高中物理-生活中的圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

PAGE1PAGE生活中的圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)步驟教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)目的新課引入情景引入：首先通過視頻播放火車轉(zhuǎn)彎時(shí)脫軌事故的新聞。在學(xué)生觀看后，提出問題：這起事故發(fā)生的原因是什么？事故發(fā)生在什么路段？再提出問題：為什么火車超速時(shí)會(huì)造成脫軌事故？然后引入本節(jié)課所研究的內(nèi)容——鐵路的彎道。學(xué)生觀察思考，前兩個(gè)問題學(xué)生可以在視頻中找到答案，第三個(gè)問題學(xué)生思考。生活情景導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生的求知欲。學(xué)生帶著問題進(jìn)入課堂，既引起了他們的興趣，又為他們的學(xué)習(xí)指明了方向。新課教學(xué)一、鐵路的彎道師：在平直軌道上勻速行駛的火車受幾個(gè)力作用?師：對(duì)，火車受重力、支持力、牽引力及摩擦力，且四個(gè)力合力為零，其中重力和支持力的合力為零，牽引力和摩擦力的合力為零．師：那火車在水平彎道轉(zhuǎn)彎時(shí)情況會(huì)有何不同呢?鑒于學(xué)生對(duì)于火車軌道及輪子結(jié)構(gòu)不是很了解，先通過圖片展示讓他們有一定的了解，火車的車輪有突出的輪緣。生：轉(zhuǎn)彎時(shí)火車的速度方向在不斷變化，故其一定有加速度，其合外力一定不為零．生：對(duì)，轉(zhuǎn)彎時(shí)合外力不為零，即需要提供向心力，由鐵軌外軌的輪緣和鐵軌之間互相擠壓而產(chǎn)生的彈力提供．師：進(jìn)一步提出問題：生活中你在什么地方見過類似的輪子？生：學(xué)校門口的電動(dòng)門輪子展示圖片，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到這一結(jié)構(gòu)在生活中也是常見的，從而拓展了學(xué)生的認(rèn)識(shí)，提醒學(xué)生要注意觀察生活。師：提出問題：擠壓的后果會(huì)怎樣?生：由于火車質(zhì)量、速度比較大，故所需向心力也很大．這樣的話，輪緣和鐵軌之間的擠壓作用力將很大，導(dǎo)致的后果是鐵軌容易損壞，軌緣也容易損壞．師：（設(shè)疑引申）那么應(yīng)該如何解決這一實(shí)際問題?結(jié)合學(xué)過的知識(shí)加以討論，提出可行的解決方案，并畫出受力圖，加以定性說明．進(jìn)一步聯(lián)系實(shí)際，分析火車通過轉(zhuǎn)彎軌道時(shí)速度應(yīng)該滿足的條件。引導(dǎo)學(xué)生思考：如果火車在轉(zhuǎn)彎處的速度不等于規(guī)定的速度，會(huì)發(fā)生怎樣情況？學(xué)生通過分組討論，找到向心力來源。教師進(jìn)一步指出列車速度過快，造成翻車甚至脫軌，回扣視頻。結(jié)合實(shí)際，解決問題：我國(guó)鐵路進(jìn)行了六次大提速，假如你是火車司機(jī)在火車拐彎時(shí)要注意什么？假設(shè)你是一位從事鐵路設(shè)計(jì)的工程師，你認(rèn)為火車提速有必要對(duì)鐵路拐彎處進(jìn)行改造嗎？應(yīng)如何改造？拓展應(yīng)用：假設(shè)你是一位從事公路設(shè)計(jì)的工程師，如何設(shè)計(jì)盤山公路和高速公路的拐彎路面？公路除了平直路段，轉(zhuǎn)彎路段，還有拱形橋，引出下一問題。二、拱形橋質(zhì)量為m的汽車在拱形橋上以速度v前進(jìn)，設(shè)橋面的圓弧半徑為R，試畫出受力分析圖，分析汽車通過橋的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力。汽車在拱形橋頂端的速度不同，橋?qū)嚨闹С至τ惺裁醋兓?？質(zhì)量為m的汽車在凹形橋上以速度v前進(jìn)，設(shè)橋面的圓弧半徑為R，試畫出受力分析圖，分析汽車通過橋的最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力。師：通過以上知識(shí)的學(xué)習(xí)，總結(jié)圓周運(yùn)動(dòng)問題的一般步驟：（1）選取研究對(duì)象，受力分析，畫出受力分析圖；（2）找出圓周平面，確定圓心和半徑；（3）求出在半徑方向的合力，即向心力；（4）列方程求解。拓展訓(xùn)練：先演示兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：小球過山車和水流星提出問題：如果圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，速度至少等于多大，水和小球就可以順利通過最高點(diǎn)？思考與討論：地球可以看做一個(gè)巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑（約6400km）。會(huì)不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況：速度大到一定程度時(shí)，地面對(duì)車的支持力是零？這時(shí)駕駛員與座椅之間的壓力是多少？……師：該“思考與討論”中描述的情景其實(shí)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，不過不是在汽車上，而是在航天器中。師：如果剛才那輛繞地球飛的“汽車”的速度再加快一點(diǎn)呢？師：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在合外力突然消失或者合外力不足以提供所需的向心力時(shí)，將做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，此種運(yùn)動(dòng)叫離心運(yùn)動(dòng)。師：請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合實(shí)際，舉出物體做離心運(yùn)動(dòng)的例子。在這些例子中，離心運(yùn)動(dòng)是有益的還是有害的？生：火車受到4個(gè)力的作用，火車受重力、支持力、牽引力及摩擦力，各為兩對(duì)平衡力，即合外力為零。學(xué)生觀察圖片，然后分組探究，主動(dòng)探索，積極參與，分析受力，畫出示意圖。學(xué)生分組討論，通過小組合作探究得到結(jié)論：可將火車外軌墊高，與內(nèi)軌呈現(xiàn)一定的高度差，使火車所受重力及支持力的合力恰好提供向心力時(shí)，可以有效避免火車內(nèi)外軌道受到擠壓，并明確向心力沿水平方向。學(xué)生自主探究，找到答案。學(xué)生討論，自己分析，寫出表達(dá)式。學(xué)生分組討論總結(jié)。學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)，積極動(dòng)腦思考。學(xué)生積極參與到創(chuàng)設(shè)的問題中來，通過這一部分的思考與討論可激發(fā)學(xué)生的求知欲、增進(jìn)學(xué)生的想象力，并為進(jìn)一步探索新知識(shí)，解決新問題開辟更廣闊的空間。先讓學(xué)生分析平衡狀態(tài)下火車的受力情況；再思考討論。既培養(yǎng)了學(xué)生分析解決問題的能力，又提高學(xué)生概括總結(jié)知識(shí)的能力。通過向心力在具體問題中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意識(shí)。讓學(xué)生充分領(lǐng)略用物理知識(shí)解決生活中實(shí)際問題的樂趣。提高學(xué)生概括總結(jié)知識(shí)的能力。通過這兩個(gè)實(shí)例的研究，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對(duì)向心力的認(rèn)識(shí)，并能將所學(xué)內(nèi)容應(yīng)用到更多的實(shí)際問題中，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力和知識(shí)的遷移能力。小結(jié)將安排在板書上進(jìn)行作業(yè)1、研究性學(xué)習(xí)：收集身邊關(guān)于離心現(xiàn)象應(yīng)用及防護(hù)的例子。2、做本節(jié)《同步練習(xí)冊(cè)》。板書設(shè)計(jì)一、鐵路的彎道二、拱形橋本節(jié)主要板書了兩種生活中圓周運(yùn)動(dòng)常見模型的受力分析及其向心力的來源，這樣的板書簡(jiǎn)潔直觀，使本節(jié)課的重點(diǎn)一目了然。一、鐵路的彎道二、拱形橋NFNF1、高一學(xué)生對(duì)事物的認(rèn)知還停留在具體的形象思維上，抽象的邏輯思維的建立還需要時(shí)間。所以在教學(xué)中借助圖片、視頻等直觀手段逐漸引入較復(fù)雜抽象的物理情景。2、通過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)有了一定地認(rèn)識(shí)，但是對(duì)于向心力的概念理解還不夠深入。3、高一的學(xué)生思維活躍，求知欲強(qiáng)，他們很希望參與到課堂中來，自主地解決問題。這節(jié)課的設(shè)計(jì)能循序漸進(jìn)，抓住了學(xué)生的思維特點(diǎn)，學(xué)生能由淺到深的思考問題，得到結(jié)論，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的興趣和積極性，把課堂還給了學(xué)生，有了些探究的味道，老師起了引導(dǎo)作用。改變了一些以前滿堂灌的傳統(tǒng)教學(xué)模式，能引導(dǎo)學(xué)生自己去分析問題、解決問題、得出結(jié)論，學(xué)生注意力集中，基本都很熱情的參與，感受到了有成就的自豪感，感覺到了是自己推導(dǎo)出的結(jié)論，確實(shí)是在老師的引導(dǎo)下完成的教學(xué)任務(wù)，而不是以前那樣全是老師講授完成的任務(wù)，學(xué)生反映對(duì)知識(shí)的理解更具體和深刻，印象深，應(yīng)用知識(shí)解決類似問題的能力和速度也提高了?！渡钪械膱A周運(yùn)動(dòng)》這節(jié)課是新課標(biāo)人教版《物理》必修2第五章《曲線運(yùn)動(dòng)》一章中的第七節(jié)，也是該章最后一節(jié)。本節(jié)課是在學(xué)生學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)、向心加速度、向心力以后的一節(jié)應(yīng)用課，通過研究圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律在生活中的具體應(yīng)用，使學(xué)生深入理解圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并且結(jié)合日常生活中的某些生活體驗(yàn)，加深物理知識(shí)在頭腦中的印象。既是對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律的復(fù)習(xí)與鞏固，又是后面繼續(xù)學(xué)習(xí)天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)，具有承上啟下的作用。教材中的每個(gè)例子的選擇都各有特點(diǎn)，很有代表性：鐵路的彎道用來分析水平面上的勻速圓周運(yùn)動(dòng)；拱形橋和凹形橋用來分析豎直面上的非勻速圓周運(yùn)動(dòng)；航天器中的失重現(xiàn)象研究失重問題；離心運(yùn)動(dòng)則研究向心力不足時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。本節(jié)課的內(nèi)容在高考中是?？键c(diǎn)。1、質(zhì)量為m的汽車在拱形橋上以速度v前進(jìn)，設(shè)橋面的圓弧半徑為R，試畫出受力分析圖，分析汽車通過橋的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力。2、質(zhì)量為m的汽車在凹形橋上以速度v前進(jìn)，設(shè)橋面的圓弧半徑為R，試畫出受力分析圖，分析汽車通過橋的最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力。3、如果圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，速度至少等于多大，水和小球就可以順利通過最高點(diǎn)？分析向心力的來源是本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)。學(xué)生常常誤以為向心力是一種特殊的力，是做圓周運(yùn)動(dòng)的物體另外受到的力，所以如何分析向心力的來源，是解決實(shí)際問題的關(guān)鍵。要求學(xué)生知道向心力的定義，理解向心力是一種效果力，由其他力提供。難點(diǎn)是分析向心力的來源。如果只是說明，學(xué)生很難理解和把握，于是把設(shè)計(jì)的重點(diǎn)放在引導(dǎo)學(xué)生探討問題，自己推出結(jié)論，用已學(xué)舊知識(shí)，推導(dǎo)新知識(shí)的結(jié)論，這樣學(xué)生就能更好的理解了。這節(jié)課的設(shè)計(jì)能循序漸進(jìn)，抓住了學(xué)生的思維特點(diǎn)，學(xué)生能由淺到深的思考問題，得到結(jié)論，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的興趣和積極性，把課堂還給了學(xué)生，有了些探究的味道，老師起了引導(dǎo)作用。改變了一些以前滿堂灌的傳統(tǒng)教學(xué)模式，能引導(dǎo)學(xué)生自己去分析問題、解決問題、得出結(jié)論，學(xué)生注意力集中，基本都很熱情的參與，感受到了有成就的自豪感，感覺到了是自己推導(dǎo)出的結(jié)論，確實(shí)是在老師的引導(dǎo)下完成的教學(xué)任務(wù)，而不是以前那樣全是老師講授完成的任務(wù)，學(xué)生反映對(duì)知識(shí)的理解更具體和深刻，印象深，應(yīng)用知識(shí)解決類似問題的能力和速度也提高了。不足之處是過于追求知識(shí)的完整和嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)學(xué)生的答案要求過高，給予補(bǔ)充的太多太細(xì)，還過于急躁的在學(xué)生回答時(shí)插話，有些問題放不開讓學(xué)生討論。老擔(dān)心學(xué)生的討論不夠全面，有遺漏，所以老師強(qiáng)調(diào)補(bǔ)充的還是太多了。以后上課還要多注意，加強(qiáng)學(xué)生的討論和交流，讓學(xué)生真正變?yōu)橹黧w，引導(dǎo)的方法和技巧更科學(xué)、靈活、合理。必修二模塊是共同必修模塊。在本模塊中，學(xué)生將通過機(jī)械能、曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和萬有引力等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步了解物理學(xué)的核心內(nèi)容，體會(huì)高中物理課的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法，為以后進(jìn)一步學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)，為后續(xù)模塊的選擇做準(zhǔn)備。本模塊劃分為以下三個(gè)二級(jí)主題：拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性機(jī)械能和能源本節(jié)內(nèi)容是第一個(gè)二級(jí)主題的子主題，課標(biāo)對(duì)本節(jié)的要求是：會(huì)分析向心力的來源。解讀：·理解向心力的概念，會(huì)分析向心力的來源。理解向心力是一種效果力，由其他力提供?！つ芡ㄟ^對(duì)幾個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)的事例分析，掌握用牛頓第二定律分析向心力的方法。具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)為：1．知識(shí)與技能目標(biāo)（1）進(jìn)一步加深對(duì)向心力的認(rèn)識(shí)，會(huì)在實(shí)際問題中分析向心力的來源。（2）培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立觀察、分析問題、解決問題的能力，提高學(xué)生概括總結(jié)知識(shí)的能力。