《第3节向心力的实例分析》教学设计(福建省县级优课)-物理教案

《向心力的实例分析》教案莆田第四中学方秋月课题向心力的实例分析课型新授课教学目标1、知识与技能：学会分析生活实例中向心力的来源；通过应用牛顿运动定律分析生活中的火车拐弯、凹凸桥等实际物理模型，培养学生独立观察、分析、解决、概括总结知识的能力，并学会处理水平面、竖直面内的圆周运动问题。2、过程与方法：通过分析生活中的火车拐弯、凹凸桥等实际物理问题，掌握应用牛顿运动定律解决圆周运动问题的一般方法和步骤。3、情感态度与价值观：体会物理知识对经济、社会发展的贡献，进而达到将物理知识应用于生活、生产实践的情感态度与价值观。教材分析重点：在具体问题中分析向心力的来源，并结合牛顿运动定律解决生活实例中水平和竖直面内两类圆周运动问题。难点：火车在倾斜路面上的转弯分析，竖直平面内圆周运动最高点的临界问题。教法选择问题引导法、任务驱动法、演示实验法教具学具多媒体、过山车模型教学内容及过程教学环节教师活动学生活动说明一、新课导入多媒体展示：汽车转弯时翻车的视频。观看并思考物理知识在生活中的运用。激发学生学习兴趣、求知欲，引入这节课的教学任务二、新课教学1、水平面内转弯时的向心力实例分析（1）摩托车、汽车在水平路面转弯分析问题一：观察视频，思考汽车转弯时翻车的原因？学生讨论、回答培养学生观察能力学生回答后评价提出问题，然后给出任务一：对汽车进行受力分析，找出向心力的来源，列出动力学方程。师生一起解决引导和培养学生解决问题的能力给出问题：结合以上结论，请同学们给出一些增大摩托车转弯安全性的建议。学生讨论、回答强调多角度分析问题，发散思维（2）火车在倾斜路面转弯分析摩托车和汽车是借助侧向静摩擦力转弯，那火车又是如何转弯的呢？稍作思考展示火车车轮的模型的图片，提示学生观察其特点找出特点告诫同学们要善于观察、思考问题二：观察火车轮的特点并思考火车在水平路面上转弯时，火车受哪些力？火车需要的向心力来源于哪里？请你结合牛顿运动定律列出方程。火车质量很大、速度也不小，这样对轨道和列车有什么影响？自主分析、代表回答发现问题思考问题、解决问题的前提为了避免这个缺点请你为铁路工作人员设计一种最佳方案。学生讨论结果得出内低外高模型培养解决问题的能力给出任务二：在下图中作出火车完全不靠侧向压力提供匀速转弯所需向心力时的受力分析图，找出向心力的来源，列出动力学方程并解出火车转弯时的规定速度v。自主解决体验成功的快乐，难点得以突破思维拓展：在v=v规、v>v规、v<v规三种情况下轨道与车轮间的作用情况如何？学生讨论、得出结论强调多角度分析问题，发散思维引领学生总结：解决圆周运动动力学问题的解题步骤，并提示学生利用所总结的步骤解决竖直平面内的圆周运动。记录方法比知识更重要2、竖直平面内的圆周运动实例分析（1）汽车过桥汽车过凸形桥最高点教师展示生活中桥的图片，并提出问题：生活中常见的桥为什么多是凸桥？观看并思考物理知识在生活中的运用。培养学生观察能力分析汽车过拱桥的最高点时的受力情况情况，分析向心力来源并列出方程，并推导出支持力与速度的定量关系。问题三：根据上面的分析可以看出，汽车行驶的速度越大，汽车对桥的压力越小。试分析一下，当汽车的速度不断增大时，会有什么现象发生呢？汽车安全通过桥顶的临界条件是什么？师生一起解决难点得以突破培养学生对方法的应用能力播放生活的汽车过桥出现飞车的视频？学生观看，体会通过最高点时超过临界速度发生的现象，进一步理解临界速度让学生展开想象：假设地球是一个大拱桥，汽车的速度足够大，结果会怎样？学生大胆想象汽车过凹桥最低点问题四：请你根据上面分析汽车通过凸形桥的思路，分析一下汽车通过凹形桥最低点时对桥的压力。这时的压力比汽车的重力大还是小？引导学生总结、对比三种路面上受力和超失重情况。并提出问题：生活中常见的桥为什么多是凸桥？学生自主解决学以致用归纳总结：生活中开车应慢行（2）过山车利用过山车模型演示小球达不到这一速度出现的情况。学生观察实验现象体验成功问题五：过山车过最高点速度应满足的条件？学生自主解决解决问题：如何做能保证开口的水杯倒立，且水不撒出？请学生上台演示学生讨论解决加强对临界值的理解和认识展示体操运动员做单杆“大回环”动作的图片问题六：体操运动员在做单杆“大回环”动作时，在最高点的最小速度又是多少？受力情况怎样呢？与水流星相比有什么不同的地方吗？学生自主解决培养学生理论联系实际的习惯二、课堂小结再次强调解本节所学习的内容学生梳理并小结本节课学会了什么。三、布置作业教师利用多媒体给出作业1、必做题：课后作业4、5、6题.学生记下作业并在课下独立完成四、教学反思不足之处：1.应多强调