教学设计1 生活中的圆周运动 一、学情分析 在学了前面的内容后,对于圆周运动的规律已经有了一定的了解,也初步掌握了圆周运动问题的研究方法。但如何将圆周运动的规律应运到实际生活中去,这种能力学生还有待加强。因此,在教学中应注重理论与实际的结合,教师引导学生主动思考,运用圆周运动的规律解决日常生活中的实际问题。 二、教学目标 1. 物理观念 (1) 知道生活中常见圆周运动,会分析常见圆周运动向心力来源。 (2) 知道离心运动及其产生的原因,知道离心现象的一些应用和可能带来的危害。 (3) 进一步理解向心力的概念,明确匀速圆周运动的产生条件,掌握向心力公式的应用。 2. 科学思维 (1) 通过研究生活中的圆周运动,学会观察、分析、解决问题的过程和方法。 (2) 通过匀速圆周运动的规律,分析向心、离心运动的条件。 3.科学探究 (1) 激发学生学习兴趣,培养学生关心周围事物的习惯。 (2) 培养学生用理论解释实际问题的能力与习惯。 4. 科学态度与责任 通过具体事例的分析,知道已学知识在生活、生产、科技社会中的价值,激发学习物理的兴趣。 三、课程资源 网络视频资源、物理实验室、创客教室等 四、教学内容 新人教版高中物理必修第二册第6章第4节 五、教学重点与难点 重点:会分析常见圆周运动向心力来源,并结合牛顿运动定律求解有关问题。 难点:(1)具体问题中向心力的来源。 (2)明确匀速圆周运动的产生条件,掌握向心力公式的应用。 六、教学方法与工具 1.教学方法 (1)情境教学法,视频展示,引导学生从匀速圆周运动向心力的角度分析汽车转弯、火车转弯、汽车在“过桥水面”和凸形桥运动时的情境。 (2)讨论法,设计解决火车转弯的最佳方案。 (3)启发法,从分析过拱桥问题过渡到航天器的失重现象,深化对完全失重的理解。 2.教学工具: PPT课件、火车轨道模型等等。 七、教学安排 一课时(40分钟) 八、教学设计 导入新课【播放视频】: ①课件中播放赛车转弯时漂移的视频,提出问题,引发学生思考。 教师:从视频里边可以看到,当赛车进入弯道之前,一般都会减速,如果不减速就会发生漂移。请同学们从运动与力的角度分析下,为什么不减速就容易发生漂移? 学生:赛车在转弯处做圆周运动,对车进行受力分析,竖直方向上,车受到的重力与支持力作用效果抵消,水平方向上,车轮与地面间的摩擦力提供向心力。随着汽车转弯速度的增大,所需的向心力增大,所需的静摩擦力增大。静摩擦力是有一个最大值的,如果汽车做圆周运动的速度大到所需的向心力大于最大静摩擦,即静摩擦力无法提供物体做圆周运动的向心力,这时汽车将发生漂移。 ②师生共同研究得出:从“供” “需”两方面研究做圆周运动的物体。 教师:赛车要做圆周运动,必须满足什么条件呢? 学生:赛车要想安全转弯,静摩擦力必须能够提供向心力。 教师:根据公式,我们可以知道赛车转弯所需的向心力为多少?若它能做匀速圆周运动,必须满足什么条件? 学生:F=mv2/r,合外力要能够提供相同大小的向心力。 教师:若我们从供与需的角度来分析,物体能够做圆周运动,供与需要满足什么条件呢? 学生:“供方”提供物体作匀速圆周运动的力与“需方”物体做匀速圆周运动所需的力达到平衡。 任务一:火车转弯问题的分析 铁路弯道的设计 情境:播放火车转弯的视频,在对汽车转弯分析的基础上,引导学生对火车转弯问题的思考 问题1:赛车转弯是靠摩擦力提供向心力,容易发生漂移。火车转弯呢,是不是也容易发生漂移?向心力是不是靠摩擦力提供的呢?请大家观察一段火车转弯的视频,注意观察火车的车轮和转弯处铁轨的特点。 问题2:设计解决问题的最佳方案 教师:但是,我们有没有看到火车出轨呢?这又是什么原因呢?是内轨发生挤压还是与外轨发生挤压, ... ...
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