【公开课】生活中的圆周运动+教学设计-2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.docx

教学设计（1课时）课题生活中的圆周运动课型新授课1.教学内容分析生活中的圆周运动是新课程人教版必修2第六章第4节的内容，是本章的最后一节。本节课是在学生学习了圆周运动、向心力、向心加速度之后的一节习题应用、知识整合课，通过引入大量的生活实例使学生深入了解圆周运动基本规律，加深对相应物理知识的认识。这一节既是本章关于圆周运动的总结，同时又为下一章的万有引力与航天的知识打下基础，有着承上启下的重要作用。2.学习者分析学生已学习牛顿运动定律及圆周运动的相关知识，并通过实验演示及分析对匀速圆周运动的规律已经掌握。但对于向心力及向心加速度的理解任然需要提高认识和理解。对于生活中有关圆周运动的知识还缺乏较深的理解。同时高中学生思维活跃，求知欲强，他们很希望参与到课堂中来，自主的解决问题。因此，适时开展一堂圆周运动在生活中的应用课。3.学习目标确定普通高中物理课程标准指出：对于科学探究的目标是：“经历基本的科学探究过程，具有初步的科学探究能力，勇于探究与日常生活有关的物理问题，形成勇于创新和实事求是的科学态度和精神。”对于高中物理探究学习来说，学生最重要的是掌握科学的概念和探究的技能，获得科学知识形成的过程与方法，并在体验的过程中形成情感态度与价值观。因此，本节内容由教师引导学生学会用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。物理观念：加深对向心力的认识，会分析向心力的来源；理解铁路弯道和公路弯道及拱形桥实际问题设计原理；培养学生独立观察、合作探究、分析问题、解决问题的能力，提高学生概括总结知识的能力。科学思维：以教师演示实验结合视频课件的同步展示，提出问题，引导学生正确的科学观察、思考、总结。对学生的逻辑思维、审辩思维进行正确的培养，以达到锻炼思维的能力。科学探究：让学生经历观察思考，自主探究，交流讨论等活动，以模拟观察、视频审视、实地了解等形式对火车转弯、汽车过拱形桥等模型受力分析，探究其中的受力情况，并运用牛顿第二定律计算。科学态度与责任：培养学生的团队精神和合作意识；通过向心力在具体问题中的应用，培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识；通过生活生产实践中人类的聪明才智体会圆周运动的奥妙，培养学生学习物理知识的求知欲。4.学习重点难点重点：分析具体问题中向心力的来源难点：各模型中对研究对象的受力分析5.学习评价设计6.学习活动设计教师活动学生活动环节一：教师活动1演示过山车游戏，播放“生活中的圆周运动图片学生活动1引发思考：观察小球怎样才能通过轨道最高点？活动意图说明：从生活走向物理：使学生认识圆周运动与生活密切相关，激发学习兴趣。环节二：教师活动2铁路的弯道播放视频：赛车视频、火车转弯视频课件展示：铁轨及轮缘的结构图片展示探究一：1.请画出火车车轮在水平轨道上行驶时受到的力。2.当火车转弯的速度v为gRtan时，火车车轮对内外轨有压力吗？3.当v>gRtan时，车轮对哪一侧的轨道有压力？当v<gRtan时呢？4.思考：（1）如果内外轨一样高，火车转弯时做曲线运动，所受合外力应该怎样？需要的向心力由那些力提供。（2）火车的质量很大，行驶的速度很大，如此长时间后，对轨道和列车有什么影响？如何改进才能够使轨道和轮缘不容易损坏呢？拱形桥、凹路面课件展示图片拱形桥展示探究二：1.有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。(1)汽车到达桥顶时速度为5m/s,汽车对桥的压力是多大?(2)汽车以多大速度经过桥顶时恰好腾空，对桥没有压力？思考：试分析如果汽车的速度不断增大，会有什么现象发生呢？如图所示，是一座半径为40m的圆弧形凹形桥，一人连同自行车的总质量为80kg,当行驶到凹形桥底端时,运行速度为4m/s;则此时人(车)运动的向心加速度为多大?所需的向心力为多大?对桥面的压力大小是多少? (g取10m/s2)思考：请同学们用“超、失重”的观点定性分析汽车在拱形桥最高点，凹形桥的最低点分别处于哪种状态？航天器中的失重现象和离心运动展示图片：神舟十三号升空过程中宇航员手中“手册”的飘起、洗衣机的转筒引导学生理解航天器中的失重现象产生的原因，洗衣机脱水的原理。引导学生列举生活中的离心运动学生活动2小组合作探究。小组代表展示：1.依次画出各个力。2.分析速度与压力的关系3.展示思考问题4.学案和课本上笔记组合作探究。小组代表展示：1.依次画出受力分析图。2.分析速度与压力的关系3.展示思考问题，分析超失重情况4.学案和课本上笔记分析过程：（1）确定研究对象；（2）对研究对象进行受力分析：先场力（重力）后接触力，再其他力；（3）找圆心，确定合力（向心力）的方向；（4）根据牛顿第二定律列方程求解。分析认识到汽车过拱形桥属于失重现象，过凹路面属于超重现象。体会失重的原因和离心运动的受力特点在老师的引导下列举生活中的离心运动：棉花糖的制作机器等活动意图说明：借助学生喜欢的视频、图片，创设情境消除陌生抽象感，增强直观认识。最终播放学生亲身经历的素材，体现出物理与生活息息相关。充分发挥学生各抒己见，尊重学生的认识和看法，培养学生表达能力和交换意见的意识。通过情景分析，层层设问激疑，使得学生的思维动起来，体现教师主导，学生主体地位。让学生感受生活中圆周运动中所需向心力之妙。加深认识，拓展思维，培养知识的应用能力。7.板书设计8.作业与拓展学习设计(多选)如图所示，用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是(重力加速度为g)()A.小球在圆周最高点时的向心力一定等于重力B.小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C.若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为D.小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力9. 特色学习资源分析、技术手段应用说明10.教学反思与改进学科网（北京）股份有限公司