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《生活中的圓周運動》教學設(shè)計
作為一名教職工,往往需要進行教學設(shè)計編寫工作,教學設(shè)計一般包括教學目標、教學重難點、教學方法、教學步驟與時間分配等環(huán)節(jié)。優(yōu)秀的教學設(shè)計都具備一些什么特點呢?以下是小編收集整理的《生活中的圓周運動》教學設(shè)計,歡迎大家分享。
教學目標:
1、知識與技能:
、龠M一步加深對向心力的認識,會在實際問題中分析向心力的來源。
、谂囵B(yǎng)學生獨立觀察、分析問題、解決問題的能力,提高學生概括總結(jié)知識的能力。
2、過程與方法:
、偻ㄟ^對幾個圓周運動的實例分析,掌握牛頓第二定律分析向心力的方法。
、谡{(diào)查公路轉(zhuǎn)彎處或鐵路拐彎處的傾斜情況,培養(yǎng)學生運用物理知識解決一些實際問題的能力。
3、情感態(tài)度與價值觀:
①通過向心力在具體問題中的應(yīng)用,培養(yǎng)學生將物理知識應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實踐的意識。讓學生獨立完成一些問題的分析,體驗獨立解決問題的愉悅。
教法分析:
這是圓周運動的很實用的一節(jié),也是獲取物理學習方法很重要的一節(jié),也是獲取物理學習方法很重要的一節(jié),教師要善于利用已有知識讓學生自己動手推導出向心力公式和進行正確的受力分析,然后列方程、解方程,進而熟練運用牛頓第二定律解決向心力問題的一般思路與方法。
學法分析:
學生要熟練掌握受力分析、利用牛頓第二定律解決問題的一般思路與方法,更進一步明確向心力的來源,理解向心力。是要求學生多動手,多動腦。
重點、難點:
分析具體問題中向心力的來源,離心現(xiàn)象的理解。
教學課時:
2課時
教學媒介及素材:
火車轉(zhuǎn)彎視頻、雨傘甩雨滴視頻、洗衣機脫水桶轉(zhuǎn)動視頻、汽車轉(zhuǎn)彎視頻、航天器中的失重現(xiàn)象視頻。
教學過程設(shè)計:
生活中的圓周運動有很多,請同學們思考一下生活中的圓周運動,舉一些實例。
。ㄒ唬╄F路的彎道
[提問]標準公路在拐彎處路面有什么特點?對司機有什么好處?答:外側(cè)高,內(nèi)側(cè)低。在拐彎時,司機幾乎不用轉(zhuǎn)方向盤。那么火車轉(zhuǎn)彎會是什么情況呢?接著放火車轉(zhuǎn)彎視頻。
通過分析火車轉(zhuǎn)彎和汽車轉(zhuǎn)彎情況類似,火車轉(zhuǎn)彎時,具有向心加速度是什么力使它產(chǎn)生向心加速度呢?如果內(nèi)外軌道一樣高,外側(cè)車輪的輪緣擠壓外軌,使外軌發(fā)生彈性形變,外軌對輪緣的彈力就是火車轉(zhuǎn)彎時的向心力。如果在轉(zhuǎn)彎處使外軌略高于內(nèi)軌,那么鐵軌對火車的支持力的方向垂直于軌道指向內(nèi)側(cè)彎道,它與重力的合力指向圓心,為火車轉(zhuǎn)彎提供了一部分向心力,這就減輕了輪緣與外軌的擠壓。
。蹥w納總結(jié)]在修筑鐵路時,根據(jù)彎道的半徑和規(guī)定的行駛速度,適當選擇內(nèi)外軌高度差,使轉(zhuǎn)彎時所需的向心力幾乎完全由重力和支持力的合力提供。
。ǘ┕靶螛
。蹌(chuàng)設(shè)問題情境]水平路面上行駛的汽車,所受重力、支持力是一對平衡力,但在過拱形橋和凹形橋時,所受重力和支持力是否也是一對平衡力?教師根據(jù)創(chuàng)設(shè)的問題情境讓學生展開討論。
。鄯治觯萑绻囋谒铰访嫔蟿蛩傩旭偦蜢o止時,在豎直方向上受重力和地面的支持力,并且二力平衡。如果是拱形橋,汽車以某一速度通過橋的最高點時,橋面受到的壓力如何呢?分析得出,汽車在共性橋的最高點時,對汽車受力分析,向心力由重力和支持力的合力提供,而且重力大于橋?qū)ζ嚨闹С至Γ移噷虻膲毫蜆驅(qū)ζ嚨闹С至κ且粚ο嗷プ饔昧,大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。
[總結(jié)]汽車對橋面的壓力小于汽車的重力。當汽車行駛的速度越大時,汽車對橋面的壓力越小。
[置疑]如果橋面是凹下去的凹形橋,汽車行駛在下面時,橋面受到的壓力如何呢?
。鄯治觯輰W生根據(jù)上面分析拱形橋的思路,自己分析汽車通過凹形橋時對橋面的壓力并得出結(jié)論,汽車對橋面的壓力大于汽車的重力。
。ㄈ┖教炱髦械氖е噩F(xiàn)象
[創(chuàng)設(shè)問題情境]讓學生自己閱讀課本上思考與討論的部分,把地球看做一個巨大的拱形橋,橋面的半徑就是地球的半徑,地面上有一輛汽車,重量是G,地面對汽車有支持力的作用,汽車沿南北方向不斷加速。根據(jù)上面的分析,汽車速度越大,地面對它的支持力就越小,會不會出現(xiàn)這樣的情況呢?速度大到一定程度時,地面對車的支持力為0?這時駕駛員與座椅的壓力是多少?駕駛員軀體各部分之間的壓力是多少?他這時可能有什么感覺?
。劭偨Y(jié)]人造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機等航天器進入軌道后可近似認為繞地球做勻速圓周運動,此時航天器所受地球的萬有引力提供了衛(wèi)星做圓周運動的向心力。航天器中的人和物隨航天器一起做園中運動,其向心力也是由萬有引力提供的,此時萬有引力全部用來提供向心力,不對其他物體產(chǎn)生壓力,即里面的人和物處于完全失重狀態(tài)。
(四)離心運動
。厶釂枺菸矬w做圓周運動時,如果某一時刻,向心力突然消失,物體將會怎樣呢?那就是我們要學習的離心運動,播放雨傘甩雨滴視頻、洗衣機脫水桶轉(zhuǎn)動視頻,提高學生認真觀察生活中的圓周運動。讓學生帶著以下三個問題自己看書,總結(jié)規(guī)律。問題一:什么是離心運動?問題二:離心運動的應(yīng)用有哪些?問題三:離心運動的危害和防止。
。鄯治觯葑鰣A周運動的物體,由于慣性,總有沿著切線方向飛去的傾向。但它沒有飛去,這是因為向心力在拉著它,使它與圓心的距離保持不變。一旦向心力突然消失,物體就沿切線方向飛去。比如我們播放的視頻,雨傘轉(zhuǎn)動的時候雨滴還沒有飛出,當雨傘停止時雨滴由于慣性而飛出,這是日常生活中我們切身經(jīng)歷的現(xiàn)象。出了向心力突然消失這種情況外,在合力不足以提供所需要的向心力時,物體雖然不會沿切線飛去,也會逐漸遠離圓心。這里描述的運動叫離心運動,接下來請學生思考一個問題,在什么情況下物體會做近心運動呢?經(jīng)過討論讓學生自己討論得出結(jié)論:向心力過大時,物體會做近心運動。
教學反思:
本節(jié)課要注重讓學生多思考,多練習,培養(yǎng)學生熱愛生活,認真觀察生活現(xiàn)象的習慣。讓學生自己總結(jié)也有利于提高學生自己分析問題解決問題的能力。在課堂教學中學生參與討論的積極行特別高,有的同學能舉出很合適的例子,比如講到離心運動時,提問學生生活中的離心運動有哪些時,有的同學舉手發(fā)言,舉到了雨傘的例子,轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)停一停,其他的同學頓時恍然大悟,有的同學提問為什么洗衣機脫水筒不停呢?這樣的舉例和問題都是高效課堂的保證。我覺得在以后的教學過程中,不光要讓學生體驗到視覺的沖擊,更要讓每一位學生從心里上對物理產(chǎn)生濃厚的興趣,促使自己不斷不探索、不斷去發(fā)現(xiàn),從中學時代培養(yǎng)學生的認識發(fā)現(xiàn)能力,希望中國早日出現(xiàn)像愛因斯坦一樣偉大的物理學家。
教學創(chuàng)新:
讓學生分組討論,自己總結(jié)結(jié)論,然后把不同結(jié)論進行比較,讓各小組代表進行辯論,從而充分調(diào)動學生的學習熱情和積極性。
板書設(shè)計:
一、鐵路的彎道
適當選擇內(nèi)外軌高度差,使轉(zhuǎn)彎時所需的向心力幾乎完全由重力和支持力的合力提供。
二、拱形橋
汽車對橋面的壓力小于汽車的重力。當汽車行駛的速度越大時,汽車對橋面的壓力越小。
三、航天器中的失重現(xiàn)象
四、離心運動
離心運動有很多應(yīng)用,但是離心運動有時也會帶來危害。
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