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高中物理圓周運動教學設計
作為一名教師，常常要寫一份優(yōu)秀的教學設計，教學設計是根據(jù)課程標準的要求和教學對象的特點，將教學諸要素有序安排，確定合適的教學方案的設想和計劃。那么什么樣的教學設計才是好的呢？以下是小編幫大家整理的高中物理圓周運動教學設計，希望對大家有所幫助。
高中物理圓周運動教學設計1
一、教學目標
知識與技能
1、知道什么是圓周運動，什么是勻速圓周運動。
2、知道線速度的物理意義、定義式、矢量性，知道勻速圓周運動線速度的特點。
3、知道角速度的物理意義、定義式及單位，了解轉(zhuǎn)速和周期的意義。
4、掌握線速度和角速度的關(guān)系，掌握角速度與轉(zhuǎn)速、周期的關(guān)系。
5、能在具體的情景中確定線速度和角速度與半徑的關(guān)系。
過程與方法
1、通過線速度的平均值以及瞬時值的學習使學生體會極限法在物理問題中的應用，讓學生體驗用比較的觀點、聯(lián)系的觀點分析問題的方法。
情感態(tài)度與價值觀
1、通過對圓周運動知識的學習，培養(yǎng)學生對同一問題多角度進行分析研究的習慣。
二、重點、難點
重點：
線速度、角速度、周期的概念及引入的過程，掌握它們之間的聯(lián)系。
難點：
1、理解線速度、角速度的物理意義及概念引入的必要性。
2、讓學生分析傳動裝置中主動輪、被動輪上各點的線速度、角速度的關(guān)系。
三、教學過程
(一)復習回顧
師、某物體做曲線運動，如何確定物體在某一時刻的速度方向呢？
生：質(zhì)點在某一點的速度方向沿曲線在這一點的切線方向。
(二)新課引入
師：今天這節(jié)課我們來學習一個在日常生活常見的曲線運動，圓周運動，那么什么叫圓周運動呢？
生：物體沿著圓周的運動叫做圓周運動。
師：組織學生舉一些生產(chǎn)和生活中物體做圓周運動的實例。
生1：行駛中的汽車輪子。
生2：公園里的“大轉(zhuǎn)輪”。
生3：自行車上的各個轉(zhuǎn)動部分。
生4：時鐘的分針或秒針上某一點的運動軌跡是圓周。
師：演示1：用事先準備好的用細線拴住的小球，演示水平面內(nèi)的圓周運動，提醒學生注意觀察小球運動軌跡有什么特點？
演示2：教師在講臺上轉(zhuǎn)動微型電風扇，讓學生觀察電風扇葉片的轉(zhuǎn)動，注意觀察用紅色膠帶選定的點的運動軌跡有什么特點？
生：它們的軌跡都是一個圓周。
師：很好，以上我們所觀察的兩個物體，它們的運動軌跡都是一個圓，物體沿著圓周的運動我們稱它為圓周運動，在日常生活中，圓周運動是一種常見的運動，那么什么樣的圓周運動最簡單呢？
師：最簡單的直線運動是勻速直線運動。
生：最簡單的圓周運動是勻速圓周運動。
師：什么叫勻速圓周運動呢？
生：質(zhì)點沿著圓周運動，如果相等時間里通過的圓弧長度相等，這種運動就是勻速圓周運動。
師：勻速轉(zhuǎn)動的砂輪上每個質(zhì)點的運動，都是勻速圓周運動。
師：勻速圓周運動的“勻速”同“勻速直線運動”的“勻速”一樣嗎？
師：下面再展示一些圓周運動的場景，進一步引導學生認識物體運動軌跡形狀以及分析物體運動的特點。你認為這些物體運動的快慢相同嗎？那么如何比較物體做圓周運動的快慢呢？
1、通過確定物體在單位時間通過的'弧長，來描述質(zhì)點運動的快慢；(線速度)
2、通過確定物體與圓心的連線在單位時間內(nèi)掃過的圓心角，來描述質(zhì)點轉(zhuǎn)動的快慢。(角速度)
3、通過確定物體運動一周所需要的時間長短，來描述質(zhì)點轉(zhuǎn)動的快慢。(周期)
4、比較物體在一段時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。(轉(zhuǎn)速)
1.線速度
生3：可以用通過的弧長除以它所用的時間。
師：很好！在圓周運動中，圓周運動的快慢可以用物體通過的弧長與所用時間的比值來量度。例如，物體沿著圓弧由M向N運動，某時刻t經(jīng)過A點，為了描述物體經(jīng)過A點附近運動的快慢，可以從此時刻開始，取一段很短的時間Δt，物體在這段時間內(nèi)由A運動到B，通過的弧長為Δl。比值Δl/Δt反映了物體運動的快慢，為了描述某一點(物體)運動的快慢用它通過的弧長Δl與所用的時間Δt 的比值來表示，把這個比值稱為線速度。用字母v表示。
師：投影給出閱讀提綱，學生先歸納，然后師生互動加深學習。
(1)線速度的物理意義；
(2)線速度的定義(和直線運動中速度定義的比較);
(3)線速度的定義式、單位；
(4)線速度的平均值和瞬時值；
(5)線速度的方向；
(6)什么是勻速圓周運動？勻速圓周運動的速度特點是什么？勻速圓周運動的“勻速”同“勻速直線運動”的“勻速”一樣嗎？
學生在老師的指導下，自主閱讀，積極思考，然后每四人一組進行討論、交流，形成共識。
高中物理圓周運動教學設計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(nèi)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(nèi)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(nèi)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�！緦W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�！救S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(lǐng)學生的學習；
2．學法：學生在教師的引領(lǐng)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）自制教具：車輪模型、彎道模型；
【教學過程】
一、設置情景、引入新課
首先，播放一段4.28膠濟鐵路火車事故的視頻動畫，將學生的注意力吸引到火車轉(zhuǎn)彎這一具體情境中來。我就此提出兩個問題：1．火車轉(zhuǎn)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(nèi)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(jié)：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(jié)構(gòu)特點
首先教師播放視頻，分別展示火車在水平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(zhuǎn)彎要靠鐵軌和車輪的作用。然后學生觀察車輪和軌道結(jié)構(gòu)，描述火車車輪結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)？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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(zhuǎn)彎方式有什么弊端嗎？學生通過思考，結(jié)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(nèi)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，而是使用自制教具，展示給學生彎道處路基的特點，讓學生有所參照。學生不難發(fā)現(xiàn)，彎道的內(nèi)側(cè)與碗的內(nèi)壁相似，進而認識到和杯子內(nèi)壁的相似性，把小球在杯子內(nèi)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(zhuǎn)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(guān)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(nèi)轉(zhuǎn)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(jié)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(zhuǎn)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(zhuǎn)彎、汽車轉(zhuǎn)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�！究傮w設計思想】本節(jié)課的設計思想是借助問題給學生一個思維的支點，在教師的引領(lǐng)下，從分析生活中的簡單現(xiàn)象入手，找到一般規(guī)律。在新的問題情境中思考、發(fā)現(xiàn)生活中的模型。通過類比，把日常生活中的知識聯(lián)系到新問題的解決當中，在加深知識理解的過程中，也培養(yǎng)了分析應用能力。同時，通過對事故原因的分析，培養(yǎng)學生嚴謹科學的分析方法和認真負責的工作態(tài)度。體現(xiàn)“從生活走向物理、從物理走向社會”的物理教學理念。
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