2024-2025學年高中物理第二章圓周運動第3節(jié)離心現(xiàn)象及其應用教案3粵教版必修2科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2024-2025學年高中物理第二章圓周運動第3節(jié)離心現(xiàn)象及其應用教案3粵教版必修2課程基本信息1.課程名稱：高中物理圓周運動及離心現(xiàn)象

2.教學年級和班級：高中二年級

3.授課時間：2024-2025學年第二學期第8周星期三下午第一節(jié)課

4.教學時數(shù)：45分鐘核心素養(yǎng)目標1.物理觀念：使學生理解圓周運動的基本概念，形成對圓周運動和離心現(xiàn)象的直觀認識。

2.科學思維：訓練學生運用分析、綜合、比較等方法對離心現(xiàn)象進行科學探究。

3.科學探究：培養(yǎng)學生運用物理知識解決實際問題的能力，通過小組合作、討論交流等途徑，提高學生的問題解決能力。

4.科學態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)學生對物理學科的興趣和好奇心，增強學生對科學探索的熱情和信心。學情分析學生層次：本節(jié)課面向的高二年級學生，他們在學習物理的過程中已經(jīng)掌握了基本的數(shù)學知識、力學基礎以及一些基本的物理實驗技能。他們對物理學科有了一定的認識，但圓周運動及離心現(xiàn)象的概念和原理較為復雜，需要通過實例分析加深理解。

知識、能力、素質(zhì)方面：大部分學生具備一定的觀察、分析和解決問題的能力，但在處理復雜的物理問題時，往往缺乏條理性和系統(tǒng)性。此外，學生的空間想象能力、邏輯思維能力和創(chuàng)新意識有待提高。在素質(zhì)方面，學生的科學素養(yǎng)、團隊協(xié)作能力和自主學習能力各有差異。

行為習慣：學生在學習過程中，部分學生可能對理論性較強的內(nèi)容產(chǎn)生抵觸情緒，缺乏學習的積極性。此外，部分學生在課堂討論中表現(xiàn)出不敢發(fā)言、不愿動腦思考的現(xiàn)象，這對課程學習產(chǎn)生了一定的影響。針對這些情況，教師需要在教學中注重啟發(fā)式教學，激發(fā)學生的學習興趣，引導學生主動參與課堂討論，培養(yǎng)良好的學習習慣。

對課程學習的影響：學生對圓周運動及離心現(xiàn)象的知識掌握程度直接影響到他們對后續(xù)物理課程的理解。由于離心現(xiàn)象在實際生活中應用廣泛，提高學生對該現(xiàn)象的認識和理解，有助于培養(yǎng)他們運用物理知識解決實際問題的能力。因此，在教學過程中，教師需要關注學生的知識基礎和接受能力，合理設計教學內(nèi)容和教學方法，以提高教學效果。教學資源1.軟硬件資源：多媒體教室、黑板、粉筆、教案、課件、實驗器材（如自行車、繩子、滑輪組等）。

2.課程平臺：學校教學管理系統(tǒng)、班級物理學習群。

3.信息化資源：物理教學視頻、圖片、動畫、在線討論平臺。

4.教學手段：講授法、問答法、實驗法、小組合作探究、討論交流。教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對圓周運動及離心現(xiàn)象的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道什么是圓周運動嗎？它與我們的生活有什么關系？”

展示一些關于圓周運動和離心現(xiàn)象的圖片或視頻片段，讓學生初步感受其魅力或特點。

簡短介紹圓周運動及離心現(xiàn)象的基本概念和重要性，為接下來的學習打下基礎。

2.圓周運動基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解圓周運動的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解圓周運動的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細介紹圓周運動的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學生理解。

3.離心現(xiàn)象講解（10分鐘）

目標：讓學生了解離心現(xiàn)象的成因及其在實際中的應用。

過程：

講解離心現(xiàn)象的成因，包括其與向心力的關系。

引導學生思考離心現(xiàn)象對未來技術發(fā)展的影響。

4.學生小組討論（15分鐘）

目標：培養(yǎng)學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組選擇一個與圓周運動及離心現(xiàn)象相關的主題進行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（20分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對圓周運動及離心現(xiàn)象的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學生和教師對展示內(nèi)容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)圓周運動及離心現(xiàn)象的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學習內(nèi)容，包括圓周運動及離心現(xiàn)象的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調(diào)圓周運動及離心現(xiàn)象在現(xiàn)實生活或?qū)W習中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應用圓周運動及離心現(xiàn)象。

布置課后作業(yè)：讓學生撰寫一篇關于圓周運動及離心現(xiàn)象的短文或報告，以鞏固學習效果。知識點梳理1.圓周運動的基本概念

-圓周運動的定義：物體沿著圓形軌跡運動的現(xiàn)象。

-圓周運動的要素：半徑、角速度、線速度、向心加速度、向心力。

2.圓周運動的公式

-角速度與線速度的關系：ω=v/r

-向心加速度與線速度的關系：a=v2/r

-向心力與質(zhì)量、線速度、半徑的關系：F=mv2/r

3.離心現(xiàn)象的成因

-離心現(xiàn)象的定義：當物體受到的向心力不足以維持其圓周運動時，物體將向外運動的現(xiàn)象。

-離心現(xiàn)象的成因：當物體受到的合外力突然消失，或者提供的向心力不足時，物體將失去圓周運動的軌跡。

4.離心現(xiàn)象的應用

-洗衣機脫水：洗衣機脫水過程中，衣物受到的向心力使其水分被甩出。

-汽車轉(zhuǎn)彎：汽車在轉(zhuǎn)彎時，離心力使得車身向外側(cè)傾斜，增加穩(wěn)定性。

-軌道轉(zhuǎn)彎：火車在轉(zhuǎn)彎時，離心力使得車輪對軌道的壓力增大，保持轉(zhuǎn)彎的穩(wěn)定性。

5.圓周運動的實際應用

-勻速圓周運動：物體在圓周運動中，速度大小不變，只有方向的改變。

-非勻速圓周運動：物體在圓周運動中，速度大小發(fā)生變化，如加速或減速。

6.向心力、向心加速度與線速度的關系

-向心力與向心加速度的關系：F=ma

-向心加速度與線速度的關系：a=v2/r

-向心力與線速度的關系：F=mv2/r

7.圓周運動的動力學分析

-牛頓第二定律在圓周運動中的應用：F=ma，其中a為向心加速度。

-圓周運動的能量守恒：在無外力做功的情況下，圓周運動的動能和勢能保持不變。

8.圓周運動的運動的圖形表示

-速度-時間圖：表示圓周運動中速度隨時間的變化關系。

-加速度-時間圖：表示圓周運動中加速度隨時間的變化關系。

-力-時間圖：表示圓周運動中力隨時間的變化關系。課后作業(yè)1.請根據(jù)圓周運動的公式，計算一個物體在半徑為5m的圓形軌跡上做勻速圓周運動時的線速度和向心加速度。

答案：線速度v=ωr=2π(5m)/(60s)=5m/s；向心加速度a=v2/r=(5m/s)2/(5m)=5m/s2。

2.一輛汽車在轉(zhuǎn)彎時，車速為60km/h，轉(zhuǎn)彎半徑為100m，求汽車受到的向心力。

答案：車速v=60km/h=60000m/3600s=16.67m/s；向心力F=mv2/r=1000kg×(16.67m/s)2/(100m)=2500N。

3.洗衣機脫水時，衣物受到的向心力是多少？假設衣物質(zhì)量為2kg，脫水速度為1000r/min。

答案：脫水速度v=1000r/min=1000m/60s=16.67m/s；向心力F=mv2/r=2kg×(16.67m/s)2/0.5m=666.68N。

4.請分析下列情況，判斷是向心現(xiàn)象還是離心現(xiàn)象：

a.旋轉(zhuǎn)的洗衣桶：向心現(xiàn)象

b.脫水的衣服飛出：離心現(xiàn)象

c.轉(zhuǎn)彎的自行車：向心現(xiàn)象

d.拋出的鉛球：離心現(xiàn)象

5.一個物體在圓形軌跡上做非勻速圓周運動，速度大小從5m/s增加到10m/s，半徑為10m，求物體受到的向心加速度。

答案：初始速度v1=5m/s，最終速度v2=10m/s；向心加速度a=(v22-v12)/r=(10m/s)2-(5m/s)2/(10m)=25m/s2。課堂小結(jié)，當堂檢測1.課堂小結(jié)

-圓周運動的基本概念：學生應掌握圓周運動的定義、要素以及相關公式。

-離心現(xiàn)象的成因及其應用：學生應理解離心現(xiàn)象的成因，并能應用于實際問題中。

-圓周運動的實際應用：學生應了解圓周運動在現(xiàn)實生活中的各種應用。

-向心力、向心加速度與線速度的關系：學生應理解向心力、向心加速度與線速度之間的關系。

-圓周運動的動力學分析：學生應掌握牛頓第二定律在圓周運動中的應用，以及能量守恒原理。

-圓周運動的運動的圖形表示：學生應能根據(jù)速度-時間圖、加速度-時間圖和力-時間圖分析圓周運動的特點。

2.當堂檢測

-題目1：一個物體在半徑為5m的圓形軌跡上做勻速圓周運動，求物體的線速度和向心加速度。

-題目2：一輛汽車在轉(zhuǎn)彎時，車速為60km/h，轉(zhuǎn)彎半徑為100m，求汽車受到的向心力。

-題目3：洗衣機脫水時，衣物受到的向心力是多少？假設衣物質(zhì)量為2kg，脫水速度為1000r/min。

-題目4：請分析下列情況，判斷是向心現(xiàn)象還是離心現(xiàn)象：

a.旋轉(zhuǎn)的洗衣桶：向心現(xiàn)象

b.脫水的衣服飛出：離心現(xiàn)象

c.轉(zhuǎn)彎的自行車：向心現(xiàn)象

d.拋出的鉛球：離心現(xiàn)象

-題目5：一個物體在圓形軌跡上做非勻速圓周運動，速度大小從5m/s增加到10m/s，半徑為10m，求物體受到的向心加速度。

3.答案及解析

-題目1答案：線速度v=ωr=2π(5m)/(60s)=5m/s；向心加速度a=v2/r=(5m/s)2/(5m)=5m/s2。

-題目2答案：車速v=60km/h=60000m/3600s=16.67m/s；向心力F=mv2/r=1000kg×(16.67m/s)2/(100m)=2500N。

-題目3答案：脫水速度v=1000r/min=1000m/60s=16.67m/s；向心力F=mv2/r=2kg×(16.67m/s)2/0.5m=666.68N。

-題目4答案：

a.旋轉(zhuǎn)的洗衣桶：向心現(xiàn)象

b.脫水的衣服飛出：離心現(xiàn)象

c.轉(zhuǎn)彎的自行車：向心現(xiàn)象

d.拋出的鉛球：離心現(xiàn)象

-題目5答案：初始速度v1=5m/s，最終速度v2=10m/s；向心加速度a=(v22-v12)/r=(10m/s)2-(5m/s)2/(10m)=25m/s2。

4.解析

-題目1解析：根據(jù)圓周運動的公式計算線速度和向心加速度。

-題目2解析：根據(jù)向心力公式計算向心力的大小。

-題目3解析：根據(jù)向心力公式計算向心力的大小。

-題目4解析：分析各種情況，判斷是向心現(xiàn)象還是離心現(xiàn)象。

-題目5解析：根據(jù)向心加速度公式計算向心加速度的大小。

5.課堂反饋

-教師應根據(jù)學生的當堂檢測情況進行課堂反饋，針對學生的薄弱環(huán)節(jié)進行講解和輔導。

-教師應鼓勵學生積極參與課堂討論，提問和解答問題，提高學生的課堂參與度。

-教師應關注學生的學習態(tài)度和行為習慣，培養(yǎng)學生的自主學習能力和團隊合作精神。板書設計1.圓周運動的定義與要素

-定義：物體沿著圓形軌跡運動的現(xiàn)象

-要素：半徑、角速度、線速度、向心加速度、向心力

2.圓周運動的公式

-角速度與線速度的關系：ω=v/r

-向心加速度與線速度的關系：a=v2/r

-向心力與質(zhì)量、線速度、半徑的關系：F=mv2/r

3.離心現(xiàn)象的成因與應用

-成因：向心力不足或突然消失

-應用：洗衣機脫水、汽車轉(zhuǎn)彎、軌道轉(zhuǎn)彎等

4.圓周運動的實際應用

-勻速圓周運動：速度大小不變，只有方向改變

-非勻速圓周運動：速度大小發(fā)生變化，如加速或減速

5.向心力、向心加速度與線速度的關系

-向心力與向心加速度的關系：F=ma

-向心加速度與線速度的關系：a=v2/r

-向心力與線速度的關系：F=mv2/r

6.圓周運動的動力學分析

-牛頓第二定律：F=ma，其中a為向心加速度

-能量守恒：在無外力做功的情況下，圓周運動的動能和勢能保持不變

7.圓周運動的運動的圖形表示

-速度-時間圖：表示速度隨時間的變化關系

-加速度-時間圖：表示加速度隨時間的變化關系

-力-時間圖：表示力隨時間的變化關系

8.板書設計的藝術性和趣味性

-使用圖形、顏色、符號等元素，增強視覺效果

-插入相關實例或生活應用，提高趣味性

-引導學生主動參與板書內(nèi)容的填寫，增強互動性反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.引入實例分析：通過具體的案例，如洗衣機脫水、汽車轉(zhuǎn)彎等，幫助學生更好地理解和掌握圓周運動及離心現(xiàn)象的概念和應用。

2.利用多媒體教學：運用多媒體課件、視頻、動畫等，使抽象的物理概念變得形象直觀，提高學生的學習興趣和理解能力。

3.小組合作探究：組織學生進行小組合作探究，培養(yǎng)學生的團隊合作能力和自主學習能力，提高學生的參與度和積極性。

（二）存在主要問題

1.學生參與度不高：部分學生在課堂上缺乏主動參與，不積極發(fā)言和思考，影響教學效果。

2.