(教学设计)第3章 第3节 离心现象2023-2024学年新教材高中物理必修第二册(鲁科版2019)

(教学设计)第3章第3节离心现象2023-2024学年新教材高中物理必修第二册(鲁科版2019)授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教材分析“离心现象”是2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（鲁科版2019）的第3章第3节内容。本节主要通过探究离心现象的本质，让学生了解并掌握圆周运动的相关概念，以及向心力、离心力的概念。同时，结合生活实例，使学生能够将物理知识应用到实际生活中，提高学生的学习兴趣和物理素养。

教学目标：

1.理解圆周运动的概念，掌握向心力和离心力的基本性质。

2.能够分析生活中的一些离心现象，并用所学物理知识进行解释。

3.培养学生的观察能力、思考能力和实践能力。

教学重点：

1.圆周运动的概念及特点。

2.向心力和离心力的概念及关系。

3.生活中的离心现象分析。

教学难点：

1.向心力、离心力的理解及其在实际问题中的应用。

2.掌握离心现象的本质，能够分析不同情境下的离心现象。

教学方法：

1.采用问题驱动法，引导学生主动探究离心现象的本质。

2.利用生活实例，使学生能够将理论知识与实际应用相结合。

3.采用小组讨论法，培养学生的团队合作能力和口头表达能力。

教学准备：

1.准备相关的生活实例和图片，用于讲解离心现象。

2.准备圆周运动的相关课件和视频，帮助学生更好地理解圆周运动。

3.准备相关的练习题，用于巩固所学知识。

教学过程：

1.导入：通过展示一些生活中的离心现象，引导学生思考离心现象的本质。

2.新课导入：介绍圆周运动的概念和特点，讲解向心力和离心力的概念及关系。

3.实例分析：分析生活中的一些离心现象，引导学生用所学物理知识进行解释。

4.小组讨论：让学生分组讨论不同情境下的离心现象，培养学生的团队合作能力和口头表达能力。

5.课堂练习：布置相关的练习题，让学生巩固所学知识。

6.总结：对本节课的主要内容进行总结，强调重点和难点。

7.作业布置：布置一些相关的作业，让学生进一步巩固所学知识。核心素养目标本节课旨在培养学生的物理核心素养，主要包括以下几个方面：

1.科学探究能力：通过观察生活中的离心现象，引导学生提出问题，运用所学知识进行分析和解释，培养学生的科学探究能力。

2.科学思维能力：让学生理解圆周运动、向心力和离心力的概念，掌握它们之间的关系，提高学生的科学思维能力。

3.科学应用能力：结合生活实例，引导学生将所学物理知识应用到实际生活中，提高学生的科学应用能力。

4.科学态度与价值观：通过学习离心现象，使学生认识到物理知识在生活中的重要性，培养学生的科学态度与价值观。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：在学习本节课之前，学生应该已经掌握了力学基础知识，如速度、加速度、力等概念，并了解物体做圆周运动时需要向心力。此外，学生应具备一定的生活观察能力，能够发现生活中的圆周运动和离心现象。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高中生对物理学习的兴趣普遍较高，特别是与生活实际相关的内容。学生在学习过程中，希望获得直观、易懂的知识，喜欢通过实验和实例来理解抽象概念。此外，学生的学习能力参差不齐，部分学生擅长理论分析，部分学生擅长动手实践。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在理解离心现象时，学生可能难以区分向心力和离心力，容易混淆二者的概念。此外，将理论知识应用于生活实例分析时，学生可能缺乏足够的观察和思考能力，难以发现生活中的离心现象。此外，部分学生可能对圆周运动的概念和特点理解不深刻，导致在学习过程中产生困惑。教学方法与手段教学方法：

1.问题驱动法：通过提出与生活相关的离心现象问题，激发学生的思考和探究欲望，引导学生主动参与到课堂学习中。

2.小组讨论法：将学生分成小组，让他们针对不同情境下的离心现象进行讨论，培养学生的团队合作能力和口头表达能力。

3.案例分析法：通过分析生活中的具体离心现象案例，让学生将理论知识与实际应用相结合，提高学生的学习兴趣和物理素养。

教学手段：

1.多媒体设备：利用多媒体课件和视频，直观地展示圆周运动和离心现象，帮助学生更好地理解相关概念。

2.教学软件：运用教学软件进行模拟实验，让学生亲身参与圆周运动实验，增强学生的实践操作能力。

3.网络资源：引入相关的网络资源，如科普文章、离心现象的实例视频等，丰富学生的学习材料，提高学生的学习兴趣。教学过程设计1.导入环节（5分钟）

教师通过展示一些生活中的离心现象图片或视频，如洗衣机脱水、汽车转弯等，激发学生的兴趣，并提出问题：“你们知道这些现象背后的物理原理吗？”让学生思考并引发讨论，从而引出本节课的主题——离心现象。

2.讲授新课（15分钟）

教师围绕教学目标和教学重点，讲解圆周运动、向心力和离心力的概念及关系。首先，通过示例和动画演示，让学生直观地理解圆周运动的特点。然后，引入向心力和离心力的概念，讲解它们在圆周运动中的作用。最后，分析离心现象的本质，让学生理解在不同情境下如何产生离心现象。

3.师生互动环节（10分钟）

教师提出问题，引导学生进行思考和讨论。例如：“在生活中，还有哪些其他离心现象？”、“向心力和离心力是如何产生的？”等。学生可以结合自己的生活经验和所学知识进行回答，教师针对学生的回答进行点评和指导。

4.巩固练习（5分钟）

教师布置一些相关的练习题，让学生在课堂上完成。通过这些练习题，巩固学生对圆周运动、向心力和离心力的理解和掌握。教师可针对学生的练习情况进行讲解和解答疑惑。

5.课堂小结（5分钟）

教师对本节课的主要内容进行总结，强调重点和难点。同时，提醒学生注意在生活中观察和思考离心现象，将所学知识应用到实际生活中。

6.作业布置（5分钟）

教师布置一些相关的作业，让学生进一步巩固所学知识。作业可包括理论题目和实际应用题目，以培养学生的实践能力。

总计用时：40分钟。

教学过程设计要注重师生互动，充分调动学生的积极性，培养学生的思考能力和实践能力。在教学过程中，教师要关注学生的学习情况，针对学生的疑惑进行解答，确保学生理解和掌握新知识。同时，要注重培养学生的物理核心素养，让学生能够将所学知识应用到实际生活中。知识点梳理1.圆周运动的概念：物体沿着固定点或固定线做轨迹运动，称为圆周运动。圆周运动的特点是速度方向时刻变化，始终指向圆心。

2.向心力的概念：向心力是物体做圆周运动时，指向圆心的那个力。向心力不是一种新的力，而是物体受到的各个力的合力，或者是某个力的分力。

3.离心力的概念：离心力是物体在做圆周运动时，由于惯性作用，指向圆周方向的力。离心力不是一种实际的力，而是由于物体惯性产生的效果。

4.向心力、离心力的关系：向心力是使物体做圆周运动的必要条件，而离心力是物体做圆周运动的必然结果。向心力越大，物体做圆周运动的速度越快，离心力也越大。

5.离心现象的本质：离心现象是指物体在做圆周运动时，由于惯性作用，趋向于继续直线运动的现象。离心现象并不是一种新的现象，而是圆周运动中向心力与离心力相互作用的结果。

6.离心现象的应用：生活中的离心现象广泛存在，如洗衣机脱水、汽车转弯、洒水车喷水等。这些现象都是由于物体惯性产生的离心力导致的。

7.圆周运动的公式：

(1)线速度与角速度的关系：v=ωr

(2)向心加速度公式：a=v²/r=ω²r

(3)向心力公式：F=mv²/r=mω²r

8.离心力的计算：离心力的大小与物体的质量、速度和半径有关。在实际问题中，可以通过向心力的计算来求解离心力。

9.离心现象的判断：判断一个现象是否为离心现象，主要看物体在做圆周运动时，是否由于惯性作用产生了趋向于直线运动的现象。

10.离心现象与实际生活的联系：了解离心现象的原理和应用，可以帮助我们更好地理解生活中的某些现象，如为什么洗衣机脱水时衣服会贴在桶壁上，为什么汽车转弯时要限制速度等。课后作业为了巩固本节课所学的知识，布置以下五个课后作业题型，要求学生独立完成，并提交答案。

题型一：概念理解题

1.什么是圆周运动？请举例说明。

2.向心力是什么？它是如何产生的？

3.离心力是什么？它是如何产生的？

题型二：公式应用题

4.已知一辆汽车在转弯时的速度为60km/h，转弯半径为100米，求汽车受到的向心加速度。

5.一辆质量为1000千克的物体在水平面上做半径为5米的圆周运动，求物体受到的向心力。

题型三：离心现象分析题

6.洗衣机脱水时，衣服为什么会被甩到桶壁上？请用所学知识解释。

7.汽车在高速行驶时为什么要注意限速转弯？请用所学知识解释。

题型四：综合应用题

8.一辆洒水车在马路上以20m/s的速度做圆形喷水，洒水车的半径为10米，求洒水车受到的向心力和离心力。

题型五：创新拓展题

9.请设计一个实验，验证向心力与半径、速度的关系。

10.请结合所学知识，谈谈你对离心现象在实际生活中的应用和意义。

作业提交要求：

1.请学生将作业写在物理作业本上，字迹工整，步骤清晰。

2.学生在解答过程中，要注意符号的书写和单位的标注。

3.作业提交截止时间为下节课上课前。板书设计①圆周运动

-定义：物体沿固定点或固定线做轨迹运动

-特点：速度方向时刻变化，始终指向圆心

②向心力

-定义：使物体做圆周运动的必要条件

-产生：物体受到的各个力的合力，或者是某个力的分力

③离心力

-定义：物体做圆周运动的必然结果

-产生：物体惯性作用，指向圆周方向

④向心力、离心力的关系

-向心力越大，物体做圆周运动的速度越快，离心力也越大

⑤离心现象的本质

-物体做圆周运动时，由于惯性作用，趋向于继续直线运动

⑥离心现象的应用

-洗衣机脱水、汽车转弯、洒水车喷水等

⑦圆周运动的公式

-v=ωr

-a=v²/r=ω²r

-F=mv²/r=mω²r

⑧离心力的计算

-离心力的大小与物体的质量、速度和半径有关

⑨离心现象的判断

-判断一个现象是否为离心现象，主要看物体在做圆周运动时，是否由于惯性作用产生了趋向于直线运动的现象

板书设计要求简洁明了，重点突出，便于学生理解和记忆。同时，为了激发学生的学习兴趣和主动性，可以在板书中加入一些趣味性的元素，如生动的图片、图示或者动画，使板书更具艺术性。例如，在讲解圆周运动时，可以加入一个简单的圆周运动动画，让学生更直观地理解圆周运动的特点。在讲解向心力和离心力时，可以借助力的图示，清晰地展示向心力和离心力的方向和作用。通过这样的板书设计，可以有效地提升学生的学习积极性和学习效果。作业布置与反馈作业布置：

为了巩固本节课所学知识，布置以下作业，要求学生在下节课前完成并提交。

1.请根据本节课所学内容，总结圆周运动、向心力和离心力的概念及关系，并用自己的话简要描述。

2.请分析生活中常见的离心现象，如洗衣机脱水、汽车转弯等，并解释其背后的物理原理。

3.请根据以下情景，计算物体在圆周运动中受到的向心力和离心力：

-一辆汽车在转弯时的速度为60km/h，转弯半径为100米，求汽车受到的向心加速度和离心力。

-一辆质量为1000千克的物体在水平面上做半径为5米的圆周运动，求物体受到的向心力和离心力。

4.请设计一个实验，验证向心力与半径、速度的关系，并简要说明实验步骤和预期结果。

5.请结合本节课所学知识，谈谈你对离心现象在实际生活中的应用和意义。

作业反馈：

及时对学生的作业进行批改和反馈，指出存在的问题并给出改进建议，以促进学生的学习进步。具体反馈如下：

1.对于圆周运动、向心力和离心力的概念及关系总结，检查学生是否能够准确理解和描述这些概念，以及是否能够清晰地表达它们之间的关系。对于描述不准确或表达不清的地方，给予指正并鼓励学生再次尝试。

2.对于分析生活中的离心现象，检查学生是否能够准确地识别和解释这些现象，以及是否能够运用所学知识来解释它们。对于解释不准确或分析不清的地方，给予指正并鼓励学生再次思考。

3.对于计算物体在圆周运动中受到的