资源简介

6.4《生活中的圆周运动》教学设计
授课内容 生活中的圆周运动 授课时间 40分钟
授课对象 高一级学生
教材分析 本节教学内容主要是让学生通过受力分析、运动分析构建圆周运动模型，用牛顿第二定律和圆周运动知识解决一些具体问题，如与生活贴近的火车、汽车转弯，汽车过拱桥等情境。
学情分析 在必修一学生已能用牛顿第二定律求解直线运动问题，本节对圆周运动进行分析，本质上仍是用牛顿第二定律解决问题，两者求解思路相同。在用牛顿第二定律解决圆周运动问题时，要求学生会确定运动轨迹，会找圆心、定半径，能根据圆心位置确定向心加速度方向，再根据对研究对象的受力分析，准确判断向心力的来源。这些内容前面已有铺垫，本节综合以上内容，让学生体会从实际问题建构运动模型的过程。
教学设计思路 1.根据课标要求，结合教材分析，学情分析，确定教学内容（构建模型、解决问题） 2.根据核心素养设计教学目标，分析教学重难点 3.根据生活中汽车火车转弯模型的实例分析，让学生掌握处理圆周运动的基本方法
核心素养目标 物理观念：理解向心力。知道向心力是按效果命名的，方向总是沿着半径指向圆心，可由某个力、某个力的分力或几个力的合力共同提供。 科学思维： 能根据具体情境建构匀速圆周运动模型； 能对常见的匀速圆周运动进行分析推理，能准确找圆心、定半径； 能正确分析汽车、火车转弯问题。 科学探究：对汽车、火车、飞机转弯问题进行科学探究 科学态度与责任： 有将所学知识应用于日常生活的意识； 能体会物理学的技术应用对日常生活的影响。
教学重点、 难点 1、汽车、火车转弯的向心力来源以及圆心位置的确认（重点） 2、定量分析汽车、火车在不同路面路面转弯时的动力学关系（难点）
教学方法 小组讨论交流、问题驱动、科学思维推理引导
教 学 过 程 教 学 过 程 一、导入新课 （复习引入）
向心力的特点： 向心力的大小： 如何找圆心、定半径
二、新课教学 素养指向
汽车转弯问题： 汽车在水平面上转弯： 确定研究对象并构建运动模型 确定运动平面，找圆心 受力分析确定向心力来源： 分析汽车做匀速圆周运动的最大速度与什么因素有关： 为安全转弯，提出相关建议： 汽车在内低外高路面转弯： 若汽车相对地面既没有向外又没有向里的运动趋势，汽车受几个力？向心力来源是什么？ 根据分析说明汽车做匀速圆周运动的速度v0由什么因素决定的？ 汽车实际速度大于或小于v0，汽车受力有何变化？ 从实际问题构建运动模型（物理观念） 找向心力来源、找圆心（科学思维） 能根据表达式提出安全转弯的相关建议（科学思维） 能分析内低外高路面转弯情况
火车转弯问题： 1.火车在内外轨道一样高时转弯： （1）确定研究对象建立运动模型 （2）确定运动平面和圆心位置： （3）画出火车受力分析图并确定向心力来源： （4）分析在这种轨道行驶存在问题： 2、外轨高于内轨时转弯： （1） 确定研究对象并构建运动模型： （2）确定运动平面和圆心位置：选择正确的圆心位置，在图中（ ）内打上√。 （3）画出受力分析图并确定向心力来源： 探究1：若轮缘与轨道没有挤压，已知轨道半径r和倾角θ， 求此时火车的速度大小v0？ 探究2：讨论分析当火车实际速度等于、 大于或小于v0时，轨道对轮缘有挤压吗？ v实 = v0时： v实 > v0时： v实 < v0时: 探究3：若已知轨道半径r、轨道倾角θ，铁轨长L和内外轨高度差h，试求轮缘与轨道间无弹力时火车的速度大小？ （三）飞机转弯: 确定研究对象并构建运动模型： 确定运动平面和圆心位置： 受力分析确定向心力： 圆周运动、 向心力 （物理观念） 建模（科学思维） 科学思维 科学探究
例 题 【例1】(多选)公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势.则在该弯道处（ ） A.路面外侧高、内侧低 B.车速只要低于v0，车辆便会向内侧滑动 C.车速虽然高于v0，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D.当路面结冰时，与未结冰时相比，v0的值变小 【例2】火车以半径R= 900 m转弯，火车质量为8×105kg ，速度为30m/s，火车轨距l=1.4 m，要使火车通过弯道时仅受重力与轨道的支持力，轨道应该垫的高度h？（g=10m/s2,且θ较小时tanθ=sinθ）
小 结 一、汽车转弯： 二、火车转弯： 三、飞机水平面转弯： 四、共性：
板 书 设 计 6.4生活中的圆周运动 一、汽车转弯： 1.水平地面转弯： 2.内低外高路面转弯： 二、火车转弯： 1.内、外轨道一样高： 2.外轨高于内轨： 三、飞机水平面内转弯： 四、共性：
作业 课本P39第3题、 《全优》P36 精练1
教学 反思 学生初学圆周运动常存在以下问题：1、不会根据实际问题准确建构物理模型；2、未养成准确判断运动平面，确定圆心位置的习惯；3、受力分析不过关，无法准确判断向心力来源。后期应针对学生不足布置对应习题，巩固薄弱环节。

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