2019-2020年高中物理《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》說(shuō)課稿.doc
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2019-2020年高中物理《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》說(shuō)課稿 (一)地位 《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》這節(jié)課是新課標(biāo)人教版《物理》必修第二冊(cè)第六章《曲線運(yùn)動(dòng)》一章中的第八節(jié),也是該章最后一節(jié)。 本節(jié)課是在學(xué)生學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)、向心加速度、向心力以后的一節(jié)應(yīng)用課,通過(guò)研究圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律在生活中的具體應(yīng)用,使學(xué)生深入理解圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律,并且結(jié)合日常生活中的某些生活體驗(yàn),加深物理知識(shí)在頭腦中的印象。 (二)教材處理 教材中的“火車轉(zhuǎn)彎”與“汽車過(guò)拱橋”根據(jù)學(xué)生接受的難易程度,順序作了對(duì)調(diào),并把最后一部分“離心運(yùn)動(dòng)”放到下一節(jié)課處理。 (三)教學(xué)目標(biāo) 1.知識(shí)與技能目標(biāo) (1)進(jìn)一步加深對(duì)向心力的認(rèn)識(shí),會(huì)在實(shí)際問題中分析向心力的來(lái)源。 (2)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立觀察、分析問題、解決問題的能力,提高學(xué)生概括總結(jié)知識(shí)的能力。 (3)了解航天器中的失重現(xiàn)象。 2.過(guò)程與方法目標(biāo) (1)學(xué)會(huì)分析圓周運(yùn)動(dòng)方法,會(huì)分析拱形橋、彎道等實(shí)際的例子,培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力。 (2)通過(guò)對(duì)幾個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)的事例分析,掌握用牛頓第二定律分析向心力的方法。 (3)能從日常生活中發(fā)現(xiàn)與圓周運(yùn)動(dòng)有關(guān)的知識(shí),并能用所學(xué)知識(shí)去解決發(fā)現(xiàn)的問題。 3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo) (1)通過(guò)向心力在具體問題中的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意識(shí)。 (2)體會(huì)圓周運(yùn)動(dòng)的奧妙,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的求知欲。 (四)重點(diǎn) 分析具體問題中向心力的來(lái)源。 依據(jù):學(xué)生常常誤認(rèn)為向心力是一種特殊的力,是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體另外受到的力,課本中明確指出這種看法是錯(cuò)誤的,以及如何正確認(rèn)識(shí)向心力的來(lái)源,并且對(duì)向心力的來(lái)源分析地比較仔細(xì),因此教學(xué)中應(yīng)充分重視這一點(diǎn)。 (五)難點(diǎn) 在具體問題中分析向心力來(lái)源,尤其是在火車轉(zhuǎn)彎問題中。 突破辦法:組織學(xué)生多討論,多做練習(xí),對(duì)學(xué)生不太熟悉的火車車輪結(jié)構(gòu)等問題借助演示圖片加以說(shuō)明,使學(xué)生更易理解。 二、教法分析 (一)教學(xué)方法:創(chuàng)設(shè)情景法,討論法,推理法和分析歸納法。 (二)教學(xué)手段:多媒體輔助教學(xué),主要PowerPoint演示文稿以及圖片,并輔以視頻。 多媒體使用說(shuō)明:多媒體作為教學(xué)輔助手段,使空洞的語(yǔ)言描述得以形象地展現(xiàn),增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。 三、學(xué)法分析 通過(guò)展示圖片、視頻創(chuàng)設(shè)情境,以提問的方式引導(dǎo)學(xué)生展開問題的討論,并歸納總結(jié)出結(jié)論。過(guò)程中體現(xiàn)“教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體”的教育思想。 讓學(xué)生進(jìn)入角色充當(dāng)課堂教學(xué)的主體,幫助學(xué)生自覺、生動(dòng)地進(jìn)行思維活動(dòng)。使學(xué)生既學(xué)到了知識(shí)又掌握了學(xué)習(xí)方法,既培養(yǎng)了能力又發(fā)展了智力。 四、課堂教學(xué)設(shè)計(jì) (一)引課 復(fù)習(xí)提問圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度、向心力相關(guān)知識(shí),以及物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)和變速圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源。 請(qǐng)同學(xué)舉例生活中的圓周運(yùn)動(dòng),以此引入新課。 (二)新課教學(xué)主要過(guò)程 ●汽車過(guò)拱形橋的問題 通過(guò)提問,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入狀態(tài)。 問題1:如果汽車在水平路面上勻速行駛或靜止時(shí),在豎直方向上受力如何? 問題2:如果汽車在拱形橋頂點(diǎn)靜止時(shí),橋面受到的壓力如何? 問題3:如果汽車在拱形橋上,以某一速度v通過(guò)拱形橋的最高點(diǎn)的時(shí)候,橋面受到的壓力如何? 引導(dǎo)學(xué)生分析受力情況,并逐步求得橋面所受壓力。 分析過(guò)程: (1) 確定研究對(duì)象; (2) 分析汽車的受力情況; (3) 找圓心; (4) 確定F合即F向心力的方向; (5) 列方程,得結(jié)論。 問題4:根據(jù)上式,結(jié)合前面的問題你能得出什么結(jié)論? a、汽車對(duì)橋面的壓力小于汽車的重力mg; b、汽車行駛的速度越大,汽車對(duì)橋面的壓力越小。 問題5:試分析如果汽車的速度不斷增大,會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生呢? 當(dāng)速度不斷增大的時(shí)候,壓力會(huì)不斷減小,當(dāng)達(dá)到 時(shí),汽車對(duì)橋面完全沒有壓力,汽車“飄離”橋面。 問題6:汽車的速度比 更大呢?汽車會(huì)怎么運(yùn)動(dòng)?(提示,此時(shí)汽車受力、速度、加速度如何) 汽車以大于或等于的速度駛過(guò)拱形橋的最高點(diǎn)時(shí),汽車與橋面的相互作用力為零,汽車只受重力,又具有水平方向的速度的,因此汽車將做平拋運(yùn)動(dòng)。 問題7:如果是凹形橋,汽車行駛在最低點(diǎn)時(shí),橋面受到的壓力如何? 問題8:前面我們?cè)?jīng)學(xué)習(xí)過(guò)超重和失重現(xiàn)象,那么試?yán)谩俺?、失重”的觀點(diǎn)定性分析汽車在拱形橋最高點(diǎn),凹形橋的最低點(diǎn)分別處于哪種狀態(tài)? 超失重現(xiàn)象不只發(fā)生在豎直方向運(yùn)動(dòng)的物體上,而是豎直方向是否有加速度,與速度方向無(wú)關(guān)。 強(qiáng)調(diào):汽車做的不是勻速圓周運(yùn)動(dòng),我們?nèi)允褂昧藙蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的公式,原因是向心力和向心加速度的公式對(duì)于高速圓周運(yùn)動(dòng)同樣適用。 汽車過(guò)橋問題,實(shí)質(zhì)上是物體在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),由于物體所受重力的大小mg及方向(豎直向下)恒定不變,因此當(dāng)物體經(jīng)過(guò)圓周上各個(gè)不同位置時(shí),重力對(duì)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的作用是不同的。 此處可以引導(dǎo)學(xué)生分析豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)以外的向心力的來(lái)源。 ●火車轉(zhuǎn)彎的問題 展示火車沿直線運(yùn)動(dòng)情況,火車車輪的特殊結(jié)構(gòu)。 問題1:請(qǐng)根據(jù)你了解的以及你剛才從圖片中觀察到的情況,說(shuō)一說(shuō)火車的車輪結(jié)構(gòu)如何?軌道結(jié)構(gòu)如何? 車輪內(nèi)側(cè)輪緣半徑大于車輪半徑,軌道將兩車輪的輪緣卡在里面。 問題2:火車在平直的軌道上勻速行駛時(shí),所受合力如何? 問題3:如果軌道是水平的,火車轉(zhuǎn)彎時(shí)火車做曲線運(yùn)動(dòng),所受外力怎么樣? 問題4:如果軌道是水平的,火車轉(zhuǎn)彎時(shí),做曲線運(yùn)動(dòng),需要的向心力由哪些力提供呢? 問題5:火車的質(zhì)量很大,行駛的速度也不很小,如此長(zhǎng)時(shí)間后,對(duì)軌道和列車有什么影響? 問題6:如何改進(jìn)才能夠使軌道和輪緣不容易損壞呢? 提示:從分析向必力的來(lái)源著手。 設(shè)計(jì) :使路面向圓心一側(cè)傾斜一個(gè)很小的角度,使外軌略高于內(nèi)軌,這樣,重力和支持力的合力提供了向心力,外軌就不受輪緣的擠壓了。 再次展示火車轉(zhuǎn)彎時(shí)候的圖片,提醒學(xué)生觀察軌道的情況。 總結(jié): 1、如果在轉(zhuǎn)彎處使外軌道略高于內(nèi)軌道,火車受力不是豎直的,而是斜向軌道的內(nèi)側(cè)。它與重力的合力指向圓心,成為使火車轉(zhuǎn)彎的向心力。 2、如果根據(jù)R和火車行駛速度v適當(dāng)調(diào)整內(nèi)外軌道的高度差,使轉(zhuǎn)彎時(shí)所需要的向心力完全由重力G和支持力FN的合力提供,這樣外軌道就不再受輪緣的擠壓了。 問題7:當(dāng)軌道平面與水平面之間的夾角θ和轉(zhuǎn)彎半徑R確定的時(shí)候,速度多大時(shí)軌道不受擠壓? 問題8:如果火車實(shí)際行駛的速度大于此速度時(shí),向心力應(yīng)該由哪些力提供?如果小于此速度又怎么樣呢? 引申:公路轉(zhuǎn)彎處路面的特點(diǎn)。 ●航天器中的失重現(xiàn)象 就教材58頁(yè)“思考與討論”展開討論。 然后以繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船為例做些說(shuō)明,當(dāng)飛船距地面高度為一、二百千米時(shí),它的軌道半徑近似等于地球半徑R,航天員受到的地球引力近似等于他在地面測(cè)得的體重,除此之外,他還可能受到飛船座艙對(duì)他的支持力FN,引力與支持力的合力為他提供了繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力。 當(dāng)時(shí),座艙對(duì)航天員的支持力FN=0,航天員處于失重狀態(tài)。 總結(jié):其實(shí)在任何關(guān)閉了發(fā)動(dòng)機(jī),又不受阻力的飛行器中都是一個(gè)完全失重的環(huán)境。 此處觀看1分鐘視頻。 說(shuō)明:因?yàn)樵谙乱徽隆度f(wàn)有引力與航天》中對(duì)此類問題有更詳細(xì)的闡述,所以在此處僅作簡(jiǎn)單介紹,使學(xué)生簡(jiǎn)單了解。 (三)鞏固練習(xí) 針對(duì)“汽車過(guò)橋”和“火車轉(zhuǎn)彎”分別設(shè)計(jì)兩道例題,再做兩道拓展習(xí)題。 (四)課堂小結(jié) 請(qǐng)同學(xué)來(lái)完成,再進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)充。 (五)布置作業(yè) 五、板書設(shè)計(jì) 第八節(jié) 生活中的圓周運(yùn)動(dòng) 一、汽車過(guò)橋問題 二、火車轉(zhuǎn)彎問題 例題 受力分析圖 受力分析圖 計(jì)算式 計(jì)算式 必要的文字說(shuō)明 必要的文字說(shuō)明 三、航天器中的失重現(xiàn)象 板書設(shè)計(jì)說(shuō)明:板書著重給學(xué)生做出規(guī)范的受力分析和解題示范,以及展示本節(jié)課主要內(nèi)容。 六、教學(xué)效果預(yù)測(cè) 我想通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)正確判斷向心力的來(lái)源會(huì)有更清晰的認(rèn)識(shí),從而更加從容的解決圓周運(yùn)動(dòng)問題。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問題本站不予受理。
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