《生活中的圆周运动》教学设计

选用教材：人民教育出版社普通高中教科书《物理》必修第二册

选讲章节：第六章《圆周运动》第4节《生活中的圆周运动》

【教材分析】

本节是人教版必修第二册第六章第4节《生活中的圆周运动》的内容。本节内容是牛顿运动定律在曲线运动中的应用，进一步深化了运动和相互作用观念。

本节课前面教材已经讲述了匀速圆周运动，线速度、角速度、周期等概念；学生理解了圆周运动是一种变速运动，明确了物体做圆周运动原因。本节课根据前面已有知识，通过具体丰富的实例，让学生通过受力分析、运动分析建立圆周运动模型，再运用牛顿运动定律和圆周运动知识求解一些具体问题。

本节课根据前面已有知识，首先分析了火车转弯的向心力来源，通过介绍火车铁轨和车轮的具体构造让学生明白了火车转弯时的向心力来源，再通过思考与讨论的方式让学生举一反三分析汽车和场地自行车弯道外高内低的设计原因。第二部分则介绍了竖直面圆周运动的典型模型——汽车过拱形桥，通过实际问题模型化让学生分析竖直面最高最低点的向心力来源。

【学情分析】

在本节课前，学生已经学习了抛体运动和圆周运动，对曲线运动和圆周运动有了一定的认识，学习了线速度、角速度、周期、向心力、向心加速度等物理量，理解了它们之间的关系，明确了物体做圆周运动的原因。

学生在前面的学习中，已经能用牛顿第二定律求解直线、曲线运动的一些问题，对运动与相互作用观有了初步的认识。本节对圆周运动进行分析，本质上仍然是应用牛顿第二定律来解决问题，两者求解的思路是相同的。教学中指出这种相同性不仅有利于学生建构自己的知识结构，也会进一步深化运动与相互作用的观念。

此外，高一学生的抽象思维能力和逻辑推理能力还不是很强，教学过程需要用一些典型的实例为思维提供感性认知材料，再将实例模型化从而培养学生的模型建构能力，逐渐提高学生的学科核心素养。

【教学目标】

1.物理观念

（1）了解火车车轮和铁轨的特点及火车转弯时向心力的来源。

（2）会分析汽车过拱桥最高点和凹形路面最低点时的受力情况。

（3）会用牛顿第二定律解决生活中的圆周运动问题。

2.科学思维

（1）能在熟悉的情境中运用匀速圆周运动相关模型解决问题。

（2）能对常见的匀速圆周运动进行分析推理，获得结论。

（3）能用与匀速圆周运动相关的证据说明结论并作出解释。

（4）能从不同角度分析解决匀速圆周运动问题。

3.科学探究

（1）学生利用控制变量法进行实验探究，探究不同坡度下物体向心力大小的变化，体会其中的原因。

4.科学态度与责任

（1）将所学知识应用于日常生活实际，在合作中坚持自己的观点，也能尊重他人的观点。

（2）体会物理学的技术应用对日常生活的影响，激发学生学习兴趣和热情。

【教学重难点】

1.重点

（1）火车转弯问题。

（2）汽车过拱桥问题。

2.难点

（1）分析火车转弯时的轨道平面和向心力来源，并计算火车安全转弯的速度。

    （2）分析汽车过拱桥的向心力来源，了解汽车过拱桥超失重的原因。

【教学媒体】

1.实验器材：酸奶。

2.多媒体设备

计算机多媒体教学设备，教学课件。

【教学流程图】

【教学过程】

【板书设计】