2024-2025學(xué)年高中物理第五章曲線運動7生活中的圓周運動1教案新人教版必修2

PAGE1-生活中的圓周運動（1）課題名稱學(xué)情分析1.通過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)對圓周運動有了較為清楚地相識，知道了什么是圓周運動，即會用線速度、角速度描述圓周運動的運動學(xué)特征。2.知道物體做圓周運動的緣由是某個力或者某幾個力的合力供應(yīng)向心力，但是對于向心力的概念理解還不夠深化，如何運用牛頓定律說明圓周運動規(guī)律還不甚了解，須要老師主動介入，進行引導(dǎo)。3.高一的學(xué)生思維活躍，求知欲強，他們很希望參加到課堂中來，自主的解決問題。因此學(xué)好此節(jié)內(nèi)容，學(xué)生可以體會到物理學(xué)的魅力，深刻相識到繽紛多彩的大千世界是可以用物理規(guī)律揭示的。教材分析本節(jié)是第五章“曲線運動”最終一節(jié)內(nèi)容。學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容既是對圓周運動規(guī)律的復(fù)習(xí)與鞏固，又是后面接著學(xué)習(xí)天體運動規(guī)律的基礎(chǔ)，具有承上啟下的作用。教材支配了鐵路的彎道，汽車過拱橋，航天器中的失重現(xiàn)象，離心現(xiàn)象四個方面的內(nèi)容，假如四平八穩(wěn)，難免會蜻蜓點水，為了在教學(xué)中突出重點、分散難點，我將教材內(nèi)容進行了重新整合，分兩課時完成。本課為第一課時主要探討鐵路彎道的設(shè)計意圖與汽車過拱形橋。教學(xué)目標(biāo)1、學(xué)問與技能目標(biāo)（1）、知道假如一個力或幾個力的合力的效果是使物體產(chǎn)生向心加速度，它就是圓周運動的物體所受的向心力，會在詳細(xì)問題中分析向心力的來源；（2）、能運用勻速圓周運動的規(guī)律分析和處理生產(chǎn)和生活中的詳細(xì)實例；（3）、知道向心力和向心加速度的公式也適用于變速圓周運動，會求變速圓周運動中物體在特別點的向心力和向心加速度。2、過程與方法目標(biāo)（1）、通過對勻速圓周運動的實例分析，滲透理論聯(lián)系實際的觀點，提高學(xué)生的分析和解決問題的實力；（2）、通過勻速圓周運動的規(guī)律也可以在變速圓周運動中運用，滲透特別性和一般性之間的辯證關(guān)系，提高學(xué)生的分析實力；（3）、通過對離心現(xiàn)象的實例分析，提高學(xué)生綜合應(yīng)用學(xué)問解決問題的實力。3、情感看法與價值觀目標(biāo)（1）、運用生活中的幾個事例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)愛好、求知欲和探究動機；（2）、通過對實例的分析，建立詳細(xì)問題詳細(xì)分析的科學(xué)觀念，培育學(xué)生的應(yīng)用實踐實力和思維創(chuàng)新意識。教學(xué)重難點重點：1．理解向心力是一種效果力；2．在詳細(xì)問題中能找到向心力，并結(jié)合牛頓運動定律求解有關(guān)問題。難點：1．詳細(xì)問題中向心力的來源；2．關(guān)于對臨界問題的探討和分析理解利用力—位移圖像計算變力做功的依據(jù)；3．對變速圓周運動的理解和處理。教學(xué)策略：建議：1、信息技術(shù)手段的運用①用多媒體播放“高速行駛的火車出軌”視頻，在視覺沖擊的基礎(chǔ)上，分析緣由。②圖片展示火車軌道與火車輪子特點③播放“王亞平太空授課”視頻，感受完全失重狀態(tài)下的宇宙飛船中的水滴的狀態(tài)2、教學(xué)重難點的解決方法圓周運動是生活中普遍存在的一種運動，本節(jié)設(shè)計基于一些生活中存在的圓周運動，讓學(xué)生理解向心力和向心加速度的作用，知道其存在的危害及如何利用。通過對航天器中的失重現(xiàn)象讓學(xué)生理解向心力是由物體所受的合力供應(yīng)的，任何一種力都有可能供應(yīng)物體做圓周運動的向心力。通過對離心運動的學(xué)習(xí)讓學(xué)生知道離心現(xiàn)象，并能充分利用離心運動且避開因離心運動而造成的危害。本節(jié)內(nèi)容著重于學(xué)問的理解應(yīng)用，學(xué)生對于一些內(nèi)容不易理解，因此在教學(xué)時留意用一些貼近學(xué)生的生活實例或是讓學(xué)生通過動手試驗來得到結(jié)論。主動引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用牛頓其次定律和有關(guān)向心力學(xué)問分析實例，使學(xué)生利用理論學(xué)問解決實際問題，學(xué)以致用。嫻熟駕馭應(yīng)用向心力學(xué)問分析兩類圓周運動模型的步驟和方法，熬煉學(xué)生視察、分析、抽象、建模的解決實際問題的方法和實力，培育學(xué)生的主動探究精神、應(yīng)用實踐實力和思維創(chuàng)新意識。教學(xué)過程與方法教學(xué)環(huán)節(jié)老師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖引入新課（2min）鐵路的彎道（20min）弧形橋（20min）播放“西班牙列車脫軌事故”視頻，引導(dǎo)學(xué)生視察。提問：火車在什么位置最簡潔脫軌、側(cè)翻？提問：緣由是什么？什么狀況下，火車拐彎時簡潔被甩出去過車被甩出去的現(xiàn)象不是個例，類似的例子許多，如何給這種現(xiàn)象給個專業(yè)名詞呢？為什么拐彎處車速大簡潔發(fā)生這種現(xiàn)象呢？帶著這些問題我們來學(xué)習(xí)第七節(jié)內(nèi)容展示火車在彎道處行駛的圖片鐵路彎道處是水平的嗎？鐵路彎道是怎樣傾斜的？為什么要這樣設(shè)計呢？回答這個問題，須要先看一下火車車輪構(gòu)造，明確火車在軌道上行駛的原理展示火車車輪圖片，引導(dǎo)學(xué)生視察火車車輪里外圓面是否等大外圓面凸起的部分稱之為“輪緣”使火車?yán)卫蔚目ㄔ阼F軌上，沿著一維軌線運動現(xiàn)在我們來解決“彎道為什么傾斜的緣由”，回答這個問題，我們不妨假設(shè)倘如彎道水平將會出現(xiàn)什么問題火車拐彎時，事實上是圓周運動，誰供應(yīng)的向心力呢？供應(yīng)向心力的某個力，或某幾個力的合力應(yīng)當(dāng)指向圓心，在這里，圓心在哪里？那么重力或地面的支持力，可能供應(yīng)向心力嗎？火車除了受到這兩個力的作用，還可能受到什么力若已知火車質(zhì)量為m，火車拐彎時車速為v，火車受到的鐵軌對其彈力的表達式是什么？火車質(zhì)量m較大，即使車速不是很大，彈力大小也很可觀，這對鐵軌抗擠壓強度要求很到，如若鐵軌承受不了這么大的壓力，將會出現(xiàn)什么狀況？如何有效的避開此類問題？工程人員早已經(jīng)解決，這正是前面我們看到的彎道為什么是傾斜的緣由這個問題提的好，我們首先來思索，當(dāng)火車在傾斜的彎道上行駛，車速恰到好處，車輪與鐵軌之間恰無彈力，此時火車受到哪幾個作用力？此時火車做圓周運到的圓心在哪？可能是重力或者支持力單獨供應(yīng)向心力嗎？誰提高的向心力？ 提示：有沒可能是它們的合力呢？設(shè)軌道傾斜角為，自己動手，對火車進行受力分析，列出其合力表達式交通工具通過弧形橋，也是生活中常見的圓周運動，我們首先看一下拱形橋以汽車通過拱形橋為例，我們探討最簡潔地狀況——通過最高點位置的運動。大家對汽車進行受力分析，列出向心力表達式汽車通過最高點時，所受的重力與支持力相等嗎？這種狀態(tài)叫什么？思索與探討：若v過大，汽車可能出現(xiàn)什么問題？請小組代表發(fā)言，闡述小組探討結(jié)果當(dāng)，將會出現(xiàn)什么狀況若拱形橋半徑r足夠大，大到與地球半徑想當(dāng)，汽車還會落到地面上嗎？其實這種狀態(tài)下的汽車就成了航天器視察視頻，留意其中的物理現(xiàn)象回答：拐彎處車身簡潔被甩出車速較大時學(xué)生意識無法回答不是，是傾斜的外高內(nèi)低學(xué)生急迫想知道火車車輪結(jié)構(gòu)特點車輪里外切面不等大，外側(cè)圓面較大輪緣有何作用？可能有同學(xué)回答是重力，也可能部分同學(xué)回答是鐵軌的支持力在水平面上不行能車軌對它的彈力，應(yīng)當(dāng)是改力供應(yīng)的向心力鐵軌斷裂，火車出軌，造成交通事故為什么這樣做就可以減弱車輪與鐵軌之間的擠壓呢？重力與軌道的支持力依舊在水平面上不行能，因為它們其中任何一個都不沿水平方向?qū)W生不知所措茅塞頓開，對，應(yīng)當(dāng)是它們的合力由知道支持力小于重力失重狀態(tài)飛車現(xiàn)象不會，繞地球表面飛行激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)愛好，順當(dāng)?shù)貙?dǎo)入新課從生活走進物理圖片展示，真實可感由淺入深，諄諄教導(dǎo)假設(shè)法分析某些問題，勸服性強當(dāng)好老師主導(dǎo)角色從生活到本質(zhì)，教給學(xué)生用理性的眼光看世界留意臨界狀態(tài)板書設(shè)計§5.7生活中的圓周運動