- 《生活中的圓周運動》教學設計 推薦度：
- 相關推薦
生活中的圓周運動教學設計（精選5篇）
作為一位不辭辛勞的人民教師，常常需要準備教學設計，教學設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)。我們該怎么去寫教學設計呢？下面是小編整理的生活中的圓周運動教學設計（精選5篇），供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。
生活中的圓周運動教學設計1
教學目標
1、知識與技能
(1)知道如果一個力或幾個力的合力的效果是使物體產生向心加速度，它就是圓周運動的物體所受的向心力.會在具體問題中分析向心力的來源。
(2)能理解運用勻速圓周運動的規(guī)律分析和處理生產和生活中的具體實例。
(3)知道向心力和向心加速度的公式也適用于變速圓周運動，會求變速圓周運動中物體在特殊點的向心力和向心加速度。
2、過程與方法
(1)通過對勻速圓周運動的實例分析，滲透理論聯(lián)系實際的觀點，提高學生分析和解決問題的能力。
(2)通過勻速圓周運動的規(guī)律也可以在變速圓周運動中使用，滲透特殊性和一般性之間的辯證關系，提高學生的分析能力。
(3)通過對離心現(xiàn)象的實例分析，提高學生綜合應用知識解決問題的能力。
3、情感、態(tài)度與價值觀
(1)通過對幾個實例的分析，使學生明確具體問題必須具體分析，理解物理與生活的聯(lián)系，學會用合理、科學的方法處理問題。
(2)通過離心運動的應用和防止的實例分析.使學生明白事物都是一分為二的，要學會用一分為二的觀點來看待問題。
(3)養(yǎng)成良好的思維表述習慣和科學的價值觀。
教學重難點
教學重點：理解向心力是一種效果力;在具體問題中能找到是誰提供向心力的，并結合牛頓運動定律求解有關問題。
教學難點：具體問題中向心力的來源;關于對臨界問題的討論和分析;對變速圓周運動的理解和處理。
教學工具
多媒體、板書
教學過程
新課導入
生活中的圓周運動到處可見，如運動物體轉彎問題，汽車、火車、飛機、自行車、摩托車的轉彎，只要你注意觀察，高速公路、賽車的彎道處，都做成外高內低的路面，自行車、摩托車拐彎時都要傾斜車身……你知道這是什么原因嗎?
一、鐵路的彎道
1.基本知識
(1)火車在彎道上的運動特點
火車在彎道上運動時做圓周運動，具有向心加速度，由于其質量巨大，因此需要很大的向心力.
(2)轉彎處內外軌一樣高的缺點
如果轉彎處內外軌一樣高，則由外軌對輪緣的彈力提供向心力，這樣鐵軌和車輪極易受損.
(3)鐵路彎道的特點
�、俎D彎處外軌略高于內軌.
�、阼F軌對火車的支持力不是豎直向上的，而是斜向彎道內側.
�、坭F軌對火車的支持力與火車所受重力的合力指向軌道的圓心，它提供了火車以規(guī)定速度行駛時的向心力.
2.思考判斷
(1)火車彎道的半徑很大，故火車轉彎需要的向心力很小.(×)
(2)火車轉彎時的向心力是車軌與車輪間的擠壓提供的.(×)
(3)火車通過彎道時具有速度的限制.(√)
探究交流
除了火車彎道具有內低外高的特點外，你還了解哪些道路具有這樣的特點?
【提示】 有些道路具有外高內低的特點是為了增加車輛做圓周運動的向心力，進而提高了車輛的運動速度，因此一些賽車項目的賽道的彎道要做得外高內低，比如汽車、摩托車、自行車賽道的彎道，高速公路的拐彎處等.
二、拱形橋
1.基本知識
2.思考判斷
(1)汽車在水平路面上勻速行駛時，對地面的壓力等于車重，加速行駛時大于車重.(×)
(2)汽車在拱形橋上行駛，速度較小時，對橋面的壓力大于車重;速度較大時，對橋面的壓力小于車重.(×)
(3)汽車過凹形橋底部時，對橋面的壓力一定大于車重.(√)
探究交流
地球可以看做一個巨大的拱形橋，橋面半徑等于地球半徑，試討論：地面上有一輛汽車在行駛，地面對它的支持力與汽車的速度有何關系?駕駛員有什么感覺?
【提示】 根據(jù)汽車過凸形橋的原理，地球對它的支持力
隨v的增大，F(xiàn)N減小.當
這時駕駛員與座椅之間的壓力為零.他有飛起來的感覺，所以駕駛員有失重的感覺.
三、航天器中的失重現(xiàn)象及離心現(xiàn)象
1.基本知識
(1)航天器在近地軌道的運動
�、賹教炱�，在近地軌道可認為地球的萬有引力等于其重力，重力充當向心力，滿足的關系為
�、趯教靻T，由重力和座椅的支持力提供向心力，滿足的關系為
航天員處于完全失重狀態(tài)，對座椅壓力為零.
�、酆教炱鲀鹊娜魏挝矬w之間均沒有壓力.
(2)對失重現(xiàn)象的認識
航天器內的任何物體都處于完全失重狀態(tài)，但并不是物體不受地球引力.正因為受到地球引力的作用才使航天器連同其中的乘員做勻速圓周運動.
(3)離心運動
�、俣x：物體沿切線飛出或做逐漸遠離圓心的運動.
�、谠颍合蛐牧ν蝗幌Щ蛲饬Σ蛔阋蕴峁┧柘蛐牧�.
2.思考判斷
(1)繞地球做勻速圓周運動的航天器中的宇航員及所有物體均處于完全失重狀態(tài).(√)
(2)航天器中處于完全失重狀態(tài)的.物體不受重力作用.(×)
(3)航天器中處于完全失重狀態(tài)的物體所受合力為零.(×)
探究交流
雨天，當你旋轉自己的雨傘時，會發(fā)現(xiàn)水滴沿著傘的邊緣切線飛出(如圖所示)，你能說出其中的原因嗎?
【提示】旋轉雨傘時，雨滴也隨著運動起來，但傘面上的雨滴受到的力不足以提供其做圓周運動的向心力，雨滴由于慣性要保持其原來的速度方向而沿切線方向飛出.
四、火車轉彎問題
【問題導思】
1.火車轉彎時，軌道平面是水平面嗎?
2.火車轉彎時，向心力是怎樣提供的?
3.火車轉彎時，速度大小變化，軌道受到的側向壓力大小變化嗎?
1.軌道分析
火車在轉彎過程中，運動軌跡是一圓弧，由于火車轉彎過程中重心高度不變，故火車軌跡所在的平面是水平面，而不是斜面.火車的向心加速度和向心力均沿水平面指向圓心.
2.向心力分析
如圖所示，火車速度合適時，火車受重力和支持力作用，火車轉彎所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供，合力沿水平方向，大小F=mgtan θ.
為彎道半徑，θ為軌道所在平面與水平面的夾角，v0為轉彎處的規(guī)定速度).
4.軌道壓力分析
(1)當火車行駛速度v等于規(guī)定速度v0時，所需向心力僅由重力和彈力的合力提供，此時火車對內外軌道無擠壓作用.
(2)當火車行駛速度v與規(guī)定速度v0不相等時，火車所需向心力不再僅由重力和彈力的合力提供，此時內外軌道對火車輪緣有擠壓作用，具體情況如下：
�、佼敾疖囆旭偹俣葀>v0時，外軌道對輪緣有側壓力.
�、诋敾疖囆旭偹俣葀0時，內軌道對輪緣有側壓力.
誤區(qū)警示
汽車、摩托車賽道拐彎處，高速公路轉彎處設計成外高內低，也是盡量使車受到的重力和支持力的合力提供向心力，以減小車輪受到地面施加的側向靜摩擦力.
例：有一列重為100 t的火車，以72 km/h的速率勻速通過一個內外軌一樣高的彎道，軌道半徑為400 m.(g取10 m/s2)
(1)試計算鐵軌受到的側壓力大小;
(2)若要使火車以此速率通過彎道，且使鐵軌受到的側壓力為零，我們可以適當傾斜路基，試計算路基傾斜角度θ的正切值.
【審題指導】
(1)問中，外軌對輪緣的側壓力提供火車轉彎所需要的向心力.
(2)問中，重力和鐵軌對火車的支持力的合力提供火車轉彎的向心力.
【答案】(1)105 N (2)0.1
總結
解決這類題目首先要明確物體轉彎做的是圓周運動，其次要找準物體做圓周運動的平面及圓心，理解向心力的來源是物體所受合力.
五、豎直面內的圓周運動
【問題導思】
1.關于豎直面內的圓周運動，一般只討論哪兩種模型?
2.對“繩模型”，質點過最高點的臨界條件是什么?
3.對“桿模型”，質點過最高點的臨界條件是什么?
1.繩模型
小球在細繩作用下在豎直平面內做圓周運動，小球沿豎直光滑軌道內側做圓周運動，都是繩模型，如圖所示.
(1)向心力分析
�、傩∏蜻\動到最高點時受向下的重力和向下的繩子拉力(或軌道彈力)作用，由這兩個力的合力充當向心力
�、谛∏蜻\動到最低點時受向下的重力和向上的繩子拉力(或軌道彈力)作用，由這兩個力的合力充當向心力
(2)臨界條件
小球恰好過最高點時，應滿足彈
可得小球在豎直面內做圓周運動的臨界速度
(3)最高點受力分析
2.桿模型
小球被一輕桿拉著在豎直平面內做圓周運動，小球在豎直放置的光滑細管內做圓周運動，都是桿模型，如圖所示.
(1)向心力分析
�、傩∏蜻\動到最高點時受桿(或軌道)的彈力和向下的重力作用，由這兩個力的合力充當向心力.若彈力向上：
②小球運動到最低點時受向上的桿(或軌道)彈力和向下的重力作用，由這兩個力的合力充當向心力
(2)臨界條件
由于桿和管能對小球產生向上的支持力，故小球能在豎直平面內做圓周運動的臨界條件是運動到最高點時速度恰好為零.
(3)最高點受力分析
特別提醒
1.繩模型和桿模型中小球做的都是變速圓周運動，在最高點、最低點時由小球豎直方向所受的合力充當向心力.
2.繩模型和桿模型在最低點的受力特點是一致的，在最高點桿模型可以提供豎直向上的支持力，而繩模型不能.
例：長度為0.5 m的輕桿OA繞O點在豎直平面內做圓周運動，A端連著一個質量m=2 kg的小球.求在下述的兩種情況下，通過最高點時小球對桿的作用力的大小和方向.(g取10 m/s2)
(1)桿做勻速圓周運動的轉速為2.0 r/s;
(2)桿做勻速圓周運動的轉速為0.5 r/s.
【審題指導】
(1)球在最高點時，桿對小球的彈力有支撐力和拉力兩種可能.
(2)要求出球在最高點時，桿恰好無彈力的轉速，再進行列式分析.
【答案】
(1)小球對桿的拉力為138 N，方向豎直向上.
(2)小球對桿的壓力為10 N，方向豎直向下.
六、離心運動
【問題導思】
1.離心現(xiàn)象的實質是什么?
2.物體什么時候才做離心運動?
3.離心運動與近心運動有什么區(qū)別?
1.離心運動的實質
離心現(xiàn)象的本質是物體慣性的表現(xiàn).做圓周運動的物體，由于慣性，總是有沿著圓周切線飛出去的趨向，之所以沒有飛出去，是因為受到向心力的作用.從某種意義上說，向心力的作用是不斷地把物體從圓周運動的切向方向拉回到圓周上來.
2.離心運動的條件
做圓周運動的物體，提供向心力的外力突然消失或者合外力不能提供足夠大的向心力.
3.離心運動、近心運動的判斷
如圖所示，物體做圓周運動是離心運動還是近心運動，由實際提供的向心力Fn與所需向心力
的大小關系決定
由以上關系進一步分析可知：原來做圓周運動的物體，若速率不變，所受向心力減少或向心力不變，速率變大，物體將做離心運動;若速度大小不變，所受向心力增大或向心力不變，速率減小，物體將做近心運動.
誤區(qū)警示
1.物體做離心運動時并不存在“離心力”，“離心力”的說法是因為有的同學把慣性當成了力.
2.離心運動并不是沿半徑方向向外遠離圓心的運動.
例：如圖所示，高速公路轉彎處彎道圓半徑R=250 m，汽車輪胎與路面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25.若路面是水平的，問汽車轉彎時不發(fā)生側向滑動(離心現(xiàn)象)所許可的最大速率vm為多大?當超過v時，將會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?(g取10 m/s2)
【審題指導】
(1)明確向心力的來源.
(2)理解離心運動產生的原因.
【答案】 90 km/h 汽車做離心運動或出現(xiàn)翻車
七、航天器中的完全失重現(xiàn)象
例：如圖所示，宇航員在圍繞地球做勻速圓周運動的空間站中處于完全失重狀態(tài)，下列說法正確的是( )
A.宇航員仍受重力的作用
B.宇航員受力平衡
C.宇航員所受重力等于所需的向心力
D.宇航員不受重力的作用
【答案】 AC
1.航天器中物體的向心力
向心力由物體的重力G和航天器的支持力FN提供， 即
2.當航天器的速度
，此時航天器機器內部物體均處于完全失重狀態(tài)
3任何關閉了發(fā)動機又不受阻力的飛行器中，都是一個完全失重的環(huán)境.
規(guī)律總結：物體處于完全失重狀態(tài)的特征
1.物體都具有向下的加速度，加速度大小為g.
2.物體對支持物的壓力或對懸掛物的拉力消失，物體間不再相互擠壓.
3.物體仍受重力作用，并不是重力消失了.
4.物體的速度不斷變化，物體具有加速度，處于非平衡狀態(tài).
生活中的圓周運動教學設計2
【教材分析】
本節(jié)是人教版高中《物理》必修2第五章第7節(jié)，是《曲線運動》一章的最后一節(jié)。學習本節(jié)內容既是對圓周運動規(guī)律的復習與鞏固，又是后面繼續(xù)學習天體運動規(guī)律的基礎，具有承上啟下的作用。教材安排了鐵路的彎道，汽車過拱橋，航天器中的失重現(xiàn)象，離心現(xiàn)象四個方面的內容，如果面面俱到，難免會蜻蜓點水，為了在教學中突出重點、分散難點，我將教材內容進行了重新整合，分兩課時完成。本課為第一課時主要討論鐵路彎道的設計意圖。
【學情分析】
通過前面的學習，學生已經(jīng)對圓周運動有了較為清晰地認識，但是對于向心力的概念理解還不夠深入。同時高一的學生思維活躍，求知欲強，他們很希望參與到課堂中來，自主的解決問題。
【三維學習目標】
過程與方法
知識與技能
情感態(tài)度和價值觀
經(jīng)歷觀察思考，自主探究，交流討論等活動
進一步理解向心力的概念。
能在具體問題中找到向心力的來源
培養(yǎng)學生的團隊精神，合作意識；感悟科學的嚴肅性，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶W風
教學重點和難點：在具體問題中找到向心力的來源
【教學策略】
1．教法：使用情境激趣、設疑引導、適時點撥的方式引領學生的學習；
2．學法：學生在教師的引領下，通過觀察現(xiàn)象、自主探究、交流討論等方式參與到課堂中來，體驗求知樂趣，成為學習的主人。
3．教學資源：
�。�1）多媒體課件；
�。�2）演示教具：電動仿真火車；
�。�3）自制教具：車輪模型、彎道模型；
�。�4）分組探究教具：仿真火車和軌道模型、橡皮泥、一次性紙杯和小球。
【教學過程】
一、設置情景、引入新課
首先，播放一段描述火車轉彎時脫軌的事故的視頻，將學生的注意力吸引到火車轉彎這一具體情境中來。我就此提出兩個問題：1．火車轉彎時的限定速度是怎樣規(guī)定的？2．火車超速時為什么容易造成脫軌事故？學生帶著問題進入課堂，既引起了他們的興趣，又為他們的學習指明了方向。
二、復習鞏固、明確方法
我通過提問的方式，幫助學生回憶計算向心力的常用公式，然后，設置情景，讓學生對做圓周運動的物體做出受力分析并找到向心力的來源。
情景一：物塊隨圓盤做勻速圓周運動。
情景二：小球在杯子內壁做圓周運動。此情景并沒有直接展示給學生，而是提出問題：“你能不用手接觸小球，而不使小球落入杯底嗎？注意，要保證杯口朝上。”讓學生自己設計出小球的運動方式，并對杯中小球的運動情況作出受力分析。通過這種方式讓學生參與到課堂中來，提高了學生的學習興趣。而后，教師做出總結：分析圓周運動問題，就是要通過運動分析求出物體需要多大的向心力，通過受力分析找到誰在提供向心力，從而建立供需平衡方程，這是解決圓周運動問題的一般思路。
三、設疑引導、自主探究
這一部分集中了本節(jié)的重點和難點，為了降低學習難度，我巧設梯度，從以下三個部分組織教學：
1．認識火車車輪的結構特點
首先教師使用教具──電動模型小火車，分別展示火車在水平桌面和水平彎曲軌道上的運動，學生通過觀察和對比，認識到火車轉彎要靠鐵軌和車輪的作用。然后，學生使用分組探究教具──仿真小火車（如圖），觀察車輪和軌道結構，描述火車車輪結構特點。學生遇到困難時，教師利用自制教具──模型車輪，加深學生對車輪結構的印象，并提示學生思考車輪輪緣的作用。
進一步提出問題：生活中還有什么地方用到了類似的輪子結構？通過學生的回答，和圖片的展示（學校門口的電動拉門的輪子），使學生認識到這一結構在生活中也是常見的，從而拓展了學生的認識。接著提問學生：你認為火車在水平軌道上轉彎時向心力來自哪里？經(jīng)過觀察和思考，學生已經(jīng)不難想到向心力的來源。而后追問：你認為這樣的轉彎方式有什么弊端嗎？學生通過思考，結合上課之初播放的視頻，不難回答出這樣做的危害性。
2．真實的火車彎道的情況
那么設計師有什么好的方法嗎？通過提問，了解學生對實際鐵路彎道特點的認識情況。而后通過圖片，使學生認識鐵路彎道處內軌低而外軌高的特點；從而發(fā)出疑問，彎道處這樣設計的用意何在呢？
提示學生從受力分析入手，找到此時向心力的來源，并要求學生畫出受力分析圖。
除了正確的分析外，學生很可能將重力與支持力的合力畫成沿斜面向下，這是對彎道的圓心位置分析不清造成的，對學生可能做出的兩種向心力的方向，我不直接評論對錯，而是使用分組探究教具──橡皮泥，引導學生自己做出一段鐵路的彎道處的路基。我使用自制教具，展示給學生彎道處路基的特點，讓學生的制作有所參照。學生在合作中，制作出一段路基的形狀。培養(yǎng)了學生的動手能力和交流合作的能力。彎道做成后，學生一般并不能由此直接找到向心力的正確方向，此時，我提示學生將橡皮泥做成的部分彎道拉長、補合為一個完整的環(huán)形彎道，學生不難發(fā)現(xiàn)，彎道的內側與碗的內壁相似，進而認識到和杯子內壁的相似性，把小球在杯子內壁的運動與火車在彎道處的運動作對比分析。經(jīng)過這樣兩步，學生已經(jīng)不難得出正確的受力分析。成功的突破了這一教學難點。
然后趁熱打鐵，引導學生從定性到定量，寫出重力與支持力的合力的表達式，為下一步的學習做好準備。
3．假如你是設計師
為了解決開課時提出的.兩個問題，我設計了第三部分──假如你是設計師。
首先，設置情境：你設計了一段半徑為r，傾角為θ的鐵路彎道，你會如何規(guī)定火車轉彎的速度？提示學生從解決圓周運動一般本思路出發(fā)，從供需平衡關系入手，列出方程，從而得出限定速度的表達式。從表達式的得出過程，引導學生理解，限定速度的規(guī)定實際是為了保證由重力和支持力的合力提供向心力，從而避免車輪和鐵軌間的擠壓，保證行車安全。
接著，通過演示實驗，讓學生觀察在杯內轉動過快的小球從杯中飛出的過程，提示學生思考，如果火車速度過快會怎么樣呢？學生已經(jīng)不難認識到火車速度過快會使火車脫軌的問題。而后引導學生用供需平衡條件來解釋這一問題，深化了學生認識。為了突出重點，這里不提出離心現(xiàn)象這一問題。只是通過現(xiàn)象的分析和認識為離心現(xiàn)象的教學做好鋪墊。
四、總結方法、完善認識
通過本節(jié)的教學不僅要使學生認識到解決圓周運動問題的一般方法，更重要的是使他們認識到火車轉彎的模型在生活中是普遍存在的，認識到生活中的簡單現(xiàn)象往往就是解決實際問題的靈感的來源。進一步啟發(fā)學生，還有哪些生活中的運動也使用了相同的設計思想？使學生認識到自行車轉彎、汽車轉彎也有相似的情況，從而從特殊到一般，深化學生的認識。同時通過對事故原因的科學分析，使學生認識到尊重規(guī)律的重要性，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶W習態(tài)度。
五、布置作業(yè)、課后拓展
課后作業(yè)是學生再學習的重要途徑，本節(jié)課后我安排了兩項作業(yè)。旨在讓學生鞏固知識的同時，認識物理與社會的聯(lián)系，將對學生的知識教育和情感教育引向課外。
1．課后練習1、2題。
2．了解中國鐵路提速情況，查找資料，提出你對鐵路建設的建議。
生活中的圓周運動教學設計3
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。
②培養(yǎng)學生獨立觀察、分析問題、解決問題的能力，提高學生概括總結知識的能力。
2、過程與方法：
①通過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{查公路轉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用，培養(yǎng)學生將物理知識應用于生活和生產實踐的意識。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：
火車轉彎視頻、雨傘甩雨滴視頻、洗衣機脫水桶轉動視頻、汽車轉彎視頻、航天器中的失重現(xiàn)象視頻。
教學過程設計：
引入課題
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
�。厶釂枺輼藴使吩诠諒澨幝访嬗惺裁刺攸c？對司機有什么好處？答：外側高，內側低。在拐彎時，司機幾乎不用轉方向盤。那么火車轉彎會是什么情況呢？接著放火車轉彎視頻。
通過分析火車轉彎和汽車轉彎情況類似，火車轉彎時，具有向心加速度是什么力使它產生向心加速度呢？如果內外軌道一樣高，外側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彎時的向心力。如果在轉彎處使外軌略高于內軌，那么鐵軌對火車的支持力的方向垂直于軌道指向內側彎道，它與重力的合力指向圓心，為火車轉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］在修筑鐵路時，根據(jù)彎道的半徑和規(guī)定的行駛速度，適當選擇內外軌高度差，使轉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，而且重力大于橋對汽車的支持力，而且汽車對橋的壓力和橋對汽車的支持力是一對相互作用力，大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。
［總結］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。
�。壑靡桑萑绻麡蛎媸前枷氯サ陌夹螛�，汽車行駛在下面時，橋面受到的壓力如何呢？
［分析］學生根據(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
�。蹌�(chuàng)設問題情境］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］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，不對其他物體產生壓力，即里面的人和物處于完全失重狀態(tài)。
�。ㄋ模╇x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，總結規(guī)律。問題一：什么是離心運動？問題二：離心運動的應用有哪些？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，轉一轉停一停，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，自己總結結論，然后把不同結論進行比較，讓各小組代表進行辯論，從而充分調動學生的學習熱情和積極性。
板書設計：
一、鐵路的彎道
適當選擇內外軌高度差，使轉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
離心運動有很多應用，但是離心運動有時也會帶來危害。
生活中的圓周運動教學設計4
一、教材分析
（一）地位
《生活中的圓周運動》這節(jié)課是新課標人教版《物理》必修第二冊第六章《曲線運動》一章中的第八節(jié)，也是該章最后一節(jié)。
本節(jié)課是在學生學習了圓周運動、向心加速度、向心力以后的一節(jié)應用課，通過研究圓周運動規(guī)律在生活中的具體應用，使學生深入理解圓周運動規(guī)律，并且結合日常生活中的某些生活體驗，加深物理知識在頭腦中的印象。
（二）教材處理
教材中的“火車轉彎”與“汽車過拱橋”根據(jù)學生接受的難易程度,順序作了對調，并把最后一部分“離心運動”放到下一節(jié)課處理。
�。ㄈ┙虒W目標
1．知識與技能目標
（1）進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。
�。�2）培養(yǎng)學生獨立觀察、分析問題、解決問題的能力，提高學生概括總結知識的能力。
（3）了解航天器中的失重現(xiàn)象。
2．過程與方法目標
�。�1）學會分析圓周運動方法，會分析拱形橋、彎道等實際的例子，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的能力。
（2）通過對幾個圓周運動的事例分析，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)與圓周運動有關的知識，并能用所學知識去解決發(fā)現(xiàn)的問題。
3．情感態(tài)度與價值觀目標
（1）通過向心力在具體問題中的應用，培養(yǎng)學生將物理知識應用于生活和生產實踐的意識。
（2）體會圓周運動的奧妙，培養(yǎng)學生學習物理知識的求知欲。
�。ㄋ模┲攸c
分析具體問題中向心力的來源。
依據(jù)：學生常常誤認為向心力是一種特殊的力，是做勻速圓周運動的物體另外受到的力，課本中明確指出這種看法是錯誤的，以及如何正確認識向心力的來源，并且對向心力的來源分析地比較仔細，因此教學中應充分重視這一點。
（五）難點
在具體問題中分析向心力來源，尤其是在火車轉彎問題中。
突破辦法：組織學生多討論，多做練習，對學生不太熟悉的火車車輪結構等問題借助演示圖片加以說明，使學生更易理解。
二、教法分析
�。ㄒ唬┙虒W方法：創(chuàng)設情景法，討論法，推理法和分析歸納法。
�。ǘ┙虒W手段：多媒體輔助教學，主要PowerPoint演示文稿以及圖片，并輔以視頻。
多媒體使用說明：多媒體作為教學輔助手段，使空洞的語言描述得以形象地展現(xiàn)，增強學生的感性認識。
三、學法分析
通過展示圖片、視頻創(chuàng)設情境，以提問的方式引導學生展開問題的討論，并歸納總結出結論。過程中體現(xiàn)“教師為主導，學生為主體”的教育思想。
讓學生進入角色充當課堂教學的主體，幫助學生自覺、生動地進行思維活動。使學生既學到了知識又掌握了學習方法，既培養(yǎng)了能力又發(fā)展了智力。
四、課堂教學設計
�。ㄒ唬┮n
復習提問圓周運動向心加速度、向心力相關知識，以及物體做勻速圓周運動和變速圓周運動向心力的來源。
請同學舉例生活中的圓周運動，以此引入新課。
�。ǘ┬抡n教學主要過程
●汽車過拱形橋的問題
通過提問，引導學生進入狀態(tài)。
問題1：如果汽車在水平路面上勻速行駛或靜止時，在豎直方向上受力如何？
問題2：如果汽車在拱形橋頂點靜止時，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通過拱形橋的最高點的時候，橋面受到的壓力如何？
引導學生分析受力情況，并逐步求得橋面所受壓力。
分析過程：
�。�1） 確定研究對象；
�。�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，得結論。
問題4：根據(jù)上式，結合前面的問題你能得出什么結論？
a、汽車對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，會有什么現(xiàn)象發(fā)生呢？
當速度不斷增大的時候，壓力會不斷減小，當達到 時，汽車對橋面完全沒有壓力，汽車“飄離”橋面。
問題6：汽車的速度比 更大呢？汽車會怎么運動？（提示，此時汽車受力、速度、加速度如何）
汽車以大于或等于 的速度駛過拱形橋的最高點時，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動。
問題7：如果是凹形橋，汽車行駛在最低點時，橋面受到的壓力如何？
問題8：前面我們曾經(jīng)學習過超重和失重現(xiàn)象，那么試利用“超、失重”的觀點定性分析汽車在拱形橋最高點，凹形橋的最低點分別處于哪種狀態(tài)？
超失重現(xiàn)象不只發(fā)生在豎直方向運動的物體上，而是豎直方向是否有加速度，與速度方向無關。
強調：汽車做的不是勻速圓周運動，我們仍使用了勻速圓周運動的公式，原因是向心力和向心加速度的公式對于高速圓周運動同樣適用。
汽車過橋問題，實質上是物體在豎直平面內做圓周運動，由于物體所受重力的大小mg及方向（豎直向下）恒定不變，因此當物體經(jīng)過圓周上各個不同位置時，重力對物體做圓周運動的作用是不同的。
此處可以引導學生分析豎直面內圓周運動在最高點和最低點以外的向心力的來源。
●火車轉彎的問題
展示火車沿直線運動情況，火車車輪的特殊結構。
問題1：請根據(jù)你了解的以及你剛才從圖片中觀察到的情況，說一說火車的車輪結構如何？軌道結構如何？
車輪內側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，所受合力如何？
問題3：如果軌道是水平的，火車轉彎時火車做曲線運動，所受外力怎么樣？
問題4：如果軌道是水平的，火車轉彎時，做曲線運動，需要的向心力由哪些力提供呢？
問題5：火車的'質量很大，行駛的速度也不很小，如此長時間后，對軌道和列車有什么影響？
問題6：如何改進才能夠使軌道和輪緣不容易損壞呢？
提示：從分析向必力的來源著手。
設計 ：使路面向圓心一側傾斜一個很小的角度，使外軌略高于內軌，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。
再次展示火車轉彎時候的圖片，提醒學生觀察軌道的情況。
總結：
1、如果在轉彎處使外軌道略高于內軌道，火車受力不是豎直的，而是斜向軌道的內側。它與重力的合力指向圓心，成為使火車轉彎的向心力。
2、如果根據(jù)R和火車行駛速度v適當調整內外軌道的高度差，使轉彎時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：當軌道平面與水平面之間的夾角θ和轉彎半徑R確定的時候，速度多大時軌道不受擠壓？
問題8：如果火車實際行駛的速度大于此速度時，向心力應該由哪些力提供？如果小于此速度又怎么樣呢？
引申：公路轉彎處路面的特點。
●航天器中的失重現(xiàn)象
就教材58頁“思考與討論”展開討論。
然后以繞地球做勻速圓周運動的宇宙飛船為例做些說明，當飛船距地面高度為一、二百千米時，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得的體重，除此之外，他還可能受到飛船座艙對他的支持力FN，引力與支持力的合力為他提供了繞地球做勻速圓周運動所需的向心力。
當 時，座艙對航天員的支持力FN=0，航天員處于失重狀態(tài)。
總結：其實在任何關閉了發(fā)動機，又不受阻力的飛行器中都是一個完全失重的環(huán)境。
此處觀看1分鐘視頻。
說明：因為在下一章《萬有引力與航天》中對此類問題有更詳細的闡述，所以在此處僅作簡單介紹，使學生簡單了解。
（三）鞏固練習
針對“汽車過橋”和“火車轉彎”分別設計兩道例題，再做兩道拓展習題。
（四）課堂小結
請同學來完成，再進行適當補充。
（五）布置作業(yè)
五、板書設計
第八節(jié) 生活中的圓周運動
一、汽車過橋問題 二、火車轉彎問題 例題
受力分析圖 受力分析圖
計算式 計算式
必要的文字說明 必要的文字說明
三、航天器中的失重現(xiàn)象
板書設計說明：板書著重給學生做出規(guī)范的受力分析和解題示范，以及展示本節(jié)課主要內容。
六、教學效果預測
我想通過本節(jié)課的學習，學生對正確判斷向心力的來源會有更清晰的認識，從而更加從容的解決圓周運動問題。
生活中的圓周運動教學設計5
一、 教材分析
本課是人教版（必修2）第五章的第7節(jié)，本節(jié)是圓運動的應用課，內容豐富，教材中每個例子的選擇都各有特長，很有代表性：鐵路的彎道是分析水平面上的勻速圓周運動；拱形橋和凹形橋是分析豎直面上的非勻速圓周運動；航天器中的失重現(xiàn)象研究失重問題；離心運動則研究向心力不足時物體的運動趨勢。
跟據(jù)學生實際情況，本節(jié)內容將安排兩課時，本課只研究前兩部分內容。前兩個部分中的鐵路的彎道分析，也會放在先分析汽車在水平路面轉彎之后進行。這樣做的目的是為了讓學生的探究從易到難。
學習本節(jié)內容既能進一步鞏固學生學習過的受力分析、牛頓第二定律，向心加速度、向心力等知識，又能增強物理知識與日常生活、宇宙開發(fā)的聯(lián)系，同時激發(fā)學生學習物理的興趣、培養(yǎng)學生愛科學、學科學、用科學的思想熱情。
二、 教學目標
依據(jù)教學大綱的要求，本節(jié)課與生活緊密聯(lián)系的特點，我制定如下教學目標：
�。ㄒ唬� 知識目標
1． 進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。
2． 學會分析圓周運動方法，會分析拱形橋、彎道等實際的例子。
3． 通過對幾個圓周運動的事例分析，掌握用牛頓第二定律分析向心力的方法。
�。ǘ� 能力目標
培養(yǎng)學生獨立觀察、分析問題、解決問題的能力，提高學生概括總結知識的能力。
�。ㄈ� 情感態(tài)度與價值觀
通過向心力在具體問題中的應用，培養(yǎng)學生將物理知識應用于生活和生產實踐的意識。體會圓周運動的奧妙，培養(yǎng)學生學習物理知識的興趣。
三、 教學重點、難點
如何正確認識向心力的來源是教學中的重點與難點。
學生常常誤認為向心力是一種特殊的力，是做圓周運動的物體另外受到的力。如何正確認識向心力的來源，是解決實際問題的關鍵。在教學中應充分重視這一點，因此，分析向心力來源既是本節(jié)的重點又是本節(jié)的難點。
在教學中我會注意通過多分析實例使學生獲得正確認識。抓住先分析物體所受的力（受力分析），再分析向心力的來源。
四、 教法、學法
教法：本節(jié)課主要運用的教學方法有圖示法：利用圖片、影片、示意圖等，使本課內容更直觀、形象、簡潔的展現(xiàn)給學生。問題發(fā)現(xiàn)法：通過設問方式，激發(fā)學生探究動力。情景教學法：通過創(chuàng)設生活情景，培養(yǎng)學生學習的興趣。
學法：學生在學習過程中，主動探索、積極參與；通過獨立思考、分組討論的方式，找尋規(guī)律，尋找解決問題的思維和方法。
在整個教學過程中，充分體現(xiàn)“教師主導，學生主體”的現(xiàn)代教育理論
五、 教學過程
為了較好的落實三維目標，首先通過視頻播放學生感興趣的賽車事故，讓學生觀察、思考，激發(fā)學生的求知欲。在觀看視頻過程中，提問使學生注意，最容易發(fā)生事故的位置在哪些路段。
然后引入本課所研究的兩種生活模型：水平面內的圓周運動和豎直平面內的圓周運動的分析。
�。ㄒ唬┧矫鎯鹊膱A周運動
汽車在水平彎道轉彎
通過這一部分的`學習，主要讓學生知道，物體做圓周運動必然需要向心力，并學會如何從具體的問題中去找出向心力。從而得到解決問題的一般方法。并將得到的一般方法應用到接下來的探究過程中。
火車轉彎
通過觀察視頻、圖片
自主探究—火車在水平軌道轉彎
有何弊端？
如何改進？
（二）豎直平面內的圓周運動
引導學生思考？
1、汽車在水平路面勻速行駛或靜止時，在豎直方向受力如何？
2、如果汽車在拱形橋頂點靜止時，橋面所受壓力如何？
3、如果汽車在拱形橋上，以某一速度V通過最高點時，橋面所受壓力又如何？
通過層層遞進的問題，使學生的思維活動不斷深入。培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維。
分析完汽車以一速度V通過拱形橋頂點時，橋面受壓力之后，接下來轉換情景，讓學生獨立在草稿紙上分析汽車以一速度V通過凹形橋最低點時，橋面所受壓力情況。
為進一步擴張學生視野，引導學生思考，生活中的橋梁為什總是建成拱形橋，而凹形橋卻很少呢？并將這一部分知識與必修一所學的超重與失重聯(lián)系起來。
擴展練習
１、分析汽車以一定速率通過傾斜彎道時向心力的來源。
2、分析游樂場中“過山車”通過最高點時人對座椅的壓力又怎樣？
最后共同探討課書上的思考與討論：把地球看成一個巨大的拱形橋，汽車的速度達到多大時與地面的壓力為零？
六、 板書設計
本課的板書，主要板書了兩種生活中圓周運動重要模型的受力分析，以及向心力的來源。這樣的板書，簡潔，直觀。使本課的重點一目了然。
【生活中的圓周運動教學設計】相關文章：
《生活中的圓周運動》教學設計07-02
生活中的透鏡教學設計09-17
大班教學設計：生活中的卡07-15
《生活中的比》教學設計（精選10篇）06-20
生活中的立體圖形教學設計05-22
生活中的傳統(tǒng)文化教學設計10-15
生活中到處都有你的教學設計07-27