人教版必修2 5.7生活中的圆周运动说课稿
高一下学期物理人教版必修2第五章第七节生活中的圆周运动 教案
【教材分析】本节课时在学生学习了圆周运动、向心加速度、向心力以后的一节应用课,通过研究圆周运动规律在生活中的具体应用,使学生深入理解圆周运动规律,并结合生活中的某些体验,加深物理知识在头脑中的印象。
【教学设计】这一节共有四个事例,本节课只研究“火车转弯”与“汽车过拱桥”两个问题,另外两个放到下节课处理。
通过视频演示,以提问得方式引导学生展开问题的讨论,并归纳总结出结论。
过程中体现“教师为主导,学生为主体”的教育思想。
让学生进入角色充当课堂教学的主体,帮助学生自觉、生动地进行思维活动。
使学生即学到了知识又掌握了学习方法,即培养了能力又发展了智力。
【教学目标】★知识与技能1、会在具体问题中分析向心力的来源,明确向心力是按效果命名的力。
2、掌握应用牛顿运动定律解决匀速圆周运动问题的一般方法,会处理水平面、竖直面的问题。
3、知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动,会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度。
★过程与方法1、通过对匀速圆周运动的实例分析,渗透理论联系实际的观点,提高学生的分析和解决问题的能力。
2、通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用,渗透特殊性和一般性之间的辩证关系,提高学生的分析能力.★情感、态度与价值观通过对几个实例的分析,使学生明确具体问题必须具体分析,学会用合理、科学的方法处理问题。
【重点难点】1、具体问题中向心力的来源。
2、关于对临界问题的讨论和分析。
【教学方法】教师启发、引导,讲授法、分析归纳法;讨论、交流学习成果。
【教学工具】实物投影仪、课件、多媒体辅助教学设备等【教学实录】(一)引入新课师:复习匀速圆周运动知识点(提问)①描述匀速圆周运动快慢的各个物理量及其相互关系。
②从动力学角度对匀速圆周运动的认识。
生:思考并回答问题。
师:倾听学生的回答,点评、总结。
导入新课:学以致用是学习的最终目的,本节课通过几个具体实例的探讨来深入理解相关知识点并学会应用。
5.7 生活中的圆周运动说课稿
人教版必修25.7 生活中的圆周运动说课稿说课模块: 1.教材分析 2.教学目标 3.教学重点、难点 4.教法、学法 5.课堂教学设计 6.板书设计7.教学总结反思一、教材分析地位二、《生活中的圆周运动》这节课是新课标人教版《物理》必修二第五章《曲线运动》的第7节。
上接曲线运动,下引天体运动。
本节课是在学生学习了如何描述圆周运动后,侧重于以生活现象为引导,以圆周运动的向心力分析为主的应用课。
学生对于刚刚学习圆周运动的基本规律,对物理规律的运用,基本式子的表达和掌握不是很得心应手,对圆周运动尚未构建全面的认知。
想要深入理解,需要通过生活实例的渗透,圆周运动多样化来丰富,大量的计算来巩固。
因此本节引入了较多的生活实例,以促进学生对学习过的受力分析、牛顿第二定律、向心加速度、向心力等知识的应用,让学生感知生活中的物理,同时激发学生学兴趣,让学生用物理来解析生活。
课本是学生的第一手学习资料和基础学习工具,本节课内容依赖于课本,展现内容与学生认知同步,为以后补充奠定基本规律。
本节内容如下:实例1:铁路的弯道——用来分析水平面上的圆周运动;实例2:拱形桥和凹形桥——用来分析竖直面的圆周运动;实例3:航天器中的失重现象——研究失重问题;实例4:离心运动——用来研究合力不足以提供向心力时物体的运动趋势。
二、三维目标(一).知识与技能目标1、加深对向心力的认识,会在实际问题中分析向心力的来源。
2、学会分析圆周运动的方法,并应用到铁路弯道、拱形桥、凹形桥、水平弯道等实际的例子中的圆周运动。
3、了解生活中的常见的圆周运动,能较好的联系物理规律。
(二).过程与方法目标1.通过对几个圆周运动的事例分析,掌握用牛顿第二定律分析向心力的方法。
2.能从日常生活中发现与圆周运动有关的知识,并能用所学知识去解决发现的问题。
(三)情感态度与价值观目标1.通过向心力在具体问题中的应用,让学生体会圆周运动的奥妙,激发学生学习物理知识的兴趣,培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识。
人教版必修二第五章第7节:生活中的圆周运动(教案)
= 0,即������ =
������������ 。
������������ 时,0 < ������ ′ ≤ ������������。
������������ 时,汽车会脱离桥面,发生危险。
(2)过凹形桥分析(求汽车过桥时对桥的压力������′ ) 设质量为 m 的汽车以速度 v 在圆弧半径为 R 的凹形桥上运动,选取 汽车为研究对象进行受力分析如图所示,汽车在最低点做圆周运动,重 力 mg 和桥面对汽车的支持力 N 的合力提供其做圆周运动的向心力。 则: ������ ������ = ������ − ������������又������ ������ = 有:������ ′ = ������ = ������������ +
gR ;在杆(或
4
生活中的圆周运动分析
一.水平面内的圆周运动(铁路的弯道分析) 1.火车在弯道上的运动特点 火车在弯道上运动时做圆周运动,因而具有向心加速度, 由于其质量巨大,需要很大的向心力。如果转弯内外轨道一 样高,则由外轨对轮缘的弹力提供向心力,这样铁轨和车轮 极易受损。 2.向心力的来源分析 在修筑铁路时, 要根据转弯轨道的半径和规定的行驶速度, 适当调整内、 外轨道的高度差,是转弯时所需的向心力完全由重力 mg 和支持力 N 的合力 提供,从而使内、外轨不受轮缘的挤压。 (1)推证:设车轨间距为 L,两轨高度差为 h,转弯处的半径为 R,行驶的 火车质量为 m 两轨所在平面与水平面的夹角为 ᶿ , 则由三角形边角关系有 sinθ = ������ 。 对火车进行受力分析有������合 = mgtanθ。 因为ᶿ很小, 由三角函数知识, 可认为tanθ = sinθ = ������ 。 又由向心力公式������ ������ =
人教版物理必修2第五章《圆周运动》优秀说课稿
人教版物理必修2第五章《圆周运动》说课稿尊敬的各位评委老师下午好!我说课的课题:《圆周运动》。
下面我将从说教材、说学情、说教法、说学法、说教学过程、说板书设计这六个方面来展开我的说课。
首先是说教材。
一、说教材(一)教材的地位和作用《圆周运动》是人教版物理必修2第五章第四节内容,是本章重点内容之一,是高考的考点和热点。
本节内容主要描述了匀速圆周运动、线速度、角速度、周期等概念,以及线速度与角速度的关系。
它既是学习曲线运动的延伸,又为以后学习万有引力定律和天体运动打下了知识基础,具有承前启后的关键作用。
因此,学好本节课具有重要的意义。
(二)教学目标根据本教材的地位和作用的分析,在新课标理念的指导下,我制定了以下的教学三维目标:知识与技能目标:1、知道物体做怎样的运动叫圆周运动;2、会用线速度及角速度描述物体做圆周运动的快慢;3、掌握匀速圆周运动的特点;4、能够用线速度和角速度的关系解决具体问题;5、了解做圆周运动的物体的周期和转速概念过程与方法目标:1、通过实例导入,指导学生观察物体的运动现象,并体验物理来源于生活又应用于生活。
2、通过探究线速度和角速度的关系,加深对物理知识的理解和迁移,提高分析问题和解决问题的能力。
情感态度与价值观目标:了解自然界的神秘,并知道是可以去探索和认识的,培养学生学习物理知识的兴趣,体味学习物理的价值。
(三)教学重点:1、理解线速度、角速度和周期的定义;2、理解匀速圆周运动的特点;3、线速度、角速度及周期之间的关系。
(四)教学难点:1、线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性。
2、理解匀速圆周运动是一种变速运动二、说学情下面分析一下学情。
在学习本节内容之前学生对周围的生活中的圆周运动现象有初步的认识了解和体验,但是对于如何描述圆周运动以及线速度、角速度之间存在的联系缺乏认识。
对物理的基础探究能力还需要提高。
这一阶段的学生正处在抽象思维向逻辑思维的过渡时期,能较客观的看待问题和解决问题,但独立分析解决问题的能力还有待加强,因此,要多为学生提供自主学习的机会,培养其科学探究的兴趣。
生活中的圆周运动说课稿
生活中的圆周运动说课稿尊敬的各位评委、老师:大家好!今天我说课的题目是“生活中的圆周运动”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“生活中的圆周运动”是高中物理必修 2 第五章第七节的内容。
本节课是在学生学习了圆周运动的基本规律之后,将所学知识应用于实际生活中的典型案例。
通过对生活中常见圆周运动现象的分析,使学生进一步理解圆周运动的规律,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
本节课在教材中具有承上启下的作用。
一方面,它是对圆周运动规律的巩固和深化;另一方面,为后续学习万有引力定律及其应用等内容奠定了基础。
二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了圆周运动的基本概念和规律,具备了一定的分析和解决问题的能力。
但对于生活中复杂的圆周运动现象,学生往往难以将所学知识与实际情境相结合,缺乏从实际问题中抽象出物理模型的能力。
此外,学生在思维上还存在一定的局限性,对于一些物理问题的分析可能不够全面和深入。
因此,在教学过程中,需要引导学生积极思考,培养学生的创新思维和实践能力。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)学生能够分析生活中常见圆周运动的向心力来源。
(2)理解在竖直平面内做圆周运动的临界条件。
(3)掌握解决生活中圆周运动问题的一般方法。
2、过程与方法目标(1)通过对生活中圆周运动实例的分析,培养学生的观察能力和抽象思维能力。
(2)经历探究竖直平面内圆周运动临界条件的过程,提高学生的实验探究能力和分析推理能力。
3、情感态度与价值观目标(1)通过对生活中圆周运动现象的观察和分析,激发学生学习物理的兴趣。
(2)让学生体会物理知识与生活的紧密联系,培养学生学以致用的意识。
四、教学重难点1、教学重点(1)分析生活中常见圆周运动的向心力来源。
(2)理解在竖直平面内做圆周运动的临界条件。
2、教学难点(1)如何从实际问题中抽象出物理模型,并运用圆周运动的规律解决问题。
人教版物理高中必修二5.7《生活中的圆周运动》教案
《生活中的圆周运动》教案一、教学目标(一)知识与技能1、知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速度,它就是圆周运动的物体所受的向心力。
会在具体问题中分析向心力的来源。
2、能理解运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活中的具体实例。
3、知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动,会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度。
(二)过程与方法1、通过对匀速圆周运动的实例分析,渗透理论联系实际的观点,提高学生分析和解决问题的能力。
2、通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用,渗透特殊性和一般性之间的辩证关系,提高学生的分析能力。
3、通过对离心现象的实例分析,提高学生综合应用知识解决问题的能力。
(三)情感态度与价值观1、通过对几个实例的分析,使学生明确具体问题必须具体分析,理解物理与生活的联系,学会用合理、科学的方法处理问题。
2、通过离心运动的应用和防止的实例分析。
使学生明白事物都是一分为二的,要学会用一分为二的观点来看待问题。
3、养成良好的思维表述习惯和科学的价值观。
二、教学重点1、理解向心力是一种效果力。
2、在具体问题中能找到是谁提供向心力的,并结合牛顿运动定律求解有关问题。
三、教学难点1、具体问题中向心力的来源。
2、关于对临界问题的讨论和分析。
3、对变速圆周运动的理解和处理。
四、课时安排1课时五、教学准备多媒体课件、粉笔、图片。
六、教学过程新课导入:师:请同学们回顾并叙述出对于圆周运动你已经理解和掌握了哪些基本知识生:我已经理解和掌握了可以用线速度、角速度、转速和周期等来描述做圆周运动物体的运动快慢;知道了圆周运动一定是变速运动,一定具有加速度;掌握了对于圆周运动的有关问题还必须通过运用牛顿第二定律去认真分析和处理。
生:从匀速u圆周运动中总结出来的基本规律,通过运用等效的物理思想也可以去处理变速圆周运动的有关问题。
师:刚才几位同学各自从不同的角度回顾和交流了对圆周运动有关基本知识和基本规律的认识。
新人教版必修2高中物理第5章7生活中的圆周运动教案
7.生活中的圆周运动[学习目标] 1.知道具体问题中的向心力 .(难点) 2.掌握分析、处理生产和生活中实例的方法.(重点、难点) 3.掌握物体在变速圆周运动中特殊点的向心力、向心加速度的求法.(重点、难点)一、铁路的弯道1.火车在弯道上的运动特点火车在弯道上运动时实际上在做圆周运动,因而具有向心加速度,由于其质量巨大,需要很大的向心力.2.向心力的(1)假设转弯时内外轨一样高,那么由外轨对轮缘的弹力提供向心力,这样,铁轨和车轮极易受损.(2)假设内外轨有高度差,依据规定的行驶速度行驶,转弯时向心力几乎完全由重力G 和支持力F N 的合力提供.二、拱形桥凸形桥和凹形桥的比拟汽车过凸形桥 汽车过凹形桥受力分析向心力 F n =mg -F N =m v 2rF n =F N -mg =m v 2r对桥的 压力F N ′=mg -m v 2rF N ′=mg +m v 2r结论 汽车对桥的压力小于汽车的重力,而且汽车速度越大,对桥的压力越小汽车对桥的压力大于汽车的重力,而且汽车速度越大,对桥的压力越大1.航天器在近地轨道的运动(1)对航天器,在近地轨道可认为地球的万有引力等于其重力,重力充当向心力,满足的关系为Mg =Mv 2r.(2)对航天员,由重力和座椅的支持力提供向心力,满足的关系为mg -F N =mv 2r,由以上两式可得F N =0,航天员处于完全失重状态,对座椅压力为零.(3)航天器内的任何物体之间均没有压力. 2.对失重现象的认识航天器内的任何物体都处于完全失重状态,但并不是物体不受地球引力.正因为受到地球引力的作用,才使航天器连同其中的乘员做匀速圆周运动.3.离心运动(1)定义:物体沿切线飞出或做逐渐远离圆心的运动. (2)原因:向心力突然消失或外力缺乏以提供所需向心力.1.思考判断(正确的打“√〞,错误的打“×〞) (1)火车弯道的半径很大,故火车转弯需要的向心力很小. (×) (2)火车转弯时的向心力是车轨与车轮间的挤压提供的. (×) (3)汽车驶过凹形桥低点时,对桥的压力一定大于重力.(√)(4)绕地球做匀速圆周运动的航天器中的宇航员及所有物体均处于完全失重状态. (√) (5)做离心运动的物体沿半径方向远离圆心. (×)2.关于离心运动,以下说法不正确的选项是( )A .做匀速圆周运动的物体,向心力的数值发生变化可能将做离心运动B .做匀速圆周运动的物体,在外界提供的向心力突然变大时将做近心运动C .物体不受外力,可能做匀速圆周运动D .做匀速圆周运动的物体,在外界提供的力消失或变小将做离心运动C [当合力大于需要的向心力时,物体要做向心运动,合力小于所需要的向心力时,物体要做离心运动,所以向心力的数值发生变化也可能做向心运动或离心运动,故A 、B 正确;物体不受外力时,将处于平衡状态,处于匀速或静止状态,不可能做匀速圆周运动,故C 错误;做匀速圆周运动的物体,在外界提供的力消失或变小时物体就要远离圆心,此时物体做的就是离心运动,故D 正确.]3.如下图,质量相等的汽车甲和汽车乙,以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动,汽车甲在汽车乙的外侧,两车沿半径方向受到的摩擦力分别为f 甲和f 乙.以下说法正确的选项是( )A .f 甲小于f 乙B .f 甲等于f 乙C .f 甲大于f 乙D .f 甲和f 乙的大小均与汽车速率无关A [汽车在水平面内做匀速圆周运动,摩擦力提供做匀速圆周运动的向心力,即f =F向=m v 2r,由于r 甲>r 乙,那么f 甲<f 乙,选项A 正确.]火车转弯问题1.转弯轨道特点(1)火车转弯时重心高度不变,轨道是圆弧,轨道圆面在水平面内.(2)转弯轨道外高内低,这样设计是使火车受到的支持力向内侧发生倾斜,以提供做圆周运动的向心力.2.转弯轨道受力与火车速度的关系(1)假设火车转弯时,火车所受支持力与重力的合力充当向心力,那么mg tan θ=m v 20R,如下图,那么v 0=gR tan θ,其中R 为弯道半径,θ为轨道平面与水平面的夹角(tan θ≈hL),v 0为转弯处的规定速度.此时,内外轨道对火车均无侧向挤压作用.(2)假设火车行驶速度v 0>gR tan θ,外轨对轮缘有侧压力. (3)假设火车行驶速度v 0<gR tan θ,内轨对轮缘有侧压力.【例1】 有一列重为100 t 的火车,以72 km/h 的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道,轨道半径为400 m .(g 取10 m/s2)(1)试计算铁轨受到的侧压力大小;(2)假设要使火车以此速率通过弯道,且使铁轨受到的侧压力为零,我们可以适当倾斜路基,试计算路基倾斜角度θ的正切值.思路点拨:①(1)问中,外轨对轮缘的侧压力提供火车转弯所需要的向心力. ②(2)问中,重力和铁轨对火车的支持力的合力提供火车转弯的向心力.[解析] (1)v =72 km/h =20 m/s ,外轨对轮缘的侧压力提供火车转弯所需要的向心力,所以有:F N =m v 2r =105×202400N =1×105N由牛顿第三定律可知铁轨受到的侧压力大小等于1×105N.(2)火车过弯道,重力和铁轨对火车的支持力的合力正好提供向心力,如下图,那么mg tanθ=m v 2r由此可得tan θ=v 2rg=0.1.[答案] (1)105N (2)0.1上例中,要提高火车的速度为108 km/h ,那么火车要想平安通过弯道需要如何改良铁轨? 提示:速率变为原来的32倍,那么由mg tan θ=m v2R ,可知:假设只改变轨道半径,那么R ′变为900 m , 假设只改变路基倾角,那么tan θ′=0.225.火车转弯问题的两点注意(1)合外力的方向:火车转弯时,火车所受合外力沿水平方向指向圆心,而不是沿轨道斜面向下.因为,火车转弯的圆周平面是水平面,不是斜面,所以火车的向心力即合外力应沿水平面指向圆心.(2)规定速度的唯一性:火车轨道转弯处的规定速率一旦确定那么是唯一的,火车只有按规定的速率转弯,内外轨才不受火车的挤压作用.速率过大时,由重力、支持力及外轨对轮缘的挤压力的合力提供向心力;速率过小时,由重力、支持力及内轨对轮缘的挤压力的合力提供向心力.1.(多项选择)铁路转弯处的弯道半径r 是根据地形决定的.弯道处要求外轨比内轨高,其内外轨高度差h 的设计不仅与r 有关,还与火车在弯道上的行驶速率v 有关.以下说法正确的选项是( )A .v 一定时,r 越小那么要求h 越大B .v 一定时,r 越大那么要求h 越大C .r 一定时,v 越小那么要求h 越大D .r 一定时,v 越大那么要求h 越大AD [设轨道平面与水平方向的夹角为θ,由mg tan θ=m v 2r ,得tan θ=v 2gr ,又因为tanθ≈sin θ=h l ,所以h l =v 2gr .可见v 一定时,r 越大,h 越小,故A 正确,B 错误;当r 一定时,v 越大,h 越大,故C 错误,D 正确.]汽车过桥问题1.汽车过凸形桥:汽车在桥上运动,经过最高点时,汽车的重力与桥对汽车支持力的合力提供向心力.如图甲所示.由牛顿第二定律得:G -F N =m v 2r ,那么F N =G -m v 2r.汽车对桥的压力与桥对汽车的支持力是一对相互作用力,即F N ′=F N =G -m v 2r,因此,汽车对桥的压力小于重力,而且车速越大,压力越小.(1)当0≤v <gr 时,0<F N ≤G .(2)当v =gr 时,F N =0.(3)当v >gr 时,汽车做平抛运动飞离桥面,发生危险. 2.汽车过凹形桥如图乙所示,汽车经过凹形桥面最低点时,受竖直向下的重力和竖直向上的支持力,两个力的合力提供向心力,那么F N -G =m v 2r ,故F N =G +m v 2r .由牛顿第三定律得:汽车对凹形桥面的压力F N ′=G +m v 2r,大于汽车的重力.【例2】 俗话说,养兵千日,用兵一时.近年来我国军队进行了多种形式的军事演习.如下图,在某次军事演习中,一辆战车以恒定的速度在起伏不平的路面上行进,那么战车对路面的压力最大和最小的位置分别是( )A .A 点,B 点 B .B 点,C 点 C .B 点,A 点D .D 点,C 点C [战车在B 点时由F N -mg =m v 2R 知F N =mg +m v 2R ,那么F N >mg ,故对路面的压力最大,在C和A 点时由mg -F N =m v 2R 知F N =mg -m v 2R,那么F N <mg 且R C >R A ,故F N C >F N A ,故在A 点对路面压力最小,应选C.]2.如下图,汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧,弹簧下端拴一个质量为m 的小球,当汽车以某一速度在水平地面上匀速行驶时弹簧长度为L 1;当汽车以同一速度匀速通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时,弹簧长度为L 2,以下答案中正确的选项是( )A .L 1>L 2B .L 1=L 2C .L 1<L 2D .前三种情况均有可能A [当汽车在水平面上做匀速直线运动时,设弹簧原长为L 0,劲度系数为k ,根据平衡得:mg =k (L 1-L 0),解得L 1=mgk +L 0①;当汽车以同一速度匀速通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时,由牛顿第二定律得mg -k (L 2-L 0)=m v 2R ,解得L 2=mg k +L 0-mv 2kR ②,①②两式比拟可得L 1>L 2,A 正确.]离心运动问题1.离心运动的实质离心现象的本质是物体惯性的表现.做圆周运动的物体,由于惯性,总是有沿着圆周切线飞出去的趋向,之所以没有飞出去,是因为受到向心力的作用.从某种意义上说,向心力的作用是不断地把物体从圆周运动的切向方向拉回到圆周上来.2.离心运动的条件做圆周运动的物体,提供向心力的外力突然消失或者合外力不能提供足够大的向心力. 3.离心运动、近心运动的判断如下图,物体做圆周运动是离心运动还是近心运动,由实际提供的向心力F n 与所需向心力⎝ ⎛⎭⎪⎫m v2r 或mrω2的大小关系决定.(1)假设F n =mrω2(或m v 2r)即“提供〞满足“需要〞,物体做圆周运动.(2)假设F n >mrω2(或m v 2r)即“提供〞大于“需要〞,物体做半径变小的近心运动.(3)假设F n <mrω2(或m v 2r)即“提供〞缺乏,物体做离心运动.【例3】 如下图是摩托车比赛转弯时的情形.转弯处路面常是外高内低,摩托车转弯有一个最大平安速度,假设超过此速度,摩托车将发生滑动.对于摩托车滑动的问题,以下论述正确的选项是( )A .摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用B .摩托车所受外力的合力小于所需的向心力C .摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去D .摩托车将沿其半径方向沿直线滑去B [摩托车只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用,没有离心力,选项A 错误;摩托车正常转弯时可看作是做匀速圆周运动,所受的合力等于向心力,如果向外滑动,说明提供的向心力即合力小于需要的向心力,选项B 正确;摩托车将沿曲线做离心运动,选项C 、D 错误.]分析离心运动需注意的问题(1)物体做离心运动时并不存在“离心力〞,“离心力〞的说法是因为有的同学把惯性当成了力.(2)离心运动并不是沿半径方向向外远离圆心的运动.(3)摩托车或汽车在水平路面上转弯,当最大静摩擦力缺乏以提供向心力时,即F max <m v 2r,做离心运动.3.以下事例利用了离心现象的是( )A .自行车赛道倾斜B .汽车减速转弯C .汽车上坡前加速D .拖把利用旋转脱水D [自行车赛道倾斜,就是应用了支持力与重力的合力提供向心力,防止产生离心运动,故A 错误;因为F n =m v 2r,所以速度越快所需的向心力就越大,汽车转弯时要限制速度,来减小汽车所需的向心力,防止离心运动,故B 错误;汽车上坡前加速,与离心运动无关,故C 错误;拖把利用旋转脱水,就是利用离心运动,故D 正确.]课 堂 小 结知 识 脉 络1.火车转弯处外轨略高于内轨,使得火车所受支持力和重力的合力提供向心力.当火车以适宜的速率通过弯道时,可以防止火车轮缘对内、外轨的挤压磨损. 2.汽车过拱形桥时,在凸形桥的桥顶上,汽车对桥的压力小于汽车重力,汽车在桥顶的平安行驶速度小于gR ;汽车在凹形桥的最低点处,汽车对桥的压力大于汽车的重力.3.绕地球做匀速圆周运动的航天器中,宇航员具有指向地心的向心加速度,处于完全失重状态. 4.做圆周运动的物体,当合外力突然消失或缺乏以提供向心力时,物体将做离心运动;当合外力突然大于所需向心力时,物体将做近心运动.1.关于离心运动,以下说法中正确的选项是( )A.物体突然受到离心力的作用,将做离心运动B.做匀速圆周运动的物体,当提供向心力的合外力突然变大时将做离心运动C.做匀速圆周运动的物体,只要提供向心力的合外力的数值发生变化,就将做离心运动D.做匀速圆周运动的物体,当提供向心力的合外力突然消失或变小时将做离心运动D[物体做什么运动取决于物体所受合外力与物体所需向心力的关系,只有当提供的向心力小于所需要的向心力时,物体才做离心运动,所以做离心运动的物体并没有受到所谓的离心力的作用,离心力没有施力物体,所以离心力不存在.由以上分析可知D正确.]2.(多项选择)火车在铁轨上转弯可以看作是做匀速圆周运动,火车速度提高易使外轨受损.为解决火车高速转弯时使外轨受损这一难题,你认为理论上可行的措施是( )A.减小弯道半径B.增大弯道半径C.适当减小内外轨道的高度差D.适当增加内外轨道的高度差BD[当火车速度增大时,可适当增大转弯半径或适当增大轨道倾角,以减小外轨所受压力.]3.(多项选择)2021年6月11日至26日,“ 神舟十号〞飞船圆满完成了太空之行,期间还成功进行了人类历史上第二次太空授课,女航天员王亚平做了大量失重状态下的精美物理实验.如下图为处于完全失重状态下的水珠,以下说法正确的选项是( )A.水珠仍受重力的作用B.水珠受力平衡C.水珠所受重力等于所需的向心力D.水珠不受重力的作用AC [做匀速圆周运动的空间站中的物体,所受重力全部提供其做圆周运动的向心力,处于完全失重状态,并非不受重力作用,A 、C 正确,B 、D 错误.]4.城市中为了解决交通问题,修建了许多立交桥.如下图,桥面是半径为R 的圆弧形的立交桥AB 横跨在水平路面上,一辆质量为m 的小汽车,在A 端冲上该立交桥,小汽车到达桥顶时的速度大小为v 1,假设小汽车在上桥过程中保持速率不变,那么( )A .小汽车通过桥顶时处于失重状态B .小汽车通过桥顶时处于超重状态C .小汽车在上桥过程中受到桥面的支持力大小为F N =mg -m v 21RD .小汽车到达桥顶时的速度必须大于gRA [由圆周运动知识知,小汽车通过桥顶时,其加速度方向向下,由牛顿第二定律得mg-F N =m v 21R ,解得F N =mg -m v 21R <mg ,故其处于失重状态,A 正确,B 错误;F N =mg -m v 21R 只在小汽车通过桥顶时成立,而其上桥过程中的受力情况较为复杂,C 错误;由mg -F N =m v 21R,F N ≥0解得v 1≤gR ,D 错误.]。
生活中的圆周运动说课稿
各位老师,晚上好!今天我说课的题目是《生活中的圆周运动》。
一、说教材《生活中的圆周运动》这节课是新课标人教版《物理》必修二第六章《曲线运动》一章的第八节,也是这一章的最后一节。
本节课是对本章圆周运动的总结,对下一章的万能有引力与航天的学习,起到承上启下的作用。
二、教学对象在上本节课之前,学生已经学习了匀速圆周运动、向心力、向心加速度的概念,对圆周运动有了比较清晰的认识,但学生对于向心力来源还比较模糊,这样就不能很好的进行知识迁移。
不仅如此对于高一的学生而言,他们解决实际问题的能力还不高。
三、教学目标考虑到这些情况,我制定了以下三方面目标:1、在知识与技能方面:通过这节课的学习,学生能够学会分析类似火车转弯等实际生活中的圆周运动;明确物体在做圆周运动过程中向心力的来源;知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动。
2、因为这节课偏重于解决实际问题,所以在过程与方法方面,主要是通过受力分析,联系生活中典型的圆周运动的例子,培养学生理论联系实际的能力;通过对实际问题的分析,让学生明白进行科学的推理与计算是解决实际问题的重要方法。
3、在情感态度与价值观方面:通过对几个实例的分析,使学生能够明确具体问题必须具体分析。
通过对离心运动利与弊的分析,使学生明白事物都是一分为二的,要学会用一分为二的观点来看待问题。
四、教学重难点在分析了学生情况、确立了教学目标之后,我认为本节课的重点应该放在让学生理解理解向心力是一种效果力上,并且引导学生在具体问题中找到向心力,并结合牛顿运动定律求解有关问题。
而教学中的难点就在于如何让学生理解具体问题中向心力的来源和对临界问题的讨论和分析。
五、说教法由于本节课是一节应用课,所以我主要是以教师启发、引导的方式,运用讲授法、分析归纳法和讨论法,通过师生互动,让学生主动的去探究知识,激发学习的兴趣。
在教学手段方面,可以利用多媒体辅助教学,主要是ppt演示文稿、图片,并辅以视频,使枯燥的知识能够形象具体,吸引学生的注意。
【人教版】高中物理必修二教案:5.7生活中的圆周运动
5. 7生活中的圆周运动教课目的一、知识与技术1.知道假如一个力或几个力的协力成效使物体产生向心加快度,它就是圆周运动的物体所受的向心力,会在详细问题中剖析向心力的根源。
2.能理解运用匀速圆周运动的规律剖析和办理生产和生活中的详细实例。
3.知道向心力和向心加快度的公式也合用于变速圆周运动,会求变速圆周运动中物体在特别点的向心力和向心加快度。
二、过程与方法1.经过对匀速圆周运动的实例剖析,浸透理论联系实质的看法,提升学生剖析和解决问题的能力。
2.经过匀速圆周运动的规律也能够在变速圆周运动中使用,浸透特别性和一般性之间的辩证关系,提升学生的剖析能力。
3.经过对离心现象的实例剖析,提升学生综合应用知识解决问题的能力。
三、感情、态度与价值观1.经过对几个实例的剖析,使学生明确详细问题一定详细剖析,理解物理与生活的联系,学会用合理、科学的方法办理问题。
2.经过离心运动的应用和防备的实例剖析,使学生理解事物都是一分为二的,要学会用一分为二的看法来对待问题。
3.养成优秀的思想表述习惯和科学的价值观。
教课要点1.理解向心力是一种成效力。
2.在详细问题中能找到是谁供给向心力的,并联合牛顿运动定律求解相关问题。
教课难点1.详细问题中向心力的根源。
2.对于对临界问题的议论和剖析。
3.对变速圆周运动的理解和办理。
教课过程一、引入新课复习发问:(1)向心力的求解公式有哪几个?(2)如何求解向心加快度?引入:本节课我们应用上述公式来对几个实质问题进行剖析。
二、新课解说(一)铁路的弯道教师:投影教材 P26 的图 5. 7﹣ 1、5. 7﹣ 2、 5. 7﹣3并提出问题:1.认识铁路和火车轮子的形状。
2.理解车轮与铁轨之间的联合方式。
教师:(多媒体课件)模拟在平直轨道上匀速行驶的火车和平直轨道火车转弯情况,思虑:1.两种状况下车的受力状况有何不一样?2.列车对轨道的侧向压力与火车速度有没相关系?3.为了减小火车对轨道的侧向压力,你有什么方法。
生活中的圆周运动 说课稿 教案
4.什么叫做离心运动?如何解释离心现象?
教
学
过
程
及
方
法
环节二合作释疑环节三点拨拓展
(备注:合作释疑和点拨拓展可以按照顺序先后进行,也可以根据教学设计交叉进行设计)
过程设计
二次备课
“合作释疑”
对离心运动的理解
理解
1.离心运动的条件
当产生向心力的合外力不完全消失,而只是小于所需要的向心力时,物体将沿切线和圆周之间的一条曲线运动,远离圆心而去。
3.知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动,会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度。
过程与方法
1.学会分析圆周运动方法,会分析拱形桥、弯道等实际的例子,培养理论联系实际的能力。
2.培养学生独立观察、分析问题、解决问题的能力,提高学生概括总结知识的能力。
情感、态度与价值观
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)学习目标
1.知道水平面内的匀速圆周运动(铁路的弯道)如何分析
2.会分析竖直平面内的非匀速圆周运动(拱形桥和凹形桥,仅限最高点和最低点)
3.知道航天器中的失重现象
4.了解离心运动
(3)自学内容
1.火车转弯的特点是什么?其向心力来源于哪?
2.汽车通过拱形桥或凹形桥的最高点或最低点时,其向心力的来源是什么?
4.若F合=0,则物体做匀速直线运动。
“点拨拓展”
竖直平面内的圆周运动
模型
临界条件
细绳牵拉型的圆周运动
小球沿竖直光滑轨道内侧做圆周运动
小球恰好过最高点,应满足弹力FT=0,即mg=mv2/R,则小球在竖直平面内做圆周运动的临界速度v=gR-1/2
人教版必修2物理:5.7生活中的圆周运动教案设计
生活中的圆周运动【教课目的】1.知道假如一个力或几个力的协力的成效是使物体产生向心加快,它就是圆周运动的物体所受的向心力。
会在详细问题中剖析向心力的根源。
2.理解匀速圆周运动的规律。
3.知道向心力和向心加快度的公式也合用于变速圆周运动,会求变速圆周运动中物体在特别点的向心力和向心加快度。
4.经过对匀速圆周运动的实例剖析,浸透理论联系实质的看法,提升学生的剖析和解决问题的能力。
5.经过匀速圆周运动的规律也能够在变速圆周运动中使用,浸透特别性和一般性之间的辩证关系,提升学生的剖析能力。
6.经过对离心现象的实例剖析,提升学生综合应用知识解决问题的能力7.经过对几个实例的剖析,使学生明确详细问题一定详细剖析,学会用合理、科学的方法办理问题。
8.经过离心运动的应用和防备的实例剖析,使学生理解事物都是一分为二的,要学会用一分为二的看法来对待问题。
【教课要点】1.理解向心力是一种成效力。
2.在详细问题中能找到向心力,并联合牛顿运动定律求解有关问题。
【教课难点】1.详细问题中向心力的根源。
2.对于对临界问题的议论和剖析。
【教课方法】教师启迪、指引,讲解法、剖析归纳法、推理法、分层教课法;议论、沟通学习成就。
【教课准备】投影仪、 CAI 课件、多媒体协助教课设施等【教课过程】一、引入新课教师活动:复习匀速圆周运动知识点(发问)①描绘匀速圆周运动快慢的各个物理量及其互相关系。
②从动力学角度对匀速圆周运动的认识。
学生活动:思虑并回答下列问题。
教师活动:聆听学生的回答,评论、总结。
导入新课:学致使用是学习的最后目的,经过几个详细实例的商讨来深入理解有关知识点并学会应用。
二、进行新课1.铁路的弯道2.拱形桥3.航天器中的失重现象假如向心力忽然消逝,物体因为惯性,会沿切线方向飞出去。
如果物体受的协力不足以供给向心力,物体虽不可以沿切线方向飞出去,但会渐渐远离圆心。
这两种运动都叫作离心运动。
联合生活实质,举出物体作离心运动的例子。
人教版物理必修二5.7《生活中的圆周运动》经典教学设计
生活中的圆周运动教材分析本节是人教版高中《物理》必修2第五章第7节,也是《曲线运动》一章的最后一节。
学习本节内容既是对圆周运动规律的复习与巩固,又是后面继续学习天体运动规律的基础,具有承上启下的作用。
教材安排了铁路的弯道、汽车过拱桥、航天器中的失重现象、离心现象四个方面的内容,如果面面俱到,难免会蜻蜓点水,为了在教学中突出重点、分散难点,我将教材内容分为两课时完成。
本课为第一课时主要讨论铁路的弯道的设计意图和拱形桥问题。
学情分析通过前面的学习,学生已经对圆周运动有了较为清晰地认识,但是对于向心力概念的理解还不够深入。
高一的学生思维活跃、求知欲强,他们希望通过学习的圆周运动知识能解决实际问题,只需要通过几个圆周运动实例的问题引导,就可以让他们积极的参与到课堂中来,自主的解决问题。
教学目标知识与技能1.能分析出火车转弯向心力的来源,知道外轨比内轨高的原因;2.能定量分析汽车过拱形桥最高点和凹形桥最低点的压力问题;3.知道在解决一般圆周运动问题的方法是寻找向心力的来源。
过程与方法1.通过对生活中的圆周运动的实例,渗透理论联系实际的观点,提高学生分析和解决问题的能力;2. 经历观察思考、自主探究、交流讨论等活动,提高学生应用综合知识的能力。
情感态度价值观培养学生的实践应用能力,运用生活中的圆周运动实例,激发学生的学习兴趣和求知欲。
教学重点1.在具体问题中分析向心力来源,尤其是在铁路的弯道问题;2.能定量分析汽车过拱形桥最高点和凹形桥最低点的压力问题。
教学难点能分析出火车转弯向心力的来源,知道合力在水平方向上。
教学策略1.教法:使用情境激趣、设疑引导、适时点拨的方式引领学生的学习;2.学法:学生在教师的引领下,通过观察现象、自主探究、交流讨论等方式参与到课堂中来,体验解决实际问题的乐趣。
教学用具1.电子白板课件2.演示教具:手工制作车轮、车轨模型,水流星模型设计思路本节主要铁路的弯道、拱形桥两部分内容构成。
生活中的圆周运动说课稿
展示拱形桥、凹形桥图片, 提出问题——在最高点最低点时圆周运动的圆周和 圆心在哪个方向上? 然后放给学生小组讨论并得到结论,并做好要求: 一半小组讨论凹形桥,一半小组讨论拱形桥 并让学生分别上台展示两种情况。 其中凹形桥在前,拱形桥在后。 为下一部分内容铺垫
以下为学生展示的内容
根据牛顿第二定律
mv FN mg R
FN
2
mv mg R
2
a
根据牛顿第三定律, 汽车对桥的压力
F FN
' N
FN
根据牛顿第二定律 V2 G - FN=m R V2 FN= G -m R 由上式和牛顿第三定律可知
汽车对桥的压力FN´= FN<G(失重)
V
a
G R
O
教师拓展
汽车的速度越大
汽车对桥的压力越小
当汽车的速度增大到V= gR时,压力为零时,汽车会做什么运动? 当R等于地球半径时,又会怎样呢?
N
F
G
1. 解决火车转弯的问题。
分析受力,表示合力,列出动力学方程。
N
v F mg tan m r v gr tan
2
F
此处 v 为过此弯道的规定速度。 思考: 如果火车在转弯处的速度不等于规定速度,会发生怎样情况? 呼应开头的视频,为后面离心现象做铺垫
G
2.分组讨论,分析拱形桥、凹形桥模型。
3. 理论联系实际,对向心力公式进行升华,讨论离心运动。
前面为物体做匀速圆周的情况,得到的结论是这样的
提供物体做匀速 圆周运动的力
v F= m r
2
物体做匀速圆周 运动所需的力
“供需”相等则物体做匀速圆周运动 引出问题: 提供与需要的向心力不相等时会出现什么现象?
人教版(新课标)高中物理必修二第五章曲线运动5.7生活中的圆周运动说课稿
超过规定的速度。
2、高速转动的砂轮、飞轮等
?问题二:
要防止离心现象发生,该怎么办?
A、减小物体运动的速度,使物体作圆周运动 时所需的向心力减小
B、增大合外力,使其达到物体作圆周运动时 所需的向心力
本节小结
1、火车转弯的弯道外高内低,转弯时的向心力是由重力和支持力的合力提供。 2、汽车过拱桥时的分析思路: (1)、分析汽车的受力情况 (2)、找圆心 (3)、确定F合即F向心力的方向。 (4)、由牛顿第二定律列方程 3、离心运动以及离心运动的应用与防止。
随处可见的圆周运动
一.铁路的弯道
观看影片 注意观察铁轨弯道的特点、火车轮缘的特点
内外轨道
火车水平转弯时情况分析 一样高
F向心力的来源
由外侧轨道对
车轮轮缘的挤
压力(弹力)
F提供
F
弊端?
怎么解决这个 弊端?
当外轨略高于内轨时
火车受力
竖直向下的重力 G 垂直轨道面的支持 力N
火车的向心力来源
学习目标 1、通过火车转弯的实例分析,知道这是水平面内
的圆周运动,并会分析向心力的来源。 2、通过汽车过桥(凹形或凸形桥)的实例分析,
让学生明白凹形或凸形桥的利弊。 3、通过对离心运动的分析,理解物体做离心运动
的条件,知道离心运动的应用与防止。 学习重点: 向心力的来源 学习难点: 圆周运动的应用
5.7生活中的圆周运动
由G和N的合力 h
提供
N
F G
F向心力F合mgtan
例题
如图示 知 h , L,转
弯半径R,车轮对内
外轨都无压力,质量 为m的火车运行
N
的速率应该多大?
F
F合 F向
《生活中的圆周运动》教学设计
《生活中的圆周运动》教学设计(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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今天我说课的内容是《生活中的圆周运动》,本次说课我将分为6个步骤,一、教材分析
本课是人教版(必修2)第五章的第七节,是圆周运动的应用课,内容丰富,教材中例子的选择都各有特点,很有代表性:
铁路的弯道——是分析水平面上的匀速圆周运动,
拱形桥和凹形桥是分析竖直面上的非匀速圆周运动
航天器中的失重现象——研究失重问题
离心运动是研究向心力不足时物体的运动趋势
根据学生实际情况,本节内容安排两课时,本课只研究前两部分,铁路的弯道分析,也会放在先分析汽车在水平路面转弯之后进行,这样做的目的是为了让学生的探究从易到难。
学习本节内容既能进一步巩固学生学习过的受力分析,牛顿第二定律、向心加速度、向心力等知识,又能增强物理知识与日常生活,宇宙开发的联系,同时激发学生学习物理的兴趣,培养学生学科学爱科学用科学的思想。
二、教学目标
依据教学大纲的要求,以及本课与实际生活联系紧密的特点,我特制定如下教学目标。
(一)知识目标
1、加深对向心力的认识,会在实际问题中分析向心力的来源。
2、学会分析圆周运动的方法,并应用到拱形桥、弯道等实际
的例子中。
3、通过对几个圆周运动事例的分析,掌握牛顿第二定律分析
向心力的方法。
(二)能力目标
培养学生独立观察、分析问题、解决问题的能力,提高学生概括总结知识的能力。
(三)情感、态度与价值观目标
通过向心力在具体问题中的应用,体会圆周运动的奥妙,激发学生学习物理知识的兴趣,培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识。
三、教学重点、难点
正确认识向心力的来源是本节课的教学重点与难点。
学生常常误以为向心力是一种特殊的力,是做圆周运动的物体另外受到的力,如何正确认识向心力的来源,是解决实际问题的关键,在教学中应充分重视这一点,因此,分析向心力来源既是本节的重点又是本节的难点。
在教学中注意通过多分析实例使学生获得正确认识,抓住先分析物体所受的力(受力分析),再分析向心力的来源。
明确告诉学生受力分析只分析性质力。
四、教法学法
本节课所采用的教学法主要有:
图示法利用图片、影片、示意图等使本节内容更加形象直观简洁的展现给学生。
问题发现法通过设问的方式激发学生的探究动力
情景教学法通过创设生活情景培养学生的学习兴趣
学法
学生在学习的过程中
主动探索、积极参与
通过独立思考、分组讨论
找寻规律,寻找解决问题的思维和方法
在整个教学活动中充分体现教师主导,学生主体的教育理念
五、教学过程
为了更好实现三维教学目标,首先通过视频播放学生感兴趣的赛车事故,让学生观察思考、激发学生的求知欲,在学生观看视频的过程中提示学生注意汽车最容易发生事故的是在哪些路段,然后引入本节课所研究的两种生活模型,水平面内的圆周运动和竖直平面内的圆周运动的研究。
一、水平面内的圆周运动的研究
首先分析与学生生活紧密贴近的汽车在水平面路面转弯时向心力来源的分析
通过分析得到汽车在水平路面转弯时向心力来源于静摩擦力
(通过这一部分的学习,主要让学生知道,物体做圆周运动必然需要向心力,并学会如何从具体的问题中去找出向心力。
)从而得到解决实际问题的一般方法。
紧接着探讨课本的第一个问题:火车的转弯问题,鉴于学生对于火车轨道及火车轮子结构不是很了解,首先通过视频图片让学生对火车轨道的结构及火车轮子的结构特点有一定的了
解过后,然后让学生自主探究火车在水平轨道转弯时向心力的来源,通过探究不难发现,火车在水平轨道转弯向心力来源于外轨对火车轮缘的侧向挤压力,接下来继续引导学生思考,火车在水平轨道转弯有何弊端,并鼓励学生讨论如何去改进。
通过教师的引导,学生的讨论与思考,最后得到结论:
可将火车外轨与内轨呈现一定的高度差,并且当火车所受重力及支持力的合力恰好提供为向心力时,可以有效避免火车内外轨道受到挤压,并进一步联系实际,在实际轨道一旦建成的情况下,进一步分析火车通过轨道速度应该满足的条件,让学生充分领略用物理知识解决生活中实际问题的乐趣。
二、竖直平面内的圆周运动的研究
在这一部分中,我首先设置了三个问题。
1、汽车在水平路面匀速行驶或静止时,路面所受到的压力如何?
2、汽车在拱形桥顶点静止时,桥面所受到的压力如何?
接下来使问题进一步深化
3、汽车以速度v通过拱形桥最高点时,桥面所受到的压力又如
何?
通过层层递进的问题,使学生的思维活动不断深入,培养学生的发散性思维。
接下来转换情景,让学生独立分析汽车以速度v通过凹形桥最低点时,凹形桥所受压力的情况。
为进一步扩展学生视野,可继续引导学生思考,在生活中为什么我们的桥梁大多数建成拱形,而
凹形桥却很少,并将这一部分知识与必修一所学的超重与失重联系起来
接下来是拓展训练部分,在拓展训练部分,我设置了两个事例,第一个汽车以速度v通过倾斜弯道时向心力来源的分析,第二个,过山车通过最高点时,人对座位压力情况的分析,通过这两个事例的研究,加深学生对向心力的认识,并能将所学内容应用到更多的实际问题中,培养学生的独立思考能力及知识的迁移能力。
作业布置
作业的布置可要求学生完成思考与讨论,假如将整个地球看成一个巨大的拱形桥,汽车以多大的速率通过地面时,可对地面的压力为零,通过这一部分的思考与讨论可激发学生的求知欲、增进学生的想象力,并为进一步探索新知识,解决新问题开辟更广阔的空间。
最后是课堂小结
课堂小结将安排在板书上进行
六、板书设计
本节课的板书主要板书了两种生活中圆周运动常见模型的受力分析及其向心力的来源,这样的板书简洁直观,使本节课的重点一目了然,尊重的评委各位老师,在我的整个教学中重在引导:
通过创设情景,教师引导学生观察、分析,发现问题:通过创设疑问,教师引导学生思考、小组讨论,解决问题。
充分体现教师主导,学生主体的地位。
我的说课到此结束,谢谢大家!。