6.4生活中的圆周运动 教学设计（表格式）

教学设计
课题 生活中的圆周运动
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
教学内容分析
《生活中的圆周运动》是本章的最后一节。本课内容是圆周运动有关知识在生活中的应用，是牛顿第二定律应用的进一步扩展，体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念，强化理论联系实际。本节课的学习有助于学生更深刻的理解前几节课学习的圆周运动的相关知识，了解解决复杂物理问题的思想和方法，提高学生知识迁移能力，提高学生分析和解决实际问题的能力，体会物理学在生活中的应用以及对社会发展的影响，同时也为解决后面学习电磁学时遇到的圆周运动问题打下坚实的基础。
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，知道对于一般的曲线运动的处理方法，但学生对圆周运动的相关知识的掌握和理解是肤浅的，更没有形成圆周运动背景下的相互作用与运动观，甚至还存在一些错误的前概念，例如部分学生错误地理解“因为圆周运动而产生了向心力”。高一阶段的学生，延续初中时的思维特点，形象思维能力稍强，逻辑思维能力偏弱，对知识生成和知识应用的思维过程不够清晰，不能从实际的问题情景抽象成学过的物理模型，也就无法顺利地解决实际问题。
学习目标
1物理观念 .通过解决生活中的圆周运动的问题，强化对描述圆周运动物理量的掌握和理解，进一步明确向心力的特点及向心力的来源，熟练向心力公式的应用，形成圆周运动的相互作用与运动观。2科学思维 .通过几个生活中圆周运动的实例分析，能将实际问题情景抽象出物理模型，综合运用所学知识分析、推理、解决问题，对解决方案和结果质疑讨论，提高科学思维能力。3科学探究 .对生活中圆周运动的问题，能找到解决的思路和方法，能写出清晰、明了的解题步骤，形成合作、探究解决问题的好习惯。4科学态度与责任.通过运用所学知识解决生活中的圆周运动的问题，感受物理知识来源于生活，很好服务社会，感知物理知识的重要，激发学习物理的积极性。
教学重点难点
重点：解决实际问题的思路与方法。难点：实际问题的模型化、对临界问题的讨论和分析。
教学条件支持
制作铁轨模型、多媒体素材、课件。
教学活动设计
过程学习内容与教师活动（引领性问题）学生任务或学习活动设计设计意图或评价目标环节一内容1.用多媒体向学生展示火车转弯，并提出问题：列车出轨、翻车的事故容易出现在什么地方？原因是什么？学生任务1.观看、思考教师所提的问题。通过真实情境导入新课，引起学生对火车探究的欲望。也为贯穿接下来的内容做准备。内容2. 1.通过动画引导学生分析物体做圆周运动向心力的供需，从供需两个方面去理解向心力公式。.解决圆周运动的基本思路是什么？学生任务2.1.复习向心力公式。[来源2.明确本节课解决圆周运动的基本思路。通过学生对已有知识的理解加深，建构本节课学习新知识的良好的认知结构。环节二内容3. 2.火车水平轨道转弯。教师用多媒体图片、自制模型展示火车车轮和铁轨的基本形状，并提出下列问题：（1）圆周运动平面是哪个？圆心在哪里？（2）由谁提供向心力。 2.火车倾斜弯道转弯提问：请设计一个方案让火车沿轨道安全通过弯道。提问：如果内外轨挤压最小，所需要的向心力由哪些力来提供？（学生对火车进行受力分析）提问：这时的拐弯速度多大？若火车的速度大于或小于这个值时，会怎么样呢？当火车提速后，如何对旧的火车弯道进行改造？教师通过ppt图片展示生活中的很多弯道设计都是利用这一原理。学生任务3.火车是在水平面内做圆周运动，所需向心力是什么力提供？ 2.学生自主探究分析（设计方案） 画出火车在弯道上的重力与支持力的合力方向。 在教师的引导下算出这一速度。 提出解决方案。通过对水平轨道火车转弯问题的分析，引导学生认识轮缘的作用及其存在的必要，激发学生思考，推理能力。 培养学生的创造力引出实际火车轨道的建构。 让学生能主动的对待问题，提出合理方案，培养学生解决问题能力。 让学生明确火车在弯道上不能过快也不能过慢。回归生活，再次体验知识与生活的联系，培养学生利用合理、科学的方法解决生活中的问题。3.教师：为什么生活中拱形桥比凹形桥多，好处在哪里？怎样做出相应的解释？汽车过拱形桥通过图片展示，学生先自主分析在不同情况下过桥时，对桥的作用力。 教师：过凸的路面时，如果速度不断变大，大到一定程度会出现什么情况？教师点拨分析。教师多媒体播放航天器的失重现象。 3.学生自主练习（学习任务单） 拓展深化：地球可以看作一个巨大的拱型桥，其半径就是地球半径R，若汽车不断加速，则地面对它的支持力就会变小，汽车速度多大时，支持力会变成零？内容5.4.水流星实验。表演分析水不流出的原因。在“水流星”的表演中，杯子在竖直面内做圆周运动，到最高点时，杯口朝下，但杯中的水却不会流下来，为什么呢？当堂自测当堂自测：（检查学生对本节知识的掌握情况）通过将生活问题实际化，培养学生爱观察、爱思考，理论联系实际的好习惯。教师引导总结：5.圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周切线方向飞去的倾向，它之所以没有飞去是因为向心力持续地把物体拉到圆周上来，使物体同圆心的距离保持不变。一旦向心力突然消失，物体就沿切线方向飞去，离圆心越来越远。5.如在旋转的平台上滴几滴墨水，平台转动较慢时，墨水能随转台做匀速圆周运动，当平台达到一定的转速时，墨水滴将做逐渐远离圆心的运动。[来源:]物体做离心运动的条件是：合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力。洗衣机脱水时利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉；纺织厂也用这样的方法使棉纱、毛线、纺织品干燥。在炼钢厂中，把熔化的钢水浇入圆柱形模子，模子沿圆柱的中心轴线高速旋转，钢水由于离心运动趋于周壁，冷却后就形成无缝钢管。水泥管道和水泥电线杆也可采用这种离心制管技术通过亲身体验、讲解和实验，引导学生理解离心现象。会分析离心现象的产生原因会分析生产生活中的离心运动现象，知道离心运动的应用和防止。课堂小结处理圆周运动的基本思路从“供”“需”两方面来进行研究：“供”——对物体受力分析，求沿半径方向的合外力，指向圆心“需”——确定物体轨道圆心、半径、用公式求出所需向心力“供”“需”平衡则做圆周运动总结：处理圆周运动的基本思路。使学生对本课所掌握的所有信息被全部调动起来，也培养了学生的概括能力，更有利于学生对本课内容的整体建构。
板书设计
6.4 生活中的圆周运动一、火车转弯1．讨论向心力的来源 2．供需平衡二、拱形桥和凹形桥 1、汽车过拱形桥2、汽车过凹形桥三、离心运动
作业与拓展学习设计
基础类作业题组一：火车转弯近年来我国高速铁路发展迅速，现已知两轨间宽度为，内外轨高度差是，重力加速度为，如果机车要进入半径为的弯道，该弯道的设计速度最为适宜的是A. B. C. D. 如图所示，铁路弯道处，铁轨的外轨要比内轨略高一些。火车按规定速率匀速通过弯道时，内，外轨对车轮皆无侧向压力。关于火车运动的向心力，下列说法正确的是A. 火车运动速率不变，火车的向心力为零B. 火车重力沿路基平面向下的分力，提供火车转弯的向心力C. 内，外轨对火车支持力沿路基平面向下的分力，提供火车转弯的向心力D. 火车所受重力与铁轨支持力的合力，提供火车转弯的向心力铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为如图，弯道处的圆弧半径为。若火车转弯速度为时，对内、外轨道侧向均没有挤压作用。下列正确的是A. B. C. 若火车转弯时速度大于，则内轨对内侧车轮的轮缘有挤压D. 若火车转弯时速度小于，则外轨对外侧车轮的轮缘有挤压题组二：汽车过桥如图，一辆装满货物的汽车在丘陵地匀速行驶，由于轮胎太旧，途中放了炮，你认为在图中、、、四处，放炮的可能性最大处是（）A. 处 B. 处 C. 处 D. 处有一河道的通车桥梁，桥面建筑成一定的圆弧形而非水平面，如图所示。若某一汽车行驶在桥面上，下列关于汽车过桥的说法正确的是A. 若车辆安全通过圆弧形桥，在桥顶时处于超重状态B. 若车辆安全通过圆弧形桥，车辆通过圆弧形桥顶时速度越大，对桥面的压力越小C. 若车辆匀速率通过该桥桥顶，对桥面的压力大小等于车辆所受重力大小D. 若圆弧形桥面的半径为，则车辆通过该桥顶的安全行驶速度可超过自家门口的场面，第八次有辆卡车冲进李先生家，造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案．经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图所示．交警根据图示作出以下判断，下列说法正确的是A. 卡车侧翻可能是因为未设限速牌B. 卡车侧翻可能是因为车受离心力过大C. 公路在设计上可能是内低外高D. 为尽量避免此类事故发生，可减小路面弯道半径
教学反思与改进
重视从生活实际情境出发，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，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。
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