《生活中的圓周運動》教學設計

作為一名教職工，往往需要進行教學設計編寫工作，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節。優秀的教學設計都具備一些什麼特點呢？以下是小編收集整理的《生活中的圓周運動》教學設計，歡迎大家分享。

教學目標：

1、知識與技能：

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。

②調查公路轉彎處或鐵路拐彎處的傾斜情況，培養學生運用物理知識解決一些實際問題的能力。

3、情感態度與價值觀：

①通過向心力在具體問題中的應用，培養學生將物理知識應用於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悦。

教法分析：

這是圓周運動的很實用的一節，也是獲取物理學習方法很重要的一節，也是獲取物理學習方法很重要的一節，教師要善於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，然後列方程、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、洗衣機脱水桶轉動視頻、汽車轉彎視頻、航天器中的失重現象視頻。

教學過程設計：

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。

（一）鐵路的彎道

［提問］標準公路在拐彎處路面有什麼特點？對司機有什麼好處？答：外側高，內側低。在拐彎時，司機幾乎不用轉方向盤。那麼火車轉彎會是什麼情況呢？接着放火車轉彎視頻。

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麼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於內軌，那麼鐵軌對火車的支持力的'方向垂直於軌道指向內側彎道，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。

［歸納總結］在修築鐵路時，根據彎道的半徑和規定的行駛速度，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。

（二）拱形橋

［創設問題情境］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？教師根據創設的問題情境讓學生展開討論。

［分析］如果汽車在水平路面上勻速行駛或靜止時，在豎直方向上受重力和地面的支持力，並且二力平衡。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，而且重力大於橋對汽車的支持力，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於汽車的重力。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？

［分析］學生根據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並得出結論，汽車對橋面的壓力大於汽車的重力。

（三）航天器中的失重現象

［創設問題情境］讓學生自己閲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？他這時可能有什麼感覺？

［總結］人造衞星、宇宙飛船、航天飛機等航天器進入軌道後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衞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，即裏面的人和物處於完全失重狀態。

（四）離心運動

［提問］物體做圓周運動時，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、洗衣機脱水桶轉動視頻，提高學生認真觀察生活中的圓周運動。讓學生帶着以下三個問題自己看書，總結規律。問題一：什麼是離心運動？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。

［分析］做圓周運動的物體，由於慣性，總有沿着切線方向飛去的傾向。但它沒有飛去，這是因為向心力在拉着它，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於慣性而飛出，這是日常生活中我們切身經歷的現象。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。這裏描述的運動叫離心運動，接下來請學生思考一個問題，在什麼情況下物體會做近心運動呢？經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：

本節課要注重讓學生多思考，多練習，培養學生熱愛生活，認真觀察生活現象的習慣。讓學生自己總結也有利於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，有的同學提問為什麼洗衣機脱水筒不停呢？這樣的舉例和問題都是高效課堂的保證。我覺得在以後的教學過程中，不光要讓學生體驗到視覺的衝擊，更要讓每一位學生從心裏上對物理產生濃厚的興趣，促使自己不斷不探索、不斷去發現，從中學時代培養學生的認識發現能力，希望中國早日出現像愛因斯坦一樣偉大的物理學家。

教學創新：

讓學生分組討論，自己總結結論，然後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於汽車的重力。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。