《生活中的圆周运动》说课稿

《生活中的圆周运动》说课稿
永州市双牌二中：王国华
一、教材简析
本课题是圆周运动知识的一个具体应用，学习它有助于了解物理学的特点和研究方法，体会物理学在生活中的应用以及对社会发展的影响，同时也为后续知识的学习（如天体的圆周运动、带粒子在匀强磁场中的圆周运动等）奠定基础和铺平道路。

二、学情分析
通过前面的学习，学生已知道描述圆周运动的基本物理量（如线速度、角速度、向心加速度等和向心力）；但对向心力的理解还不够透彻，例如部分学生错误地理解：是圆周运动产生了向心力。

导致不能正确的分析向心力的来源以及运用牛顿第二定律列动力学方程。

三、教学目标
1.知识与技能：
（1）知道做圆周运动的物体沿半径方向的合力提供向心力，会在具体问题中分析向心力的来源。

（2）掌握运用牛顿运动定律，求解有关圆周运动的动力学问题。

2.过程与方法：
（1）经历拐弯和过桥的实例分析，提高分析、解决问题能力，发展交流与合作能力；
（2）调查公路或铁路拐弯处的倾斜情况，尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题，让物理从生活中来，又回到生活；
（3）学生亲身经历与实验验证相结合的过程。

3.情感态度价值观：
（1通过深挖掘现实生活中易忽视的细节，发展学习兴趣；
（2）假设自己是工程师，亲身体验利用物理知识解决现实问题所带来的愉悦感；
（3）发展将物理知识应用于生活和生产实践的意识，以及勇于探究与日常生活有关的物理学问题的精神。

四、教学重点
1．在具体问题分析分析圆周运动中向心力的来源；
2．在圆周运动中沿半径方向用牛顿第二定律列式。

五、教学难点
具体问题中向心力的来源，如火车转弯。

六、教法方法
1．实验探究和理论探究相结合的教学方法
2. 问题诱思法，让学生自主学习，交流、表达和归纳规律。

3. 在探究活动中进行科学研究方法和思维方式渗透了
七、课前准备
自制轨道、玩具小车、压力传感器、小球、课件。

八、教学流程
九、教学设计过程
教学总体设计思路：围绕一“中”一“法”二“面”三“点”展开，既：
体现“一个中心”：以学生自主学习和探究为教学中心。

掌握“一种方法”：在圆周运动中沿半径方向上列动力学方程的方法 。

以“两面”为主线：以紧扣生活中水平面内的圆周运动和竖直平面内的圆周运动展开教学 。

以“三点”为突破口：两个重点和一个难点 （一）引入课题
1．观看视频：水平面内的圆周运动——“飞车走壁”
2．演示：竖直内的圆周运动—— “水流星”实验
吸引学生眼球，设置疑问：摩托车、水为什么不掉下来？激发学生探
索欲望，引入新课
（二）水平面内的圆周运动的实例——汽车转弯
为帮助学生实现对“三点”的突破，化解学生的思维难点，我选用生活中
最常见的实例“汽车转弯”来铺设台阶：通过观看视频“极速转弯”——汽车发
生飘移，让学生明白转弯速度过快，物体“往外侧移”，使学生能正确分析水平
弯道汽车转弯向心力的来源——指向圆心的静摩擦力，又为理解后面“火车转
弯——在不同速度下轮缘与外轨还是内轨挤压提供向心力”这一难点打下基
础，同时又进行了安全教育。

而实际生活中的公路弯道路面是外高内低的，让学生观察图片，提出下列
问题：
（1）汽车在做什么样的运动
（2）请做出汽车的受力示意图，汽车所需向心力由哪些力提供？
（3）路面为什么要这样设计？有什么优点？
通过学生的小组讨论与交流和教师的启发和引导，让学生理解汽车所受
水平面内的圆周运动 竖直平面内的圆周运动 学以致用 汽车转弯 媒体展示 问题诱思 向心力的来源 路面外高内低的原由 思考与 讨论 弯道速度的分析 凸形桥 凹形桥 实验探究 受力特点 理论探究 向心力的来源 列动力学等式求压力大小 火车转弯
引入新课 材料提供 自主探究 规律归纳 知识迁移
重力和支持力沿半径方向的合力提供了部分向心力，以此来减轻汽车转弯对静摩擦力的负担，可以提高汽车的安全和转弯速度。

水平面内的圆周运动的实例2——火车转弯
由于有了汽车转弯知识的铺垫，在“实例——火车转弯”的教学中，我
采用学生自主学习和探究的教学方式。

首先给学生展示火车转弯的视频和
车轨的图片，提出六个由浅入深、层层递进、具有启发性的问题： 阅读教材和图片，探讨有关火车转弯的下列问题：
1.火车的车轮的轮缘有什么特点和作用？
2.如果铁路弯道是水平的，那火车转弯的向心力由谁来提供？
3.水平弯道转弯时轮缘与内轨挤压还是与外轨挤压？为什么？若
长期挤压的内轨与外轨谁会先损坏？
4.实际中火车转弯的路面是如何设计的？这样设计有什么益处？
5.若火车质量为m ，转弯半径为r ，轨道与水平面的倾角为θ，为了使铁轨不受轮缘的挤压，此时火车的速度v 0应为多大？若火车转弯的速度v> v 0或v < v 0,则轮缘与轨道的作用情况如何？
6.至今我国已经经历七次火车大提速，当火车提速时，如何对旧的铁路弯道进行改造？ 让学生带着问题阅读教材；然后以小组为单位讨论与交流，解决上述问题，最后推荐一成员回答和展示上述问题，其它小组给予补充和建议，教师只做引导、启发及评价。

通过此形式变学生被动接受知识到主动探究，不仅丰富了课堂氛围，而且加深了对火车转弯规律的理解。

（三）竖直平面内的圆周运动——汽车过拱形桥
展示生活中常见的拱形桥，进行视觉刺激，加强学生的有意注意，说一说凸形桥有哪些优点？活跃课堂气氛，再过渡到探究汽车过凹凸形桥时对桥面的压力大小 。

在学生自主探究过程中,分二步走。

第一步是学生实验探究：让学生分别在自制的凸形桥顶部和凹形桥底部安装一个压力传感器，让一玩具小车静止在上面，测出其对桥面的压力等于小车重力；然后分别让玩具小车以一定速度通过凸形桥和凹形桥。

观察小车对桥顶和桥底的压力大小，
第二步是学生理论探究，解释上述现象出现的原因。

为了降低探究的难度和提高探究的效率，我在屏幕上给出了下列具有诱导性的五个问题：
v v F 1<G F 1
F 2
F 2<G
1. 小车通过凸形桥队和凹形桥过程运动形式相同吗？属于什么样的运动？
2. 小车分别通过桥顶和桥底时所需要的向心力由哪些力提供，请画出力的示意图。

3. 若已知桥面圆弧半径都为R，质量为m的汽车在以速率v通过拱桥，如上图所示，
求汽车通过凸形桥顶部时和凹形桥底部对桥的压力分别为多大？
4. 当汽车过凸形桥的速度多大时，汽车对桥面的压力可能为零，这样安全吗？
5. 通过以上分析，你得出什么样的结论和规律呢？
学生以小组为单位思考讨论与交流，解决上述问题，得出结论；然后请小组代表进行成果展示和阐述，教师给予引导和评价，最后师生共同归纳汽车过拱形桥的受力特点以及解决物体做圆周运动的方法和步骤：
分析物休的受力情况确定圆心和所需向心力的来源沿半径方向列牛顿第二定律方程式
在实例“火车转弯和汽车过拱形桥”的教学中，都采用了学生自主学习和探究的教学方式，这样做既重视了学生的学习过程和体念，培养了学生的科学素养，又在教学中营造活跃、宽松的学习氛围，鼓励学生合作探究，为学生与学生、教师与学生的交流与合作创设更多的机会，也为教学活动中的“生成”搭建了舞台。

(四) 学以致用
最后通过对两个面的圆周运动的规律的深入理解，让学生运用所学知识解决教材上的“思考与讨论”，以及引入新课时用的两个生活中的实例：“飞车走壁”和“水流星”的两个设疑，再次回扣本节课的两条主线，达到学以致用。

（五）小结
【师问】通过这堂课的学习，我们学到了什么？（鼓励学生发言并辅以适当的引导和提示）
学生踊跃发言。

肯定学生的发言，并在学生发言的基础上，进一步明确本堂课的主要知识和方法。

【设计思想】
1．本课题紧扣“一中一法二面三点”展开教学，体现“一个中心”：以学生自主学习和探究为教学中心，掌握“一法”为主旨（即掌握在圆周运动中根据牛顿第二定律沿半径方向上列动力学方程），以“二面”（即水平面内的圆周运动和竖直平面内的圆周运动）为主线，以“三点”为突破口（即二个重点和一个难点），
２．本课题设计充分体现了以新课程的教学理念，展现“以学生为主体，以教师为主导”的新型师生关系，重视学生的学习过程和体念，强化学生的自主学习和探究，培养学生的科学素养。

力图在教学中营造活跃、宽松的学习氛围，鼓励学生合作探究，为学生与学生、教师与学生的交流与合作创设更多的机会，也为教学活动中的“生成”搭建舞台。

３．本课题的设计符合学生的认知规律和教学规律，以两个典型且惊险难忘的圆周运动“飞车走壁”和“水流星”引入新课设置悬念，激起学生的学习热情；在知识点的切入中从易到难，铺设台阶，即从理解汽车转弯的特点到突破火车转弯中向心力来源分析的难点。

４．让物理从生活中来，回到生活中去，学以致用，密切联系和关注时代的发展和社会的进步如：火车提速，通过比较凹形桥和凸形桥的优缺点。

５．教学形式方法多样，既有教师的启发和诱导，又有学生的自主学习和互动探究；既注重了实验演示，又创造性地利用现代化仪器和设备进行实验为教学服务，突破教学难点的多媒体教学技术，还注重学生的交流和讨论，培养了学生表达和阐述和归纳规律的能力。