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【摘 要】本节课从知识内容上属于圆周运动的应用,通过向心力来源分析解决生活中的实际问题。本节课以学生为主体,通过研究和讨论的方式不断让学生参与课堂,在学生参与研究和讨论的过程中锻炼各方面的能力,从知识技能、过程和方法及情感态度与价值观的角度都较好的达到了教学目标。
【关键词】新课程;高中物理;圆周运动
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A
【文章编号】2095-3089(2018)32-0123-01
一、课标及教材分析
本节课是学过向心加速度、向心力的下一节课,结合前两节向心力来源分析解决生活中的实际问题,属于圆周运动的应用。本节通过知识内容与生活实际相结合,深化学生對知识的理解,进一步激发学生学习物理的积极性。
教材设计本节内容从四部分展开,火车转弯问题、汽车过桥问题、航天器的失重问题及离心现象分析。四种事例模型,教材的讨论展开方法始终是一致的,即先分析物体的受力,然后确定向心力来源,目的是让学生更加明确向心力是按效果命名的力;然后依据牛顿第二定律列方程,解方程,只是注意方程反映的是向心力与向心加速度之间的关系。课本的说一说内容不要求定量计算,鼓励学生打开思路想一想,说一说;思考与讨论部分更是把汽车过拱形桥的思想推广到卫星发射问题上。关于超失重的讨论主要分为两部分,一部分在牛顿运动定律的应用,另一部分放在本节圆周运动的应用和之后的天体运动中,本节只作简单的向心力来源分析。教材最后的离心现象也是物理与生活中联系的一个紧密知识点。
二、教学过程概述
1.导入新课过程。
以赛车过弯道侧滑事故实例引发大家思考。再进一步出示弯道自行车转弯图片,引导大家思考赛道的特点及其设计思想。学生经过讨论,得出结论,赛车和自行车转弯都在做圆周运动,需要向心力,地面给车轮的摩擦力提供其转弯所需向心力,当最大静摩擦力提供向心力不足是,会引发侧滑,自行车转弯是身体倾斜,弯道处垫高是为了支持力分力能提供一部分向心力。
2.火车转弯问题教学。
首先展示火车车轮结构和轨道结构。提问学生水平轨道转弯,车轮受力如何?寻找轨道平面,分析向心力来源;进一步引导学生得出这种运行状态的不合理性,并让大家猜想如何来改进?结合大家猜想,给出火车转弯实际轨道图片并作力的示意图。火车转弯状态分析一定要引导学生理解轨道平面水平,用合成方法找到牛顿第二定律表达式,求出转弯临界速度,并通过向心力的供需关系分析得出内外轨挤压情况。
3.汽车过桥问题教学。
依次递进问题:(1)水平路面行驶汽车竖直方向受力如何?(2)如果以相同速度过拱形桥,在桥的最高点,桥面受力与平路上相同吗?引导学生说出汽车过桥其运动特点是圆周运动,进一步确定向心力来源,并写出其牛二律表达式,分析速度增大,汽车对桥面压力的变化情况。学生通过讨论,猜想过桥速度过大时会出现的情况,最后教师作出总结,明确临界点。凹桥分析与拱桥类似,分析过程中一定要反复强调力与运动之间的关系解决问题的动力学问题思路。拱形桥内容教学之后,可以引导学生一起体会课本28页的思考与讨论部分,介绍卫星发射思想,为下一章的学习埋下伏笔。
4.航天器的失重现象教学。
思考与讨论的问题情境其实早已实现,只不过是在航天器上,假设宇宙飞船在地球表面附近绕地球做圆周运动,设其质量,半径,让学生求解宇航员受到的支持力及飞船的速度,通过求解学生得出结果;此时给学生播放宇航员在太空的生活视频,与计算结果一致,得出结论:在任何关闭了发动机,又不受阻力的飞行器中,都是完全失重的环境,所有物体都处于完全失重状态。
5.离心运动教学。
播放离心现象视频,提问学生:做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用,它会怎样运动?学生讨论,总结离心现象。教师引导学生从向心力的供需关系理解离心实质,并进一步推广出近心现象,为下一章的变轨等问题做铺垫。最后阅读离心现象的应用与危害,本节主要内容结束。
6.课堂小结。
本节通过生活实例分析圆周运动实得出用牛顿第二定律解决分析向心力的方法:(1)受力分析;(2)找圆心,定半径;(3)确定向心力方向;(4)列方程。
三、教学设计分析
整节课以分析运动特点、寻找向心力来源、确定力与运动的关系为主线,层层深入,知识比较连贯易懂。第一部分教学,轨道图片展示和解读有助于学生理解模型特点,只有充分把握了实例的特点,才能提取出物理模型。这部分学生自主讨论得出火车转弯时轨道设计思路,理论联系实际使知识点易于理解,同时提高了学生分析问题的能力;汽车过桥问题讲解过程中,通过知识不断延伸,上升到卫星发射的高度,开阔了思路,也激发了兴趣;航天器的失重现象限于当前学生的知识内容,较难理解,讲解时要侧重现象,原理不必讲解过于深入,讲解时适当回顾前面学习的超失重现象,让学生认识到超失重不只发生在竖直方向运动的物体上,只要在竖直方向上有加速度,就会有失重,超重现象,而与速度方向无关;最后一部分离心近心现象要从向心力供需关系切入讲解,并尝试引导学生解释生活现象,再讨论,再升华,真正理解离心原理。
四、课后教学反思
一堂课的成功与否在于其能否抓住学生的认知特点和需求,激发学生主动思考、质疑答疑、渴求知识的情感,突显学生在课堂中主体性,有效帮助学生实现建构网络,这是从教学基本技能中提升的教学艺术。本堂课主要尝试以研究和讨论的方式来设计的,主要目的就是让学生多参与,增强学生学习的主动怀,真正体现学生的主体地位,学生在研究和讨论的过程中,必然要亲自动手,在动手的过程中就要动脑,从而锻炼各方面的能力,学生一直都围绕着老师在学习,达到了预期的效果,在后期的改进中,我们可以更多的尝试利用多媒体手段,进一步提升学生在课堂中的互动性。
【关键词】新课程;高中物理;圆周运动
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A
【文章编号】2095-3089(2018)32-0123-01
一、课标及教材分析
本节课是学过向心加速度、向心力的下一节课,结合前两节向心力来源分析解决生活中的实际问题,属于圆周运动的应用。本节通过知识内容与生活实际相结合,深化学生對知识的理解,进一步激发学生学习物理的积极性。
教材设计本节内容从四部分展开,火车转弯问题、汽车过桥问题、航天器的失重问题及离心现象分析。四种事例模型,教材的讨论展开方法始终是一致的,即先分析物体的受力,然后确定向心力来源,目的是让学生更加明确向心力是按效果命名的力;然后依据牛顿第二定律列方程,解方程,只是注意方程反映的是向心力与向心加速度之间的关系。课本的说一说内容不要求定量计算,鼓励学生打开思路想一想,说一说;思考与讨论部分更是把汽车过拱形桥的思想推广到卫星发射问题上。关于超失重的讨论主要分为两部分,一部分在牛顿运动定律的应用,另一部分放在本节圆周运动的应用和之后的天体运动中,本节只作简单的向心力来源分析。教材最后的离心现象也是物理与生活中联系的一个紧密知识点。
二、教学过程概述
1.导入新课过程。
以赛车过弯道侧滑事故实例引发大家思考。再进一步出示弯道自行车转弯图片,引导大家思考赛道的特点及其设计思想。学生经过讨论,得出结论,赛车和自行车转弯都在做圆周运动,需要向心力,地面给车轮的摩擦力提供其转弯所需向心力,当最大静摩擦力提供向心力不足是,会引发侧滑,自行车转弯是身体倾斜,弯道处垫高是为了支持力分力能提供一部分向心力。
2.火车转弯问题教学。
首先展示火车车轮结构和轨道结构。提问学生水平轨道转弯,车轮受力如何?寻找轨道平面,分析向心力来源;进一步引导学生得出这种运行状态的不合理性,并让大家猜想如何来改进?结合大家猜想,给出火车转弯实际轨道图片并作力的示意图。火车转弯状态分析一定要引导学生理解轨道平面水平,用合成方法找到牛顿第二定律表达式,求出转弯临界速度,并通过向心力的供需关系分析得出内外轨挤压情况。
3.汽车过桥问题教学。
依次递进问题:(1)水平路面行驶汽车竖直方向受力如何?(2)如果以相同速度过拱形桥,在桥的最高点,桥面受力与平路上相同吗?引导学生说出汽车过桥其运动特点是圆周运动,进一步确定向心力来源,并写出其牛二律表达式,分析速度增大,汽车对桥面压力的变化情况。学生通过讨论,猜想过桥速度过大时会出现的情况,最后教师作出总结,明确临界点。凹桥分析与拱桥类似,分析过程中一定要反复强调力与运动之间的关系解决问题的动力学问题思路。拱形桥内容教学之后,可以引导学生一起体会课本28页的思考与讨论部分,介绍卫星发射思想,为下一章的学习埋下伏笔。
4.航天器的失重现象教学。
思考与讨论的问题情境其实早已实现,只不过是在航天器上,假设宇宙飞船在地球表面附近绕地球做圆周运动,设其质量,半径,让学生求解宇航员受到的支持力及飞船的速度,通过求解学生得出结果;此时给学生播放宇航员在太空的生活视频,与计算结果一致,得出结论:在任何关闭了发动机,又不受阻力的飞行器中,都是完全失重的环境,所有物体都处于完全失重状态。
5.离心运动教学。
播放离心现象视频,提问学生:做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用,它会怎样运动?学生讨论,总结离心现象。教师引导学生从向心力的供需关系理解离心实质,并进一步推广出近心现象,为下一章的变轨等问题做铺垫。最后阅读离心现象的应用与危害,本节主要内容结束。
6.课堂小结。
本节通过生活实例分析圆周运动实得出用牛顿第二定律解决分析向心力的方法:(1)受力分析;(2)找圆心,定半径;(3)确定向心力方向;(4)列方程。
三、教学设计分析
整节课以分析运动特点、寻找向心力来源、确定力与运动的关系为主线,层层深入,知识比较连贯易懂。第一部分教学,轨道图片展示和解读有助于学生理解模型特点,只有充分把握了实例的特点,才能提取出物理模型。这部分学生自主讨论得出火车转弯时轨道设计思路,理论联系实际使知识点易于理解,同时提高了学生分析问题的能力;汽车过桥问题讲解过程中,通过知识不断延伸,上升到卫星发射的高度,开阔了思路,也激发了兴趣;航天器的失重现象限于当前学生的知识内容,较难理解,讲解时要侧重现象,原理不必讲解过于深入,讲解时适当回顾前面学习的超失重现象,让学生认识到超失重不只发生在竖直方向运动的物体上,只要在竖直方向上有加速度,就会有失重,超重现象,而与速度方向无关;最后一部分离心近心现象要从向心力供需关系切入讲解,并尝试引导学生解释生活现象,再讨论,再升华,真正理解离心原理。
四、课后教学反思
一堂课的成功与否在于其能否抓住学生的认知特点和需求,激发学生主动思考、质疑答疑、渴求知识的情感,突显学生在课堂中主体性,有效帮助学生实现建构网络,这是从教学基本技能中提升的教学艺术。本堂课主要尝试以研究和讨论的方式来设计的,主要目的就是让学生多参与,增强学生学习的主动怀,真正体现学生的主体地位,学生在研究和讨论的过程中,必然要亲自动手,在动手的过程中就要动脑,从而锻炼各方面的能力,学生一直都围绕着老师在学习,达到了预期的效果,在后期的改进中,我们可以更多的尝试利用多媒体手段,进一步提升学生在课堂中的互动性。