6.4 生活中的圆周运动 教学设计-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

6.4 生活中的圆周运动教学设计 学习目标 1. 具体的生活问题中分析向心力的来源； 2．能理解运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活中的具体实例； 3.通过对几个实例的分析，使学生明确具体问题必须具体分析，理解物理与生活的联系，学会利用科学的方法处理问题。 重点与难点 （一）教学重点 1．理解向心力是一种效果力； 2．能找到是谁提供向心力的，并结合牛顿运动定律求解有关问题。 （二）教学难点 1．向心力的来源分析； 2．临界问题的讨论和分析； 教学手段 多媒体：PowerPoint 演示文稿以及图片，辅以视频。 教学方法 体验、建模、讨论、点拨教学过程 学生课前 准备轨道模型、水流星模型课前完成课本框题浏览 教学流程： 【情境创设、导入新课】--【体验设计】--【展示交流】--【合作学习】 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 情境创设导入新课 用多媒体向学生展示教火车转弯视频问：铁路弯道处内外轨高度不同，解释其原因。 观看视频、思考教师所提的问题 通过视频情景、问题导入新课，达到激起学生兴趣 学习目标 教师呈现学习目标 明确本节课的学习目标 明确本节课的学习内容要求及方法应用 向心力的理解 1、引导学生分析物体做圆周运动向心力 2、明确本节课解决圆周运动的基本思路 复习向心力公式 对已有知识的理解，建构本节课学习新知识的良好的认知线索。 讲授新课 火车转弯问题 教师用多媒体图片展示火车车轮和铁轨的基本形状，学生动手操作模型并提出下列问题： 1.火车等高弯道转弯由谁提供向心力 2.火车高低弯道转弯由于火车质量较大，速度较大势必对火车的轮缘和铁轨破坏性极大。高低弯道方案让火车沿轨道安全通过弯道问：火车载着轨道上转弯圆周运动的圆心在哪里？要求既不挤压外轨，也不挤压内轨，那么所需要的向心力由哪个力来提供？（学生画出火车弯道运动时受力） 3.若火车的速度大于或小于这个值时，会怎么样呢？ 4.要完成弯道提速，如何对火车弯道进行改造？ 1、学生思考：火车是在水平面内做圆周运动，假设轨道一样高，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 3.在教师的引导下算出这一速度 4、提出解决方案 引导学生认识轮缘的作用，及其存在的问题，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 车 拱形 桥和 凹形 桥的 问题 1、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 2、问：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？ 3.类比分析凹形桥。 4.水流星实验自己小组表演。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？ 5. 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？ 学生自主练习 本环节通过对凹凸路面问题的探究，使学生掌握竖直平面内的圆周运动的一般研究方法，并通过感受建立模型的过程。 通过对凹凸桥的分析，拓展，使学生的对圆周运动的分析方法得到进一步提升 航天器的失重 教师点拨分析：教师多媒体播放航天器的失重现象。 通过将问题发散到航天，培养学生爱观察、爱思考，的好习惯 离心运动 处理离心运动的基本思路从“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”小于“需”则做离心运动 培养了学生的概括能力。 课堂小结 1.火车转弯 2.汽车过拱形桥 3.航天器中的失重 4.离心运动 自己构建知识 板书设计 生活中的圆周运动 一、铁路的弯道1.弯道的高低讨论2.讨论向心力的来源 二、拱形桥和凹形桥1.汽车过拱形桥2.汽车过凹形桥3.水流星 三、航天器中的失重四、离心运动 1．公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”．如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时（） A．车对桥的压力等于汽车的重力 B．车对桥的压力小于桥对汽车的支持力 C．汽车所需的向心力就是地面对车的支持力 D．为了防止爆胎，车应低速驶过 2．公路上的拱形桥是常见的，汽车过桥时的运动可以看作匀速圆周运动，如图所示，汽车通过桥最高点时（　） A．车对桥的压力等于汽车的重力 B．车的速度越大，车对桥面的压力越小 C．车的速度越大，车对桥