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一、【教材分析】
（一）结构和地位
本节是人教版高中《物理》必修2第五章《曲线运动》的第7节，也是本章的最后一节。学习本节内容既是对圆周运动规律的复习与应用，又是后面继续学习天体运动规律及带电粒子在磁场中做圆周运动的基础，具有承上启下的作用。
教材安排了铁路的弯道，汽车过拱桥，航天器中的失重现象，离心现象四个方面的内容。为了在教学中突出重点、分散难点，我将教材内容进行了重新整合，分两课时完成。本节课为第一课时，主要讨论铁路的弯道设计意图和汽车过拱形桥的情况。
（二）学习目标
1.会在具体问题中分析向心力的来源、确定圆周运动的轨道平面；
2.会用牛顿第二定律解决生活中较简单的圆周运动问题。
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，提高分析和解决问题的能力。
通过对实例的分析，激发学生的学习兴趣以及求知欲和探索动机；培养学生的团队精神、合作意识。
（三）重点及难点
重点：分析具体问题中向心力的来源。
难点：分析具体问题中向心力的来源及向心力的方向（圆周运动轨道平面的确定）。
二、【学情分析】
通过前面的学习，学生已经对圆周运动有了较为清晰地认识，但是对于向心力的概念理解还不够深入，在寻找向心力的来源、确定圆周运动的轨道平面方面还存着在很大困难。同时高一的学生思维活跃，求知欲强，他们很希望参与到课堂中来，自主的解决问题。
三、【设计思想和教学理念】
设计思想：依据新课标的要求“提高物理学科素养，面向全体同学，倡导研究性学习。”着眼学生全面发展和终身学习的需要，注重知识迁移，优化学习方式，把学科研究作为发现科学事实，揭示科学规律的过程和方法。
教学理念：以学生为主体，教师为主导，以问题为纽带，化结果为过程，因材施教，分层次教学，倡导研究性学习。
四、【教学方法】
启发式和讨论式相结合、讲授法、分析归纳法。使用情境激趣、设疑引导、适时点拨的方式引领学生完成学习的任务。
五、【教学资源】
（1）多媒体课件；
（2）自制教具：车轮模型、弯道模型；
六、【教学过程】
（一）设置情景、引入新课
提出两个问题：1.物体是如何完成圆周运动的？在圆周运动的过程中满足怎样的规律？使学生带着问题进入课堂，既引起了他们的兴趣，又为他们的学习指明了方向。
（二）复习提问、明确方法
情景：绳拉球在水平面内做匀速圆周运动。
学生分析，教师做出总结：分析圆周运动问题，就是要求出物體需要多大的向心力，提供向心力的来源是什么，圆周运动的物体所处的轨道平面在哪，从而建立供需平衡方程，这是解决圆周运动问题的一般思路。
（三）环节一 ——铁路的弯道
1.认识火车车轮的结构和轨道特点
教师首先使用自制教具──火车车轮模型，展示火车车轮在水平桌面上的运动，学生通过观察，并通过课件再现，认识到火车火车车轮的构造，并提示学生思考车轮轮缘的作用。
2.内外轨道等高的情况：通过图片的展示，进一步提出问题：你认为火车在水平轨道上转弯时向心力来自哪里？经过观察和思考，学生已经不难想到向心力的来源。又追问：你认为这样的转弯方式有什么弊端吗？学生通过思考后，不难回答出这样做的危害性。
3.轨道外高内低的情况：
为避免上述危害，那么设计师有什么好的方法吗？通过提问，了解学生对实际铁路弯道特点的认识情况。而后通过图片，使学生认识铁路弯道处内轨低而外轨高的特点；从而发出疑问，弯道处这样设计的用意何在呢？
提示学生从受力分析入手，找到此时向心力的来源，并要求学生画出受力分析图。
4.确定轨道平面
除了正确的分析外，学生很可能将重力与支持力的合力画成沿斜面向下，这是对弯道的圆心位置分析不清造成的，对学生可能做出的两种向心力的方向，我不直接评论对错，而是采用以下两种方法从两个方面去确定：
一是类比漏斗内小球的圆周运动，从受力分析角度研究，发现弯道的内侧与漏斗的内壁相似性；二是通过自制弯道教具模拟演示，引导学生自己做出铁路的弯道处的路基，认识弯道处路基的特点，此时，将一个完整的环形弯道放在拟合的圆轨道上展示给学生，使学生一目了然，准确的找到圆周运动的轨道平面，即向心力的方向 在通过类比受力分析和模拟演示，成功的突破了这一教学难点。而且使学生在合作中，培养了动手能力和交流合作的能力。
然后趁热打铁，引导学生从定性到定量，写出重力与支持力的合力的表达式，为下一步的学习做好准备。
5.理论联系实际
首先，设计了一段半径为r，倾角为θ的铁路弯道，你会如何规定火车转弯的速度？提示学生从解决圆周运动一般本思路出发，从供需平衡关系入手，列出方程，从而得出限定速度的表达式。从表达式的得出过程，引导学生理解，限定速度的规定实际是为了保证由重力和支持力的合力提供向心力，从而避免车轮和铁轨间的挤压，保证行车安全。
并提示学生思考，如果火车速度过快或过慢会怎么样呢？学生已经不难认识到火车速度过快会使火车脱轨，过慢会带来轮缘的挤压带来的损坏等问题。然后引导学生用供需平衡条件来解释这一问题，深化了学生认识。
为了突出重点，这里暂不提出离心现象这一问题。只是通过现象的分析和认识为离心现象的教学做好铺垫。
（四）环节二 ——汽车过拱桥
教师：我们已经探究了研究水平面内的圆周运动的方法和实例，下面我们继续研究竖直面内的圆周运动。
1.分别以拱形桥和凹形桥为例，从供需平衡的角度结合解决此类问题的基本思路进行分析。
2.讨论不在桥面最高点时的情况。
五、【小结】学生归纳，教师补充
通过本节教学不仅使学生认识到解决圆周运动问题的一般方法，更重要的是使他们认识到火车转弯的模型在生活中是普遍存在的，认识到解决实际问题的灵感的来源。使学生认识到自行车转弯、汽车转弯也有相似的情况，从水平面到竖直面，从特殊到一般。同时通过对事故原因的科学分析，使学生认识到尊重规律的重要性，培养学生严谨的学习态度。
六、【布置作业】
思考题见课件。
七、【教学反思】
本节课较多地站在学生角度审视教材，设计适合不同学生的需求方案，学生活动设计起点低、落点高。
不足之处可能会出现在学生活动的充分性与课堂时间有限性存在矛盾，也正是此原因，设计中舍弃了大部分师生互动讨论换来对重点的突出。
（一）结构和地位
本节是人教版高中《物理》必修2第五章《曲线运动》的第7节，也是本章的最后一节。学习本节内容既是对圆周运动规律的复习与应用，又是后面继续学习天体运动规律及带电粒子在磁场中做圆周运动的基础，具有承上启下的作用。
教材安排了铁路的弯道，汽车过拱桥，航天器中的失重现象，离心现象四个方面的内容。为了在教学中突出重点、分散难点，我将教材内容进行了重新整合，分两课时完成。本节课为第一课时，主要讨论铁路的弯道设计意图和汽车过拱形桥的情况。
（二）学习目标
1.会在具体问题中分析向心力的来源、确定圆周运动的轨道平面；
2.会用牛顿第二定律解决生活中较简单的圆周运动问题。
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，提高分析和解决问题的能力。
通过对实例的分析，激发学生的学习兴趣以及求知欲和探索动机；培养学生的团队精神、合作意识。
（三）重点及难点
重点：分析具体问题中向心力的来源。
难点：分析具体问题中向心力的来源及向心力的方向（圆周运动轨道平面的确定）。
二、【学情分析】
通过前面的学习，学生已经对圆周运动有了较为清晰地认识，但是对于向心力的概念理解还不够深入，在寻找向心力的来源、确定圆周运动的轨道平面方面还存着在很大困难。同时高一的学生思维活跃，求知欲强，他们很希望参与到课堂中来，自主的解决问题。
三、【设计思想和教学理念】
设计思想：依据新课标的要求“提高物理学科素养，面向全体同学，倡导研究性学习。”着眼学生全面发展和终身学习的需要，注重知识迁移，优化学习方式，把学科研究作为发现科学事实，揭示科学规律的过程和方法。
教学理念：以学生为主体，教师为主导，以问题为纽带，化结果为过程，因材施教，分层次教学，倡导研究性学习。
四、【教学方法】
启发式和讨论式相结合、讲授法、分析归纳法。使用情境激趣、设疑引导、适时点拨的方式引领学生完成学习的任务。
五、【教学资源】
（1）多媒体课件；
（2）自制教具：车轮模型、弯道模型；
六、【教学过程】
（一）设置情景、引入新课
提出两个问题：1.物体是如何完成圆周运动的？在圆周运动的过程中满足怎样的规律？使学生带着问题进入课堂，既引起了他们的兴趣，又为他们的学习指明了方向。
（二）复习提问、明确方法
情景：绳拉球在水平面内做匀速圆周运动。
学生分析，教师做出总结：分析圆周运动问题，就是要求出物體需要多大的向心力，提供向心力的来源是什么，圆周运动的物体所处的轨道平面在哪，从而建立供需平衡方程，这是解决圆周运动问题的一般思路。
（三）环节一 ——铁路的弯道
1.认识火车车轮的结构和轨道特点
教师首先使用自制教具──火车车轮模型，展示火车车轮在水平桌面上的运动，学生通过观察，并通过课件再现，认识到火车火车车轮的构造，并提示学生思考车轮轮缘的作用。
2.内外轨道等高的情况：通过图片的展示，进一步提出问题：你认为火车在水平轨道上转弯时向心力来自哪里？经过观察和思考，学生已经不难想到向心力的来源。又追问：你认为这样的转弯方式有什么弊端吗？学生通过思考后，不难回答出这样做的危害性。
3.轨道外高内低的情况：
为避免上述危害，那么设计师有什么好的方法吗？通过提问，了解学生对实际铁路弯道特点的认识情况。而后通过图片，使学生认识铁路弯道处内轨低而外轨高的特点；从而发出疑问，弯道处这样设计的用意何在呢？
提示学生从受力分析入手，找到此时向心力的来源，并要求学生画出受力分析图。
4.确定轨道平面
除了正确的分析外，学生很可能将重力与支持力的合力画成沿斜面向下，这是对弯道的圆心位置分析不清造成的，对学生可能做出的两种向心力的方向，我不直接评论对错，而是采用以下两种方法从两个方面去确定：
一是类比漏斗内小球的圆周运动，从受力分析角度研究，发现弯道的内侧与漏斗的内壁相似性；二是通过自制弯道教具模拟演示，引导学生自己做出铁路的弯道处的路基，认识弯道处路基的特点，此时，将一个完整的环形弯道放在拟合的圆轨道上展示给学生，使学生一目了然，准确的找到圆周运动的轨道平面，即向心力的方向 在通过类比受力分析和模拟演示，成功的突破了这一教学难点。而且使学生在合作中，培养了动手能力和交流合作的能力。
然后趁热打铁，引导学生从定性到定量，写出重力与支持力的合力的表达式，为下一步的学习做好准备。
5.理论联系实际
首先，设计了一段半径为r，倾角为θ的铁路弯道，你会如何规定火车转弯的速度？提示学生从解决圆周运动一般本思路出发，从供需平衡关系入手，列出方程，从而得出限定速度的表达式。从表达式的得出过程，引导学生理解，限定速度的规定实际是为了保证由重力和支持力的合力提供向心力，从而避免车轮和铁轨间的挤压，保证行车安全。
并提示学生思考，如果火车速度过快或过慢会怎么样呢？学生已经不难认识到火车速度过快会使火车脱轨，过慢会带来轮缘的挤压带来的损坏等问题。然后引导学生用供需平衡条件来解释这一问题，深化了学生认识。
为了突出重点，这里暂不提出离心现象这一问题。只是通过现象的分析和认识为离心现象的教学做好铺垫。
（四）环节二 ——汽车过拱桥
教师：我们已经探究了研究水平面内的圆周运动的方法和实例，下面我们继续研究竖直面内的圆周运动。
1.分别以拱形桥和凹形桥为例，从供需平衡的角度结合解决此类问题的基本思路进行分析。
2.讨论不在桥面最高点时的情况。
五、【小结】学生归纳，教师补充
通过本节教学不仅使学生认识到解决圆周运动问题的一般方法，更重要的是使他们认识到火车转弯的模型在生活中是普遍存在的，认识到解决实际问题的灵感的来源。使学生认识到自行车转弯、汽车转弯也有相似的情况，从水平面到竖直面，从特殊到一般。同时通过对事故原因的科学分析，使学生认识到尊重规律的重要性，培养学生严谨的学习态度。
六、【布置作业】
思考题见课件。
七、【教学反思】
本节课较多地站在学生角度审视教材，设计适合不同学生的需求方案，学生活动设计起点低、落点高。
不足之处可能会出现在学生活动的充分性与课堂时间有限性存在矛盾，也正是此原因，设计中舍弃了大部分师生互动讨论换来对重点的突出。