设情境 提出问题 小组讨论 探究 结果展示 归纳总结 四个步骤进行 教教 材材 分分 析析 生活中的圆周运动 这节课是新课标人教版 物理 必修二第五章 曲线运动 第 7 节 也是本章的最后一节 本课内容是圆周运动有关知识的综合应用 是牛顿第二定律的 重要应用之一 学习它有助于了解物理学的特点和研究方法 体会物理学在生活中的应用 同时也为下一章 万有引力与航天 的学习打下基础 起到承上启下的作用 这节内容 安排 2 课时 这是第 1 课时的教学设计 学学 情情 分分 析析 同学们对圆周运动有了一定的认识 但对于向心力来源以及向心力的应用还没有较好 的掌握 这样就不能很好的进行知识迁移 解决实际问题的能力也较弱 通过研究圆周运 动规律在生活中的具体应用 使学生加深对圆周运动规律的理解 进而提高学习兴趣 知识 与技 能 1 能够定性分析火车外轨比内轨高的原因 2 能够定量分析汽车过拱形最高点和凹形桥最低点的压力问题 过程 与方 法 1 主要是通过受力分析 联系生活中典型的圆周运动的例子 培养学生理论联 系实际的能力 2 通过对实际问题的分析 让学生明白进行科学的推理与计算是解决实际问题 的重要方法 教学目标教学目标 情感 态度 与价 值观 1 通过对几个实例的分析 使学生能够明确具体问题必须具体分析 2 体会圆周运动的奥妙 培养学生学习物理知识的求知欲 教学重点教学重点 分析具体问题中向心力的来源 教学难点教学难点 分析具体问题中向心力的来源 教教 法法 导学案教学模式 教学过程中用到了情景创设法 设问法 合作探究法 讨论法 由浅入 深 步步推进 提高学生学习物理的兴趣 学学 法法 以学生自主探究 合作讨论 归纳总结学习为主 自己分析问题 解决问题 让学生从 学会 向 会学 转变 从 要我学 向 我要学 转变 体现学生的主体地位 教学环境教学环境 资源准备资源准备 教学环境 教室 资源准备 黑板讲授或多媒体课件 两手准备 教学过程教学过程 情境创设 导入新课 讲授新课 课堂练习 课堂小结 课后作业 教学教学 环节环节 教师活动教师活动学生活动学生活动设计意图设计意图 情境情境 创设创设 导入导入 新课新课 举例 放假回家时坐大巴车的情景 让同学们回想 大巴车在转弯时自己的感 受 问 你们最担心什么 同学们回想做大巴车的情景 精练的语 言导入新课 生活中的圆周运动 教学设计 2 向 心 力 复习向心力表达式及方向积极举手回答 加深对知识的 理解 锻炼概 括总结能力 讲讲 授授 新新 课课 实 例 分 析 1 火车转弯 教师用黑板展示火车车轮和铁轨的基 本形状 并提出下列问题 问题问题 1 请根据你观察到的情况 说一 说火车的车轮结构如何 与铁轨是如何镶 嵌的 轮缘的作用是什么 问题问题 2 为什么火车在转弯转弯时 外轨道要比 内轨道高一些 水平轨道为什么不可以 请用 力和运动 的角度进行分析 画出 火车在倾斜轨道和平直轨道的受力示意图 回答为什么 问题问题 3 请同学们组内讨论 火车在哪哪 个个面内做圆周运动 火车的速度 V 是多大 时轨道对轮缘没有挤压 提示只受重力 和支持力 如图所示 设火车轨道平面与 水平面之间的夹角为 和转弯半径为 R 火车的质量为 M 重力加速度为 g 当 很小时 tan sin h L 结论结论 1 火车转弯时 火车转弯时外轨道略高于内轨道 支持力与重力的合力指向圆心 这两个力 的合力提供了火车转弯所需的向心力 课后拓展探究 课后拓展探究 如果火车实际行驶的速度 大于此速度时 向心力应该由哪些力提供 如果小于此速度又怎么样呢 2 2 拱形桥拱形桥 问题问题 1 如果汽车在水平路面上匀速行匀速行 驶或静止驶或静止时 在竖直方向上受力如何 路 面受到的压力 Fn如何 问题问题 2 如果汽车在拱形桥顶点静止静止时 桥面受到的压力 Fn如何 设质量为 m 拱 桥半径为 r 学生通过课前的预习能够回答 火 车车轮有内轮和外轮车轮的轮缘内 嵌在铁轨之间 看书思考并回答 1 弯道时外轨略高于内轨 火 车受到的支持力和重力的合力指向 圆心 为火车提供了一部分向心力 这样就减轻了外轨对轮缘的挤压 2 对两种情况做受力分析 学生通过小组讨论 火车是在水平面内做圆周运动 所需向心力是由铁轨与车轮之间的 挤压力提供 并得到的结论 2 2 v FMRM R tantan 2 gRv r v mmg L gRh gRgR sintan 学生自己归纳总结 学生课后思考分析 通过观看图片 引导学生总结 车轮的特点 让学生有团队 合作意识 培 养学生解决问 题能力 让学生自主探 究 合作讨论 自己得出结论 算出临界速度 问题 1 问题 3 由浅到深 步步推进 1 为 2 做铺垫 2 为 3 铺垫 问题 3 和问题 4 是两个极端 生活中的圆周运动 教学设计 3 最高点和最低 点 生活中的圆周运动 教学设计 4 问题问题 3 如果汽车在拱形桥上 以速度 v 通过拱形桥的最高点最高点时 桥面受到的压力 Fn如何 设质量为 m 拱桥半径为 r 提 提 示 此时汽车所做的运动可以看做什么运示 此时汽车所做的运动可以看做什么运 动 动 问题问题 4 如果是凹形桥 汽车行驶在最最 低点低点时 桥面受到的压力 Fn如何 课堂拓展 课堂拓展 分析汽车在哪个路面更容易爆胎 结论结论 2 拱形桥 桥面受的压力小 汽车不 易爆胎 凹形桥 桥面受的压力大 汽车 易爆胎 课后拓展探究 课后拓展探究 试分析如果汽车的速度不 断增大 会有什么现象发生呢 提示 提示 速度增大 所需的向心力怎么变化 进行速度增大 所需的向心力怎么变化 进行 受力分析 受力分析 学生进行受力分析 得出结论 最高点 R mv 2 mgFN 最低点 R mv 2 mgFN 学生自己归纳总结 学生课后思考分析 本环节通 过对拱形桥和 凹形桥问题的 探究 使学生 掌握竖直平面 内的圆周运动 建立模型 此外 运 用向心力的知 识解决竖直面 内的圆周运动 课课 堂堂 练练 习习 例例 题题 例题例题 1 一段铁路转弯处 内外轨高度差为 h 0 1m 弯道半径为 r 625m 轨距 L 1 25m 求火车在这段弯道转弯时的额 定速度 v0是多大 g 10m s2 例题例题 2 有一质量为 800Kg 的小汽车驶上 圆弧半径为 50m 的拱桥 汽车到达桥顶时 速度为 5m s 汽车对桥的压力是多大 同学们课前已经预习 尝试的做了 现在