圆周运动教学设计

教学设计（教案）模板基本信息学 科物理年 级高一教学形式新授课教 师何健辉单 位高要二中课题名称匀速圆周运动学情分析分析要点：1.教师主观分析、师生访谈、学生作业或试题分析反馈、问卷调查等；2.学生认知发展分析：主要分析学生现在的认知基础（包括知识基础和能力基础），要形成本节内容应该要走的认知发展线；3.学生认知障碍点：学生形成本节课知识时最主要的障碍点。学生已有的知识：1瞬时速度的概念2初步的极限思想3思考、讨论的习惯4数学课中对角度大小的表示方法本节内容是继学生学习平抛运动后，又一种变速曲线运动。在曲线运动的学习中，学生已经知道了曲线运动的速度方向在曲线这一点的切线方向并知道曲线运动是变速运动，此前，学生也已经掌握了直线运动及其快慢描述方法。这些知识都为匀速圆周运动的学习奠定了基础。此外，高一学生已具备一定观察能力和经验抽象思维能力，并对未知新事物有较强的探究欲望。 教学目标分析要点：1.知识目标；2.能力目标；3.情感态度与价值观。知识目标 1、知道匀速圆周运动的概念；2、理解线速度、角速度和周期； 3、理解线速度、角速度和周期三者之间的关系。能力目标 能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决实际问题。情感目标 具有协作意识和探究精神，并在活动中感受学习物理的乐趣。教学过程（一）引入新课教师活动：复习匀速圆周运动知识点（提问）描述匀速圆周运动快慢的各个物理量及其相互关系.从动力学角度对匀速圆周运动的认识。学生活动：思考并回答问题。教师活动：倾听学生的回答，点评、总结。导入新课：学以致用是学习的最终目的，本节课通过几个具体实例的探讨来深入理解相关知识点并学会应用。（二）进行新课1、旋转秋千OOLM教师活动：CAI视屏课件旋转中的秋千。提出问题： 1、秋千做什么运动？圆心在哪？2、把人和飞椅看成整体受几个力？ 3、画出受力图，两个力的作用效果什么？并做出简图。学生活动：回答并画出受力图教师活动：1、向心力的大小2、求匀速圆周运动的角速度和线速度学生活动：写出相应的表达式 即：思考：夹角与什么有关？学生活动： 经过讨论得出结论与物体质量无关与绳长和角速度有关。2、铁路的弯道教师活动：视屏课件模拟在平直轨道上匀速行驶的火车。提出问题：1、火车受几个力作用？2、这几个力的关系如何？学生活动：1、观察火车运动情况。2、画出受力示意图，结合运动情况分析各力的关系。师生互动：1、火车受重力、支持力、牵引力及摩擦力。2、四个合力为零，其中重力和支持力合力为零，牵引力和摩擦力合力为零。教师活动：过渡那火车转弯时情况会有何不同呢？视屏课件和PPT课件模拟平弯轨道火车转弯情形。提出问题：1.转弯与直进有何不同？2、画出受力示意图，结合运动情况分析各力的关系。学生活动：结合所学知识讨论分析师生互动：结论转弯时需要提供向心力，而平直路前行不需要。受力分析得：需增加一个向心力（效果力），由铁轨外轨的轮缘和铁轨之间互相挤压而产生的弹力提供。教师活动：提出问题：挤压的后果会怎样？学生讨论：由于火车质量、速度比较大，故所需向心力也很大。这样的话，轮缘和铁轨之间的挤压作用力将很大，导致的后果是铁轨容易损坏，轨缘也容易损坏。教师活动：设疑引申：那么应该如何解决这一实际问题？结合学过的知识加以讨论，提出可行的解决方案，并画出受力图，加以定性说明。学生活动：发挥自己的想象能力，结合知识点设计方案。结合受力图发表自己的见解。教师活动：听取学生的汇报，点评。投影学生的受力图，进行定性分析：如下图所示火车受的重力和支持力的合力提供向心力，对内外轨都无挤压，这样就达到了保护铁轨的目的。强调说明：向心力是水平的.总结解题方法：1、确定研究对象2、找出圆心和半径3、画出物体受力图确定向心力4、根据向心力公式列方程求解3、拱形桥教师活动：播放视屏，交通工具（自行车）过拱形桥。 投影问题情境： 质量为m的汽车在拱形桥上以速度v行驶，若桥面的圆弧半径为R，试画出受力分析图，分析汽车通过桥的最高点时对桥的压力。 通过分析，你可以得出什么结论？学生活动：在练习本上独立画出汽车的受力图，推导出汽车对桥面的压力。学生代表发言。教师活动：投影学生推导过程，听取学生见解，点评、总结。 解题思路：在最高点，对汽车进行受力分析，确定向心力的来源；由牛顿第二定律列出方程求出汽车受到的支持力；由牛顿第三定律求出桥面受到的压力。可见，汽车对桥的压力 小于汽车的重量G，是一种失重状态。并且，压力随汽车速度的增大而减小。思考：当汽车对桥的压力刚好减为零时，汽车的速度有多大？当汽车的速度大于这个速度时，会发生什么现象？学生活动：思考问题并发表见解。点评：通过对匀速圆周运动的实例分析，渗透理论联系实际的观点，提高学生的分析和解决问题的能力。总结：匀速圆周运动规律也适用于非匀速圆周运动3、航天器中的失重现象教师活动：引导学生阅读教材“思考与讨论”中提出的问题情境，用学过的知识加以分析，发表自己的见解。学生活动：独立分析“思考与讨论”中的问题，在练习本上画出受力分析图，尝试解答。 教师活动：投影学生推导过程，听取学生见解，点评、总结。 过渡上面“思考与讨论”中描述的情景其实已经实现，不过不是在汽车上，而是在航天飞行中。投影：假设宇宙飞船质量为M，它在地球表面附近绕地球作匀速圆周运动，其轨道半径近似等于地球半径R，航天员质量为m，宇宙飞船和航天员受到的地球引力近似等于他们在地面的重力。试球座舱对宇航员的支持力。此时飞船的速度多大？通过求解，你可以得出什么结论？学生活动：在练习本上独立写出解题过程。学生代表发言。教师活动：投影学生推导过程，听取学生见解，点评、总结点评：通过实例分析，让学生了解到航天器中的失重现象，学习知识的同时激发学习物理学的兴趣。4、离心运动教师活动：做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用，它会怎样运动呢？如果物体受的合力不足以提供向心力，它会怎样运动呢？发表你的见解并说明原因。学生活动：思考并发表见解。教师活动：听取学生代表的发言，点评、总结。如果向心力突然消失，物体由于惯性，会沿切线方向飞出去。如果物体受的合力不足以提供向心力，物体虽不能沿切线方向飞出去，但会逐渐远离圆心。这两种运动都叫作离心运动。结合生活实际，举出物体作离心运动的例子。在这些例子中，离心运动是有益的还是有害的？你能说明出这些例子中离心运动是怎样发生的吗？学生活动：认真思考并讨论问题，学生代表发表见解。教师活动：听取学生见解，点评、总结。点评：培养学生观察生活的良好品质，培养学生发现问题解决问题的主动求知的意识。（三）课堂