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高中物理圓周運動(dòng)教學(xué)設計
作為一名教師,常常要寫(xiě)一份優(yōu)秀的教學(xué)設計,教學(xué)設計是根據課程標準的要求和教學(xué)對象的特點(diǎn),將教學(xué)諸要素有序安排,確定合適的教學(xué)方案的設想和計劃。那么什么樣的教學(xué)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(dòng)教學(xué)設計,希望對大家有所幫助。
高中物理圓周運動(dòng)教學(xué)設計1
一、教學(xué)目標
知識與技能
1、知道什么是圓周運動(dòng),什么是勻速圓周運動(dòng)。
2、知道線(xiàn)速度的物理意義、定義式、矢量性,知道勻速圓周運動(dòng)線(xiàn)速度的特點(diǎn)。
3、知道角速度的物理意義、定義式及單位,了解轉速和周期的意義。
4、掌握線(xiàn)速度和角速度的關(guān)系,掌握角速度與轉速、周期的關(guān)系。
5、能在具體的情景中確定線(xiàn)速度和角速度與半徑的關(guān)系。
過(guò)程與方法
1、通過(guò)線(xiàn)速度的平均值以及瞬時(shí)值的學(xué)習使學(xué)生體會(huì )極限法在物理問(wèn)題中的應用,讓學(xué)生體驗用比較的觀(guān)點(diǎn)、聯(lián)系的觀(guān)點(diǎn)分析問(wèn)題的方法。
情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
1、通過(guò)對圓周運動(dòng)知識的學(xué)習,培養學(xué)生對同一問(wèn)題多角度進(jìn)行分析研究的習慣。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):
線(xiàn)速度、角速度、周期的概念及引入的過(guò)程,掌握它們之間的聯(lián)系。
難點(diǎn):
1、理解線(xiàn)速度、角速度的物理意義及概念引入的必要性。
2、讓學(xué)生分析傳動(dòng)裝置中主動(dòng)輪、被動(dòng)輪上各點(diǎn)的線(xiàn)速度、角速度的關(guān)系。
三、教學(xué)過(guò)程
(一)復習回顧
師、某物體做曲線(xiàn)運動(dòng),如何確定物體在某一時(shí)刻的速度方向呢?
生:質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向沿曲線(xiàn)在這一點(diǎn)的切線(xiàn)方向。
(二)新課引入
師:今天這節課我們來(lái)學(xué)習一個(gè)在日常生活常見(jiàn)的曲線(xiàn)運動(dòng),圓周運動(dòng),那么什么叫圓周運動(dòng)呢?
生:物體沿著(zhù)圓周的運動(dòng)叫做圓周運動(dòng)。
師:組織學(xué)生舉一些生產(chǎn)和生活中物體做圓周運動(dòng)的實(shí)例。
生1:行駛中的汽車(chē)輪子。
生2:公園里的“大轉輪”。
生3:自行車(chē)上的各個(gè)轉動(dòng)部分。
生4:時(shí)鐘的分針或秒針上某一點(diǎn)的運動(dòng)軌跡是圓周。
師:演示1:用事先準備好的用細線(xiàn)拴住的小球,演示水平面內的圓周運動(dòng),提醒學(xué)生注意觀(guān)察小球運動(dòng)軌跡有什么特點(diǎn)?
演示2:教師在講臺上轉動(dòng)微型電風(fēng)扇,讓學(xué)生觀(guān)察電風(fēng)扇葉片的轉動(dòng),注意觀(guān)察用紅色膠帶選定的點(diǎn)的運動(dòng)軌跡有什么特點(diǎn)?
生:它們的軌跡都是一個(gè)圓周。
師:很好,以上我們所觀(guān)察的兩個(gè)物體,它們的運動(dòng)軌跡都是一個(gè)圓,物體沿著(zhù)圓周的運動(dòng)我們稱(chēng)它為圓周運動(dòng),在日常生活中,圓周運動(dòng)是一種常見(jiàn)的運動(dòng),那么什么樣的圓周運動(dòng)最簡(jiǎn)單呢?
師:最簡(jiǎn)單的直線(xiàn)運動(dòng)是勻速直線(xiàn)運動(dòng)。
生:最簡(jiǎn)單的圓周運動(dòng)是勻速圓周運動(dòng)。
師:什么叫勻速圓周運動(dòng)呢?
生:質(zhì)點(diǎn)沿著(zhù)圓周運動(dòng),如果相等時(shí)間里通過(guò)的圓弧長(cháng)度相等,這種運動(dòng)就是勻速圓周運動(dòng)。
師:勻速轉動(dòng)的砂輪上每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運動(dòng),都是勻速圓周運動(dòng)。
師:勻速圓周運動(dòng)的“勻速”同“勻速直線(xiàn)運動(dòng)”的“勻速”一樣嗎?
師:下面再展示一些圓周運動(dòng)的場(chǎng)景,進(jìn)一步引導學(xué)生認識物體運動(dòng)軌跡形狀以及分析物體運動(dòng)的特點(diǎn)。你認為這些物體運動(dòng)的快慢相同嗎?那么如何比較物體做圓周運動(dòng)的快慢呢?
1、通過(guò)確定物體在單位時(shí)間通過(guò)的'弧長(cháng),來(lái)描述質(zhì)點(diǎn)運動(dòng)的快慢;(線(xiàn)速度)
2、通過(guò)確定物體與圓心的連線(xiàn)在單位時(shí)間內掃過(guò)的圓心角,來(lái)描述質(zhì)點(diǎn)轉動(dòng)的快慢。(角速度)
3、通過(guò)確定物體運動(dòng)一周所需要的時(shí)間長(cháng)短,來(lái)描述質(zhì)點(diǎn)轉動(dòng)的快慢。(周期)
4、比較物體在一段時(shí)間內轉過(guò)的圈數。(轉速)
1.線(xiàn)速度
生3:可以用通過(guò)的弧長(cháng)除以它所用的時(shí)間。
師:很好!在圓周運動(dòng)中,圓周運動(dòng)的快慢可以用物體通過(guò)的弧長(cháng)與所用時(shí)間的比值來(lái)量度。例如,物體沿著(zhù)圓弧由M向N運動(dòng),某時(shí)刻t經(jīng)過(guò)A點(diǎn),為了描述物體經(jīng)過(guò)A點(diǎn)附近運動(dòng)的快慢,可以從此時(shí)刻開(kāi)始,取一段很短的時(shí)間Δt,物體在這段時(shí)間內由A運動(dòng)到B,通過(guò)的弧長(cháng)為Δl。比值Δl/Δt反映了物體運動(dòng)的快慢,為了描述某一點(diǎn)(物體)運動(dòng)的快慢用它通過(guò)的弧長(cháng)Δl與所用的時(shí)間Δt 的比值來(lái)表示,把這個(gè)比值稱(chēng)為線(xiàn)速度。用字母v表示。
師:投影給出閱讀提綱,學(xué)生先歸納,然后師生互動(dòng)加深學(xué)習。
(1)線(xiàn)速度的物理意義;
(2)線(xiàn)速度的定義(和直線(xiàn)運動(dòng)中速度定義的比較);
(3)線(xiàn)速度的定義式、單位;
(4)線(xiàn)速度的平均值和瞬時(shí)值;
(5)線(xiàn)速度的方向;
(6)什么是勻速圓周運動(dòng)?勻速圓周運動(dòng)的速度特點(diǎn)是什么?勻速圓周運動(dòng)的“勻速”同“勻速直線(xiàn)運動(dòng)”的“勻速”一樣嗎?
學(xué)生在老師的指導下,自主閱讀,積極思考,然后每四人一組進(jìn)行討論、交流,形成共識。
高中物理圓周運動(dòng)教學(xué)設計2
【教材分析】
本節是人教版高中《物理》必修2第五章第7節,是《曲線(xiàn)運動(dòng)》一章的最后一節。學(xué)習本節內容既是對圓周運動(dòng)規律的復習與鞏固,又是后面繼續學(xué)習天體運動(dòng)規律的基礎,具有承上啟下的作用。教材安排了鐵路的彎道,汽車(chē)過(guò)拱橋,航天器中的失重現象,離心現象四個(gè)方面的內容,如果面面俱到,難免會(huì )蜻蜓點(diǎn)水,為了在教學(xué)中突出重點(diǎn)、分散難點(diǎn),我將教材內容進(jìn)行了重新整合,分兩課時(shí)完成。本課為第一課時(shí)主要討論鐵路彎道的設計意圖!緦W(xué)情分析】通過(guò)前面的學(xué)習,學(xué)生已經(jīng)對圓周運動(dòng)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(shí)高一的學(xué)生思維活躍,求知欲強,他們很希望參與到課堂中來(lái),自主的解決問(wèn)題!救S學(xué)習目標】過(guò)程與方法知識與技能情感態(tài)度和價(jià)值觀(guān)經(jīng)歷觀(guān)察思考,自主探究,交流討論等活動(dòng)進(jìn)一步理解向心力的概念。
能在具體問(wèn)題中找到向心力的來(lái)源培養學(xué)生的團隊精神,合作意識;感悟科學(xué)的嚴肅性,培養學(xué)生嚴謹的學(xué)風(fēng)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):在具體問(wèn)題中找到向心力的來(lái)源
【教學(xué)策略】
1.教法:使用情境激趣、設疑引導、適時(shí)點(diǎn)撥的方式引領(lǐng)學(xué)生的學(xué)習;
2.學(xué)法:學(xué)生在教師的引領(lǐng)下,通過(guò)觀(guān)察現象、自主探究、交流討論等方式參與到課堂中來(lái),體驗求知樂(lè )趣,成為學(xué)習的主人。
3.教學(xué)資源:
。1)多媒體課件;
。2)自制教具:車(chē)輪模型、彎道模型;
【教學(xué)過(guò)程】
一、設置情景、引入新課
首先,播放一段4.28膠濟鐵路火車(chē)事故的視頻動(dòng)畫(huà),將學(xué)生的注意力吸引到火車(chē)轉彎這一具體情境中來(lái)。我就此提出兩個(gè)問(wèn)題:1.火車(chē)轉彎時(shí)的限定速度是怎樣規定的?2.火車(chē)超速時(shí)為什么容易造成脫軌事故?學(xué)生帶著(zhù)問(wèn)題進(jìn)入課堂,既引起了他們的興趣,又為他們的學(xué)習指明了方向。
二、復習鞏固、明確方法
我通過(guò)提問(wèn)的方式,幫助學(xué)生回憶計算向心力的常用公式,然后,設置情景,讓學(xué)生對做圓周運動(dòng)的物體做出受力分析并找到向心力的來(lái)源。
情景一:物塊隨圓盤(pán)做勻速圓周運動(dòng)。
情景二:小球在杯子內壁做圓周運動(dòng)。此情景并沒(méi)有直接展示給學(xué)生,而是提出問(wèn)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!弊寣W(xué)生自己設計出小球的運動(dòng)方式,并對杯中小球的運動(dòng)情況作出受力分析。通過(guò)這種方式讓學(xué)生參與到課堂中來(lái),提高了學(xué)生的學(xué)習興趣。而后,教師做出總結:分析圓周運動(dòng)問(wèn)題,就是要通過(guò)運動(dòng)分析求出物體需要多大的向心力,通過(guò)受力分析找到誰(shuí)在提供向心力,從而建立供需平衡方程,這是解決圓周運動(dòng)問(wèn)題的一般思路。
三、設疑引導、自主探究
這一部分集中了本節的重點(diǎn)和難點(diǎn),為了降低學(xué)習難度,我巧設梯度,從以下三個(gè)部分組織教學(xué):
1.認識火車(chē)車(chē)輪的結構特點(diǎn)
首先教師播放視頻,分別展示火車(chē)在水平面和水平彎曲軌道上的運動(dòng),學(xué)生通過(guò)觀(guān)察和對比,認識到火車(chē)轉彎要靠鐵軌和車(chē)輪的作用。然后學(xué)生觀(guān)察車(chē)輪和軌道結構,描述火車(chē)車(chē)輪結構特點(diǎn)。學(xué)生遇到困難時(shí),教師利用自制教具──模型車(chē)輪,加深學(xué)生對車(chē)輪結構的印象,并提示學(xué)生思考車(chē)輪輪緣的作用。
進(jìn)一步提出問(wèn)題:生活中還有什么地方用到了類(lèi)似的輪子結構?通過(guò)學(xué)生的回答,和圖片的展示(學(xué)校門(mén)口的電動(dòng)拉門(mén)的輪子),使學(xué)生認識到這一結構在生活中也是常見(jiàn)的,從而拓展了學(xué)生的認識。接著(zhù)提問(wèn)學(xué)生:你認為火車(chē)在水平軌道上轉彎時(shí)向心力來(lái)自哪里?經(jīng)過(guò)觀(guān)察和思考,學(xué)生已經(jīng)不難想到向心力的來(lái)源。而后追問(wèn):你認為這樣的轉彎方式有什么弊端嗎?學(xué)生通過(guò)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(shí)的火車(chē)彎道的'情況
那么設計師有什么好的方法嗎?通過(guò)提問(wèn),了解學(xué)生對實(shí)際鐵路彎道特點(diǎn)的認識情況。而后通過(guò)圖片,使學(xué)生認識鐵路彎道處內軌低而外軌高的特點(diǎn);從而發(fā)出疑問(wèn),彎道處這樣設計的用意何在呢?
提示學(xué)生從受力分析入手,找到此時(shí)向心力的來(lái)源,并要求學(xué)生畫(huà)出受力分析圖。
除了正確的分析外,學(xué)生很可能將重力與支持力的合力畫(huà)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(xué)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(xué)生彎道處路基的特點(diǎn),讓學(xué)生有所參照。學(xué)生不難發(fā)現,彎道的內側與碗的內壁相似,進(jìn)而認識到和杯子內壁的相似性,把小球在杯子內壁的運動(dòng)與火車(chē)在彎道處的運動(dòng)作對比分析。經(jīng)過(guò)這樣兩步,學(xué)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(xué)難點(diǎn)。
然后趁熱打鐵,引導學(xué)生從定性到定量,寫(xiě)出重力與支持力的合力的表達式,為下一步的學(xué)習做好準備。
3.假如你是設計師
為了解決開(kāi)課時(shí)提出的兩個(gè)問(wèn)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(huì )如何規定火車(chē)轉彎的速度?提示學(xué)生從解決圓周運動(dòng)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(guò)程,引導學(xué)生理解,限定速度的規定實(shí)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(chē)輪和鐵軌間的擠壓,保證行車(chē)安全。
接著(zhù),通過(guò)演示實(shí)驗,讓學(xué)生觀(guān)察在杯內轉動(dòng)過(guò)快的小球從杯中飛出的過(guò)程,提示學(xué)生思考,如果火車(chē)速度過(guò)快會(huì )怎么樣呢?學(xué)生已經(jīng)不難認識到火車(chē)速度過(guò)快會(huì )使火車(chē)脫軌的問(wèn)題。而后引導學(xué)生用供需平衡條件來(lái)解釋這一問(wèn)題,深化了學(xué)生認識。為了突出重點(diǎn),這里不提出離心現象這一問(wèn)題。只是通過(guò)現象的分析和認識為離心現象的教學(xué)做好鋪墊。
四、總結方法、完善認識
通過(guò)本節的教學(xué)不僅要使學(xué)生認識到解決圓周運動(dòng)問(wèn)題的一般方法,更重要的是使他們認識到火車(chē)轉彎的模型在生活中是普遍存在的,認識到生活中的簡(jiǎn)單現象往往就是解決實(shí)際問(wèn)題的靈感的來(lái)源。進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生,還有哪些生活中的運動(dòng)也使用了相同的設計思想?使學(xué)生認識到自行車(chē)轉彎、汽車(chē)轉彎也有相似的情況,從而從特殊到一般,深化學(xué)生的認識。同時(shí)通過(guò)對事故原因的科學(xué)分析,使學(xué)生認識到尊重規律的重要性,培養學(xué)生嚴謹的學(xué)習態(tài)度。
五、布置作業(yè)、課后拓展
課后作業(yè)是學(xué)生再學(xué)習的重要途徑,本節課后我安排了兩項作業(yè)。旨在讓學(xué)生鞏固知識的同時(shí),認識物理與社會(huì )的聯(lián)系,將對學(xué)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】本節課的設計思想是借助問(wèn)題給學(xué)生一個(gè)思維的支點(diǎn),在教師的引領(lǐng)下,從分析生活中的簡(jiǎn)單現象入手,找到一般規律。在新的問(wèn)題情境中思考、發(fā)現生活中的模型。通過(guò)類(lèi)比,把日常生活中的知識聯(lián)系到新問(wèn)題的解決當中,在加深知識理解的過(guò)程中,也培養了分析應用能力。同時(shí),通過(guò)對事故原因的分析,培養學(xué)生嚴謹科學(xué)的分析方法和認真負責的工作態(tài)度。體現“從生活走向物理、從物理走向社會(huì )”的物理教學(xué)理念。
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