高中物理23《圆周运动的案例分析》教案沪科版必修2

2.3圆周运动的案例分析一、教学目标1、知识与技能（1）知道当物体做匀速圆周运动时，物体所受的合外力提供了向心力，会在具体问题中分析向心力的来源。（2）掌握运用牛顿运动定律，求解有关匀速圆周运动的动力学问题。（3）知道向心力和向心加速度的公式也适合于变速圆周运动。2、过程与方法（1）学生亲身经历与实验验证相结合的过程。（2）由特殊推广到一般的思维过程。3、情感、态度与价值观（1）培养学生对物体过程的表达能力。（2）培养学生从实际问题中抽象出物理模型的能力。二、设计思路 圆周运动的案例分析是研究圆周运动这一章中有关知识的具体应用，因此十分关键。在授课过程中引导学生分析具体问题，提出解救方法，并能从具体问题中抽象出物理模型是最为关键的。三、教学重点、难点重点：关于圆周运动的分析思路。难点：从具体问题中抽象出物理模型。四、教学资源实验仪器：“过山车”模型，“水流星”模型。教学设备：笔记本电脑五、教学设计教师活动学生活动点评一、知识准备 复习向心力、向心加速度。回顾上一节课的有关知识，能写出向心力、向心加速度的表达式，并能说出各个量的物理意义。（与具体问题相联系）关于向心力、向心加速度的表达式由学生自行完成后，提问个物理量的意义。教师活动学生活动点评二、新课引入 你坐过“过山车”吗？你感到害怕吗？在最高点和最低点你有什么感受？请你介绍一下你的感受。学生回答、描述，其他学生可以补充。（惊险场面以及在最高点和最低点的受力情况）这样引入贴近学生的实际生活，易将学生引入课堂。三、讲授新课为了更好地分析这个问题，我们将“过山车”进行简化。案例1、分析游乐场中圆周运动演示实验“过山车”模型。（从不同高度落下）分析：从实际情况怎样抽象到物理模型？描述物理现象。培养学生的抽象思维能力。培养学生的语言表达能力以及用物理语言叙述物理过程的能力。在运动过程中，在最高点小球可能离开轨道，那么在什么情况下，小球能完成竖直平面内的圆周运动？学生分析在运动过程中小球的受力。（重点是分析小球在最高点和最低点的受力情况）让学生从感性认识发展到理性认识，锻炼他们分析问题的能力。小球在最高点不掉下来的条件是什么？学生分析、讨论。让学生通过相互讨论，培养他们团结协作的精神，培养分析临界问题的能力。设小球的质量为m，轨道半径为R，小球经过最高点的速度为v，轨道给小球的支持力为FN，那么又可以如何处理？与上面得到的结论相结合，在具体物理环境中分析小球的运动。培养学生独立自主和相互协作的精神，完成小球在最高点和最低点的分析处理。（ ）小球经过最高点的速度若大于、等于或小于 ，小球的运动情况会怎样？ 联系分析，并与演示实验中的现象相联系。加强对的理解，并能判断在什么情况下小球能完成竖直平面内的圆周运动。分析竖直平面内运动运动的绳模型。教师活动学生将圆周运动由特殊推广到一般情形。学生活动培养学生整合知识的能力，并能用来解决典型的圆周运动问题和实际问题。（注意模型的抽象）点评小球在竖直平面内的圆周运动，并不是一个匀速圆周运动，那我们怎样分析？学生思考、交流，得出结论将匀速圆周运动的知识进行推广到非匀速圆周运动。让学生自行分析小球在最低点的运动情况。学生分析、思考、交流。培养学生独立思考和处理问题的能力。再从一般回归特殊。实际过山车怎样保证乘客的安全？对此模型进行总结。学生分析、讨论总结由学生完成，学生补充。（教师仅仅是起引导作用）理论联系实际，分析学生身边的物理情景培养学生整合物理问题、物理模型的能力，加强学生的口头表达能力。提出杆模型，引导学生分析。学生分析杆模型，重点在与绳模型的区别。（特别在最高点）培养学生演绎的能力，注意不同模型的区别。案例2、研究运动物体转弯时的圆周运动引导学生描述问题情景。学生展示物理过程，表达出转弯时的感受。从学生身边入手，贴近学生生活。引导学生阅读课本，从课本中发现问题、分析问题、解决问题。（教师作个别辅导）学生阅读、分析，完成学习任务。（可相互讨论、交流）放手让学生自行处理教材，提高学生是阅读能力和自我处理问题的能力。对本节课进行总结、归纳；布置作业。学生总结，注意对两种模型中不同点的归纳。培养学生归纳、总结问题的能力；加强对异同点的把握。 圆周运动的案例分析是圆周运动知识的一个具体应用，在整个章节中占有重要的地位，因此处理好这一节对整章的学习有至关重要的影响。本教案从实例中抽象出模型，再从模型中回归到实例，这样有利于学生对实例和模型的理解，有利于学生对实际物理问题的演绎，有利于学生对知识的掌握和应用；同时本教案中学生自主学习、分析、讨论、交流的机会很多，教师仅仅是引导学生，与学生一起参与学习过程，因此在课堂上可能有其他问题提出，教师应正确引导和处理这一问题，因为它是学生身上的闪光点。