高中物理勻速圓周運動教學設(shè)計魯科版必修2

..專業(yè)專業(yè).《勻速圓周運動的實例分析》教學方案設(shè)計一、教材分析2二、學習目標知識與技能〔1〕會在具體問題中分析向心力的來源，明確向心力是按效果命名的力．〔2〕掌握應用牛頓運動定律解決勻速圓周運動問題的一般方法，會處理水平面、豎直面的問題．〔3〕知道向心力，向心加速度的公式也適應變速圓周運動，理解如何使用．2．過程與方法〔1〕通過列舉生活中圓周運動的例子，總結(jié)出這些多樣的圓周運動的共同特點，及都受到向心力的作用?！?〕注意統(tǒng)一性和特殊性，注意一般方法和特殊方法，提高綜合分析的能力．3．情感態(tài)度與價值觀〔1〕通過對圓周運動受力的分析，體會到任何事物的變化和運動都能找到動力學原因從而領(lǐng)悟到因果的制約與被制約關(guān)系?！?〕通過實際演練，使學生在鞏固知識的同時，體會到物理就在我們身邊，領(lǐng)略到將理論應用于實際解決問題而帶來的成功的娛樂．〔3〕激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)學生關(guān)心周圍事物的習慣．三、學習對象分析本節(jié)課是在學生已經(jīng)基本掌握勻速圓周運動規(guī)律和描述圓周運動的基本物理量〔線速降低難度。四、學習重、難點1．學習重點〔1〕理解向心力是按效果命名的力．〔2解決方法：多聯(lián)系實際，通過對生活實例的分析掌握重點內(nèi)容2．學習難點：實際問題中向心力的來源的分析五、教學設(shè)計思想六、教具準備圖片展示火車車輪有凸出的輪緣結(jié)構(gòu)；實物模型模擬在平面彎曲軌道上火車轉(zhuǎn)彎的情景；錄像資料展示實際轉(zhuǎn)彎處的情形〔外軌略高于內(nèi)軌視頻展示汽車過凸形拱橋的物理情景；多媒體設(shè)備。本課的學習設(shè)計，是在現(xiàn)行教材的基礎(chǔ)上，結(jié)合對《高中物理課程標準》的學習理解，在學習目標的確立，學習內(nèi)容的調(diào)整，教法、學法的設(shè)計等方面作了一些積極地探索?！惨弧痴n程目標的確立上：習知識后的能力和情感的培養(yǎng)，使學生能初步了解運用書中理論解決實際問題的方法。〔一〕教法設(shè)計根據(jù)新課改的要求，結(jié)合我校的教學理念，故在本節(jié)課的教學中采用如下方法：科學探究法學知識，聯(lián)系生產(chǎn)生活創(chuàng)設(shè)情境..直觀形象，就能較好的解決教學中的難點問題〔二〕學法設(shè)計新課改中特別強調(diào)學習中學生的主體地位八、課時安排：1課時九、教學流程圖設(shè)計圖形說明：活動教師 學生活動 媒體選用開始開始課件展示柏拉圖的話激發(fā)興趣，導入新課速行駛的火車圖片教師提問，引導學生分析火車受力情況思考討論，火車過凸形拱橋時的受力學生討論交流，給出答案思考討論，火車過凸拱橋時的受力教師設(shè)疑，引導學生比較勻速直線運動和勻速轉(zhuǎn)彎的異同師生共同分析火車運動的動力學方程并求解圖片展示火車車輪有凸出的輪緣內(nèi)外軌一樣實物模擬火車轉(zhuǎn)彎外軌高于內(nèi)討論分析專業(yè).的結(jié)果如何思考不同速度運行時，火車受力情況對結(jié)果分情況討論..專業(yè)專業(yè).十、學習程序設(shè)計師生互動活動設(shè)計1整體感知：這一節(jié)課結(jié)合兩個實際例子進行分析．要充分發(fā)揮教師的主導作用和學生的主體作用，師生共同討論，拓展知識．新課引入公元前427年—公元前3471復習提問，為學習新課做準備用學生已熟悉的例子說明：〔1〕繩拉物體做勻速圓周運動，繩的拉力提供向心力．〔2〕物體隨水平圓盤做勻速周圍運動，靜摩擦力提供向心力．命名的力．特別強調(diào)：分析和解決勻速圓周運動的問題，關(guān)鍵是要把向心力的來源搞清楚。向心力是按效果命名的力，并不是一種新性質(zhì)的力，受力分析時絕不能額外加上一個向心力。下面，我們從分析向心力角度進一步研究幾個實例：〔一〕火車轉(zhuǎn)彎課件展示圖片：在平直軌道上勻速行駛的火車教師提問：火車受到幾個力的作用，這幾個力間的關(guān)系如何？學生觀察火車運動情況，畫出受力示意圖，并討論回答：〔1〕此時火車車輪受三個力：重力、支持力、牽引力和摩擦力〔2〕四個力的合力為零，其中重力和支持力、牽引力和摩擦力分別都是一對平衡力。那火車轉(zhuǎn)彎時的情況又如何呢？提出問題并引導學生討論：1勻速直線運動時F＝0勻速轉(zhuǎn)彎時 F合≠02、火車轉(zhuǎn)彎時所需的向心力是如何產(chǎn)生的？引導學生討論：分兩種情況討論：內(nèi)外軌一樣高；外軌比內(nèi)軌高．內(nèi)外軌一樣高圖片展示火車車輪有凸出的輪緣結(jié)構(gòu)；實物模型模擬在平面彎曲軌道上火車轉(zhuǎn)彎的情景；師生互動彎所需的向心力；擠壓產(chǎn)生的彈力進一步引導學生思考：擠壓的結(jié)果會如何？外緣和輪緣間的相互作用力很大，容易造成鐵軌和輪緣的損壞，甚至導致嚴重的后果?！?〕外軌高于內(nèi)軌力，可以減輕軌和輪緣的擠壓．.壓的力．定量分析火車轉(zhuǎn)彎的最正確情況．的向心力．②動力學方程：根據(jù)牛頓第二定律得0mta＝v2/r 其中r是轉(zhuǎn)彎處軌道的半徑，v00

是使內(nèi)外軌均不受力的最正確速度．③分析結(jié)論：解上述方程可知v2＝rtaθ0可見，最正確情況是由v、共同決定的．0當火車實際速度為v時，可有三種可能，000

時，內(nèi)外軌均不受側(cè)向擠壓的力；時，外軌受到側(cè)向擠壓的力〔這時向心力增大，外軌提供一部分力時，外軌受到側(cè)向擠壓的力〔這時向心力減少，內(nèi)軌提供一部分力〔4〕還有哪些實例和這一模型相同？自行車轉(zhuǎn)彎，高速公路上汽車轉(zhuǎn)彎等等．力外，至少再受到一個力，才有可能使物體產(chǎn)生在水平面勻速圓周運動的向心力．探索情景:圓錐擺：在長度是L的細繩下端拴一質(zhì)量為m的小球，固定繩子的上端，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，細繩就沿圓錐面旋轉(zhuǎn)。試分析做圓錐擺運動的小球的向心力的來源，并討論小球旋轉(zhuǎn)的角速度逐漸增大時帶來的小球受力和運動情況的變化。〔二〕汽車過拱橋視頻展示汽車過凸形拱橋的物理情景提問討論：〔1〕汽車靜止在橋頂與通過橋頂是否同種狀態(tài)？力為零，后者合力不為零．〔2〕汽車過拱橋橋頂?shù)南蛐牧θ绾萎a(chǎn)生？何？

方向如N專業(yè). G.汽車在橋頂受到重力和支持力，如下圖，向心力由二者的合力提供，方向豎直向下．①動力學方程：由牛頓第二定律得－Nm2/r解得＝－m2/r②汽車處于失重狀態(tài)汽車具有豎直向下的加速度，N＜mg，對橋的壓力小于重力．這也是為什么橋一般做成拱形的原因．③汽車在橋頂運動的最大速度為rg時，壓力為零，這是汽車保持在橋頂運動的最大速度，超過這個速度，汽車將飛出橋頂．思考與討論：根據(jù)上面分析汽車通過凸形橋的思路，分析一下汽車通過凹形橋最低點時對橋的壓力。這時的壓力比汽車的重量大還是小？探索情景:雜技節(jié)目水流星：一根細繩系著盛水的杯子，演員掄起繩子，杯子就做圓周試通過分析，說明水為什么不會灑出來？要想保證這一節(jié)目成功不讓水灑出來必須滿足什么條件？安排學生課下親自動手做試驗，并思考以上問題。速圓周運動得出的，但也適用于變速圓周運〔三〕布置作業(yè)77、4在討論車過拱橋或凹形橋的最高點或最低點車對橋面的壓力時徑無窮大上。物體做曲線運動說明在垂直于速度方向上有了加速度，即向心加速度。其

v2，r為曲率