高中物理-生活中的圆周运动教学设计学情分析教材分析课后反思

课堂教学设计（一）引课复习提问圆周运动向心加速度、向心力相关知识，以及物体做匀速圆周运动和变速圆周运动向心力的来源。请同学举例生活中的圆周运动，以此引入新课。（二）新课教学主要过程●火车转弯的问题展示火车沿直线运动情况，火车车轮的特殊结构。问题1：请根据你了解的以及你刚才从图片中观察到的情况，说一说火车的车轮结构如何？轨道结构如何？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2：火车在平直的轨道上匀速行驶时，所受合力如何？问题3：如果轨道是水平的，火车转弯时火车做曲线运动，所受外力怎么样？问题4：如果轨道是水平的，火车转弯时，做曲线运动，需要的向心力由哪些力提供呢？问题5：火车的质量很大，行驶的速度也不很小，如此长时间后，对轨道和列车有什么影响？问题6：如何改进才能够使轨道和轮缘不容易损坏呢？提示：从分析向心力的来源着手。设计：使路面向圆心一侧倾斜一个很小的角度，使外轨略高于内轨，这样，重力和支持力的合力提供了向心力，外轨就不受轮缘的挤压了。再次展示火车转弯时候的图片，提醒学生观察轨道的情况。总结：1、如果在转弯处使外轨道略高于内轨道，火车受力不是竖直的，而是斜向轨道的内侧。它与重力的合力指向圆心，成为使火车转弯的向心力。2、如果根据R和火车行驶速度v适当调整内外轨道的高度差，使转弯时所需要的向心力完全由重力G和支持力FN的合力提供，这样外轨道就不再受轮缘的挤压了。问题7：当轨道平面与水平面之间的夹角θ和转弯半径R确定的时候，速度多大时轨道不受挤压？●汽车过拱形桥的问题通过提问，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，在竖直方向上受力如何？问题2：如果汽车在拱形桥顶点静止时，桥面受到的压力如何？问题3：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，并逐步求得桥面所受压力。分析过程：确定研究对象；分析汽车的受力情况；找圆心；确定F合即F向心力的方向；列方程，得结论。问题4：根据上式，结合前面的问题你能得出什么结论？a、汽车对桥面的压力小于汽车的重力mg；b、汽车行驶的速度越大，汽车对桥面的压力越小。问题5：试分析如果汽车的速度不断增大，会有什么现象发生呢？当速度不断增大的时候，压力会不断减小，当达到时，汽车对桥面完全没有压力，汽车“飘离”桥面。问题6：汽车的速度比更大呢？汽车会怎么运动？（提示，此时汽车受力、速度、加速度如何）汽车以大于或等于的速度驶过拱形桥的最高点时，汽车与桥面的相互作用力为零，汽车只受重力，又具有水平方向的速度的，因此汽车将做平抛运动。问题7：如果是凹形桥，汽车行驶在最低点时，桥面受到的压力如何？问题8：前面我们曾经学习过超重和失重现象，那么试利用“超、失重”的观点定性分析汽车在拱形桥最高点，凹形桥的最低点分别处于哪种状态？超失重现象不只发生在竖直方向运动的物体上，而是竖直方向是否有加速度，与速度方向无关。强调：汽车做的不是匀速圆周运动，我们仍使用了匀速圆周运动的公式，原因是向心力和向心加速度的公式对于高速圆周运动同样适用。汽车过桥问题，实质上是物体在竖直平面内做圆周运动，由于物体所受重力的大小mg及方向（竖直向下）恒定不变，因此当物体经过圆周上各个不同位置时，重力对物体做圆周运动的作用是不同的。此处可以引导学生分析竖直面内圆周运动在最高点和最低点以外的向心力的来源。问题8：如果火车实际行驶的速度大于此速度时，向心力应该由哪些力提供？如果小于此速度又怎么样呢？引申：公路转弯处路面的特点。四、离心运动问题：做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用，它会怎样运动呢？如果物体受的合力不足以提供向心力，它会怎样运动呢？结论：如果向心力突然消失，物体由于惯性，会沿切线方向飞出去.如果物体受的合力不足以提供向心力，物体虽不能沿切线方向飞出去，但会逐渐远离圆心.这两种运动都叫做离心运动.结合生活实际，举出物体做离心运动的例子.在这些例子中，离心运动是有益的还是有害的？你能说出这些例子中离心运动是怎样发生的吗？（三）巩固练习针对“汽车过桥”和“火车转弯”以及“离心运动”分别设计两道例题，再做两道拓展习题。（四）课堂小结请同学来完成，再进行适当补充。（五）布置作业五、板书设计第八节生活中的圆周运动一、火车转弯问题二、汽车过桥问题 例题受力分析图受力分析图计算式计算式必要的文字说明必要的文字说明三、离心运动板书设计说明：板书着重给学生做出规范的受力分析和解题示范，以及展示本节课主要内容。【学情分析】一、学生分析在学习本节内容之前，学生已学习了描述圆周运动的运动学量（如线速度、角速度、向心加速度等）和向心力；并已知道对于一般的曲线运动，尽管这时曲线各个地方的弯曲程度不一样，但在研究时只要取足够短的一小段，就可以采用圆周运动的分析方法进行处理；但学生对向心力的理解还不够透彻，存在一些错误的前概念，例如部分学生错误地理解为因为圆周运动而产生了向心力。处于高一阶段的学生，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已有了一定的了解，但还不是非常的熟练，有待进一步地培养。二、教法分析（一）教学方法：创设情景法，讨论法，推理法和分析归纳法。（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。多媒体使用说明：多媒体作为教学辅助手段，使空洞的语言描述得以形象地展现，增强学生的感性认识。三、学法分析通过展示图片、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，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。六、教学效果分析传统教学中强调的是如何把知识讲清楚、讲透彻，而新课程强调的是自主探究，充分展示过程和方法，实现学习方式的多样化，贯彻从生活走向物理，从物理走向社会，突出STS思想，展现物理学科的人文价值。通过多媒体教学使学生走进生活，对汽车拐弯问题的分析，为学生自主探究火车拐弯的问题搭设了台阶，并紧密联系到我国最近的第六次火车大提速，由于赋予了实践的背景，有效地调动了学生的积极性，物理知识被活化了，学生跟物理学的距离便一下子拉近了许多，同时，也让学生因为当了一回工程师而获得了一次很好的情感体验。我想通过本节课的学习，学生对正确判断向心力的来源会有更清晰的认识，从而更加从容的解决圆周运动问题。本节课重点是圆周运动中向心力和向心加速度的应用，关键问题是要找出向心力是由谁来提供.圆周运动和生活密切相关，学生容易受到生活中的定势思维所干扰，对向心力分析不足，所以教学中列举了生活中大量的常见现象，并借助生活中的事例进行辨析，通过师生分析、论证从而得出了正确的结论.【教材分析】（一）地位《生活中的圆周运动》这节课是新课标人教版《物理》必修第二册第六章《曲线运动》一章中的第七节，也是该章最后一节。本节课是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，并且结合日常生活中的某些生活体验，加深物理知识在头脑中的印象。（二）教材处理教材中的“火车转弯”与“汽车过拱桥”根据学生接受的难易程度,顺序作了对调，最后处理“离心运动”。（三）教学目标1．知识与技能目标（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）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。（3）了解航天器中的失重现象。2．过程与方法目标（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）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。（3）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。3．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，培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识。（2）体会圆周运动的奥妙，培养学生学习物理知识的求知欲。（四）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。（五）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。高中物理5.7生活中的圆周运动评测练习ababcd1．一辆卡车在凸凹不平路面匀速行驶,如图所示，由于轮胎太旧，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段应是（）A．a处 B．b处C．c处D．d处2.如图所示，光滑的水平面上，小球在拉力F作用下做匀速圆周运动，小球到达P点时（）A.若F突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动B.若F突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动C.若F突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动D.若F突然变小，小球将沿轨迹Pc逐渐靠近圆心v3．一汽车通过拱形桥顶点时速度为10m/s，车对桥顶的压力为车重的，要使汽车通过桥顶时对桥面没有压力，车速至少为（）vA．15m/sB．20m/sC．25m/s D．30m/s4．小木块从半球形的碗口下滑到碗底的过程中，由于摩擦力的作用，使小木块的速率保持不变，则此过程中（）Ａ．木块加速度为零B．木块所受合力大小不变C．木块受合力为零D．木块所受的合力越来越大θ5．如图所示，在高速公路的拐弯处，路面筑得外高内低，即当车向左拐弯时，司机右侧的路面比左侧的要高一些，路面与水平面间的夹角为θ。设拐弯路段是半径为R的圆弧，要使车速为v时车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于0，下列关系式中正确的是（）θA.

B.C.D.6．以下说法中正确的是（）A.在光滑的水平冰面上，汽车可以转弯B.汽车转弯时需要的向心力由司机转动方向盘所提供的C.在外轨高于内轨，火车转弯速率小于规定的数值时，内轨将会受压力作用D.在外轨高于内轨，火车转弯速率大于规定的数值时，内轨将会受压力作用7．乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是（）A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，若没有保险带，人可能会掉下来B．人在最高点时对座椅可能产生压力，但压力一定小于mgC．人在最低点时对座椅的压力等于mgD．人在最低点时对座椅的压力大于mg8.汽车与路面的动摩擦因数为，公路某转弯处半径为R（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）问：若路面水平，汽车转弯不发生侧滑，汽车最大速度应为多少？（重力加速度为g）三.提升能力：10．如图所示，一辆赛车经过凸形桥最高点时的速度为v=，此时若关闭发动机，赛车将（）A.继续沿桥面下滑B.按半径大于R的新圆弧轨道运动C.先沿桥面滑到某点，再离开桥面做斜下抛运动D.立即离开桥顶做平抛运动[9．在如图所示的圆锥摆中，已知绳子长度为L，绳子转动过程中与竖直方向的夹角为θ，试求小球做圆周运动的周期。12．如图所示，小球沿光滑的水平面冲上一竖直光滑的半圆形轨道，轨道半径为R，小球恰好通过轨道的最高点，问：（1）小球离开轨道落到距地面高为R/2处时，小球的水平位移是多少？（2）小球落地时速度为多大？第七节生活中的圆周运动一.巩固基础：GFGFNF摩8.解：汽车受力分析如图示----------------------=1\*GB3①--------------------=2\*GB3②当静摩擦力最大时汽车的速度最大有：-------=3\*GB3③由=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③得：二.提升能力：10.DF合F合GF拉θ---------------=1\*GB3①------------------------=2\*GB3②----------=3\*GB3③由=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③得：12.解：(1)小球最高点------=1\*GB3①--------=2\*GB3②----------------=3\*GB3③由=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③得：(2)小球：水平速度---------=1\*GB3①竖直速度---------------------=2\*GB3②------------=3\*GB3③由=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③得：课后反思1、如何处理好预设与生成的关系传统教学中，教案是教师实施教学的“法宝”，因而教师为设计教案绞尽脑汁，力求尽善尽美。然而，随着课程改革的逐步推进，这样的教案，在课堂教学中似乎已经不那么管用了，即使是一些被认为是经典的教案，在实施过程中也会常常“卡壳”，究其原因，主要是教师过分拘泥于静态教案的预设而忽视学生动态的生成。预设与生成是对立统一的矛盾体，课前细致的预设使本该动态生成的教学变成了机械执行教案的过程；预设与生成又是相互依存的，没有预设的生成往往是盲目的，而没有生成的预设又往往是低效的。因此，在新课程背景下，如何处理好预设与生成的关系，是提高课堂教学效益的关键所在。只有课前精心预设，才能在课堂上动态生成，用智慧将教学演绎得更加精彩。2、如何实现课堂教学的有效互动我国的中学教学长期以来普遍采用传授式的课堂教学模式，并以讲解基础知识和训练基本技能为其主要特征，忽视对学习过程和实践能力的研究、培养。笔者认为，深化教学改革就应打破以讲授、灌输为主的教学套路，在教学活动中，既要强调学生的主体性和师生的互动作用，又要看到探究是它的重要特征，只有开展探究性学习才能真正调动学生的学习积极性，才能充分发挥师生的双向互动作用，让学生自主地完成知识建构，获得知识、能力、品德上的全面发展。现代教学理论认为，在教学过程中，教师不再是知识的提供者，而是一个“协助者”，要为学生创设良好的学习环境，设置恰当的问题情境，诱发学生在认知上冲突，引导学生通过