生活中的圆周运动教学案例
生活中的圆周运动教学设计
生活中的圆周运动教学设计生活中的圆周运动教学设计(精选5篇)作为一位不辞辛劳的人民教师,常常需要准备教学设计,教学设计一般包括教学目标、教学重难点、教学方法、教学步骤与时间分配等环节。
我们该怎么去写教学设计呢?下面是店铺整理的生活中的圆周运动教学设计(精选5篇),供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
生活中的圆周运动教学设计1教学目标1、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。
2、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。
3、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。
教学重难点教学重点:理解向心力是一种效果力;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。
教学难点:具体问题中向心力的来源;关于对临界问题的讨论和分析;对变速圆周运动的理解和处理。
教学工具多媒体、板书教学过程新课导入生活中的圆周运动到处可见,如运动物体转弯问题,汽车、火车、飞机、自行车、摩托车的转弯,只要你注意观察,高速公路、赛车的弯道处,都做成外高内低的路面,自行车、摩托车拐弯时都要倾斜车身……你知道这是什么原因吗?一、铁路的弯道1.基本知识(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,具有向心加速度,由于其质量巨大,因此需要很大的向心力.(2)转弯处内外轨一样高的缺点如果转弯处内外轨一样高,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.(3)铁路弯道的特点①转弯处外轨略高于内轨.②铁轨对火车的支持力不是竖直向上的,而是斜向弯道内侧.③铁轨对火车的支持力与火车所受重力的合力指向轨道的圆心,它提供了火车以规定速度行驶时的向心力.2.思考判断(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)火车通过弯道时具有速度的限制.(√)探究交流除了火车弯道具有内低外高的特点外,你还了解哪些道路具有这样的特点?【提示】有些道路具有外高内低的特点是为了增加车辆做圆周运动的向心力,进而提高了车辆的运动速度,因此一些赛车项目的赛道的弯道要做得外高内低,比如汽车、摩托车、自行车赛道的弯道,高速公路的拐弯处等.二、拱形桥1.基本知识2.思考判断(1)汽车在水平路面上匀速行驶时,对地面的压力等于车重,加速行驶时大于车重.(×)(2)汽车在拱形桥上行驶,速度较小时,对桥面的压力大于车重;速度较大时,对桥面的压力小于车重.(×)(3)汽车过凹形桥底部时,对桥面的压力一定大于车重.(√)探究交流地球可以看做一个巨大的拱形桥,桥面半径等于地球半径,试讨论:地面上有一辆汽车在行驶,地面对它的支持力与汽车的速度有何关系?驾驶员有什么感觉?【提示】根据汽车过凸形桥的原理,地球对它的支持力随v的增大,FN减小.当这时驾驶员与座椅之间的压力为零.他有飞起来的感觉,所以驾驶员有失重的感觉.三、航天器中的失重现象及离心现象1.基本知识(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不足以提供所需向心力.2.思考判断(1)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.(√)(2)航天器中处于完全失重状态的物体不受重力作用.(×)(3)航天器中处于完全失重状态的物体所受合力为零.(×)探究交流雨天,当你旋转自己的雨伞时,会发现水滴沿着伞的边缘切线飞出(如图所示),你能说出其中的原因吗?【提示】旋转雨伞时,雨滴也随着运动起来,但伞面上的雨滴受到的力不足以提供其做圆周运动的向心力,雨滴由于惯性要保持其原来的速度方向而沿切线方向飞出.四、火车转弯问题【问题导思】1.火车转弯时,轨道平面是水平面吗?2.火车转弯时,向心力是怎样提供的?3.火车转弯时,速度大小变化,轨道受到的侧向压力大小变化吗?1.轨道分析火车在转弯过程中,运动轨迹是一圆弧,由于火车转弯过程中重心高度不变,故火车轨迹所在的平面是水平面,而不是斜面.火车的向心加速度和向心力均沿水平面指向圆心.2.向心力分析如图所示,火车速度合适时,火车受重力和支持力作用,火车转弯所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供,合力沿水平方向,大小F=mgtan θ.为弯道半径,θ为轨道所在平面与水平面的夹角,v0为转弯处的规定速度).4.轨道压力分析(1)当火车行驶速度v等于规定速度v0时,所需向心力仅由重力和弹力的合力提供,此时火车对内外轨道无挤压作用.(2)当火车行驶速度v与规定速度v0不相等时,火车所需向心力不再仅由重力和弹力的合力提供,此时内外轨道对火车轮缘有挤压作用,具体情况如下:①当火车行驶速度v>v0时,外轨道对轮缘有侧压力.②当火车行驶速度v0时,内轨道对轮缘有侧压力.误区警示汽车、摩托车赛道拐弯处,高速公路转弯处设计成外高内低,也是尽量使车受到的重力和支持力的合力提供向心力,以减小车轮受到地面施加的侧向静摩擦力.例: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)若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.【审题指导】(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)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.【答案】(1)105 N (2)0.1总结解决这类题目首先要明确物体转弯做的是圆周运动,其次要找准物体做圆周运动的平面及圆心,理解向心力的来源是物体所受合力.五、竖直面内的圆周运动【问题导思】1.关于竖直面内的圆周运动,一般只讨论哪两种模型?2.对“绳模型”,质点过最高点的临界条件是什么?3.对“杆模型”,质点过最高点的临界条件是什么?1.绳模型小球在细绳作用下在竖直平面内做圆周运动,小球沿竖直光滑轨道内侧做圆周运动,都是绳模型,如图所示.(1)向心力分析①小球运动到最高点时受向下的重力和向下的绳子拉力(或轨道弹力)作用,由这两个力的合力充当向心力②小球运动到最低点时受向下的重力和向上的绳子拉力(或轨道弹力)作用,由这两个力的合力充当向心力(2)临界条件小球恰好过最高点时,应满足弹可得小球在竖直面内做圆周运动的临界速度(3)最高点受力分析2.杆模型小球被一轻杆拉着在竖直平面内做圆周运动,小球在竖直放置的光滑细管内做圆周运动,都是杆模型,如图所示.(1)向心力分析①小球运动到最高点时受杆(或轨道)的弹力和向下的重力作用,由这两个力的合力充当向心力.若弹力向上:②小球运动到最低点时受向上的杆(或轨道)弹力和向下的重力作用,由这两个力的合力充当向心力(2)临界条件由于杆和管能对小球产生向上的支持力,故小球能在竖直平面内做圆周运动的临界条件是运动到最高点时速度恰好为零.(3)最高点受力分析特别提醒1.绳模型和杆模型中小球做的都是变速圆周运动,在最高点、最低点时由小球竖直方向所受的合力充当向心力.2.绳模型和杆模型在最低点的受力特点是一致的,在最高点杆模型可以提供竖直向上的支持力,而绳模型不能.例:长度为0.5 m的轻杆OA绕O点在竖直平面内做圆周运动,A端连着一个质量m=2 kg的小球.求在下述的两种情况下,通过最高点时小球对杆的作用力的大小和方向.(g取10 m/s2)(1)杆做匀速圆周运动的转速为2.0 r/s;(2)杆做匀速圆周运动的转速为0.5 r/s.【审题指导】(1)球在最高点时,杆对小球的弹力有支撑力和拉力两种可能.(2)要求出球在最高点时,杆恰好无弹力的转速,再进行列式分析.【答案】(1)小球对杆的拉力为138 N,方向竖直向上.(2)小球对杆的压力为10 N,方向竖直向下.六、离心运动【问题导思】1.离心现象的实质是什么?2.物体什么时候才做离心运动?3.离心运动与近心运动有什么区别?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、近心运动的判断如图所示,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Fn与所需向心力的大小关系决定由以上关系进一步分析可知:原来做圆周运动的物体,若速率不变,所受向心力减少或向心力不变,速率变大,物体将做离心运动;若速度大小不变,所受向心力增大或向心力不变,速率减小,物体将做近心运动.误区警示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.例:如图所示,高速公路转弯处弯道圆半径R=250 m,汽车轮胎与路面间的动摩擦因数μ=0.25.若路面是水平的,问汽车转弯时不发生侧向滑动(离心现象)所许可的最大速率vm为多大?当超过v时,将会出现什么现象?(g取10 m/s2)【审题指导】(1)明确向心力的来源.(2)理解离心运动产生的原因.【答案】90 km/h 汽车做离心运动或出现翻车七、航天器中的完全失重现象例:如图所示,宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中处于完全失重状态,下列说法正确的是( )A.宇航员仍受重力的作用B.宇航员受力平衡C.宇航员所受重力等于所需的向心力D.宇航员不受重力的作用【答案】AC1.航天器中物体的向心力向心力由物体的重力G和航天器的支持力FN提供,即2.当航天器的速度,此时航天器机器内部物体均处于完全失重状态3任何关闭了发动机又不受阻力的飞行器中,都是一个完全失重的环境.规律总结:物体处于完全失重状态的特征1.物体都具有向下的加速度,加速度大小为g.2.物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力消失,物体间不再相互挤压.3.物体仍受重力作用,并不是重力消失了.4.物体的速度不断变化,物体具有加速度,处于非平衡状态.生活中的圆周运动教学设计2【教材分析】本节是人教版高中《物理》必修2第五章第7节,是《曲线运动》一章的最后一节。
生活中的圆周运动教案新人教版必修
生活中的圆周运动教案新人教版必修一、教学目标1. 让学生了解圆周运动的概念及其在生活中的应用。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生关注生活中的圆周运动现象,提高学生的观察和思考能力。
二、教学内容1. 圆周运动的概念及其特点2. 生活中的圆周运动实例分析3. 圆周运动的物理原理三、教学重点与难点1. 重点:圆周运动的概念及其在生活中的应用。
2. 难点:圆周运动的物理原理的理解和应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探索圆周运动的特点和原理。
2. 利用生活中的实例,让学生直观地理解圆周运动的概念。
3. 运用小组讨论法,培养学生的合作意识和解决问题的能力。
五、教学过程1. 导入:通过展示生活中常见的圆周运动现象,如车轮运动、旋转门等,引导学生关注圆周运动。
2. 圆周运动的概念及其特点:讲解圆周运动的概念,分析其特点,如速度、加速度、向心力等。
3. 生活中的圆周运动实例分析:分析自行车轮子、摩天轮等实例,让学生理解圆周运动在生活中的应用。
4. 圆周运动的物理原理:讲解圆周运动的物理原理,如向心力、角速度、周期等。
5. 小组讨论:让学生结合生活中的实例,讨论圆周运动的特点和原理。
6. 总结与拓展:总结本节课的主要内容,布置课后作业,鼓励学生观察生活中的圆周运动现象。
教案篇幅有限,这只是一个简要的教学设计。
您可以根据实际教学需要,对教学内容、方法和过程进行调整和补充。
希望对您有所帮助!六、教学评估1. 课后作业:要求学生观察生活中的圆周运动现象,并运用所学的物理原理进行分析和解释。
2. 小组讨论报告:评估学生在小组讨论中的参与程度和提出的观点。
3. 课堂提问:评估学生对圆周运动概念和原理的理解程度。
七、教学资源1. 图片和视频素材:展示生活中的圆周运动现象,如车轮运动、旋转门等。
2. 物理实验器材:用于演示圆周运动的相关实验。
3. 教学PPT:提供直观的视觉效果,帮助学生理解圆周运动的概念和原理。
生活中的圆周运动教学设计与反思
《生活中的圆周运动》教学案例【教学目标】1.进一步加深对向心力的相识,会在实际问题中分析向心力的来源.2.培育学生独立视察、分析问题、解决问题的实力.提高学生概括总结学问的实力.教学重难点重点:分析详细问题中向心力的来源.难点:离心运动现象的理解.教学手段Powerpoint演示文稿.教学过程导入新课老师展示生活中的圆周运动实例的图片,引人新课.学生视察思索,逐步进入学习状态.复习问题物体做圆周运动须要向心力的作用,向心力的来源是怎样的呢?学生思索,集体回答.老师生活中有许多物体在做圆周运动,它们的向心力是由哪些力来供应呢?这节课我们结合生活中一些详细的问题来分析向心力的来源问题.板书第八节生活中的圆周运动进行新课一、火车转弯老师展示火车图片.火车沿直线运动的状况学生分析火车车轮的特别结构.老师提问请依据你了解的以及你刚才从图片中视察到的状况,说一说火车的车轮结构如何,轨道的结构如何.学生思索探讨,分析得出结论:车轮内侧轮缘半径大于车轮半径.轨道将两车轮的轮缘卡在里面.问题1火车在平直的轨道上匀速行驶时,所受的合力如何?学生火车在平直的轨道上匀速行驶时,所受的合力等于零.老师展示火车转弯行使的图片,并提示学生留意视察火车的运动状况. 问题2假如轨道是水平的,火车转弯时火车做曲线运动,所受外力怎么样?学生视察思索,探讨分析.个别学生回答轨道水平常,重力和支持力,轨道对轮缘的支持力,以及向后的摩擦力.问题3假如轨道是水平的,火车转弯时,做曲线运动,须要的向心力由哪些力来供应呢学生沟通,分析问题个别学生回答应当由火车轮缘所受的向里的支持力(BP:轨道时它的侧压力)来供应.问题4大家知道,火车质量很大,行驶速度也不是很小,如此以来,长时间后,轨道会怎么样呢?学生探讨后回答假如靠这种方法获得向心力,轮缘及外轨的相互作用力会很大,长期以来,轨道就会受到损坏.问题5如何来改进,才能够使轨道不简单损坏呢?提示:从分析向心力的来源着手.学生沟通,得出结论.设计:使路面对圆心一侧倾斜一个很小的角度,使外轨略高于内轨.在转弯处使外轨略高于内轨,重力和支持力的合力供应了向心力,这样,外轨就不受轮缘的挤压了.老师展示(1)火车转弯时候的图片,提示学生视察轨道的状况.(2)火车转弯时的受力图,强调轨道支持的方向.板书:火车受力图如图,列方程得出向心力的表达式.老师总结(1)假如在转弯处使外轨道略高于内轨道,火车受力不是竖直的,而是斜向轨道内侧.它及重力的合力指向圆心,成为使火车转弯的向心力. (2)假如依据R和火车行驶速度V适当调整内外轨道的高度差,使转弯时所须要的向心力完全由重力G和支持力FN的合力供应,这样外轨道就不再受轮缘的挤压了.问题6当轨道平面及水平面之间的夹角。
生活中的圆周运动》教学设计
生活中的圆周运动》教学设计1、教材分析:生活中的圆周运动》是新课程人教版必修2第五章的最后一节。
本节课是在学生研究了圆周运动、向心加速度、向心力之后的一节应用课。
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,并且结合日常生活中的某些体验,加深物理知识在头脑中的印象。
这一节既是本章关于圆周运动的总结,同时又对于下一章的万有引力与航天的知识,起到承上启下的作用。
2、教学目标:1)知识与技能:A、能定性分析火车外轨比轨高的原因,能定量计算火车转弯的临界速度;B、能定量分析汽车过拱桥最高点和凹形桥最低点的压力问题;C、知道航天器中航天员失重的原因;D、知道离心运动及其产生条件,了解离心运动的应用于防止;2)过程与方法:A、进一步加深对向心力的认识,会用牛顿第二定律分析向心力的来源;B、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;C、充分展现中学生核心素养的基本原则。
3)情感、态度和价值观:A、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意识;B、通过一些事例,使学生初步建立严谨的科学态度和研究物理的责任感和自豪感;C、体会圆周运动的奥妙,培养学生研究物理知识的求知欲;D、充分体现中学生核心素养的价值定位。
3、教学重、难点:1)教学重点:分析具体问题中向心力的来源。
依据:学生常常误认为向心力是一种特殊的力,是做匀速圆周运动的物体另外受到的力,课本中明确指出这种看法是错误的,应正确认识向心力的来源,并且对向心力的来源分析地比较仔细,因此教学中应充分重视这一点。
2)教学难点:A、能把所认识到的圆周运动按照水平、竖直方面进行分类,按照步骤进行问题分析;B、具体的火车结构。
难点突破:用分类的方法把相同的物理情景归为一类,然后找到他们共同的解题方法;对学生不太熟悉的火车车轮结构等问题借助演示图片加以说明,使学生更易理解。
二、学情分析学生已经初步掌握了匀速圆周运动、向心力、向心加速度的概念,但对于向心力的来源还不够清晰,这会影响他们对知识的应用和解决实际问题的能力。
高中物理《生活中的圆周运动》优质课教案、教学设计
《生活中的圆周运动》教学设计【教学目标】1.知识与技能:(1)通过分析公路和铁路中拐弯中的受力,能找出拐弯问题中向心力的来源,并能熟练应用牛顿第二定律列出向心力的方程。
(2)通过对拱形桥和凹形桥的受力分析,能找出向心力的来源,并能熟练应用牛顿第二定律列出向心力的方程。
(3)通过思考课本28 页“思考与讨论”,体会物理模型的奇妙2.过程与方法:(1)通过对圆周运动的实例分析,渗透渗透理论联系实际的观点,提高分析和解决问题的能力。
(2)通过课前的调查准备,培养学生科学探究的精神,经历观察的过程3.情感态度价值观:(1)通过合作探究,使学生养成与他人合作、交流、反思的习惯,培养与他人共同探究的团队精神。
(2)通过充当小老师,假设自己是工程师等方式体验和分享探究成功的喜悦,对科学探究产生浓厚的兴趣(3)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。
【教学重点】分析具体问题中向心力的来源。
依据:学生常常误认为向心力是一种特殊的力,是做匀速圆周运动的物体另外受到的力,课本中明确指出这种看法是错误的,以及如何正确认识向心力的来源,并且对向心力的来源分析地比较仔细,因此教学中应充分重视这一点。
【教学难点】在具体问题中分析向心力来源,尤其是在火车转弯问题中。
具体办法:对学生不太熟悉的火车车轮结构等问题借助视频、图片加以说明,使学生更易理解。
【教法分析】(一)教学方法:创设情景法,集体讨论法,多媒体教学法。
(二)教学手段:多媒体辅助教学,主要PowerPoint 演示文稿以及图片,并辅以视频。
【教法分析】(一)学习方法:自主探究法,分析归纳法,总结反思法(二)通过展示图片、视频创设情境,以提问的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,整堂课由学生完成,帮助学生自觉、生动地进行思维活动。
使学生既学到了知识又掌握了学习方法,既培养了能力又发展了智力。
《生活中的圆周运动》教案
《生活中的圆周运动》教案【教学目标】1、知识与能力①在变速圆周运动中,能用向心力和向心加速度的公式求最高点和最低点的向心力和向心加速度。
培养综合应用物理知识解决问题的能力。
②会在具体问题中分析向心力的来源。
③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。
2.过程与方法通过向心力的实例分析,体会向心力的来源,并能结合具体情况求出相关的物理量。
关注匀速圆周运动在生活生产中的应用。
3、情感态度与价值观通过解决生活、生产中圆周运动的实际问题,养成仔细观察、善于发现、勤于思考的良好习惯,通过教师的引导,让学生知道超速行车对自己和社会的危害,增强学生的安全意识和法律意识,渗透交通法规。
【教学重点】1、掌握匀速圆周运动的向心力公式及与圆周运动有关的几个公式2、能用上述公式解决有关圆周运动的实例【教学过程】一、引入新课教师活动: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匀速圆周运动的特征?导入新课:学以致用是学习的最终目的,在生活中有很多的圆周运动。
课件展示:赛车转弯、过山车、航天员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。
二、新课教学例1: 铁路转弯处的圆弧半径是1435m,内外轨的间距为1.435m规定火车通过这里的速度是72km/h,内外轨的高度差应为多少才能使轨道不受轮缘的挤压?总结:物体在水平面的匀速圆周运动,从力的角度看其特点是合外力的方向一定在水平方向上,由于重力方向在竖直方向,因此物体除了重力外,至少再受到一个力,才有可能使物体产生在水平面匀速圆周运动的向心力.思维拓展极其应用:还有哪些实例和这一模型相同?自行车转弯,高速公路上汽车转弯、特技摩托表演(视频简单演示)等等.一汽车过拱形桥(展示图片拱形桥凸形桥平直桥)通过提问,引导学生进入状态。
问题1:如果汽车在水平路面上匀速行驶或静止时,分析汽车的受力情况?问题2:如果汽车在拱形桥上,以某一速度v通过拱形桥的最高点的时候,桥面受到的压力如何?引导学生分析受力情况,由牛顿第二定律和向心力公式并逐步求得桥面所受压力。
生活中的圆周运动教学设计优质课教案
生活中的圆周运动教学设计优质课教案一、教学目标:1. 知识目标:1)掌握圆周运动的定义及其相关概念;2)能够运用角度和弧度衡量角度大小;3)了解圆周运动的等速运动和变速运动,以及它们的应用。
2. 能力目标:1)能够观察和研究物体的圆周运动;2)能够运用所学知识解决有关环绕运动的问题。
3. 情感目标:1)培养学生对数学知识的兴趣和爱好;2)启发学生对物理现象的探究和思考。
二、教学内容:圆周运动的概念和相关概念、角度和弧度的衡量、等速圆周运动和变速圆周运动的应用。
三、教学过程:一、引入1. 介绍圆周运动,引发学生对圆周运动的好奇心;2. 展示一些实际生活中的圆周运动,比如地球绕太阳运动等;3. 学生讨论探究,了解圆周运动的基本情况。
二、知识讲解1. 圆周运动的定义及其相关概念2. 角度和弧度的衡量3. 等速圆周运动和变速圆周运动三、讨论/练习1. 学生观察图片或视频,理解和探究圆周运动的特点;2. 学生尝试练习角度的计算和弧度的计算;3. 学生思考等速圆周运动和变速圆周运动的区别以及它们的应用。
四、课堂小结1. 总结本节课所学知识;2. 强调所学知识的应用;3. 鼓励学生继续探究和研究圆周运动的相关问题。
四、板书设计圆周运动角度和弧度等速圆周运动和变速圆周运动五、课后作业1. 完成课本相关习题;2. 在生活中寻找并记录圆周运动的实例;3. 思考以圆周运动为基础的实际问题,并尝试解决。
六、教学反思通过本节课的教学,学生对圆周运动有了更深入的了解,加强了对圆周运动的感性认识。
同时,通过课堂讨论和练习,学生还加强了对角度和弧度的计算和应用。
为了更好地帮助学生掌握圆周运动的知识,我们可以增加一些实践环节,让学生手动模拟圆周运动,从而更好地理解和掌握圆周运动的特点。
此外,我们还应该注重提高学生的独立思考和解决问题的能力,从而激发学生对数学和物理的兴趣和爱好。
七、教学活动设计1. 导入活动首先,我将介绍圆周运动的概念,并引导学生分享一些实际生活中的圆周运动现象。
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1.了解圆周运动的概念和特点;2.掌握圆周运动的计算方法;3.能够应用圆周运动的知识解决实际问题。
二、教学内容1.圆周运动的概念和特点;2.圆周运动的计算方法;3.圆周运动在生活中的应用。
三、教学重点1.圆周运动的概念和特点;2.圆周运动的计算方法。
四、教学难点圆周运动在生活中的应用。
五、教学方法1.讲授法:通过讲解圆周运动的概念和特点,让学生了解圆周运动的基本知识;2.演示法:通过实际演示圆周运动的计算方法,让学生掌握圆周运动的计算方法;3.实践法:通过实际应用圆周运动的知识解决实际问题,让学生掌握圆周运动的应用能力。
六、教学过程1. 圆周运动的概念和特点1.讲解圆周运动的概念和特点;2.通过实例让学生了解圆周运动的特点。
2. 圆周运动的计算方法1.讲解圆周运动的计算方法;2.通过实例让学生掌握圆周运动的计算方法。
3. 圆周运动在生活中的应用1.介绍圆周运动在生活中的应用;2.通过实际应用圆周运动的知识解决实际问题。
七、教学评价1.学生能够正确理解圆周运动的概念和特点;2.学生能够熟练掌握圆周运动的计算方法;3.学生能够应用圆周运动的知识解决实际问题。
八、教学反思1.教学方法:本次教学采用了讲授法、演示法和实践法相结合的教学方法,使学生能够更好地理解和掌握圆周运动的知识;2.教学内容:本次教学内容较为简单,需要在以后的教学中加强圆周运动在生活中的应用;3.教学效果:本次教学效果良好,学生能够正确理解和掌握圆周运动的知识。
生活中的圆周运动导学案公开课教案教学设计
生活中的圆周运动导学案公开课教案教学设计第一章:生活中的圆周运动简介1.1 教学目标:了解圆周运动的概念及其在生活中的应用。
认识圆周运动的特点和基本原理。
1.2 教学内容:圆周运动的概念:圆周运动的定义及其特点。
生活中的圆周运动实例:自行车轮子、旋转门、摩天轮等。
圆周运动的应用:生活中的圆形物品和机械装置。
1.3 教学方法:采用问题导入法,引导学生思考生活中的圆周运动实例。
通过实物展示或图片展示,让学生直观地了解圆周运动的特点。
利用动画或视频资料,展示圆周运动的应用场景。
1.4 教学活动:让学生举例说明生活中的圆周运动,并进行展示。
引导学生观察和分析圆周运动的特点和原理。
组织学生进行小组讨论,探讨圆周运动在生活中的应用。
第二章:圆周运动的基本原理2.1 教学目标:理解圆周运动的基本原理,包括向心力和角速度。
掌握圆周运动的计算方法,如线速度和角速度的计算。
2.2 教学内容:向心力:向心力的概念及其作用。
角速度:角速度的概念及其计算方法。
线速度:线速度的概念及其与角速度的关系。
2.3 教学方法:采用讲解法,向学生讲解圆周运动的基本原理。
通过示例和计算练习,让学生理解和掌握圆周运动的计算方法。
2.4 教学活动:向学生讲解圆周运动的基本原理,包括向心力和角速度的概念。
进行角速度和线速度的计算练习,让学生巩固计算方法。
组织学生进行小组讨论,探讨圆周运动计算在实际问题中的应用。
第三章:自行车轮子的圆周运动3.1 教学目标:了解自行车轮子的结构和工作原理。
分析自行车轮子的圆周运动特点及其对骑行的影响。
3.2 教学内容:自行车轮子的结构:轮子各部分的名称和作用。
自行车轮子的圆周运动特点:线速度、角速度和向心力的计算。
自行车轮子圆周运动对骑行的影响:速度、稳定性和省力性。
3.3 教学方法:采用实物展示法,让学生直观地了解自行车轮子的结构。
利用计算练习,分析自行车轮子的圆周运动特点。
进行骑行体验活动,让学生感受自行车轮子圆周运动对骑行的影响。
生活中的圆周运动 说课稿 教案 教学设计
生活中的圆周运动一.教学目标:(1)进一步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)通过对几个圆周运动的实例分析,掌握用牛顿第二定律分析向心力的方法;(3)培养学生分析问题,解决问题的能力及将物理知识应用于生活和生产实践的意识。
二.教学重点:(1)分析匀速圆周运动中向心力的来源;(2)熟练应用向心力公式和向心加速度公式。
三.教学难点:(1)在具体问题中分析向心力的来源,尤其火车转弯问题中;(2)掌握处理圆周运动中特殊点的方法。
四.教学方法:引导法讲授法讨论法分析归纳法五.教具:导学案六.教学过程让学生提前阅读课本第26,27页内容,并填写导学案中空出的内容。
(讨论的部分可以暂不填)1.复习旧知上节课我们学习了向心力,那么首先我们来回顾一下匀速圆周运动中向心力的定义、方向、表达式、来源及向心加速度和切向加速度对速度的影响,然后提问学生回答后与学生一起回顾向心力的求解过程。
【过渡】这节课我们就来学习生活中圆周运动的实例分析。
即第7节生活中的圆周运动。
(板书)本节主要包括两个内容:一是汽车过桥问题;二是火车转弯问题。
(板书)2.新课教学A.汽车在桥上对桥的压力问题引入:汽车过桥是生活中常见的现象,那么我们来分析一下汽车通过桥时对桥的压力问题。
提问学生:汽车在水平路面上匀速行驶或静止时受力问题和汽车过凸型桥与凹型桥时做什么样的运动?1)【过渡】那么汽车在凸形桥的最高点时对桥的压力是怎样的?提问学生:【思考并回答】的四个问题。
引导学生:分析受力情况,逐步求得桥面所受的压力。
主要让学生体会并掌握求解向心力过程:a.确定研究对象;b. 分析受力情况;c.找圆心;d.确定合力即向心力的方向;e.列方程,得结论。
结论:汽车在凸形桥的最高点时受重力,桥给车的支持力,所以向心力就是这两个力的合力提供。
因为圆心在下方,则有F合=mg-F N=mv2R。
又因牛顿第三定律:F N=F N’则F N’=mg-mv2R,则汽车在凸形桥上运动时,对桥的压力小于重力。
《圆周运动在生活中的应用》教学案例
加 以解 释 。 点 评 : 设 学 习情 景 . 发 学 生 的 学 习 兴 趣 , 学 生 带 着 创 激 让 深 感 痛 心 并 急 于 想 知道 事 故 发 生 原 因的 心 情 走 进 新 知 识 , 同
时 教 育 同学 们 相 信 科 学 。 除 迷 信 , 立 正 确 的价 值 观 。 破 树 教 师 : 家都 知 道 圆周 运 动 需要 向 心 力 , 能 谈 谈 对 向心 大 你
理 化 空间
耐 刚
《 圆周运动在生活中的应用》 教学案例
申志琴
山 西省 潞 城 பைடு நூலகம் 第 四 中学 0 7 0 450
教材分析
《 圆周 运 动 在 生 活 中 的应 用 》 新 课 标 人 教 版 《 理 》 修 是 物 必 2中第 二 章第 八 节 的 内容 。本 节 课 的要 求 是 学 生 在 学 习 了 描 述 圆周 运 动 的基 本 物 理 量 及 物 理 量 之 间 关 系 的基 础 上 ,培 养 学 生将 基 础 知 识 应 用 到 实 际 生 活 中去 的 能 力 。这 不 仅 有 助 于 后 续 知 识 的学 习 .也 有 助 于 学 生 在 了解 物 理 学 的特 点 和研 究 方 法的基础上 让学生把所学 的物理理论知识 与实际相结 合 。 创 造新 生 活 , 正 做 到 “ 有 所 用 ” 学 以 致 用 ” 真 学 “ 。
力 的认 识 吗 ?
学 生 l 向心 力 是 由 其 他 力 提 供 的 , 是 一 种 合 力 — — 以 : 他 效果命名 的。 学 生 2 向心 力 是 指 向 圆 心 的 。 : 学情分析 学 习本 节 内容 之 前 ,学 生 已经 学 习 了描 述 圆周 运 动 的 物 学 生 3 向心 力 是 变 力 。 : 理 量 和 匀 变速 直 线 运 动 中运 用 分 段 处 理 求 位 移 的方 法 ,对 于 教 师 : 们就 先 从 受 力 分 析 人 手 , 析 一 下 发 生 事 故 处 的 我 分 曲 线运 动 中 弯 曲程 度 部 分 采 用 分 段 方 法 相 对 容 易 接 受 。这 一 汽车 受 力 情 况 如 何 ? 阶段 的学 生 , 较 强 好 奇 心 和 求 知 欲 , 知 识 也 有 一 定 的 总 结 有 对 学 生 1重 力 、 持力 、 擦 力 、 : 支 摩 向心 力 能 力 , 物 理 知 识 在 生 活 中 的 应用 会有 很 大兴 趣 。 学 生 对 知 对 但 学 生 2 重力 ( 直 向下 )支 持 力 ( 直 向上 )摩 擦 力 ( : 竖 、 竖 、 沿 识 的应 用还 不是 非 常 熟 练 , 至会 产 生 一 些 错 误 的认 识 , 时 汽 车前 进 的反 方 向 ) 甚 有 向心 力 ( 向 圆心 ) 指 把 向 心 力 当作 是 物 体 所 受 的一 种 新 力 分 析 。 因此 有 待 进 一 步 教 师 :讨 论 一 下 以 上 两 位学 生 的看 法 是 否 正 确 并 画 出示 培养和提高。 意图? 教学 目标 学 生 : 力 ( 直 向 下 ) 支持 力 ( 直 向 上 )静 摩擦 力 ( 重 竖 、 竖 、 指 知 识 与 技 能 向 圆心 — — 提 供 圆 周 运 动 的 作用 力 ) 1加 深 学 生 对 向心 力 的 认 识 . 在 实 际 问 题 中 分 析 向 心 . 会 点 评 : 统 式 教学 是 教 师 代 替 学 生 受 力 分 析 。 接 告 诉 学 传 直 力 的来 源 生结 果 静 摩 擦 力 提 供 向心 力 , 样 是 节 省 了时 间 , 学 生 没 有 这 但 如 学 2学 生会 用 牛 顿 第 二 定 律 解 决 生 活 中 较 简 单 的 圆周 运 动 学 会 处 理 问题 的思 路 。 果 我 们 从 受 力 分 析人 手 , 生经 过 讨 . 论 能 体 会 到 向心 力 是 一 种 以效 果 命 名 的 力 而 不 是 受 到 向心 的 问题 。 3培 养 学 生 独 立 观 察 、 析 问 题 、 决 问 题 的 能 力 , 高 力 。 . 分 解 提 学 生概 括 总 结 知识 的 能力 。 教 师 : 车 转 弯需 要 满 足什 么 关 系 ? ( 出 动 力学 方 程 ) 汽 列 过 程 与 方 法 学 生 : m 和 = 1 用 拐 弯 和 过 桥 的实 例 分 析 , 高 学 生 分 析 、 决 问 题 . 利 提 解 教师 : 车 要 安全 转 弯需 要 什 么 条 件 ? 汽 能力 . 理论联系实际的能力 。 及 学生 : 摩 擦 力 大 、 度 小 、 大 转 弯 半径 、 要 超 载 。 静 速 增 不 2能 从 日常 生 活 中 发 现 与 圆周 运 动 有 关 的 知 识 . 能 用 . 并 教师 : 载 不 能使 汽 车安 全 转 弯 吗 ? 超 所 学 知 识解 决 生 活 中发 现 的 问题 。 学 生 : 生 分 析后 得 出— — 汽 车 安 全 转 弯 与质 量 无 关 。 学 情 感 、 度 与 价 值 观 态 教师 : 车 要 安 全 转 弯需 要 的临 界 条 件是 什 么 ? 汽 体 会 物 理 知 识在 生活 中 的具 体 运 用 。更 有 助 于激 发 学 生 学 生 :地 面提 供 的 最 大 静摩 擦 力 等 于 汽 车转 弯 需 要 的 向 学 习 物 理 的 兴趣 。 心力。 教 学 重 点 、 点 难 教 师 : 摩 擦 力 能 提供 向心 力 , 否有 其 他 力 也 能提 供 向 静 是 1 析具 体 问题 中 向心 力 的来 源 。 . 分 心力? 2利 用 牛顿 第 二 定 律 列 方 程 。 . 片 刻后 教 师提 供 一 组 视 频 骑 自行 车 “ 飞檐 走 壁 ” 视频 。 教学过程 教 师 : 析 骑 自行 车 “ 檐 走 壁 ” 不 下 来 的原 因? 分 飞 掉 引 入 新 课 学 生 : 力 分 析 如 图 21所 示 受 . 教 师 :首 先 播 放 一组 关 于交 通 事故 多 发 视 频 .2 1 年 9 (0 1
物理课STEAM案例《生活中的圆周运动》
物理课STEAM案例《生活中的圆周运动》就物理学科而言,其本身就与技术和工程有潜在的联系。
在中学物理教学中开展STEM教育模式:学生通过教师创设的物理情境,经历理论回顾、问题分析、方案设计、模型制作以及改进应用等步骤,逐步学会运用物理学知识解决实际的工程技术问题。
教学目标情境引入设置问题播放视频:教师播放胶济铁路脱轨事故新闻,通过新闻案例,创设物理情境,引导学生思考为何火车超速会引起脱轨。
设计意图:利用真实的新闻案例,给学生强烈的视觉冲击,激发研究兴趣。
知识讲解理清思路演示实验1:教师演示水流星实验,即提着水桶使其在竖直平面内做圆周运动。
学生观察桶内水的运动状态。
教师提问:水为什么没有洒出来?受力分析:教师带领学生以桶运动至最高点为例进行受力分析(如图1),引导学生得出重力,桶底的弹力提供了向心力,且重力全部提供了向心力,因此水未洒出。
教师追问:如果减慢环绕速度,实验能否成功?演示实验2:教师减慢速度环绕水桶,环绕过程中水洒出。
教师提问:为何速度减慢,水会洒出来?回顾知识:教师在学生思考时予以提示,向心力的表达式这个式子表示了一定质量的物体,以一定的线速度,一定的轨道半径做匀速圆周运动时,需要向心力的大小,即体现出向心力的需求量。
但要解决实际问题,重要的是把向心力的来源分析清楚,即分析向心力的提供量。
水流星实验中,只有当向心力的需求量等于提供量,实验才能成功,减慢了环绕速度,使得减小,重力不需要全部用来提供向心力,因此水洒了出来。
教师提问:根据这一思路,能否解决火车脱轨问题?形成初步猜想:教师引导学生思考,火车本身质量很大,又以高速经过弯道,即很大,按照上述思路,一定是给火车提供向心力的“源头”出现了问题。
火车在铁轨上行驶,那么向心力的来源一定与铁轨有关。
设计意图:注重学生的前认知,引导学生在前认知基础上进行深层加工。
通过分析生活中的物理情景和两次实验现象,对向心力概念、公式进行回顾,强化其科学基础(S),再将公式与实际问题相结合,帮助学生理清解决圆周运动问题的基本思路,即①找到向心力的来源即提供量;②计算向心力的需求量;③根据提供量、需求量的关系判定能否做圆周运动。
生活中的圆周运动教学设计优质课教案
生活中的圆周运动教学设计优质课教案一、教学目标通过本堂课的教学,学生应能够:1.基本理解圆周运动的概念和特性;2.掌握圆周运动的基本公式和计算方法;3.运用圆周运动的知识解决生活中的实际问题。
二、教学准备1.教师准备:投影仪、黑板、课件、实物示例等;2.学生准备:课本、笔、纸。
三、教学过程1. 导入(5分钟)教师通过投影仪展示一些日常生活中的圆周运动的例子,如钟摆的摆动、地球的公转等。
引导学生思考这些例子有什么特点,并引出本节课的主题。
2. 知识讲解(15分钟)教师介绍圆周运动的概念和特性,并通过课件和黑板向学生展示相关公式和计算方法。
在讲解过程中,教师可以结合实际场景,如车轮的转动、风车的旋转等,让学生更好地理解圆周运动的概念。
3. 团队合作探究(30分钟)将学生分为若干小组,每个小组由3-4名学生组成。
教师将准备好的实物示例分发给每个小组,如旋转木马、转盘等。
学生需要观察实物示例,采集相关数据,并通过小组讨论,尝试建立圆周运动的数学模型和公式。
4. 实践运用(30分钟)学生运用所学的圆周运动知识解决一些生活中的实际问题,例如:一个车轮的半径为30厘米,每分钟转动180°,求车轮的线速度、角速度等。
学生可以自由选择问题进行解答,并将解答过程和结果写在纸上。
5. 综合总结(10分钟)教师对学生的解答进行评价和点评,引导学生总结本节课所学的知识和方法,并强调圆周运动在生活中的应用和意义。
四、教学反思本堂课采用了导入、知识讲解、团队合作探究、实践运用和综合总结等多种教学方法,形式多样化,能够激发学生的学习兴趣和主动性。
通过实物示例和生活应用问题的解答,提高了学生对圆周运动的理解和掌握能力。
同时,教师要注意在讲解过程中合理引导学生思考,并及时给予帮助和指导,确保每个学生都能有所收获。
(完整)生活中的圆周运动教学案例
《生活中的圆周运动》教学案例高密市实验中学付志英一、教案背景:1、中学物理2、一课时二、教学课题:生活中的圆周运动三、教材分析:《生活中的圆周运动》是圆周运动的应用课,内容丰富。
教材中的每个例子的选择都各有特点,很有代表性:铁路的弯道用来分析水平面上的匀速圆周运动;拱形桥和凹形桥用来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;离心运动则研究向心力不足时物体的运动趋势。
四、通过该课学习,能够完成以下目标:情感目标:1、培养学生的应用实践能力和思维创新意识.2、运用生活中的几个事例,激发学生的学习兴趣、求知欲和探索动机。
3、建立具体问题具体分析的科学观念.能力目标: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.知识目标:1、能定性分析火车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、知道航天器中的失重现象的本质.4、知道离心运动及其产生的条件,了解离心运动的应用和防止.五、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向心力,并结合牛顿运动定律求解有关问题。
六、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。
七、教学活动:【教学媒体】1。
教室电脑多媒体系统.2。
PowerPoint课件、Flash动画.【教学方法】阅读思考、猜想假设、分析推理、事实验证、归纳总结、讨论交流、练习巩固等。
【教学过程】一、导入新课情境引入赛车在经过弯道时都会减速,如果不减速赛车就会侧滑,从而引发事故,大家思考一下,我们如何才能使赛车在弯道上不用减速通过?课件展示自行车赛中自行车在通过弯道时的情境。
根据展示可以看出自行车在通过弯道时都是向内侧倾斜,这样的目的是什么?赛场有什么特点?学生讨论-----—自行车倾斜以及弯道外高内低都是使支持力不再竖直向上,与重力的和力提供向心力。
《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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生活中的圆周运动导学案公开课教案教学设计
生活中的圆周运动导学案公开课教案教学设计一、教学目标1. 让学生了解圆周运动的概念及其在生活中的应用。
2. 使学生掌握圆周运动的基本公式和特点。
3. 培养学生运用数学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 圆周运动的概念:圆周运动是指物体在圆周路径上的运动。
2. 圆周运动的基本公式:v = 2πr/T,其中v表示线速度,r表示圆周半径,T 表示运动周期。
3. 圆周运动的特点:速度大小不变,但方向不断变化;加速度方向始终指向圆心。
4. 生活中的圆周运动实例:自行车轮子、摩天轮、地球自转等。
三、教学重点与难点1. 重点:圆周运动的概念、基本公式及特点。
2. 难点:圆周运动在实际生活中的应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生发现生活中的圆周运动现象。
2. 利用多媒体演示,帮助学生形象地理解圆周运动的特点。
3. 实例分析法,让学生通过观察和分析实际例子,掌握圆周运动的应用。
五、教学过程1. 导入:引导学生关注生活中的圆周运动现象,如自行车轮子、摩天轮等。
2. 新课导入:介绍圆周运动的概念及其基本公式。
3. 课堂讲解:讲解圆周运动的特点,分析实例,让学生体会圆周运动在生活中的应用。
4. 课堂练习:布置相关练习题,巩固所学知识。
5. 总结与拓展:总结本节课的主要内容,提出拓展性问题,激发学生的学习兴趣。
教学评价:通过课堂讲解、练习及拓展性问题,评价学生对圆周运动的理解和应用能力。
六、教学活动1. 实例分析:分析自行车骑行过程中的圆周运动,如车轮转动、把手转动等。
2. 小组讨论:让学生分组讨论生活中遇到的圆周运动现象,并分享给其他小组。
3. 问题解决:引导学生运用圆周运动的基本公式解决实际问题,如计算自行车轮子的线速度。
七、课堂练习1. 填空题:填空完成圆周运动的基本公式。
2. 选择题:判断生活中的运动是否为圆周运动。
3. 计算题:计算自行车骑行过程中,车轮的线速度和角速度。
八、教学反思1. 教师反思:回顾本节课的教学内容,思考是否清晰地讲解了圆周运动的概念和应用。
《生活中的圆周运动》教学案例
“生活中的圆周运动”教学案例克山一中苏景山【教学设计思路】“生活中的圆周运动”是一节圆周运动的应用课,教材中的每个实例都各有特点,很有代表性。
因而本节教学属于一个“构建新的知识体系”和“掌握分析问题的方法”的过程。
具体设计如下:圆周运动是日常生活中的常见现象,但学生对此并没有深刻的了解。
他们往往能够直观感觉到物体在做圆周运动,但并不知道如何分析这一运动现象。
而且大多数学生错误地认为向心力是一种特殊的力,是做匀速圆周运动的物体另外受到的一个力。
本节课将在学生原有知识和生活经验的基础上,以火车经过圆形轨道、汽车过拱桥(分析桥面为什么不能是凹形的)、生活中的离心运动三个问题为主线,通过多媒体演示、实验和探究完成整节课的教学内容,使学生理解生活中圆周运动的本质,并能运用牛顿第二定律来求解圆周运动中问题。
同时,还要使学生明确向心力是一个效果力,以及离心运动发生的条件。
通过应用实例,让学生了解物理知识对人类的生活产生的巨大的影响,从而达成预定的三维教学目标。
【教学目标】1.知识与技能⑴能定性分析火车外轨比内轨高的原因。
⑵能用牛顿第二定律定量地分析汽车过拱形桥最高点和凹形桥最低点的压力问题。
⑶知道航天器中的失重现象的本质。
⑷知道离心运动及其产生的条件,了解离心运动的应用和防止。
进一步领会力与物体的惯性对物体运动状态变化所起的作用。
2.过程与方法⑴培养学生自主学习的能力。
⑵通过“以问题为主线”的教学方法,培养学生提出问题的能力。
⑶采用分组讨论、合作探究的方法,培养学生与他人交流、协作的能力以及科学探究能力。
⑷通过展示视频和实验,培养学生的观察能力。
⑸通过对实例和例题的分析,培养学生应用知识的能力和计算能力。
3.情感态度与价值观⑴渗透“学以致用”的思想,体会学习的快乐,激发学生的学习热情和兴趣。
⑵鼓励学生探究日常生活中的圆周运动,培养其参与科技活动的热情和将物理知识应用于生活和生产实践的意识。
【重点难点】重点:运用牛顿第二定律求解生活中的圆周运动。
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生活中的圆周运动教学设计授课人授课班级
教材分析
本节是圆周运动的综合应用课。
教材中的每个例子的选择各有特点,具有代表性:火车的转弯用来分析水平面上的匀速圆周运动;拱形桥和凹形桥用来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圆周运动中的失重问题;离心运动则研究向心力不足时物体的运动趋势。
教材对向心力的分析比较仔细,目的在于通过具体实例的分析,使学生加深对向心力的理解,正确认识向心力的来源,纠正错误的认识。
教材对几个圆周运动实例的分析,体现着用牛顿第二定律分析向心力及圆周运动的力学问题的基本思路和方法,即先分析物体所受的力,找出向心力,然后根据牛顿第二定律列方程、解方程。
这时牛顿第二定律反映的是向心力和向心加速度的关系。
本节内容安排2课时,这是第1课时的教学设计。
主要讲解水平面的匀速圆周运动和竖直面的非匀速圆周运动。
并在原有教材的基础上进行了适当扩展。
学情分析
在学习本节内容之前,学生已经学习了描述圆周运动的运动学物理量(如线速度、角速度、向心加速度等)和向心力等力学知识,已经掌握了学习本节课必备的物理基础知识。
圆周运动虽然是日常生活中的常见现象,但学生对此并没有深刻的了解,对圆周运动的认识感性的认识多,理性的认识少,不知道如何准确地、全面地分析这一运动现象。
大多数学生对向心力的理解还不够透彻、准确,常常误认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一个力。
学生虽然已经能够熟练地应用牛顿第二定律分析直线运动问题,但应用牛顿第二定律分析圆周运动还是第一次,比较陌生,不习惯,不适应。
另外,高一阶段的学生,其思维习惯中形象思维占的比例还比较大,逻辑思维的能力有待进一步的开发和提高,对于物理学科特定的研究方法和分析方法有了一定的了解,但还不是非常的熟练,有待进一步地提高。
师:挤压的后果会怎样?
生:由于火车质量、速度比较大,故所需向心力也很大.这样的话,轮缘和铁轨之间的挤压作用力将很大,导致的后果是铁轨容易损坏,轨缘也容易损坏.
师:(设疑引申)为了解决这一实际问题,结合赛车跑到的知识提出可行的解决方案.生:通过思考得出解决方案,让外轨比内轨略高。
师:学生讨论交流火车转弯所需的向心力的方向是在水平方向上还是在与斜面平行的方向上?
生:水平方向。
师:学生分组活动,讨论一下火车在倾斜轨道上的受力,找出其所提供向心力和所需向心力的关系。
让学生在黑板上板书的受力图,进行定性分析;(在此处为调动学生的积极性,将其分为工程师和火车司机两大组,从不同角度探究)
拓展水平面内的圆周运动——磁悬浮列车转弯和飞机转弯
简单讲解磁悬浮列车的原理及水平面转弯的原理。
(通过调整两个轨道与车的磁力大小使火车倾斜,通过磁力的水平分力提供向心力。
让学生折叠纸飞机,并观察纸飞机转弯时机翼的变化。
讲解飞机水平转弯时要通过机翼倾斜时收到的不同空气作用力的水平分力提供向心力。
实例3——汽车过桥(竖直面内的圆周运动)
师:(多媒体课件)通过观察生活见到的大部分的拱形桥,提出问题:为什么我们所见到桥的外形大部分都是拱起的?这样的设计跟向心力又有怎么样的关系呢?(以质量为m的汽车在拱形桥上以速度V行驶,桥面的圆弧半径为R,画受力分析图,分析汽车通过桥的最高点时对桥的压力说明).
生:在最高点,对汽车进行受力分析,确定向心力的来源;由牛顿第二定律列出方程求出汽车受到的支持力:由牛顿第三定律求出桥面受到的压力.F’N=G—mv2/r 可见,汽车对桥的压力F’N小于汽车的重力G,并且压力随汽车速度的增大而减小.
师:请同学们进一步考虑当汽车对桥的压力刚好减为零时,汽车的速度有多大.当汽车的速度大于这个速度时,会发生什么现象?
生:把F’N=0代人上式可得,此时汽车的速度为gR
v ,当汽车的速度大于这个速度时,就会发生汽车飞出去的现象.这种现象我们在电影里看到过.
师:接着发挥我们的想象力,地球可以看作一个巨大的拱型桥,其半径就是地球半径R (R=6400km),汽车在地球上行驶其向心力谁提供?要多大?若汽车不断加速,则地面对它的支持力就会变小,汽车速度多大时,支持力会变成零?
生:通过教师引导,求出第一宇宙速度。
师:这种情景其实已经实现,不过不是在汽车上,而是在航天飞机中.以后我们会一起深入探究这个问题。
接着我们研究汽车通过凹形桥时的情形。
在生活中我们很少见到凹形桥,在哪种情形下会有凹形桥?多媒体课件展示。
汽车通过凹形桥最低点时,汽车对桥的压力比汽车的重力大些还是小些.
生:通过对汽车进行受力分析.汽车通过凹形桥最低点时,汽车对桥的压力比汽车的重力大.
师:正是由于凹形桥压力比较大,才能使汽车过桥时的最大摩擦力比较大,不易被泄洪时的水流冲走。
师:刚才同学们分析了汽车在拱形桥最高点的情形,如果汽车不在拱形桥的最高点或最低点,前面的结论还是否能用?如果不能直接运用,又如何来研究这一问题呢? 知识准备。
根据赛车跑到的设计设计铁路轨道。
如下
通过观察折叠纸飞机的转弯认识到飞机通过机翼倾斜提供向心力。
在练习本上独立画出汽车的受力图,认认识桥面压力和汽车重力的关系。
通过对拱形的分析自己分析凹形桥最低点时的重力与压力关系。
生:前面的结论能直接运用,不过此时物体的向心加速度不等于物体的实际加速度,即要用上一节研究变速圆周运动的方法来处理.
拓展竖直面内的圆周运动——水流星模型和过山车
师:展示水流星模型在竖直面的运动,分析水最高点处的受力,说明为什么运动在最高点时不会掉下来。
让学生类比分析过山车在最高点处为什么不会掉下来。
小结:
[课堂训练]
1.如图6.8—7所示,汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时,关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况,以下说法正确的是………( )
A.在竖直方向汽车受到三个力:重力、桥面的支持力和向心力
B.在竖直方向汽车只受两个力:重力和桥面的支持力
C.汽车对桥面的压力小于汽车的重力
D.汽车对桥面的压力大于汽车的重力
2.如图所示,汽车以一定的速度经过拱形桥面的顶点时,关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况,以下说法正确是…( )
A.在竖直方向汽车受到三个力:
重力、桥面的支持力和向心力
B.在竖直方向汽车只受两个力:
重力和桥面的支持力
C.汽车对桥面的压力小于汽车
的重力
D.汽车对桥面的压力大于汽车
的重力
3.汽车以恒定的速率v通过半径为r的凹型桥面,求汽车在最低点时对桥面的压力是多大?
作业[布置作业]
完成P59“问题与练习”中的题目.
供——分析物体受力,求沿半径方向的合外力
需——确定轨道,定圆心、找半径,用公式,求出所需向心力供需平衡做圆周运动,用牛顿第二定律求解。