高中物理物理必修二生活中的圆周运动教学设计学情分析教材分析课后反思.docx

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高中物理物理必修二生活中的圆周运动教学设计学情分析教材分析课后反思

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；找圆心；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？

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。

而且通过鲜明的颜色更能突出主题，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。

《生活中的圆周运动》

（一）教材分析

《生活中的圆周运动》这节课是新课标人教版《物理》必修二第五章《曲线运动》一章中的第7节，也是该章最后一节。

《课程标准》要求学生能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。

本课内容是圆周运动有关知识的综合应用，是牛顿第二定律的重要应用之一，学习它有助于理解物理学的特点和研究方法，体会物理学在生活中的应用，同时也为后续知识的学习打下基础。

本节课是在学生学习了圆周运动、向心加速度、向心力以后的一节应用课，通过研究圆周运动规律在生活中的具体应用，使学生深入理解圆周运动规律，并且结合日常生活中的体验，加深物理知识在头脑中的印象。

（二）教学目标

1．知识与技能目标

（1）进一步加深对向心力的认识，会在实际问题中分析向心力的来源。

（2）通过生活中的圆周运动实例培养学生独立观察、分析问题、解决问题的能力，提高学生概括总结知识的能力。

（3）了解航天器中的失重以及离心运动的利和弊。

2．过程与方法目标

（1）学会分析圆周运动方法，会分析火车拐弯、汽车过拱形桥等实际的例子，培养理论联系实际的能力。

（2）通过对几个圆周运动的事例分析，掌握用牛顿第二定律分析向心力的方法。

（3）能从日常生活中发现与圆周运动有关的知识，并能用所学知识去解决发现的问题。

3．情感态度与价值观目标

（1）通过向心力在具体问题中的应用，培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识。

（2）体会圆周运动的奥妙，培养学生学习物理知识的求知欲。

（3）通过圆周运动在生活中的应用，对学生进行安全教育，热爱生命，远离超速。

（三）重点

分析具体问题中向心力的来源，以及圆周运动中的极值问题。

（四）难点

分析离心运动的原因。

评测练习

1.火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定.若在某转弯处规定行驶的速度为v，则下列说法中正确的是（）.

①当火车以v的速度通过此弯路时，火车所受重力与轨道面支持力的合力提供向心力

②当火车以v的速度通过此弯路时，火车所受重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力

③当火车速度大于v时，轮缘挤压外轨

④当火车速度小于v时，轮缘挤压外轨

A、①③B、①④C、②③D、②④

2．在世界一级方程式锦标赛中，赛车在水平路面上转弯时，常常在弯道上冲出跑道，其原因是（　　）

A．是由于赛车行驶到弯道时，运动员未能及时转动方向盘造成的

B．是由于赛车行驶到弯道时，没有及时加速造成的

C．是由于赛车行驶到弯道时，没有及时减速造成的

D．是由于在弯道处汽车受到的摩擦力比在直道上小造成的

3．下列有关洗衣机中脱水筒的脱水原理的说法正确的是（　　）

A．水滴受离心力作用而背离圆心方向甩出

B．水滴受到向心力，由于惯性沿切线方向甩出

C．水滴受到的离心力大于它受到的向心力，而沿切线方向甩出

D．水滴与衣服间的附着力小于它所需要的向心力，于是水滴沿切线方向甩出

4．在人们经常见到的以下现象中，属于离心现象的是（　　）

A．舞蹈演员在表演旋转动作时，裙子会张开

B．在雨中转动一下伞柄，伞面上的雨水会很快地沿伞面运动，到达边缘后雨水将沿切线方向飞出

C．满载黄沙或石子的卡车，在急转弯时，部分黄沙或石子会被甩出

D．守门员把足球踢出后，球在空中沿着弧线运动

5.质量为

kg的汽车在水平公路上行驶，轮胎与路面间的最大静摩擦力为

N。

汽车经过半径为50m的弯路时，如果车速达到72km/h,这辆车会不会发生侧滑？

6.质量为25kg的小孩坐在秋千板上，绳长2.5m，如果秋千摆到最低点时，小孩的速度为5m/s，则小孩对秋千板的压力是多大？

（g＝10m/s2）

参考答案:

1.A2.C3.D4.ABC5.会6.500N

评课记录

孟广琴:

宋教师和蔼可亲，平易近人，能够充分调动学生的积极性，拉近和学生的距离。

有助于形成良好的师生关系，有利于学生接受知识。

马小岑：

宋老师设计的多媒体课件简洁明了,清晰直观.多媒体的应用使学生课堂兴奋度高。

很容易立即所需的知识，而且图片的展示生动、真实，使学生有种身临其境的状态。

张修江：

宋老师着眼从学生的原有水平和生活实际经验出发，运用建构主义理论，引导学生自主去建构知识。

课堂上创设平等地位，让学生真正成为学习的主人。

通过优化呈现知识的前后顺序，使教学能紧紧地贴近学生，让学生对所呈现的内容有熟悉感、亲切感，让学生愿意学习。

刘传河：

在练习中给学生更多发挥想象的时间和空间，体验学习成功所带来的快乐。

宋教师通过更多的正面的积极的评价来强化和延续这种快乐，让学生愿意学习，喜欢学习。

李玉恩：

学生从被动接受教师的信息，被动地去完成教师的任务走进了主动去探究和主动去发现问题的领域。

在教学中,宋老师让学生了解他们生活中的物理规律，并用规律指导自己的学习和生活。

课堂中列举的例子非常恰当和形象，有助于学生理解所学的知识。

课后反思

本课以新课程的三维目标为依据，重视学生的学习过程，体现“以学生为主体，以教师为主导”的新型师生关系，密切联系和关注时代的发展和社会的进步，强化情感、态度与价值观的教育，发展学生的科学素养。

力图在教学中营造活跃、宽松的学习氛围，鼓励学生合作探究，为学生与学生、教师与学生的交流与合作创设更多的机会，也为教学活动中的“生成”搭建舞台，是非常成功的案例。

教学中还可以让学生更多的举出生活中圆周运动的例子，用所学知识解释各种物理现象。

同时还可以加大小组讨论的力度，从而把学生们的问题暴露出来，力争在有限的教学时间中获得最大的教学利益。

1、教学过程中的“亮点”

从火车拐弯转到汽车拐弯，再到火车拐弯，在教材的基础上做了这个铺垫后，学生理解问题到位。

四段视频的使用，巧妙新颖的引入，使学生积极性明显提高，激发了学生广开言路。

微视频的展示提升了学生学习的兴趣和热情，从生活走向物理，从物理走向生活。

精美的图片仿佛学生身临其境，有效地提高了教学的效率。

互动问题以及留有悬念的延伸活动，为下一节的内容和下一章的内容做了铺垫和准备。

2、教学过程中的“偶得”，学生学习中的“智慧火花”

在生活中“近心运动”和“离心运动”相反的两个名词，在教材中没有体现，学生能想到，非常好。

在下一节习题课教学中可以补充和拓展。

《生活中的圆周运动》

课标分析

《生活中的圆周运动》这节课是新课标人教版《物理》必修二第五章《曲线运动》一章中的第7节，也是该章最后一节。

《课程标准》要求学生能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。

本课内容是圆周运动有关知识的综合应用，是牛顿第二定律的重要应用之一，学习它有助于理解物理学的特点和研究方法，体会物理学在生活中的应用，同时也为后续知识的学习打下基础。

本节课是在学生学习了圆周运动、向心加速度、向心力以后的一节应用课，通过研究圆周运动规律在生活中的具体应用，使学生深入理解圆周运动规律，并且结合日常生活中的体验，加深物理知识在头脑中的印象，指导自己的生活，实现从生活走向物理，从物理走向生活。