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1、2.3圓周運(yùn)動的案例分析
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
(1)知道當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動時,物體所受的合外力提供了向心力,會在具體問題中分析向心力的來源。
(2)掌握運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律,求解有關(guān)勻速圓周運(yùn)動的動力學(xué)問題。
(3)知道向心力和向心加速度的公式也適合于變速圓周運(yùn)動。
2、過程與方法
(1)學(xué)生親身經(jīng)歷與實驗驗證相結(jié)合的過程。
(2)由特殊推廣到一般的思維過程。
3、情感、態(tài)度與價值觀
(1)培養(yǎng)學(xué)生對物體過程的表達(dá)能力。
(2)培養(yǎng)學(xué)生從實際問題中抽象出物理模型的能力。
二、設(shè)計思路
??? 《圓周運(yùn)動的案例分析》是《研究圓周運(yùn)動》這一章中有關(guān)知識的具體應(yīng)用,
2、因此十分關(guān)鍵。在授課過程中引導(dǎo)學(xué)生分析具體問題,提出解救方法,并能從具體問題中抽象出物理模型是最為關(guān)鍵的。
三、教學(xué)重點、難點
重點:關(guān)于圓周運(yùn)動的分析思路。
難點:從具體問題中抽象出物理模型。
四、教學(xué)資源
實驗儀器:“過山車”模型,“水流星”模型。
教學(xué)設(shè)備:筆記本電腦
五、教學(xué)設(shè)計
?
教師活動?學(xué)生活動?點評???
一、知識準(zhǔn)備
??? 復(fù)習(xí)向心力、向心加速度。
?????回顧上一節(jié)課的有關(guān)知識,能寫出向心力、向心加速度的表達(dá)式,并能說出各個量的物理意義。(與具體問題相聯(lián)系)?
關(guān)于向心力、向心加速度的表達(dá)式由學(xué)生自行完成后,提問個物理量的意義。???
教師
3、活動?學(xué)生活動?點評???
二、新課引入
??? 你坐過“過山車”嗎?你感到害怕嗎?在最高點和最低點你有什么感受?請你介紹一下你的感受。
?學(xué)生回答、描述,其他學(xué)生可以補(bǔ)充。(驚險場面以及在最高點和最低點的受力情況)?
這樣引入貼近學(xué)生的實際生活,易將學(xué)生引入課堂。???
三、講授新課
為了更好地分析這個問題,我們將“過山車”進(jìn)行簡化。
案例1、分析游樂場中圓周運(yùn)動
演示實驗“過山車”模型。(從不同高度落下)?分析:從實際情況怎樣抽象到物理模型?
描述物理現(xiàn)象。?培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。
培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力以及用物理語言敘述物理過程的能力。???
在運(yùn)動過程中,在最高
4、點小球可能離開軌道,那么在什么情況下,小球能完成豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動??學(xué)生分析在運(yùn)動過程中小球的受力。(重點是分析小球在最高點和最低點的受力情況)
?讓學(xué)生從感性認(rèn)識發(fā)展到理性認(rèn)識,鍛煉他們分析問題的能力。
???
小球在最高點不掉下來的條件是什么??學(xué)生分析、討論。?讓學(xué)生通過相互討論,培養(yǎng)他們團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神,培養(yǎng)分析臨界問題的能力。???
設(shè)小球的質(zhì)量為m,軌道半徑為R,小球經(jīng)過最高點的速度為v,軌道給小球的支持力為FN,那么又可以如何處理??與上面得到的結(jié)論相結(jié)合,在具體物理環(huán)境中分析小球的運(yùn)動。?培養(yǎng)學(xué)生獨立自主和相互協(xié)作的精神,完成小球在最高點和最低點的分析處理。
( )
5、???
小球經(jīng)過最高點的速度若大于、等于或小于 ,小球的運(yùn)動情況會怎樣? ?聯(lián)系分析,并與演示實驗中的現(xiàn)象相聯(lián)系。?加強(qiáng)對的理解,并能判斷在什么情況下小球能完成豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動。???
分析豎直平面內(nèi)運(yùn)動運(yùn)動的繩模型。
?
教師活動?學(xué)生將圓周運(yùn)動由特殊推廣到一般情形。
?
學(xué)生活動?培養(yǎng)學(xué)生整合知識的能力,并能用來解決典型的圓周運(yùn)動問題和實際問題。(注意模型的抽象)
點評???
小球在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動,并不是一個勻速圓周運(yùn)動,那我們怎樣分析??學(xué)生思考、交流,得出結(jié)論?將勻速圓周運(yùn)動的知識進(jìn)行推廣到非勻速圓周運(yùn)動。???
讓學(xué)生自行分析小球在最低點的運(yùn)動情況。?學(xué)生
6、分析、思考、交流。?培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和處理問題的能力。???
再從一般回歸特殊。
實際過山車怎樣保證乘客的安全?
對此模型進(jìn)行總結(jié)。?學(xué)生分析、討論
總結(jié)由學(xué)生完成,學(xué)生補(bǔ)充。(教師僅僅是起引導(dǎo)作用)?理論聯(lián)系實際,分析學(xué)生身邊的物理情景
培養(yǎng)學(xué)生整合物理問題、物理模型的能力,加強(qiáng)學(xué)生的口頭表達(dá)能力。???
提出桿模型,引導(dǎo)學(xué)生分析。?學(xué)生分析桿模型,重點在與繩模型的區(qū)別。(特別在最高點)?培養(yǎng)學(xué)生演繹的能力,注意不同模型的區(qū)別。???
案例2、研究運(yùn)動物體轉(zhuǎn)彎時的圓周運(yùn)動
引導(dǎo)學(xué)生描述問題情景。?學(xué)生展示物理過程,表達(dá)出轉(zhuǎn)彎時的感受。?從學(xué)生身邊入手,貼近學(xué)生生活。???
7、引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本,從課本中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。(教師作個別輔導(dǎo))?學(xué)生閱讀、分析,完成學(xué)習(xí)任務(wù)。(可相互討論、交流)?放手讓學(xué)生自行處理教材,提高學(xué)生是閱讀能力和自我處理問題的能力。???
對本節(jié)課進(jìn)行總結(jié)、歸納;布置作業(yè)。?學(xué)生總結(jié),注意對兩種模型中不同點的歸納。?培養(yǎng)學(xué)生歸納、總結(jié)問題的能力;加強(qiáng)對異同點的把握。?
???? 《圓周運(yùn)動的案例分析》是圓周運(yùn)動知識的一個具體應(yīng)用,在整個章節(jié)中占有重要的地位,因此處理好這一節(jié)對整章的學(xué)習(xí)有至關(guān)重要的影響。本教案從實例中抽象出模型,再從模型中回歸到實例,這樣有利于學(xué)生對實例和模型的理解,有利于學(xué)生對實際物理問題的演繹,有利于學(xué)生對知識的掌握和應(yīng)用;同時本教案中學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分析、討論、交流的機(jī)會很多,教師僅僅是引導(dǎo)學(xué)生,與學(xué)生一起參與學(xué)習(xí)過程,因此在課堂上可能有其他問題提出,教師應(yīng)正確引導(dǎo)和處理這一問題,因為它是學(xué)生身上的閃光點。