岳阳市第十四中荣立文生活中的圆周运动教学设计.doc

生活中的圆周运动——火车拐弯教学设计
教材学情分析：
生活中的圆周运动内容：铁路的弯道和汽车过拱桥，航天器中的失重现象和离心现象。通过几个实例的分析，来探寻向心力的来源，说明向心力的供需关系。
本节内容丰富，生活气息浓烈，但学生不一定有接触和了解，如：火车的车轮结构和铁轨弯道，航天器中的失重现象等等；同也它是圆周运动综合应用课，要求学生从概念的掌握上升到规律的应用高度，而学生在联系生活、联系实际、联系科学技术方面还有段路要走的，所以以往学生在此感觉学习难点多、难度大，学得吃力。

教学目标：
知识与能力
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、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、会用向心力的供需关系分析拐弯问题。
过程与方法
1、学会分析圆周运动方法，会分析弯道实际的例子，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。
情感态度与价值观
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、运用生活中的几个事例，激发学生的学习兴趣、求知欲和探索动机，建立具体问题具体分析的科学观念。

教学重点和难点：

教学重点：分析拐弯问题中向心力的来源。
突出重点：学生常常误认为向心力是一种特殊的力，通过设置在不同情景下让学生分析物体
的受力情况，让学生进过纠正——强化——巩固来实现突出重点，解决凝点。
教学难点：在拐弯问题中分析向心力来源，特别是火车拐弯轨道平面的确定。
突破办法：①用图片和视频展示初步化解火车拐弯中受力情况和轨道平面确定的难点。
②采用小组分配任务，代表展示的方式，组织学生多讨论，通过反问式和多次展示图片让学生更易理解。

教学准备：
多媒体：主要PowerPoint课件并辅以视频，自制火车车轮模型。
　　 本节课是3月份高一开放周的一堂课，课件总共八张幻灯片，内容简洁科学，动画设置形象直观，使空洞的语言描述得以形象直观地展现，增强学生的感性认识，有助于提高的理性认识。

学 案：以学促教，提高课堂效率。

教学过程
教学内容
教学活动
导
入
新
课
创设情境：
让学生观看视频《疯狂的赛车——疯狂的拐弯》（1分钟）。
（师）：赛车在拐弯时问什么会漂移（侧滑）？
（生）：心力的供需不平衡。
（师）：向物体做圆周、离心、近心运动的条件？
请学生回答。
重温书本 P30T2，侧滑吗？学生讲思路，同时动画显示
问：供需平衡？怎么解决？
教
学
过
程
一、（动画显示）思考与讨论：请设计一个方案让车沿轨道安全通过弯道？
学生先小组讨论，再以代表发言，组内补充，组间援助的方式展开。
学生方案预设：
①降低速度 ②增大拐弯半径 ③增大接触面的粗糙程度 ④减小物体的质量？
（师）提醒学生要有依据，引导学生将思路回到向心力的供需关系上。
板书： 供 需
=
追问1、方案④可行吗？
问2、提供的力小了能否请别人来帮忙？拿一根绳子拉着？
问3、如果你是一名道路设计师，能否在弯道上做点文章？
（生）把路面抬高点。（师）请学生用书本作路面，文具盒做车演示之。
（师）你请谁来帮忙提供向心力？老师用夸张的演示提醒（内高外低）
在学生回答较完善时，点击课件动画显示：将平面缓慢抬高时车的受力情况展示，地面对车的弹力方向发生了改变。（此处不必将车做圆周运动的圆心找出，逐步提高难度）
展示图片赛车弯道→室内单车赛轨道，点评一辆辆单车连在一起，不是一列火车？展示火车拐弯照片。
二、火车拐弯
学生看书P26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，再请学生观看火车拐弯的教学视频。
问1：请根据你所了解的以及你刚才从图片中观察到的情况，说一说火车的车轮结构如何？轨道结构如何？
轨道将两车轮的轮缘卡在里面。
讨论：火车拐弯时向心力的供需。
(1)内外轨道一样高时： （2）在外轨略高于内轨时：
请分别确定①火车运动的：轨道平面、圆心、半径？
②火车受哪些力，谁提供向心力？
采用小组分配任务，代表展示的方式：单号组（1），双号组（2）。（充分讨论）
（1）较简单；问：方案可行吗？
（2）较复杂，要逐渐引导之，特别是火车的轨道平面在哪是本节的难点，如何突破？
让学生画火车拐弯的切面图，画轨道平面，组织学生多讨论，学生认为式沿斜面向下的，通过反问式辅以手势：火车沿斜面运动到地底下吗？同时多次展示图片加以点解，让学生认识到是水平面内的圆周运动。
有学生提出把火车看成是质点（提得很好），并联系书本P25T2漏斗中的小球,使学生更易理解。
问：已知两轨间距为L，两轨高度差为h，求完全不依靠铁轨弹力拐弯的速度？
请学生上黑板标出L，h的指代位置和角度；并求出速度。（师生共同点评）
完善并板书：
（当很小时，）
（理想拐弯速度，既不挤压外轨，也不挤压内轨）
问：若，火车会挤压内轨还是外轨？问什么？（学生讨论并回答）
学生：有离心趋势，挤压外轨。
问：若，火车会挤压内轨还是外轨？问什么？（学生讨论并回答）
学生：有向心趋势，挤压内轨。
三、研究圆周运动的要点（师生共同总结）
①从“供”“需”两方面来进行研究
②“供”——分析物体受力，求沿半径指向圆心方向的合外力；
③“需”——确定物体轨道，定圆心、找半径、用公式，求出所需向心力；
④“供”“需”平衡做圆周运动。

（三）课堂小结

（五）布置作业 完成导学案，水平面的圆周运动部分。

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