【教案】6.4 生活中的圆周运动 教学设计-2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.docx

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1、物理教学设计生活中的圆周运动教学设计 【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应用课，通过大量的生活实例使学生深入理解圆周运动规律，加深对相应物理知识的印象。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。【学习任务分析】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

2、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。【学情分析】学生在此之前学习了牛顿运动定律及圆周运动的基本知识，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。【教学设计思路】根据学习任务和学生认知层次及鉴于以往对本节的教学效果，采取将生活中的圆周运动分两部分

3、进行学习。第一部分，铁路的弯道和拱形桥、凹形桥；第二部分，航天器中的失重现象和离心运动。教师先通过视频及图片的播放引起学生的兴趣和新问题的思考，接着演示过山车的模拟实验使学生好奇小球怎么没掉下来。借助课件直观展示希望通过本节课的教与学，让学生会分析做圆周运动的物体所需的向心力的来源。培养学生的观察能力和科学分析问题的态度体验新课程的“从生活走向物理，从物理走向社会”的全新理念。【学习目标】一、知识与技能目标：1.加深对向心力的认识，会分析向心力的来源。2.理解铁路弯道和公路弯道及拱形桥实际问题设计原理。 3.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。二、

4、过程与方法目标：1.教师演示实验结合视频课件的同步展示，提出问题，引导学生猜想分析，小组探究，讨论总结。2.学生经历观察思考，自主探究，交流讨论等活动，能对火车转弯、汽车过拱形桥等模型受力分析并运用牛顿第二定律科学分析计算。三、情感态度与价值观目标：1.培养学生的团队精神和合作意识。1.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。2.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。【教学重点】分析具体问题中向心力的来源。【教学难点】各模型中对研究对象的受力分析。【教法学法】一、教法：课堂导入情景化，使用情境激趣、设疑引导、适时点

5、拨的方式引领学生的学习，把课堂还给学生。二、学法：学生在教师的引领下，通过观察现象、自主探究与合作探究结合、交流讨论等方式参与到课堂中来，体验求知乐趣，成为学习的主人。【课前准备】过山车演示仪器、幻灯片课件。【教学过程】教学环节教师活动学生活动设计意图创设情景引入新课1.演示过山车游戏2.播放“生活中的圆周运动图片”引发思考：观察小球怎样才能通过轨道最高点？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。新课展开第一部分：铁路的弯道和拱形桥、凹路面一、铁路的弯道播放视频：王一博赛车视频、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

6、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vgRtan时，车轮对哪一侧的轨道有压力？当vgRtan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？播放图片：学校“建党一百周年红军长征远足活动”中，和学生们一起走过的“外高内低”的公路。以上过程中同时推进板书。二、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

7、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？结合学生的受力图讲述：当速度不断增大的时候，压力会不断减小，当达到v=gR时，汽车对桥面完全没有压力，汽车“飘离”桥面。2.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？第二部分：

8、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。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.学案和课本上笔记结分析过程：（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。体会失重的

9、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借助学生喜欢的公众人物的视频、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。通过展示图片与提问，引导学生进入状态。 逐渐渗透学生会应用物理知识规律，科学分析问题的方法和步骤，提高严谨的思维过程和解决问题的能力。 通过分析认识到汽车过

10、拱形桥属于失重现象，过凹路面属于超重现象。引导学生一起总结解题思路，使思路成文化、具体化。拓展训练1.铁路在弯道处的内外轨高度是不同的，已知内外轨轨道平面与水平面的夹角为,如图所示，弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车转弯时速度等于gRtan ,则（ ）A、内轨对内侧车轮轮缘有挤压B、外轨对外侧车轮轮缘有挤压C、这时铁轨对火车的支持力等于mgcosD、这时铁轨对火车的支持力等于mgsin2.如图所示，质量为m的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端0做圆周运动。当小球运动到最高点时,瞬时速度为v=12Lg,L是球心到0点的距离,g为重力加速度，则球对杆的作用力是（ ）A、12mg的拉力 B、12mg的压力C、零 D、32mg的压力小组讨论解决，小组代表展示。巩固课上所学知识，拓展“轻杆、轻绳”模型。总结知识最后5分钟，引导学生画出思维导图，展示优秀思维导图。思维导图总结知识点。以思维导图的形式来加深对知识的印象。布置作业本节导学案训练案部分。整理课本下课活动巩固获得的知识。教学反思【板书设计】6 / 6学科网（北京）股份有限公司