教学过程设计
教学内容 | 教学活动 | 设计意图 |
复 习 和 导 入 | 创设情境： 让学生观看视频《环球飞车》（1.5分钟）, 问题1：水平轨道最大半径处的向心力是谁？ 再次给出旋转座椅、过山车等图片。 问题2：人和座椅的向心力是谁？ 学生搜索知识储备，解决问题。 复习了上一节讲的向心力的问题。 出示本节课课题。 | 视频创设情境，通过学生注意观察，生活中处处有物理，引入本节课学习的主要内容。 同时也是复习上解课内容，为本节课做知识上的准备。 |
新 课 教 学 主 要 过 程 新 课 教 学 主 要 过 程 新 课 教 学 主 要 过 程 | （一）水平面内的圆周运动（以火车过弯道为例） 观看火车车轮的结构的系列图片，请学生注意观察铁轨弯道的特点和火车车轮的特殊结构。 问题3：如果内外轨一样高，火车转弯时做曲线运动，所受合外力应该怎样？需要的向心力有那些力提供。 在此基础上，引导学生进行弊端分析，提出下面的问题 问题4：火车的质量很大，行驶的速度很大，如此长时间后，对轨道和车轮有什么影响？如何改进才能够使轨道和轮缘不容易损坏呢？ 再次展示火车转弯时候的图片，提醒学生观察轨道的情况。 学生讨论后总结： 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．如果根据转弯半径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。 即时练习：求出火车拐弯时的速度。 类比生活中的圆周运动——弯道赛车。 展示图片，弯道赛车中汽车的受几个力？向心力是谁？ 分析受力——得到临界速度 问题5：速度稍大一点，但仍在原轨道上做圆周运动，又该受什么力了？ 问题6：若火车速度与设计速度不同会怎样？ 学生讨论，并总结两种情况。 规律总结：在水平面上，匀速圆周运动的合力就是向心力。 （二）竖直平面内的圆周运动 实例分析 展示图片拱形桥。 以拱形桥为例通过提问，引导学生正确求解车在最高点对轨道的力。 问题7：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？ 分析过程： 确定研究对象；分析汽车的受力情况；圆心；确定F合即F向心力的方向；根据牛顿第二定律列方程，得出结论。 问题8：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9：与重力比较，判断小车的超失重问题。 问题10：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。 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11：会求最高点的受力，那一般位置的向心力呢？ 生活中的物理引导学生总结：合力不一定是向心力，向心力是指向圆心的合力。 展示凹形桥图片，把实际生活中的场景转化为物理情景。 问题12：如果是凹形桥，汽车行驶在最低点时，桥面受到的压力如何？ 学生讨论，展示答案。 问题13：利用“超、失重”的观点定性分析汽车在凹形桥的最低点处于哪种状态？ 问题14：相同情景再次展示，荡秋千时最低点的拉力问题，以及绳长对拉力的影响？ （三）航天器中的超失重问题 把地球可以看做一个巨大的拱形桥，与前面讲的拱桥模型类比 问题15：课本的思考与讨论，当地面对车的支持力为零时，驾驶员和座椅的压力是多少？人有什么感觉？ 展示空间站、航天器的图片，让学生体会完全失重。 （四）离心运动 问题16：圆周运动的物体，一旦向心力消失，物体就沿着切线飞出。那么离心运动的条件是什么？ 离心运动的应用： 视频——洗衣机、棉花糖等，通过现象看本质。 问题17：水离心运动的原因是什么？ 离心运动的防止： 视频——汽车拐弯。 （五）课堂小结 结合图片，请同学来完成，教师进行适当补充. 通过本节课的学习，同学们对正确判断向心力的来源有了更清晰的认识，从而我们可以利用牛顿第二定律更加从容的解决圆周运动的问题。 （六）巩固提升 （2013课标卷）公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为 vc 时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势．则在该弯道处（ ） A．路面外侧高内侧低 B．车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动 C．车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D．当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小 思考与讨论 水流星的视频，有把学生送到生活中去，并且用物理的、科学的眼光看待事物。 布置作业 讨论反思 | 虽然触摸不到，但是真实的图片，使学生仿佛见到一样。为学生透彻理解火车的拐弯问题作了铺垫。 教学之法贵在引导，通过情景分析 ，层层设问激疑，使得学生的思维动起来，体现教师主导，学生主体。 学生展示。 理论指导实践。让学生感到学有所用。 触类旁通，学以致用。 对学生进行安全教育。 引导学生分析受力情况，并逐步求得桥面所受压力。（牛顿第三定律的应用），强化解题规范指导。 问题细化，一环扣一环，层层剥茧，总结规律。 类似问题，在前一个知识点的基础上，学生能够做到触类旁通。灵活运用所学的知识。 举一反三的情景展示，激发学生学习物理的兴趣，也能引导学生从生活走向物理，从物理走向生活。 高科技激发学习的动力。 生动形象的例子，使学生牢固掌握所学的知识，学以致用。并且对学生提出安全教育。珍爱生命，远离超速。 学生回答，老师及时补充，使学生从知识到方法都有收获。 有针对性的训练，当堂检测学生掌握的情况。也起到巩固提升的目的。 布置动手实验作业，使学生课下的物理学习变得生动有趣。 |
视频
引入——环球飞车 | 调动学生的积极性，并且把物理拉近生活，从生活中应用物理知识。 并且复习了向心力的特点。 |
洗衣机的脱水原理 | 转动滚筒，水离心运动被甩出。更好的感受离心运动的原理。 |
棉花糖的制作 | 培养学生仔细观察生活，体会其中的物理道理。 |
赛车的运动 | 通过有震撼力的视频，既学习了物理知识，同时也在对学生进行安全教育。 |
图片
火车拐弯的图片 | 3个 | 清晰、直观。 |
太空失重 | 5个 | 把理论与实际联系起来，更好地理解物理知识和规律。 |
游戏场中的圆周运动图片 | 5个 | 促使学生观察和发现物理在生活中的应用。 |
ppt的使用
在受力分析和解题规范中起到了很好示范性的作用。而且通过鲜明的颜更能突出主题，引起学生视觉冲突，增加记忆。
《生活中的圆周运动》
【学情分析】
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，以及一些典型的圆周运动的例子，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，有的学生在受力分析中还认为受到向心力。
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。
高一学生思维活跃，乐于探究。而且刚学完匀速圆周运动的规律后，急需一次真正的实践去更深刻的理解匀速圆周运动的规律，而对生活中的圆周运动的研究，恰恰适应了学生的这一要求，有一种牛刀小试、学以致用的妙用。这对本节的学习是有利的。
《生活中的圆周运动》
【效果分析】
教学内容 | 活动设计 | 效果分析 |
复 习 和 导 入 | 让观看视频《环球飞车》 问题1：水平轨道最大半径处的向心力是谁？ 再次给出旋转座椅、过山车等图片。 问题2：人和座椅的向心力是谁？ | 学生搜索知识储备，解决问题。 复习了上一节讲的向心力的问题。 视频创设情境，通过学生注意观察，生活中处处有物理，引入本节课学习的主要内容。 |
新 课 教 学 主 要 过 程 新 课 教 学 主 要 过 程 新 课 教 学 主 要 过 程 | （一）水平面内的圆周运动（以火车过弯道为例） 观看火车车轮的结构的系列图片，请学生注意观察铁轨弯道的特点和火车车轮的特殊结构。 问题3：如果内外轨一样高，火车转弯时做曲线运动，所受合外力应该怎样？需要的向心力有那些力提供。 问题4：火车的质量很大，行驶的速度很大，如此长时间后，对轨道和车轮有什么影响？如何改进才能够使轨道和轮缘不容易损坏呢？ 再次展示火车转弯时候的图片，提醒学生观察轨道的情况。 即时练习：求出火车拐弯时的速度。 类比生活中的圆周运动——弯道赛车。 展示图片，弯道赛车中汽车的受几个力？向心力是谁？ 分析受力——得到临界速度 问题5：速度稍大一点，但仍在原轨道上做圆周运动，又该受什么力了？ 问题6：若火车速度与设计速度不同会怎样？ 学生讨论，并总结两种情况。 （二）竖直平面内的圆周运动 实例分析 展示图片拱形桥。 以拱形桥为例通过提问，引导学生正确求解车在最高点对轨道的力。 问题7：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？ 问题8：根据上式，结合前面的问题你能得出什么结论？ 问题9：与重力比较，判断小车的超失重问题。 问题10：试分析如果汽车的速度不断增大，会有什么现象发生呢？ 问题11：会求最高点的受力，那一般位置的向心力呢？ 展示凹形桥图片，把实际生活中的场景转化为物理情景。 问题12：如果是凹形桥，汽车行驶在最低点时，桥面受到的压力如何？ 学生讨论，展示答案。 问题13：利用“超、失重”的观点定性分析汽车在凹形桥的最低点处于哪种状态？ 问题14：相同情景再次展示，荡秋千时最低点的拉力问题，以及绳长对拉力的影响？ （三）航天器中的超失重问题 把地球可以看做一个巨大的拱形桥，与前面讲的拱桥模型类比 问题15：当地面对车的支持力为零时，驾驶员和座椅的压力是多少？人有什么感觉？ 展示空间站、航天器的图片，让学生体会完全失重。 （四）离心运动 问题16：圆周运动的物体，一旦向心力消失，物体就沿着切线飞出。那么离心运动的条件是什么？ 离心运动的应用：视频——洗衣机、棉花糖等，通过现象看本质。 问题17：水离心运动的原因是什么？ 离心运动的防止：视频——汽车拐弯。 （五）课堂小结 结合图片，请同学来完成，教师进行适当补充 （六）巩固提升 （2013课标卷）公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为 vc 时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势．则在该弯道处（ ） A．路面外侧高内侧低 B．车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动 C．车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D．当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小 思考与讨论 水流星的视频，有把学生送到生活中去，并且用物理的、科学的眼光看待事物。 布置作业 讨论反思 | 虽然触摸不到，但是真实的图片，使学生仿佛见到一样。为学生透彻理解火车的拐弯问题作了铺垫。 教学之法贵在引导，通过情景分析 ，层层设问激疑，使得学生的思维动起来，体现教师主导，学生主体。 理论指导实践。让学生感到学有所用。 触类旁通，学以致用。 对学生进行安全教育。 规律总结：在水平面上，匀速圆周运动的合力就是向心力。 引导学生分析受力情况，并逐步求得桥面所受压力。（牛顿第三定律的应用），强化解题规范指导。 问题细化，一环扣一环，层层剥茧，总结规律。 引导学生总结：合力不一定是向心力，向心力是指向圆心的合力。 类似问题，在前一个知识点的基础上，学生能够做到触类旁通。灵活运用所学的知识。 举一反三的情景展示，激发学生学习物理的兴趣，也能引导学生从生活走向物理，从物理走向生活。 用所学的知识解决更为高端的知识，高科技激发学习的动力。 生动形象的例子，使学生牢固掌握所学的知识，学以致用。并且对学生提出安全教育。珍爱生命，远离超速。 学生回答，老师及时补充，使学生从知识到方法，充满收获。 通过本节课的学习，同学们对正确判断向心力的来源有了更清晰的认识，从而我们可以引用牛顿第二定律更加从容的解决圆周运动的问题。 有针对性的训练，当堂检测学生掌握的情况。也起到巩固提升的目的。 布置动手实验作业，使学生课下的物理学习变得生动有趣。 |
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