人教版高中物理《生活中圆周运动》教学设计

过程与方法
1、通过对匀速圆周运动的实例分析，渗透理论联系实际的观点，提高学生分析和解决问题的能力。
2、对繁多的生活现象进行分析，抓住本质，培养学生建立模型的能力。
3、培养学生用实验验证自己猜想的能力。
情感、态度与价值观
1、从物理学角度分析生活中的实例，让学生会用科学的眼光看待问题。同时认识到物理离不开生活，生活离不开物理分析。
课堂教学设计方案
课题：生活中的圆周运动
设计者：
单位：
授课班级：高一
章节名称
人教版高中物理必修2§5.8生活中的圆周运动
教学目标
知识与技能
1、会在具体问题中分析向心力来源，进一步认识和理解向心力是效果力。
2、能理解运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活中的具体实例。
3、能用圆周运动知识、解决较为复杂的综合性问题。
2、将太空课堂，摆式列车等科技前沿的资料带给学生，增强责任感和使命感，激发用知识建设祖国的学习热情。
教学设计思路
本节是圆周运动的应用课，教材内容丰富，这节课时第一课时。
教学设计中，着重体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的教学理念。课堂中精选学生感兴趣、有体验、最前沿的事例作为切入点，让学生体会生活中处处有物理。学以致用是学习的更高境界。课堂设计中，安排了许多环节，让学生感受用所学知识解决了问题的成就感。摆式列车的猜想，旋转飞椅的高度问题，卫星速度的拓展，尤其是太空轨道的调节，让学生敢于用物理思维解决生活问题，搭建物理和社会的桥梁。
生活现象纷繁复杂，需要抓住本质问题。课堂上列举了许多事例，但不一一分析，而是让学生在比较中学会构建模型，培养其抽象思维的能力。
学生特征分析
在这节课之前，学生已经学习了圆周运动的相关知识，了解了向心加速度和向心力。但在处理具体问题时障碍还很大：不能主动利用牛顿第二定律，认为向心力是额外附加的力。这都需要在这节课加以突破。

《竖直平面内的圆周运动》教学设计一、教材分析本节教学内容——《竖直平面内的圆周运动》，是高中物理2019版新教材必修2第六章第4节《生活中的圆周运动》之后应该专题复习的内容，这部分是历年高考的热点和难点，作为高三的复习课更需要结合动能定理，能量守恒等关系来进行复习。

二、学情分析在进行教学之前学生已掌握：物体做圆周运动的条件n F F =合，向心力表达式r T m r m r v F 2222n 4m πω===，对物体的受力分析等基本知识。

基础较好的学生也能知道物体在竖直面内要做圆周运动的条件，但是绝大多数学生还是停留在“印象”当中，要不就是“记得”要满足gR v ≥这个条件，对于哪种模型，在哪个位置满足这个条件就说不清。

另外，功能关系的考察是历年来高考的热点、难点内容，在“考纲”当中属于Ⅱ级要求，要求学生能够理解并运用，因此本节复习课会把“绳”模型中小球过最高点的临界条件与功能关系结合进行复习。

三、核心素养（一）物理观念1. 理解“绳”模型中物体做完整圆周运动的条件：物体要过最高点，且最高点速度满足gR v ≥。

2.功能关系的运用（二）科学思维通过实验现象的观察和理论的推导，得出小球要做圆周运动的条件，并结合功能关系进行运用。

（三）科学态度与责任实行新课标之后，高考更加注重对“理解能力”、“分析综合能力”、“实验能力”的考察，我们的备考更多的是做题，甚至是背题、背结论，致使学生无法触类旁通。

根本在于对物理过程分析的缺失，所以高三复习也有必要带着学生从具体的物理现象入手，理解得出的结论，引导学生形成科学探究意识和探究方法，并能够运用从而形成良好的思维习惯。

四、教学重难点重点：“绳”模型中物体完成完整圆周运动的临界条件难点：功能关系的运用五、教学设计（一）轻松一刻1.视频播放汽车过山车2.水流星3.自制大圆环演示4.现象归纳教师说明：刚才的3个情况都属于物体运动到高处时下方没有支撑的情况，我们统称为“绳”模型。

生活中的圆周运动——火车转弯问题 教学设计教学目标：1.加深对向心力的认识，会在实际问题中找到向心力的来源；2. 培养学生利用圆周运动的知识分析解决生活中的实例的能力。

教学重难点：火车在圆周运动中圆心位置和向心力的来源的确定。

教学过程：首先对向心力知识的回顾，物体做稳定圆周运动的条件，构建供需相等的思想。

引导学生利用所学知识分析生活中的实例—火车转弯问题。

1、了解火车车轮的结构，火车的车轮有凸出的轮缘，将火车的车轮和铁轨简化为图1所示的结构，以向右转为例，当火车有向里运动的趋势时，内铁轨挡住内轮缘，当火车有向外运动的趋势时，外铁轨挡住外轮缘，所以火车会始终沿铁轨前进，起到了限定方向的作用。

2、分析内外铁轨在同一水平面时的火车转弯问题，如图2所示。

如果火车转弯处内外轨无高度差，火车行驶到此处时，由于火车惯性的缘故，会造成外轨内侧与火车外轮的轮缘相互挤压现象，使火车受到外轨内侧的侧压力作用，迫使火车转弯做圆周运动。

根据牛顿第二定律F=m v 2R 可知，火车质量很大，外轨对轮缘的侧压力很大，这个侧压力的反作用力，作用在外轨上会对外轨产生极大的破坏作用，甚至会引起外轨变形，造成翻车事故。

这显然不是一种最佳的设计方案，为了解决这个问题，设计师将铁轨设计为内高外低 。

3、分析铁轨内高外低的情况下是什么力来提供火车转弯所需要的向心力，如图3所示。

重力和支持力的合力指向圆心可以提供向心力，设铁轨平面与水平面的倾角为ɑ，可内铁轨 外铁轨 图1 F NG图2图3 图4以求出合力αtan mg F =合 ，根据牛顿第二定律R v m mg F 20tan ==α合，求出火车此时的转弯速度为αtan 0Rg v =，如果火车以这个速度转弯向心力只需由重力和支持力的合力来提供，这就大大减少了火车轮缘与铁轨间的挤压，因此把这个速度叫做最佳转弯速度。

因铁轨平面与水平面的倾角ɑ是很小的，αααsin tan ≈很小时，当=ℎd ，可以求出内外铁轨间的高度差Rg d v h 20=。

6.8 生活中的圆周运动★新课标要求〔一〕知识与技能1、知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速，它就是圆周运动的物体所受的向心力。

会在具体问题中分析向心力的来源。

2、理解匀速圆周运动的规律。

3、知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动，会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度。

〔二〕过程与方法1、通过对匀速圆周运动的实例分析，渗透理论联系实际的观点，提高学生的分析和解决问题的能力.2、通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用，渗透特殊性和一般性之间的辩证关系，提高学生的分析能力.3、通过对离心现象的实例分析，提高学生综合应用知识解决问题的能力〔三〕情感、态度与价值观1、通过对几个实例的分析，使学生明确具体问题必须具体分析，学会用合理、科学的方法处理问题。

2、通过离心运动的应用和防止的实例分析，使学生明白事物都是一分为二的，要学会用一分为二的观点来看待问题。

★教学重点1、理解向心力是一种效果力。

2、在具体问题中能找到向心力，并结合牛顿运动定律求解有关问题。

★教学难点1、具体问题中向心力的来源。

2、关于对临界问题的讨论和分析。

★教学方法教师启发、引导，讲授法、分析归纳法、推理法、分层教学法；讨论、交流学习成果。

★教学工具投影仪、CAI课件、多媒体辅助教学设备等★教学过程〔一〕引入新课教师活动：复习匀速圆周运动知识点〔提问〕①描述匀速圆周运动快慢的各个物理量及其相互关系.②从动力学角度对匀速圆周运动的认识。

学生活动：思考并回答以下问题。

教师活动：倾听学生的回答，点评、总结。

导入新课：学以致用是学习的最终目的，本节课通过几个具体实例的探讨来深入理解相关知识点并学会应用。

〔二〕进行新课1、铁路的弯道教师活动：［CAI课件］模拟在平直轨道上匀速行驶的火车。

提出问题：1、火车受几个力作用？2、这几个力的关系如何？学生活动：1、观察火车运动情况。

2、画出受力示意图，结合运动情况分析各力的关系。