1. 高一物理圓周運(yùn)動(dòng)課件 篇一
【教學(xué)目標(biāo)】
(一)知識(shí)與技能
1、理解線速度、角速度、轉(zhuǎn)速、周期等概念,會(huì)對(duì)它們進(jìn)行定量的計(jì)算。
2、知道線速度與角速度的定義,知道線速度與周期,角速度與周期的關(guān)系。
3、理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念和特點(diǎn)。
(二)過(guò)程與方法
1、學(xué)會(huì)用比值定義法來(lái)描述物理量。
2、會(huì)用有關(guān)公式求簡(jiǎn)單的線速度、角速度的大小。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)本節(jié)知識(shí),了解勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)際應(yīng)用意義。
【學(xué)情分析】
高中一年級(jí)學(xué)生擁有強(qiáng)烈的好奇心,初步具有自主、合作、探究學(xué)習(xí)的能力。圓周運(yùn)動(dòng)這節(jié)的概念比較多,也比較抽象, 因此,教師在教學(xué)過(guò)程中要注意引導(dǎo)學(xué)生,從易到難,逐漸培養(yǎng)學(xué)生的`學(xué)習(xí)興趣。
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
教學(xué)重點(diǎn)
線速度、角速度的概念和它們之間的關(guān)系
教學(xué)難點(diǎn)
1、線速度、角速度的物理意義
2、常見(jiàn)傳動(dòng)裝置的應(yīng)用。
【教學(xué)過(guò)程】
活動(dòng)1【模型導(dǎo)入】讓學(xué)生觀察教室吊扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)扇尖的運(yùn)動(dòng)。
活動(dòng)2【活動(dòng)】創(chuàng)設(shè)情境引入描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量讓學(xué)生觀察吊扇,的中點(diǎn)處,提問(wèn)A、B兩點(diǎn)哪點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的更快呢?
學(xué)生回答:B點(diǎn)比A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快。因?yàn)橄嗤瑫r(shí)間B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)較長(zhǎng)。
A點(diǎn)和B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的一樣快。因?yàn)橄嗤瑫r(shí)間A、B點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的角度一樣。
教師總結(jié):前兩種答案都很有道理,所以這兩種答案都是對(duì)的。只是從不同的角度描述了圓周運(yùn)動(dòng)。
活動(dòng)3【導(dǎo)入】投影閱讀提綱
1、結(jié)合閱讀提綱閱讀課本內(nèi)容。
2、學(xué)生歸納知識(shí)點(diǎn)。
3、交流討論,查缺補(bǔ)漏。
活動(dòng)4【講授】ppt:線速度
1)、定義:質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)的弧長(zhǎng) Δl 和所用時(shí)間 Δt 的比值叫做線速度。
2)大。篤=△S/△t
活動(dòng)5【導(dǎo)入】ppt:角速度
1)、定義:質(zhì)點(diǎn)所在的半徑轉(zhuǎn)過(guò)圓心角Δθ和所用時(shí)間Δt的比值叫做角速度。
活動(dòng)6【活動(dòng)】線速度和角速度有什么聯(lián)系 線速度和角速度關(guān)系的推導(dǎo)
活動(dòng)7【導(dǎo)入】ppt:周期 ,頻率,轉(zhuǎn)速 周期 ,頻率,轉(zhuǎn)速的關(guān)系
活動(dòng)8【練習(xí)】ppt:【練習(xí)1】
1. 溫哥華冬奧會(huì)雙人滑比賽中,申雪、趙宏博拿到中國(guó)花樣滑冰首枚冬奧會(huì)金牌.如圖 5-4-2 所示,趙宏博(男)以自己為轉(zhuǎn)軸拉著申雪(女)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)速為 30 r/min.申雪的腳到轉(zhuǎn)軸的距離為 1.6 m,求:
(1)申雪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度;
(2)申雪的腳運(yùn)動(dòng)的速度大小.
活動(dòng)9【導(dǎo)入】ppt:【練習(xí)2】
2.已知某一機(jī)械秒表的分針和秒針長(zhǎng)(指轉(zhuǎn)動(dòng)軸到針尖的距離)分別為 1 cm 和 1.3 cm,它正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可視為勻速轉(zhuǎn)動(dòng),試求:
(1)分針和秒針的周期和轉(zhuǎn)速;
(2)分針和秒針針尖的線速度大小;
(3)分針和秒針的角速度大小.
活動(dòng)10【導(dǎo)入】ppt:
已知ABC三點(diǎn)的半徑之比為
求ABC三點(diǎn)的角速度和線速度之比
活動(dòng)11【講授】ppt:.總結(jié):傳動(dòng)裝置中各物理量間的關(guān)系
1.共軸轉(zhuǎn)動(dòng)(如圖 5-4-3 所示):
(1)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同, 即都逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)或都順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).
(2)定量關(guān)系:A 點(diǎn)和 B 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期相同、角速度相同
活動(dòng)12【練習(xí)】ppt:
3.如圖 5-4-6 所示的傳動(dòng)裝置中,B、C 兩輪固定
在一起繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng),A、B 兩輪用皮帶傳動(dòng),三輪半徑關(guān)系
為 rA=rC=2rB.若皮帶不打滑,求 A、B、C 輪邊緣上的 a、b、c 三點(diǎn)的角速度之比和線速度之比.
活動(dòng)13【練習(xí)】ppt:
(雙選,2011 年佛山一中期中)如圖 5-4-7 所示為一皮帶傳動(dòng)裝置,右輪半徑為 r,a 為它邊緣上一點(diǎn);左側(cè)是一輪軸,大輪半徑為 4r,小輪半徑為 2r,b 點(diǎn)在小輪上,到小輪中心的距離為 r,c 點(diǎn)和 d 點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上.若傳動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑,則
A.a 點(diǎn)和 b 點(diǎn)的線速度之比為 2∶1
B.a 點(diǎn)和 c 點(diǎn)的角速度之比為 1∶2
C.a 點(diǎn)和 d 點(diǎn)的線速度之比為 2∶1
D.b 點(diǎn)和 d 點(diǎn)的線速度之比為 1∶4
2. 高一物理圓周運(yùn)動(dòng)課件 篇二
教學(xué)重點(diǎn):
線速度、角速度、周期的概念
教學(xué)難點(diǎn):
各量之間的關(guān)系及其應(yīng)用
主要設(shè)計(jì):
一、描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)物理量.
。ㄒ唬┳寣W(xué)生舉一些物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例.
(二)展示課件
齒輪傳動(dòng)裝置
課件
皮帶傳動(dòng)裝置
為引入概念提供感性認(rèn)識(shí),引起思考和討論
。ㄈ┱故菊n件
質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
可暫停.可讀出運(yùn)行的時(shí)間,對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng),轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角,進(jìn)而給出線速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速等概念.
二、線速度、角速度、周期間的關(guān)系:
(一)重新展示課件
齒輪傳動(dòng)裝置.讓學(xué)生體會(huì)到有些不同的點(diǎn)線速度大小相同,但角速度、周期不同,有些不同的點(diǎn)角速度、周期相同,但線速度大小不同;進(jìn)而此導(dǎo)同學(xué)去分析它們之間的關(guān)系:
探究活動(dòng)
觀察與測(cè)量:請(qǐng)研究一下自行車(chē)飛輪與中軸輪'盤(pán)通過(guò)鏈條的'連接關(guān)系:測(cè)量一下各自的半徑,并思考驗(yàn)證兩輪的角速度關(guān)系,邊緣點(diǎn)的線速度大小關(guān)系;有條件的話研究一下“變速自行車(chē)”的變速原理.
3. 高一物理圓周運(yùn)動(dòng)課件 篇三
教學(xué)目標(biāo):
1、知識(shí)與技能:
、龠M(jìn)一步加深對(duì)向心力的認(rèn)識(shí),會(huì)在實(shí)際問(wèn)題中分析向心力的來(lái)源。
、谂囵B(yǎng)學(xué)生獨(dú)立觀察、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,提高學(xué)生概括總結(jié)知識(shí)的能力。
2、過(guò)程與方法:
①通過(guò)對(duì)幾個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析,掌握牛頓第二定律分析向心力的方法。
、谡{(diào)查公路轉(zhuǎn)彎處或鐵路拐彎處的傾斜情況,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決一些實(shí)際問(wèn)題的能力。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀:
、偻ㄟ^(guò)向心力在具體問(wèn)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)生獨(dú)立完成一些問(wèn)題的分析,體驗(yàn)獨(dú)立解決問(wèn)題的愉悅。
教法分析:
這是圓周運(yùn)動(dòng)的很實(shí)用的一節(jié),也是獲取物理學(xué)習(xí)方法很重要的一節(jié),也是獲取物理學(xué)習(xí)方法很重要的一節(jié),教師要善于利用已有知識(shí)讓學(xué)生自己動(dòng)手推導(dǎo)出向心力公式和進(jìn)行正確的受力分析,然后列方程、解方程,進(jìn)而熟練運(yùn)用牛頓第二定律解決向心力問(wèn)題的一般思路與方法。
學(xué)法分析:
學(xué)生要熟練掌握受力分析、利用牛頓第二定律解決問(wèn)題的一般思路與方法,更進(jìn)一步明確向心力的來(lái)源,理解向心力。是要求學(xué)生多動(dòng)手,多動(dòng)腦。
重點(diǎn)、難點(diǎn):
分析具體問(wèn)題中向心力的來(lái)源,離心現(xiàn)象的理解。
教學(xué)課時(shí):
2課時(shí)
教學(xué)媒介及素材:
火車(chē)轉(zhuǎn)彎視頻、雨傘甩雨滴視頻、洗衣機(jī)脫水桶轉(zhuǎn)動(dòng)視頻、汽車(chē)轉(zhuǎn)彎視頻、航天器中的失重現(xiàn)象視頻。
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì):
Ⅰ引入課題
生活中的圓周運(yùn)動(dòng)有很多,請(qǐng)同學(xué)們思考一下生活中的圓周運(yùn)動(dòng),舉一些實(shí)例。
。ㄒ唬╄F路的彎道
[提問(wèn)]標(biāo)準(zhǔn)公路在拐彎處路面有什么特點(diǎn)?對(duì)司機(jī)有什么好處?答:外側(cè)高,內(nèi)側(cè)低。在拐彎時(shí),司機(jī)幾乎不用轉(zhuǎn)方向盤(pán)。那么火車(chē)轉(zhuǎn)彎會(huì)是什么情況呢?接著放火車(chē)轉(zhuǎn)彎視頻。
通過(guò)分析火車(chē)轉(zhuǎn)彎和汽車(chē)轉(zhuǎn)彎情況類(lèi)似,火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí),具有向心加速度是什么力使它產(chǎn)生向心加速度呢?如果內(nèi)外軌道一樣高,外側(cè)車(chē)輪的輪緣擠壓外軌,使外軌發(fā)生彈性形變,外軌對(duì)輪緣的彈力就是火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)的向心力。如果在轉(zhuǎn)彎處使外軌略高于內(nèi)軌,那么鐵軌對(duì)火車(chē)的支持力的方向垂直于軌道指向內(nèi)側(cè)彎道,它與重力的合力指向圓心,為火車(chē)轉(zhuǎn)彎提供了一部分向心力,這就減輕了輪緣與外軌的擠壓。
。蹥w納總結(jié)]在修筑鐵路時(shí),根據(jù)彎道的半徑和規(guī)定的行駛速度,適當(dāng)選擇內(nèi)外軌高度差,使轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力幾乎完全由重力和支持力的合力提供。
。ǘ┕靶螛
。蹌(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境]水平路面上行駛的汽車(chē),所受重力、支持力是一對(duì)平衡力,但在過(guò)拱形橋和凹形橋時(shí),所受重力和支持力是否也是一對(duì)平衡力?教師根據(jù)創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題情境讓學(xué)生展開(kāi)討論。
。鄯治觯萑绻(chē)在水平路面上勻速行駛或靜止時(shí),在豎直方向上受重力和地面的支持力,并且二力平衡。如果是拱形橋,汽車(chē)以某一速度通過(guò)橋的高點(diǎn)時(shí),橋面受到的壓力如何呢?分析得出,汽車(chē)在共性橋的高點(diǎn)時(shí),對(duì)汽車(chē)受力分析,向心力由重力和支持力的合力提供,而且重力大于橋?qū)ζ?chē)的支持力,而且汽車(chē)對(duì)橋的壓力和橋?qū)ζ?chē)的支持力是一對(duì)相互作用力,大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。
。劭偨Y(jié)]汽車(chē)對(duì)橋面的壓力小于汽車(chē)的重力。當(dāng)汽車(chē)行駛的速度越大時(shí),汽車(chē)對(duì)橋面的壓力越小。
。壑靡桑萑绻麡蛎媸前枷氯サ陌夹螛,汽車(chē)行駛在下面時(shí),橋面受到的壓力如何呢?
。鄯治觯輰W(xué)生根據(jù)上面分析拱形橋的思路,自己分析汽車(chē)通過(guò)凹形橋時(shí)對(duì)橋面的壓力并得出結(jié)論,汽車(chē)對(duì)橋面的壓力大于汽車(chē)的重力。
。ㄈ┖教炱髦械氖е噩F(xiàn)象
。蹌(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境]讓學(xué)生自己閱讀課本上思考與討論的部分,把地球看做一個(gè)巨大的拱形橋,橋面的半徑就是地球的半徑,地面上有一輛汽車(chē),重量是G,地面對(duì)汽車(chē)有支持力的作用,汽車(chē)沿南北方向不斷加速。根據(jù)上面的分析,汽車(chē)速度越大,地面對(duì)它的支持力就越小,會(huì)不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況呢?速度大到一定程度時(shí),地面對(duì)車(chē)的支持力為0?這時(shí)駕駛員與座椅的壓力是多少?駕駛員軀體各部分之間的壓力是多少?他這時(shí)可能有什么感覺(jué)?
。劭偨Y(jié)]人造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)等航天器進(jìn)入軌道后可近似認(rèn)為繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),此時(shí)航天器所受地球的`萬(wàn)有引力提供了衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。航天器中的人和物隨航天器一起做園中運(yùn)動(dòng),其向心力也是由萬(wàn)有引力提供的,此時(shí)萬(wàn)有引力全部用來(lái)提供向心力,不對(duì)其他物體產(chǎn)生壓力,即里面的人和物處于完全失重狀態(tài)。
。ㄋ模╇x心運(yùn)動(dòng)
。厶釂(wèn)]物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),如果某一時(shí)刻,向心力突然消失,物體將會(huì)怎樣呢?那就是我們要學(xué)習(xí)的離心運(yùn)動(dòng),播放雨傘甩雨滴視頻、洗衣機(jī)脫水桶轉(zhuǎn)動(dòng)視頻,提高學(xué)生認(rèn)真觀察生活中的圓周運(yùn)動(dòng)。讓學(xué)生帶著以下三個(gè)問(wèn)題自己看書(shū),總結(jié)規(guī)律。問(wèn)題一:什么是離心運(yùn)動(dòng)?問(wèn)題二:離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用有哪些?問(wèn)題三:離心運(yùn)動(dòng)的危害和防止。
。鄯治觯葑鰣A周運(yùn)動(dòng)的物體,由于慣性,總有沿著切線方向飛去的傾向。但它沒(méi)有飛去,這是因?yàn)橄蛐牧υ诶顾c圓心的距離保持不變。一旦向心力突然消失,物體就沿切線方向飛去。比如我們播放的視頻,雨傘轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候雨滴還沒(méi)有飛出,當(dāng)雨傘停止時(shí)雨滴由于慣性而飛出,這是日常生活中我們切身經(jīng)歷的現(xiàn)象。出了向心力突然消失這種情況外,在合力不足以提供所需要的向心力時(shí),物體雖然不會(huì)沿切線飛去,也會(huì)逐漸遠(yuǎn)離圓心。這里描述的運(yùn)動(dòng)叫離心運(yùn)動(dòng),接下來(lái)請(qǐng)學(xué)生思考一個(gè)問(wèn)題,在什么情況下物體會(huì)做近心運(yùn)動(dòng)呢?經(jīng)過(guò)討論讓學(xué)生自己討論得出結(jié)論:向心力過(guò)大時(shí),物體會(huì)做近心運(yùn)動(dòng)。
教學(xué)反思:
本節(jié)課要注重讓學(xué)生多思考,多練習(xí),培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)生活,認(rèn)真觀察生活現(xiàn)象的習(xí)慣。讓學(xué)生自己總結(jié)也有利于提高學(xué)生自己分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。在課堂教學(xué)中學(xué)生參與討論的積極行特別高,有的同學(xué)能舉出很合適的例子,比如講到離心運(yùn)動(dòng)時(shí),提問(wèn)學(xué)生生活中的離心運(yùn)動(dòng)有哪些時(shí),有的同學(xué)舉手發(fā)言,舉到了雨傘的例子,轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)停一停,其他的同學(xué)頓時(shí)恍然大悟,有的同學(xué)提問(wèn)為什么洗衣機(jī)脫水筒不停呢?這樣的舉例和問(wèn)題都是高效課堂的保證。我覺(jué)得在以后的教學(xué)過(guò)程中,不光要讓學(xué)生體驗(yàn)到視覺(jué)的沖擊,更要讓每一位學(xué)生從心里上對(duì)物理產(chǎn)生濃厚的興趣,促使自己不斷不探索、不斷去發(fā)現(xiàn),從中學(xué)時(shí)代培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)能力,希望中國(guó)早日出現(xiàn)像愛(ài)因斯坦一樣偉大的物理學(xué)家。
教學(xué)創(chuàng)新:
讓學(xué)生分組討論,自己總結(jié)結(jié)論,然后把不同結(jié)論進(jìn)行比較,讓各小組代表進(jìn)行辯論,從而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性。
板書(shū)設(shè)計(jì):
一、鐵路的彎道
適當(dāng)選擇內(nèi)外軌高度差,使轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力幾乎完全由重力和支持力的合力提供。
二、拱形橋
汽車(chē)對(duì)橋面的壓力小于汽車(chē)的重力。當(dāng)汽車(chē)行駛的速度越大時(shí),汽車(chē)對(duì)橋面的壓力越小。
三、航天器中的失重現(xiàn)象
四、離心運(yùn)動(dòng)
離心運(yùn)動(dòng)有很多應(yīng)用,但是離心運(yùn)動(dòng)有時(shí)也會(huì)帶來(lái)危害。
4. 高一物理圓周運(yùn)動(dòng)課件 篇四
【學(xué)情分析】
通過(guò)前面的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)有了較為清晰地認(rèn)識(shí),但是對(duì)于向心力的概念理解還不夠深入。同時(shí)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(lái),自主的解決問(wèn)題。
【三維學(xué)習(xí)目標(biāo)】
過(guò)程與方法
知識(shí)與技能
情感態(tài)度和價(jià)值觀
經(jīng)歷觀察思考,自主探究,交流討論等活動(dòng)
進(jìn)一步理解向心力的概念。
能在具體問(wèn)題中找到向心力的來(lái)源
培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神,合作意識(shí);感悟科學(xué)的嚴(yán)肅性,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):在具體問(wèn)題中找到向心力的來(lái)源
【教學(xué)策略】
1.教法:使用情境激趣、設(shè)疑引導(dǎo)、適時(shí)點(diǎn)撥的方式引領(lǐng)學(xué)生的學(xué)習(xí);
2.學(xué)法:學(xué)生在教師的引領(lǐng)下,通過(guò)觀察現(xiàn)象、自主探究、交流討論等方式參與到課堂中來(lái),體驗(yàn)求知樂(lè)趣,成為學(xué)習(xí)的主人。
3.教學(xué)資源:
。1)多媒體課件;
。2)演示教具:電動(dòng)仿真火車(chē);
(3)自制教具:車(chē)輪模型、彎道模型;
。4)分組探究教具:仿真火車(chē)和軌道模型、橡皮泥、性紙杯和小球。
【教學(xué)過(guò)程】
一、設(shè)置情景、引入新課
首先,播放一段描述火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)脫軌的事故的視頻,將學(xué)生的注意力吸引到火車(chē)轉(zhuǎn)彎這一具體情境中來(lái)。我就此提出兩個(gè)問(wèn)題:1.火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)的限定速度是怎樣規(guī)定的?2.火車(chē)超速時(shí)為什么容易造成脫軌事故?學(xué)生帶著問(wèn)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。
二、復(fù)習(xí)鞏固、明確方法
我通過(guò)提問(wèn)的方式,幫助學(xué)生回憶計(jì)算向心力的常用公式,然后,設(shè)置情景,讓學(xué)生對(duì)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體做出受力分析并找到向心力的來(lái)源。
情景一:物塊隨圓盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
情景二:小球在杯子內(nèi)壁做圓周運(yùn)動(dòng)。此情景并沒(méi)有直接展示給學(xué)生,而是提出問(wèn)題:“你能不用手接觸小球,而不使小球落入杯底嗎?注意,要保證杯口朝上!弊寣W(xué)生自己設(shè)計(jì)出小球的運(yùn)動(dòng)方式,并對(duì)杯中小球的.運(yùn)動(dòng)情況作出受力分析。通過(guò)這種方式讓學(xué)生參與到課堂中來(lái),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而后,教師做出總結(jié):分析圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,就是要通過(guò)運(yùn)動(dòng)分析求出物體需要多大的向心力,通過(guò)受力分析找到誰(shuí)在提供向心力,從而建立供需平衡方程,這是解決圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的一般思路。
三、設(shè)疑引導(dǎo)、自主探究
這一部分集中了本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn),為了降低學(xué)習(xí)難度,我巧設(shè)梯度,從以下三個(gè)部分組織教學(xué):
1.認(rèn)識(shí)火車(chē)車(chē)輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
首先教師使用教具──電動(dòng)模型小火車(chē),分別展示火車(chē)在水平桌面和水平彎曲軌道上的運(yùn)動(dòng),學(xué)生通過(guò)觀察和對(duì)比,認(rèn)識(shí)到火車(chē)轉(zhuǎn)彎要靠鐵軌和車(chē)輪的作用。然后,學(xué)生使用分組探究教具──仿真小火車(chē)(如圖),觀察車(chē)輪和軌道結(jié)構(gòu),描述火車(chē)車(chē)輪結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。學(xué)生遇到困難時(shí),教師利用自制教具──模型車(chē)輪,加深學(xué)生對(duì)車(chē)輪結(jié)構(gòu)的印象,并提示學(xué)生思考車(chē)輪輪緣的作用。
進(jìn)一步提出問(wèn)題:生活中還有什么地方用到了類(lèi)似的輪子結(jié)構(gòu)?通過(guò)學(xué)生的回答,和圖片的展示(學(xué)校門(mén)口的電動(dòng)拉門(mén)的輪子),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到這一結(jié)構(gòu)在生活中也是常見(jiàn)的,從而拓展了學(xué)生的認(rèn)識(shí)。接著提問(wèn)學(xué)生:你認(rèn)為火車(chē)在水平軌道上轉(zhuǎn)彎時(shí)向心力來(lái)自哪里?經(jīng)過(guò)觀察和思考,學(xué)生已經(jīng)不難想到向心力的來(lái)源。而后追問(wèn):你認(rèn)為這樣的轉(zhuǎn)彎方式有什么弊端嗎?學(xué)生通過(guò)思考,結(jié)合上課之初播放的視頻,不難回答出這樣做的危害性。
2.真實(shí)的火車(chē)彎道的情況
那么設(shè)計(jì)師有什么好的方法嗎?通過(guò)提問(wèn),了解學(xué)生對(duì)實(shí)際鐵路彎道特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)情況。而后通過(guò)圖片,使學(xué)生認(rèn)識(shí)鐵路彎道處內(nèi)軌低而外軌高的特點(diǎn);從而發(fā)出疑問(wèn),彎道處這樣設(shè)計(jì)的用意何在呢?
提示學(xué)生從受力分析入手,找到此時(shí)向心力的來(lái)源,并要求學(xué)生畫(huà)出受力分析圖。
除了正確的分析外,學(xué)生很可能將重力與支持力的合力畫(huà)成沿斜面向下,這是對(duì)彎道的圓心位置分析不清造成的,對(duì)學(xué)生可能做出的兩種向心力的方向,我不直接評(píng)論對(duì)錯(cuò),而是使用分組探究教具──橡皮泥,引導(dǎo)學(xué)生自己做出一段鐵路的彎道處的路基。我使用自制教具,展示給學(xué)生彎道處路基的特點(diǎn),讓學(xué)生的制作有所參照。學(xué)生在合作中,制作出一段路基的形狀。培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和交流合作的能力。彎道做成后,學(xué)生一般并不能由此直接找到向心力的正確方向,此時(shí),我提示學(xué)生將橡皮泥做成的部分彎道拉長(zhǎng)、補(bǔ)合為一個(gè)完整的環(huán)形彎道,學(xué)生不難發(fā)現(xiàn),彎道的內(nèi)側(cè)與碗的內(nèi)壁相似,進(jìn)而認(rèn)識(shí)到和杯子內(nèi)壁的相似性,把小球在杯子內(nèi)壁的運(yùn)動(dòng)與火車(chē)在彎道處的運(yùn)動(dòng)作對(duì)比分析。經(jīng)過(guò)這樣兩步,學(xué)生已經(jīng)不難得出正確的受力分析。成功的突破了這一教學(xué)難點(diǎn)。
然后趁熱打鐵,引導(dǎo)學(xué)生從定性到定量,寫(xiě)出重力與支持力的合力的表達(dá)式,為下一步的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。
3.假如你是設(shè)計(jì)師
為了解決開(kāi)課時(shí)提出的兩個(gè)問(wèn)題,我設(shè)計(jì)了第三部分──假如你是設(shè)計(jì)師。
首先,設(shè)置情境:你設(shè)計(jì)了一段半徑為r,傾角為θ的鐵路彎道,你會(huì)如何規(guī)定火車(chē)轉(zhuǎn)彎的速度?提示學(xué)生從解決圓周運(yùn)動(dòng)一般本思路出發(fā),從供需平衡關(guān)系入手,列出方程,從而得出限定速度的表達(dá)式。從表達(dá)式的得出過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生理解,限定速度的規(guī)定實(shí)際是為了保證由重力和支持力的合力提供向心力,從而避免車(chē)輪和鐵軌間的擠壓,保證行車(chē)安全。
接著,通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生觀察在杯內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)快的小球從杯中飛出的過(guò)程,提示學(xué)生思考,如果火車(chē)速度過(guò)快會(huì)怎么樣呢?學(xué)生已經(jīng)不難認(rèn)識(shí)到火車(chē)速度過(guò)快會(huì)使火車(chē)脫軌的問(wèn)題。而后引導(dǎo)學(xué)生用供需平衡條件來(lái)解釋這一問(wèn)題,深化了學(xué)生認(rèn)識(shí)。為了突出重點(diǎn),這里不提出離心現(xiàn)象這一問(wèn)題。只是通過(guò)現(xiàn)象的分析和認(rèn)識(shí)為離心現(xiàn)象的教學(xué)做好鋪墊。
四、總結(jié)方法、完善認(rèn)識(shí)
通過(guò)本節(jié)的教學(xué)不僅要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到解決圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的一般方法,更重要的是使他們認(rèn)識(shí)到火車(chē)轉(zhuǎn)彎的模型在生活中是普遍存在的,認(rèn)識(shí)到生活中的簡(jiǎn)單現(xiàn)象往往就是解決實(shí)際問(wèn)題的靈感的來(lái)源。進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生,還有哪些生活中的運(yùn)動(dòng)也使用了相同的設(shè)計(jì)思想?使學(xué)生認(rèn)識(shí)到自行車(chē)轉(zhuǎn)彎、汽車(chē)轉(zhuǎn)彎也有相似的情況,從而從特殊到一般,深化學(xué)生的認(rèn)識(shí)。同時(shí)通過(guò)對(duì)事故原因的科學(xué)分析,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到尊重規(guī)律的重要性,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。
五、布置作業(yè)、課后拓展
課后作業(yè)是學(xué)生再學(xué)習(xí)的重要途徑,本節(jié)課后我安排了兩項(xiàng)作業(yè)。旨在讓學(xué)生鞏固知識(shí)的同時(shí),認(rèn)識(shí)物理與社會(huì)的聯(lián)系,將對(duì)學(xué)生的知識(shí)教育和情感教育引向課外。
1.課后練習(xí)1、2題。
2.了解中國(guó)鐵路提速情況,查找資料,提出你對(duì)鐵路建設(shè)的建議。
【總體設(shè)計(jì)思想】
本節(jié)課的設(shè)計(jì)思想是借助問(wèn)題給學(xué)生一個(gè)思維的支點(diǎn),在教師的引領(lǐng)下,從分析生活中的簡(jiǎn)單現(xiàn)象入手,找到一般規(guī)律。在新的問(wèn)題情境中思考、發(fā)現(xiàn)生活中的模型。通過(guò)類(lèi)比,把日常生活中的知識(shí)聯(lián)系到新問(wèn)題的解決當(dāng)中,在加深知識(shí)理解的過(guò)程中,也培養(yǎng)了分析應(yīng)用能力。同時(shí),通過(guò)對(duì)事故原因的分析,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的分析方法和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。體現(xiàn)“從生活走向物理、從物理走向社會(huì)”的物理教學(xué)理念。
5. 高一物理圓周運(yùn)動(dòng)課件 篇五
教學(xué)目標(biāo):
一、知識(shí)目標(biāo):
1、知道什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)
2、理解什么是線速度、角速度和周期
3、理解線速度、角速度和周期之間的關(guān)系
二、能力目標(biāo):
能夠勻速圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)公式分析和解決有關(guān)問(wèn)題。
三、德育目標(biāo):
通過(guò)描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的教學(xué),使學(xué)生了解對(duì)于同一個(gè)問(wèn)題可以從不同的側(cè)面進(jìn)行研究。
教學(xué)重點(diǎn):
1、理解線速度、角速度和周期
2、什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)
3、線速度、角速度及周期之間的關(guān)系
教學(xué)難點(diǎn):
對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)的理解
教學(xué)方法:
講授、推理歸納法
教學(xué)用具:
投影儀、投影片、多媒體
教學(xué)步驟:
一、導(dǎo)入新課
。1)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓周,這樣的運(yùn)動(dòng)是很常見(jiàn)的',同學(xué)們能舉幾個(gè)例子嗎?(例:轉(zhuǎn)動(dòng)的電風(fēng)扇上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),地球和各個(gè)行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)等)
。2)今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的圓周運(yùn)動(dòng)——?jiǎng)蛩賵A周運(yùn)動(dòng)
二、新課教學(xué)
。ㄒ唬┯猛队捌鍪颈竟(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、理解線速度、角速度的概念
2、理解線速度、角速度和周期之間的關(guān)系
3、理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)
(二)學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過(guò)程
勻速圓周運(yùn)動(dòng)
。1)用多媒體投影一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),在相等的時(shí)間里通過(guò)相等的弧長(zhǎng)。
。2)并出示定義:質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng),如果在相等的時(shí)間里通過(guò)的圓弧長(zhǎng)度相同——這種運(yùn)動(dòng)就叫勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
(3)舉例:通過(guò)放錄像讓學(xué)生感知:一個(gè)電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),其上各點(diǎn)所做的運(yùn)動(dòng),地球和各個(gè)行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng),都認(rèn)為是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
(4)通過(guò)電腦模擬:兩個(gè)物體都做圓周運(yùn)動(dòng),但快慢不同
6. 高一物理圓周運(yùn)動(dòng)課件 篇六
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.根據(jù)實(shí)例歸納圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn),知道它是一種特殊的曲線運(yùn)動(dòng),知道它與一般曲線運(yùn)動(dòng)的`關(guān)系。
2.理解表征圓周運(yùn)動(dòng)的物理量,利用各物理量的定義式,闡述各物理量的含義及相互關(guān)系。
3.知道圓周運(yùn)動(dòng)在實(shí)際應(yīng)用中的普遍性。用半徑、線速度、角速度的關(guān)系揭示生活、生產(chǎn)中的圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例。從而對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有更深刻的領(lǐng)悟。
高一物理必修1《圓周運(yùn)動(dòng)》課件 9
知識(shí)目標(biāo)
1、進(jìn)一步理解向心力的概念.
2、理解向心力公式,進(jìn)一步明確勻速圓周運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生條件,掌握向心力公式的應(yīng)用.
能力目標(biāo)
1、培養(yǎng)在實(shí)際問(wèn)題中分析向心力來(lái)源的能力.
2、培養(yǎng)運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.
情感目標(biāo)
激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心周?chē)挛锏牧?xí)慣.
教材分析
教材首先明確提出向心力是按效果命名的力,任何一個(gè)力或幾個(gè)力的合力只要它的作用效果是使物體產(chǎn)生向心加速度,它就是物體所受的向心力,接著詳細(xì)介紹了火車(chē)轉(zhuǎn)彎和汽車(chē)過(guò)拱橋兩個(gè)常見(jiàn)的實(shí)際問(wèn)題.后面又附有思考與討論,開(kāi)拓學(xué)生的思維.
教法建議
1、培養(yǎng)學(xué)生分析向心力來(lái)源的能力,分析問(wèn)題時(shí),要首先引導(dǎo)學(xué)生對(duì)做周?chē)\(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行受力情況分析,并讓學(xué)生清楚地認(rèn)識(shí)到求出物體沿半徑方向受到的合外力,就是提供給物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力.
2、培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物體知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.通過(guò)例題的分析與討論(結(jié)合動(dòng)畫(huà)或課件),引導(dǎo)學(xué)生從中領(lǐng)悟掌握運(yùn)用向心力公式的思路和方法.即:
第一:根據(jù)物體受力情況分析向心力的來(lái)源,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的'物體 .
第二:運(yùn)用向心力公式計(jì)算做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力 .
第三:由物體實(shí)際受到的力 提供了它所需要的向心力 ,列出方程求解.
3、可多舉一些實(shí)例讓學(xué)生分析.向心力可由重力、彈力、摩擦力等單獨(dú)提供,也可由它們的合力提供.
4、在講述汽車(chē)過(guò)拱橋的問(wèn)題時(shí),汽車(chē)做的是變速圓周運(yùn)動(dòng),對(duì)此要根據(jù)牛頓第二定律的瞬時(shí)性向?qū)W生指出:在變速圓周運(yùn)動(dòng)中,物體在各位置受到的向心力分別產(chǎn)生了物體通過(guò)各位置的向心加速度,向心力公式仍是適用的.但要注意,對(duì)于物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的情況,只有在物體通過(guò)高點(diǎn)和低點(diǎn)時(shí),向心力才是合外力.同時(shí),還可以向?qū)W生指出:此問(wèn)題中出現(xiàn)的汽車(chē)對(duì)橋面的壓力大于或小于車(chē)重的現(xiàn)象,是發(fā)生在圓周運(yùn)動(dòng)中的超重或失重現(xiàn)象.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析
教學(xué)重點(diǎn):
分析向心力來(lái)源.
教學(xué)難點(diǎn):
實(shí)際問(wèn)題的處理方法.
主要設(shè)計(jì):
一、討論向心力的來(lái)源:
例如:萬(wàn)有引力提供向心力(人造地球衛(wèi)星);彈力提供向心力(繩系小球在光滑水平面上的勻速圓周運(yùn)動(dòng));摩擦力力提供向心力(物價(jià)在轉(zhuǎn)盤(pán)上隨轉(zhuǎn)盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng));合力提供向心力(圓錐擺等).
二、討論火車(chē)轉(zhuǎn)彎:
。ㄒ唬┱故緢D片1:火車(chē)車(chē)輪有凸出的輪緣.
。ǘ┱故菊n件1:外軌作用在火車(chē)輪緣上的力F是使火車(chē)必須轉(zhuǎn)彎的向心力.
(三)展示課件2:外軌高于內(nèi)軌時(shí)重力與支持力的合力是使火車(chē)轉(zhuǎn)彎的向心力.
。ㄋ模┯懻摚簽槭裁崔D(zhuǎn)彎處的半徑和火車(chē)運(yùn)行速度有條件限制?
三、討論汽車(chē)過(guò)拱橋:
。ㄒ唬┧伎迹浩(chē)過(guò)拱橋時(shí),對(duì)橋面的壓力與重力誰(shuí)大?
(二)展示課件3:汽車(chē)過(guò)拱橋在高點(diǎn)的受力情況( 變 變)
。ㄈ┱故菊n件4:汽車(chē)過(guò)凹形橋時(shí)低點(diǎn)時(shí)的受力情況( 變 變)
(四)總結(jié)在圓周運(yùn)動(dòng)中的超重、失重情況.
探究活動(dòng)
1、蕩秋千時(shí),你對(duì)秋千底座的壓力大小恒定嗎?請(qǐng)你想辦法實(shí)際驗(yàn)證一下,并解釋為什么?
2、請(qǐng)觀察一下,建筑工地上用來(lái)砸實(shí)地面的“電動(dòng)夯”工作時(shí)的情況:什么時(shí)候底座離開(kāi)地面?什么時(shí)候砸向地面?為什么會(huì)出這樣的結(jié)果?
7. 高一物理圓周運(yùn)動(dòng)課件 篇七
知識(shí)目標(biāo)
1、認(rèn)識(shí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念.
2、理解線速度、角速度和周期的概念,掌握這幾個(gè)物理量之間的關(guān)系并會(huì)進(jìn)行計(jì)算.
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生建立模型的能力及分析綜合能力.
情感目標(biāo)
激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生積極參與的意識(shí).
教材分析
教材首先明確要研究圓周運(yùn)動(dòng)中的簡(jiǎn)單的情況,勻速圓周運(yùn)動(dòng),接著從描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢的角度引入線速度、角速度的概念及周期、頻率、轉(zhuǎn)速等概念,后推導(dǎo)出線速度、角速度、周期間的關(guān)系,中間有一個(gè)思考與討論做為鋪墊.
教法建議
關(guān)于線速度、角速度、周期等概念的教學(xué)建議是:通過(guò)生活實(shí)例(齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)或皮帶傳動(dòng)裝置)或多媒體資料,讓學(xué)生切實(shí)感受到做圓周運(yùn)動(dòng)的物體有運(yùn)動(dòng)快慢與轉(zhuǎn)動(dòng)快慢及周期之別,有必要引入相關(guān)的物理量加以描述.學(xué)習(xí)線速度的概念,可以根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念(結(jié)合課件)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)弧長(zhǎng) 與時(shí)間 比值保持不變的特點(diǎn),進(jìn)而引出線速度的大小與方向.同時(shí)應(yīng)向?qū)W生指出線速度就是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度.學(xué)習(xí)角速度和周期的概念時(shí),應(yīng)向?qū)W生說(shuō)明這兩個(gè)概念是根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和描述運(yùn)動(dòng)的需要而引入的.即物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),每通過(guò)一段弧長(zhǎng)都與轉(zhuǎn)過(guò)一定的圓心角相對(duì)應(yīng),因而物體沿圓周轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢也可以用轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角 與時(shí)間t比值來(lái)描述,由此引入角速度的概念.又根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)具有周期性的特點(diǎn),物體沿圓周轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢還可以用轉(zhuǎn)動(dòng)一圈所用時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)描述,為此引入了周期的概念.講述角速度的概念時(shí),不要求向?qū)W生強(qiáng)調(diào)角速度的矢量性.在講述概念的同時(shí),要讓學(xué)生體會(huì)到勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):線速度的大小、角速度、周期和頻率保持不變的圓周運(yùn)動(dòng).
關(guān)于“線速度、角速度和周期間的關(guān)系”的教學(xué)建議是:結(jié)合課件引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到這幾個(gè)物理量在對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)的描述上雖有所不同,但它們之間是有聯(lián)系的,并引導(dǎo)學(xué)生從如下思路理解它們之間的關(guān)系:
教學(xué)重點(diǎn):線速度、角速度、周期的概念
教學(xué)難點(diǎn) :各量之間的關(guān)系及其應(yīng)用
主要設(shè)計(jì):
一、描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)物理量.
(一)讓學(xué)生舉一些物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例.
(二)展示課件1、齒輪傳動(dòng)裝置
課件2、皮帶傳動(dòng)裝置
為引入概念提供感性認(rèn)識(shí),引起思考和討論
(三)展示課件3:質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
可暫停.可讀出運(yùn)行的時(shí)間 ,對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng) ,轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角 ,進(jìn)而給出線速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速等概念.
二、線速度、角速度、周期間的關(guān)系:
(一)重新展示課件
1、齒輪傳動(dòng)裝置.讓學(xué)生體會(huì)到有些不同的點(diǎn)線速度大小相同,但角速度、周期不同,有些不同的`點(diǎn)角速度、周期相同,但線速度大小不同;進(jìn)而此導(dǎo)同學(xué)去分析它們之間的關(guān)系
圓周運(yùn)動(dòng)是一種特殊的曲線運(yùn)動(dòng),也是牛頓定律在曲線運(yùn)動(dòng)中的綜合應(yīng)用。描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量多,且許多物理量(力、加速度、線速度)在時(shí)刻變化,因此,本單元是必修教材中的重點(diǎn)、難點(diǎn)、和學(xué)生的學(xué)困點(diǎn)。教師如何根據(jù)自己的學(xué)生把握教材的難易,設(shè)計(jì)好教案,對(duì)順利完成好本單元教學(xué)就顯得非常重要。
1、向心力:一本參考資料給向心力下了如下定義:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受到指向圓心的合外力,叫向心力。我認(rèn)為這個(gè)定義是不確切的,其一是容易給學(xué)生產(chǎn)生誤導(dǎo),認(rèn)為做圓周運(yùn)動(dòng)的物體要受到一個(gè)向心力的作用,其二、向心力是按力的作用效果命名的,它可以是某一個(gè)力、或幾個(gè)力的合力、還可以是某種力的分力。魯科版在本知識(shí)點(diǎn)教材處理比較好,先通過(guò)細(xì)繩栓一小球在光滑水平面做圓周運(yùn)動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn),分析其受力,得出:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體一定要受到一個(gè)始終指向圓心等效力的作用,這個(gè)力叫做向心力。這個(gè)定義也比較科學(xué),學(xué)生容易接受,且給等效力留了拓展空間,教師在后面的教學(xué)中,再通過(guò)圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生逐漸認(rèn)知向心力。在新課教學(xué)中,對(duì)有些復(fù)雜問(wèn)題應(yīng)循序漸進(jìn),不可一步到位。人教版教材是先學(xué)習(xí)向心加速度,根據(jù)牛頓第二定律,這個(gè)加速度一定是由于它受到了指向圓心的合力,這個(gè)合力叫向心力。這樣給出向心力顯得有點(diǎn)抽象,學(xué)生不容易接受。
2、向心加速度:人教版教材是通過(guò)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),找出△t時(shí)間內(nèi)的速度變化量△v,△v△t求出平均加速度,當(dāng)△t趨近零時(shí),△v垂直于速度v,且指向圓心,既為質(zhì)點(diǎn)在該位置的加速度,稱(chēng)向心加速度向心力向心加速度,然后給出加速度的公式。按此教學(xué)方案,邏輯性強(qiáng),學(xué)生能知道向心加速度的來(lái)龍去脈,但由于用到了速度的失量差和極限概念,大部分學(xué)生感到學(xué)習(xí)困難,從課堂效果上看并不好,因此本教學(xué)方案適宜優(yōu)秀學(xué)生。魯科版教教材是通過(guò)圓周運(yùn)動(dòng)物體的受力分析,總結(jié)出做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到向心力的作用,那么它必然存在一個(gè)由向心力產(chǎn)生的加速度,這個(gè)加速度叫向心加速,方向與向心力方向一致,始終指向圓心,然后直接給出向心加速度的數(shù)學(xué)表達(dá)式,省去了復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo),使教學(xué)難度大大降低,從課堂教學(xué)效果看:學(xué)生感覺(jué)容易接受,師生互動(dòng)較為活躍。
8. 高一物理圓周運(yùn)動(dòng)課件 篇八
一、教材分析
本節(jié)內(nèi)容選自人教版物理必修2第五章第4節(jié)。本節(jié)主要介紹了圓周運(yùn)動(dòng)的線速度和角速度的概念及兩者的關(guān)系;學(xué)生前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng),拋體運(yùn)動(dòng)以及平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,為本節(jié)課的學(xué)習(xí)做了很好的鋪墊;而本節(jié)課作為對(duì)特殊曲線運(yùn)動(dòng)的進(jìn)一步深入學(xué)習(xí),也為以后繼續(xù)學(xué)習(xí)向心力、向心加速度和生活中的圓周運(yùn)動(dòng)物理打下很好的基礎(chǔ),在教材中有著承上啟下的作用;因此,學(xué)好本節(jié)課具有重要的意義。本節(jié)課是從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度來(lái)研究勻速圓周運(yùn)動(dòng),圍繞著如何描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢展開(kāi),通過(guò)探究理清各個(gè)物理量的相互關(guān)系,并使學(xué)生能在具體的問(wèn)題中加以應(yīng)用。
。ㄟ^(guò)渡句)知道了教材特點(diǎn),我們?cè)賮?lái)了解一下學(xué)生特點(diǎn)。也就是我說(shuō)課的第二部分:學(xué)情分析。
二、學(xué)情分析
學(xué)生雖然已經(jīng)具備了較為完備的直線運(yùn)動(dòng)的知識(shí)和曲線運(yùn)動(dòng)的初步知識(shí),并學(xué)會(huì)了用比值定義法描述勻速直線運(yùn)動(dòng)的快慢,盡管如此,但由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特殊性和復(fù)雜性以及學(xué)生認(rèn)知水平的差異,本節(jié)課的內(nèi)容對(duì)學(xué)生來(lái)講仍然是一個(gè)不小的臺(tái)階。
(過(guò)渡句)基于以上的教材特點(diǎn)和學(xué)生特點(diǎn),我制定了如下的教學(xué)目標(biāo),力圖把傳授知識(shí)、滲透學(xué)習(xí)方法以及培養(yǎng)興趣和能力有機(jī)的融合在一起,達(dá)到好的教學(xué)效果。
三、教學(xué)目標(biāo)
【知識(shí)與技能】
知道描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的兩個(gè)物理量——線速度、角速度,會(huì)推導(dǎo)二者之間的關(guān)系。
【過(guò)程與方法】
通過(guò)對(duì)傳動(dòng)模型的應(yīng)用,對(duì)線速度、角速度之間的關(guān)系有更加深入的了解,提高分析能力和抽象思維能力。
【情感態(tài)度與價(jià)值觀】
在思考中體會(huì)物理學(xué)科嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬯P(guān)系,提高分析歸納能力,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
(過(guò)渡句)基于這樣的教學(xué)目標(biāo),要上好一堂課,還要明確分析教學(xué)的重難點(diǎn)。
四、教學(xué)重難點(diǎn)
【重點(diǎn)】
線速度、角速度的概念。
【難點(diǎn)】
1.二者關(guān)系的推導(dǎo)過(guò)程;
2.對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)的理解。
(過(guò)渡句)說(shuō)完了教學(xué)重難點(diǎn),下面我將著重談?wù)劚咎谜n的教學(xué)過(guò)程。
五、教學(xué)過(guò)程
首先是導(dǎo)入環(huán)節(jié):
在這個(gè)環(huán)節(jié)中,我將展示生活中的一些運(yùn)動(dòng),如摩天輪、脫水桶等,引導(dǎo)學(xué)生找相似點(diǎn):運(yùn)動(dòng)軌跡是一些圓,從而引出,這種軌跡為圓周的運(yùn)動(dòng)叫做圓周運(yùn)動(dòng)——引出課題。
接下來(lái),我會(huì)順勢(shì)讓學(xué)生再例舉生活中的圓周運(yùn)動(dòng),然后提出問(wèn)題,直線運(yùn)動(dòng)我們用單位時(shí)間內(nèi)的位移來(lái)描述物體的運(yùn)動(dòng)快慢,那么對(duì)于圓周運(yùn)動(dòng)又如何描述它們的運(yùn)動(dòng)快慢呢?
【意圖:這個(gè)問(wèn)題我采用類(lèi)比的方式去提問(wèn),一方面讓學(xué)生回顧前面學(xué)過(guò)的直線運(yùn)動(dòng),另一方面讓學(xué)生帶著問(wèn)題去思考二者的不同,有效的啟發(fā)了學(xué)生的思維,很順利的過(guò)渡到了接下來(lái)要講的線速度和角速度!
學(xué)習(xí)線速度的概念時(shí),我會(huì)用flash配合實(shí)物電風(fēng)扇的'頁(yè)片,讓學(xué)生觀察當(dāng)用手緩慢撥動(dòng)頁(yè)片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),頁(yè)片上分別標(biāo)記的紅、藍(lán)兩種與圓心距離不等的點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況,哪個(gè)快那個(gè)慢。學(xué)生可以討論發(fā)現(xiàn)相同的時(shí)間里,通過(guò)的弧長(zhǎng)長(zhǎng)的點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快。于是我們就可以用二者的比值來(lái)表示線速度的大小,而且我會(huì)引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn),當(dāng)時(shí)間t足夠小的時(shí)候,所對(duì)于的弧長(zhǎng)也非常短,接近于圓弧上的一個(gè)點(diǎn),因此線速度是瞬時(shí)速度,它的方向也就是在圓周各點(diǎn)的切線方向。另外還需讓學(xué)生討論交流“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”中“勻速”的含義。【意圖:這是本堂課的一個(gè)難點(diǎn),學(xué)生很容于將這里的勻速理解為速度不變。所以在這里我會(huì)再次強(qiáng)調(diào)速度的矢量性,它既有大小也有方向,這里的“勻速”其實(shí)是指“勻速率”,線速度大小不變,但是線速度的方向在時(shí)刻改變!
接下來(lái)在學(xué)習(xí)角速度的概念時(shí),應(yīng)向?qū)W生說(shuō)明這個(gè)概念是根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和描述運(yùn)動(dòng)的需要而引入的,即物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),每通過(guò)一段弧長(zhǎng)都與轉(zhuǎn)過(guò)一定的圓心角相對(duì)應(yīng),因而物體沿圓周轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢也可以用轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角與時(shí)間比值來(lái)描述,由此引入角速度的概念。但是在講述角速度的概念時(shí),不需要向?qū)W生強(qiáng)調(diào)角速度的矢量性。因?yàn)檫@個(gè)會(huì)在大學(xué)學(xué)習(xí)剛體力學(xué)的時(shí)候才學(xué),需要用右手螺旋定則確定。
明確了兩個(gè)概念之后,本堂課的一大重點(diǎn)就解決了,而依據(jù)教學(xué)目標(biāo),以及學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程和實(shí)際操作中暴露出的問(wèn)題,如何去推導(dǎo)線速度、角速度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系又是本堂課的又一難點(diǎn)。在這里我將帶領(lǐng)學(xué)生去回顧數(shù)學(xué)中的表達(dá)式,然后讓學(xué)生自己動(dòng)手推導(dǎo)。
接下來(lái)在鞏固提升環(huán)節(jié),我將讓學(xué)生觀察自行車(chē)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖中的大齒輪、小齒輪、后輪三個(gè)部分的轉(zhuǎn)動(dòng),分析A、B、C三個(gè)點(diǎn)線速度、角速度的關(guān)系!疽鈭D:這是高中階段比較典型額皮帶傳動(dòng)問(wèn)題,關(guān)鍵是要讓學(xué)生明確兩種情況下v和ω的關(guān)系:同軸、共線,在此基礎(chǔ)上可以再提升難度:當(dāng)三個(gè)輪子一起轉(zhuǎn)的時(shí)候,又如何比較快慢,這樣問(wèn)題的設(shè)置層層深入,有梯度性,也符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律】
后是小結(jié)作業(yè)環(huán)節(jié),我將提出如下問(wèn)題:除了線速度、角速度,還有一些可以用來(lái)描述快慢的物理量,如周期T、頻率f,他們之間的關(guān)系又如何?可以讓學(xué)生自己嘗試推導(dǎo)這些物理量之間的關(guān)系。
9. 高一物理圓周運(yùn)動(dòng)課件 篇九
【教材分析】
本節(jié)是人教版高中《物理》必修2第五章第7節(jié),是《曲線運(yùn)動(dòng)》一章的后一節(jié)。學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容既是對(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。教材安排了鐵路的彎道,汽車(chē)過(guò)拱橋,航天器中的失重現(xiàn)象,離心現(xiàn)象四個(gè)方面的內(nèi)容,如果面面俱到,難免會(huì)蜻蜓點(diǎn)水,為了在教學(xué)中突出重點(diǎn)、分散難點(diǎn),我將教材內(nèi)容進(jìn)行了重新整合,分兩課時(shí)完成。本課為第一課時(shí)主要討論鐵路彎道的設(shè)計(jì)意圖。
【學(xué)情分析】
通過(guò)前面的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)有了較為清晰地認(rèn)識(shí),但是對(duì)于向心力的概念理解還不夠深入。同時(shí)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(lái),自主的解決問(wèn)題。
【三維學(xué)習(xí)目標(biāo)】
過(guò)程與方法知識(shí)與技能情感態(tài)度和價(jià)值觀經(jīng)歷觀察思考,自主探究,交流討論等活動(dòng)進(jìn)一步理解向心力的概念。
能在具體問(wèn)題中找到向心力的來(lái)源培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神,合作意識(shí);感悟科學(xué)的嚴(yán)肅性,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):在具體問(wèn)題中找到向心力的來(lái)源
【教學(xué)策略】
1.教法:使用情境激趣、設(shè)疑引導(dǎo)、適時(shí)點(diǎn)撥的方式引領(lǐng)學(xué)生的學(xué)習(xí);
2.學(xué)法:學(xué)生在教師的引領(lǐng)下,通過(guò)觀察現(xiàn)象、自主探究、交流討論等方式參與到課堂中來(lái),體驗(yàn)求知樂(lè)趣,成為學(xué)習(xí)的主人。
3.教學(xué)資源:
。1)多媒體課件;
。2)自制教具:車(chē)輪模型、彎道模型;
【教學(xué)過(guò)程】
一、設(shè)置情景、引入新課
首先,播放一段4.28膠濟(jì)鐵路火車(chē)事故的視頻動(dòng)畫(huà),將學(xué)生的注意力吸引到火車(chē)轉(zhuǎn)彎這一具體情境中來(lái)。我就此提出兩個(gè)問(wèn)題:1.火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)的限定速度是怎樣規(guī)定的?2.火車(chē)超速時(shí)為什么容易造成脫軌事故?學(xué)生帶著問(wèn)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。
二、復(fù)習(xí)鞏固、明確方法
我通過(guò)提問(wèn)的方式,幫助學(xué)生回憶計(jì)算向心力的常用公式,然后,設(shè)置情景,讓學(xué)生對(duì)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體做出受力分析并找到向心力的來(lái)源。
情景一:物塊隨圓盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
情景二:小球在杯子內(nèi)壁做圓周運(yùn)動(dòng)。此情景并沒(méi)有直接展示給學(xué)生,而是提出問(wèn)題:“你能不用手接觸小球,而不使小球落入杯底嗎?注意,要保證杯口朝上!弊寣W(xué)生自己設(shè)計(jì)出小球的運(yùn)動(dòng)方式,并對(duì)杯中小球的運(yùn)動(dòng)情況作出受力分析。通過(guò)這種方式讓學(xué)生參與到課堂中來(lái),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而后,教師做出總結(jié):分析圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,就是要通過(guò)運(yùn)動(dòng)分析求出物體需要多大的向心力,通過(guò)受力分析找到誰(shuí)在提供向心力,從而建立供需平衡方程,這是解決圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的一般思路。
三、設(shè)疑引導(dǎo)、自主探究
這一部分集中了本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn),為了降低學(xué)習(xí)難度,我巧設(shè)梯度,從以下三個(gè)部分組織教學(xué):
1.認(rèn)識(shí)火車(chē)車(chē)輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
首先教師播放視頻,分別展示火車(chē)在水平面和水平彎曲軌道上的運(yùn)動(dòng),學(xué)生通過(guò)觀察和對(duì)比,認(rèn)識(shí)到火車(chē)轉(zhuǎn)彎要靠鐵軌和車(chē)輪的作用。然后學(xué)生觀察車(chē)輪和軌道結(jié)構(gòu),描述火車(chē)車(chē)輪結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。學(xué)生遇到困難時(shí),教師利用自制教具──模型車(chē)輪,加深學(xué)生對(duì)車(chē)輪結(jié)構(gòu)的印象,并提示學(xué)生思考車(chē)輪輪緣的作用。
進(jìn)一步提出問(wèn)題:生活中還有什么地方用到了類(lèi)似的輪子結(jié)構(gòu)?通過(guò)學(xué)生的回答,和圖片的展示(學(xué)校門(mén)口的電動(dòng)拉門(mén)的輪子),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到這一結(jié)構(gòu)在生活中也是常見(jiàn)的,從而拓展了學(xué)生的認(rèn)識(shí)。接著提問(wèn)學(xué)生:你認(rèn)為火車(chē)在水平軌道上轉(zhuǎn)彎時(shí)向心力來(lái)自哪里?經(jīng)過(guò)觀察和思考,學(xué)生已經(jīng)不難想到向心力的來(lái)源。而后追問(wèn):你認(rèn)為這樣的轉(zhuǎn)彎方式有什么弊端嗎?學(xué)生通過(guò)思考,結(jié)合上課之初播放的視頻,不難回答出這樣做的危害性。
2.真實(shí)的火車(chē)彎道的情況
那么設(shè)計(jì)師有什么好的方法嗎?通過(guò)提問(wèn),了解學(xué)生對(duì)實(shí)際鐵路彎道特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)情況。而后通過(guò)圖片,使學(xué)生認(rèn)識(shí)鐵路彎道處內(nèi)軌低而外軌高的特點(diǎn);從而發(fā)出疑問(wèn),彎道處這樣設(shè)計(jì)的用意何在呢?
提示學(xué)生從受力分析入手,找到此時(shí)向心力的來(lái)源,并要求學(xué)生畫(huà)出受力分析圖。
除了正確的分析外,學(xué)生很可能將重力與支持力的合力畫(huà)成沿斜面向下,這是對(duì)彎道的圓心位置分析不清造成的,對(duì)學(xué)生可能做出的兩種向心力的方向,我不直接評(píng)論對(duì)錯(cuò),而是使用自制教具,展示給學(xué)生彎道處路基的特點(diǎn),讓學(xué)生有所參照。學(xué)生不難發(fā)現(xiàn),彎道的內(nèi)側(cè)與碗的內(nèi)壁相似,進(jìn)而認(rèn)識(shí)到和杯子內(nèi)壁的相似性,把小球在杯子內(nèi)壁的運(yùn)動(dòng)與火車(chē)在彎道處的運(yùn)動(dòng)作對(duì)比分析。經(jīng)過(guò)這樣兩步,學(xué)生已經(jīng)不難得出正確的受力分析。成功的突破了這一教學(xué)難點(diǎn)。
然后趁熱打鐵,引導(dǎo)學(xué)生從定性到定量,寫(xiě)出重力與支持力的合力的表達(dá)式,為下一步的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。
3.假如你是設(shè)計(jì)師
為了解決開(kāi)課時(shí)提出的兩個(gè)問(wèn)題,我設(shè)計(jì)了第三部分──假如你是設(shè)計(jì)師。
首先,設(shè)置情境:你設(shè)計(jì)了一段半徑為r,傾角為θ的鐵路彎道,你會(huì)如何規(guī)定火車(chē)轉(zhuǎn)彎的速度?提示學(xué)生從解決圓周運(yùn)動(dòng)一般本思路出發(fā),從供需平衡關(guān)系入手,列出方程,從而得出限定速度的表達(dá)式。從表達(dá)式的得出過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生理解,限定速度的規(guī)定實(shí)際是為了保證由重力和支持力的合力提供向心力,從而避免車(chē)輪和鐵軌間的`擠壓,保證行車(chē)安全。
接著,通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生觀察在杯內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)快的小球從杯中飛出的過(guò)程,提示學(xué)生思考,如果火車(chē)速度過(guò)快會(huì)怎么樣呢?學(xué)生已經(jīng)不難認(rèn)識(shí)到火車(chē)速度過(guò)快會(huì)使火車(chē)脫軌的問(wèn)題。而后引導(dǎo)學(xué)生用供需平衡條件來(lái)解釋這一問(wèn)題,深化了學(xué)生認(rèn)識(shí)。為了突出重點(diǎn),這里不提出離心現(xiàn)象這一問(wèn)題。只是通過(guò)現(xiàn)象的分析和認(rèn)識(shí)為離心現(xiàn)象的教學(xué)做好鋪墊。
四、總結(jié)方法、完善認(rèn)識(shí)
通過(guò)本節(jié)的教學(xué)不僅要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到解決圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的一般方法,更重要的是使他們認(rèn)識(shí)到火車(chē)轉(zhuǎn)彎的模型在生活中是普遍存在的,認(rèn)識(shí)到生活中的簡(jiǎn)單現(xiàn)象往往就是解決實(shí)際問(wèn)題的靈感的來(lái)源。進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生,還有哪些生活中的運(yùn)動(dòng)也使用了相同的設(shè)計(jì)思想?使學(xué)生認(rèn)識(shí)到自行車(chē)轉(zhuǎn)彎、汽車(chē)轉(zhuǎn)彎也有相似的情況,從而從特殊到一般,深化學(xué)生的認(rèn)識(shí)。同時(shí)通過(guò)對(duì)事故原因的科學(xué)分析,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到尊重規(guī)律的重要性,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。
五、布置作業(yè)、課后拓展
課后作業(yè)是學(xué)生再學(xué)習(xí)的重要途徑,本節(jié)課后我安排了兩項(xiàng)作業(yè)。旨在讓學(xué)生鞏固知識(shí)的同時(shí),認(rèn)識(shí)物理與社會(huì)的聯(lián)系,將對(duì)學(xué)生的知識(shí)教育和情感教育引向課外。
1.課后練習(xí)題。
2.了解中國(guó)鐵路提速情況,查找資料,提出你對(duì)鐵路建設(shè)的建議!究傮w設(shè)計(jì)思想】本節(jié)課的設(shè)計(jì)思想是借助問(wèn)題給學(xué)生一個(gè)思維的支點(diǎn),在教師的引領(lǐng)下,從分析生活中的簡(jiǎn)單現(xiàn)象入手,找到一般規(guī)律。在新的問(wèn)題情境中思考、發(fā)現(xiàn)生活中的模型。通過(guò)類(lèi)比,把日常生活中的知識(shí)聯(lián)系到新問(wèn)題的解決當(dāng)中,在加深知識(shí)理解的過(guò)程中,也培養(yǎng)了分析應(yīng)用能力。同時(shí),通過(guò)對(duì)事故原因的分析,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的分析方法和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。體現(xiàn)“從生活走向物理、從物理走向社會(huì)”的物理教學(xué)理念。
10. 高一物理圓周運(yùn)動(dòng)課件 篇十
一、教材分析
。ㄒ唬┑匚
《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》這節(jié)課是新課標(biāo)人教版《物理》必修第二冊(cè)第六章《曲線運(yùn)動(dòng)》一章中的第八節(jié),也是該章后一節(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(guò)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。
。ǘ┙滩奶幚
教材中的“火車(chē)轉(zhuǎn)彎”與“汽車(chē)過(guò)拱橋”根據(jù)學(xué)生接受的難易程度,順序作了對(duì)調(diào),并把后一部分“離心運(yùn)動(dòng)”放到下一節(jié)課處理。
。ㄈ┙虒W(xué)目標(biāo)
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(wèn)題中分析向心力的來(lái)源。
。2)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立觀察、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,提高學(xué)生概括總結(jié)知識(shí)的能力。
(3)了解航天器中的失重現(xiàn)象。
2.過(guò)程與方法目標(biāo)
。1)學(xué)會(huì)分析圓周運(yùn)動(dòng)方法,會(huì)分析拱形橋、彎道等實(shí)際的例子,培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
。2)通過(guò)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。
(3)能從日常生活中發(fā)現(xiàn)與圓周運(yùn)動(dòng)有關(guān)的知識(shí),并能用所學(xué)知識(shí)去解決發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
。1)通過(guò)向心力在具體問(wèn)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)。
(2)體會(huì)圓周運(yùn)動(dòng)的奧妙,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的求知欲。
。ㄋ模┲攸c(diǎn)
分析具體問(wèn)題中向心力的來(lái)源。
依據(jù):學(xué)生常常誤認(rèn)為向心力是一種特殊的力,是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體另外受到的力,課本中明確指出這種看法是錯(cuò)誤的,以及如何正確認(rèn)識(shí)向心力的來(lái)源,并且對(duì)向心力的來(lái)源分析地比較仔細(xì),因此教學(xué)中應(yīng)充分重視這一點(diǎn)。
。ㄎ澹╇y點(diǎn)
在具體問(wèn)題中分析向心力來(lái)源,尤其是在火車(chē)轉(zhuǎn)彎問(wèn)題中。
突破辦法:組織學(xué)生多討論,多做練習(xí),對(duì)學(xué)生不太熟悉的火車(chē)車(chē)輪結(jié)構(gòu)等問(wèn)題借助演示圖片加以說(shuō)明,使學(xué)生更易理解。
二、教法分析
。ㄒ唬┙虒W(xué)方法:創(chuàng)設(shè)情景法,討論法,推理法和分析歸納法。
。ǘ┙虒W(xué)手段:多媒體輔助教學(xué),主要PowerPoint演示文稿以及圖片,并輔以視頻。
多媒體使用說(shuō)明:多媒體作為教學(xué)輔助手段,使空洞的語(yǔ)言描述得以形象地展現(xiàn),增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。
三、學(xué)法分析
通過(guò)展示圖片、視頻創(chuàng)設(shè)情境,以提問(wèn)的方式引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)問(wèn)題的討論,并歸納總結(jié)出結(jié)論。過(guò)程中體現(xiàn)“教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體”的教育思想。
讓學(xué)生進(jìn)入角色充當(dāng)課堂教學(xué)的主體,幫助學(xué)生自覺(jué)、生動(dòng)地進(jìn)行思維活動(dòng)。使學(xué)生既學(xué)到了知識(shí)又掌握了學(xué)習(xí)方法,既培養(yǎng)了能力又發(fā)展了智力。
四、課堂教學(xué)設(shè)計(jì)
(一)引課
復(fù)習(xí)提問(wèn)圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度、向心力相關(guān)知識(shí),以及物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)和變速圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源。
請(qǐng)同學(xué)舉例生活中的圓周運(yùn)動(dòng),以此引入新課。
。ǘ┬抡n教學(xué)主要過(guò)程
●汽車(chē)過(guò)拱形橋的問(wèn)題
通過(guò)提問(wèn),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入狀態(tài)。
問(wèn)題1:如果汽車(chē)在水平路面上勻速行駛或靜止時(shí),在豎直方向上受力如何?
問(wèn)題2:如果汽車(chē)在拱形橋頂點(diǎn)靜止時(shí),橋面受到的壓力如何?
問(wèn)題3:如果汽車(chē)在拱形橋上,以某一速度v通過(guò)拱形橋的高點(diǎn)的時(shí)候,橋面受到的壓力如何?
引導(dǎo)學(xué)生分析受力情況,并逐步求得橋面所受壓力。
分析過(guò)程:
。1)確定研究對(duì)象;
。2)分析汽車(chē)的受力情況;
。3)找圓心;
(4)確定F合即F向心力的方向;
。5)列方程,得結(jié)論。
問(wèn)題4:根據(jù)上式,結(jié)合前面的問(wèn)題你能得出什么結(jié)論?
a、汽車(chē)對(duì)橋面的壓力小于汽車(chē)的重力mg;
b、汽車(chē)行駛的速度越大,汽車(chē)對(duì)橋面的壓力越小。
問(wèn)題5:試分析如果汽車(chē)的速度不斷增大,會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生呢?
當(dāng)速度不斷增大的時(shí)候,壓力會(huì)不斷減小,當(dāng)達(dá)到時(shí),汽車(chē)對(duì)橋面完全沒(méi)有壓力,汽車(chē)“飄離”橋面。
問(wèn)題6:汽車(chē)的速度比更大呢?汽車(chē)會(huì)怎么運(yùn)動(dòng)?(提示,此時(shí)汽車(chē)受力、速度、加速度如何)
汽車(chē)以大于或等于的速度駛過(guò)拱形橋的高點(diǎn)時(shí),汽車(chē)與橋面的相互作用力為零,汽車(chē)只受重力,又具有水平方向的速度的,因此汽車(chē)將做平拋運(yùn)動(dòng)。
問(wèn)題7:如果是凹形橋,汽車(chē)行駛在低點(diǎn)時(shí),橋面受到的壓力如何?
問(wèn)題8:前面我們?cè)?jīng)學(xué)習(xí)過(guò)超重和失重現(xiàn)象,那么試?yán)谩俺⑹е亍钡挠^點(diǎn)定性分析汽車(chē)在拱形橋高點(diǎn),凹形橋的低點(diǎn)分別處于哪種狀態(tài)?
超失重現(xiàn)象不只發(fā)生在豎直方向運(yùn)動(dòng)的物體上,而是豎直方向是否有加速度,與速度方向無(wú)關(guān)。
強(qiáng)調(diào):汽車(chē)做的不是勻速圓周運(yùn)動(dòng),我們?nèi)允褂昧藙蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的公式,原因是向心力和向心加速度的公式對(duì)于高速圓周運(yùn)動(dòng)同樣適用。
汽車(chē)過(guò)橋問(wèn)題,實(shí)質(zhì)上是物體在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),由于物體所受重力的大小mg及方向(豎直向下)恒定不變,因此當(dāng)物體經(jīng)過(guò)圓周上各個(gè)不同位置時(shí),重力對(duì)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的作用是不同的。
此處可以引導(dǎo)學(xué)生分析豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)在高點(diǎn)和低點(diǎn)以外的向心力的來(lái)源。
●火車(chē)轉(zhuǎn)彎的'問(wèn)題
展示火車(chē)沿直線運(yùn)動(dòng)情況,火車(chē)車(chē)輪的特殊結(jié)構(gòu)。
問(wèn)題1:請(qǐng)根據(jù)你了解的以及你剛才從圖片中觀察到的情況,說(shuō)一說(shuō)火車(chē)的車(chē)輪結(jié)構(gòu)如何?軌道結(jié)構(gòu)如何?
車(chē)輪內(nèi)側(cè)輪緣半徑大于車(chē)輪半徑,軌道將兩車(chē)輪的輪緣卡在里面。
問(wèn)題2:火車(chē)在平直的軌道上勻速行駛時(shí),所受合力如何?
問(wèn)題3:如果軌道是水平的,火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)火車(chē)做曲線運(yùn)動(dòng),所受外力怎么樣?
問(wèn)題4:如果軌道是水平的,火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí),做曲線運(yùn)動(dòng),需要的向心力由哪些力提供呢?
問(wèn)題5:火車(chē)的質(zhì)量很大,行駛的速度也不很小,如此長(zhǎng)時(shí)間后,對(duì)軌道和列車(chē)有什么影響?
問(wèn)題6:如何改進(jìn)才能夠使軌道和輪緣不容易損壞呢?
提示:從分析向必力的來(lái)源著手。
設(shè)計(jì):使路面向圓心一側(cè)傾斜一個(gè)很小的角度,使外軌略高于內(nèi)軌,這樣,重力和支持力的合力提供了向心力,外軌就不受輪緣的擠壓了。
再次展示火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)候的圖片,提醒學(xué)生觀察軌道的情況。
總結(jié):
1、如果在轉(zhuǎn)彎處使外軌道略高于內(nèi)軌道,火車(chē)受力不是豎直的,而是斜向軌道的內(nèi)側(cè)。它與重力的合力指向圓心,成為使火車(chē)轉(zhuǎn)彎的向心力。
2、如果根據(jù)R和火車(chē)行駛速度v適當(dāng)調(diào)整內(nèi)外軌道的高度差,使轉(zhuǎn)彎時(shí)所需要的向心力完全由重力G和支持力FN的合力提供,這樣外軌道就不再受輪緣的擠壓了。
問(wèn)題7:當(dāng)軌道平面與水平面之間的夾角θ和轉(zhuǎn)彎半徑R確定的時(shí)候,速度多大時(shí)軌道不受擠壓?
問(wèn)題8:如果火車(chē)實(shí)際行駛的速度大于此速度時(shí),向心力應(yīng)該由哪些力提供?如果小于此速度又怎么樣呢?
引申:公路轉(zhuǎn)彎處路面的特點(diǎn)。
●航天器中的失重現(xiàn)象
就教材58頁(yè)“思考與討論”展開(kāi)討論。
然后以繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船為例做些說(shuō)明,當(dāng)飛船距地面高度為一、二百千米時(shí),它的軌道半徑近似等于地球半徑R,航天員受到的地球引力近似等于他在地面測(cè)得的體重,除此之外,他還可能受到飛船座艙對(duì)他的支持力FN,引力與支持力的合力為他提供了繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力。
當(dāng)時(shí),座艙對(duì)航天員的支持力FN=0,航天員處于失重狀態(tài)。
總結(jié):其實(shí)在任何關(guān)閉了發(fā)動(dòng)機(jī),又不受阻力的飛行器中都是一個(gè)完全失重的環(huán)境。
此處觀看1分鐘視頻。
說(shuō)明:因?yàn)樵谙乱徽隆度f(wàn)有引力與航天》中對(duì)此類(lèi)問(wèn)題有更詳細(xì)的闡述,所以在此處僅作簡(jiǎn)單介紹,使學(xué)生簡(jiǎn)單了解。
。ㄈ╈柟叹毩(xí)
針對(duì)“汽車(chē)過(guò)橋”和“火車(chē)轉(zhuǎn)彎”分別設(shè)計(jì)兩道例題,再做兩道拓展習(xí)題。
(四)課堂小結(jié)
請(qǐng)同學(xué)來(lái)完成,再進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)充。
。ㄎ澹┎贾米鳂I(yè)
五、板書(shū)設(shè)計(jì)
第八節(jié)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)
一、汽車(chē)過(guò)橋問(wèn)題二、火車(chē)轉(zhuǎn)彎問(wèn)題例題
受力分析圖受力分析圖
計(jì)算式計(jì)算式
必要的文字說(shuō)明必要的文字說(shuō)明
三、航天器中的失重現(xiàn)象
板書(shū)設(shè)計(jì)說(shuō)明:板書(shū)著重給學(xué)生做出規(guī)范的受力分析和解題示范,以及展示本節(jié)課主要內(nèi)容。
六、教學(xué)效果預(yù)測(cè)
我想通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)正確判斷向心力的來(lái)源會(huì)有更清晰的認(rèn)識(shí),從而更加從容的解決圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。