一、指導(dǎo)思想與理論依據(jù)
本課主要運用探究式和啟發(fā)式的教學(xué)方法進行設(shè)計,以雙主即“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的理念展開教學(xué)。教學(xué)中充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和主動性,而不能由教師的講解代替學(xué)生的思考,教師通過步步引導(dǎo)讓學(xué)生自己通過觀察和實驗得出結(jié)論,并通過師生、生生之間的交流讓學(xué)生對離心現(xiàn)象及其應(yīng)用和防止的認(rèn)識更深刻。
另外,本節(jié)課內(nèi)容屬于應(yīng)用類的知識,因此,在教學(xué)中要充分結(jié)合生活中各種具體生動的實例進行教學(xué),增強學(xué)生的感性認(rèn)識,并最大限度的將課堂知識與日常生活密切聯(lián)系起來,真正體現(xiàn)知識服務(wù)于生活,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
二、教學(xué)背景
離心現(xiàn)象及其應(yīng)用是在學(xué)習(xí)了圓周運動及向心力的基礎(chǔ)上,進一步探究、體會圓周運動的受力與運動關(guān)系。前面一節(jié)是物體受到的力足夠提供給物體做圓周運動的向心力,而使物體做圓周運動,這一節(jié)是探究、體會給物體提供指向圓心的力不足或消失時,物體的運動情況將會如何變化。
本課的教學(xué)對象是東源中學(xué)高一(4)班的學(xué)生,本班學(xué)生普遍基礎(chǔ)較弱,對抽象的理論學(xué)習(xí)比較吃力,但好奇心和求知欲較強,喜歡通過具體生動的實例獲取新知,喜歡動手操作,同時也需要一定的獨立思考空間。本課學(xué)生就是在掌握圓周運動和向心力的知識后對物體失去向心力或向心力不足時的運動情況進行進一步探究,從而認(rèn)識和掌握離心現(xiàn)象在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。
三、教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能
(1)知道什么是離心現(xiàn)象,知道物體做離心運動的條件;(2)結(jié)合生活中的實例,知道離心運動的應(yīng)用和危害及其防止。
2.過程與方法
(1)通過觀察實驗,讓學(xué)生體會在什么條件下物體做離心運動;(2)讓同學(xué)們討論交流如何利用離心現(xiàn)象為生產(chǎn)和生活服務(wù)和如何防止離心運動的發(fā)生。
3.情感態(tài)度與價值觀
認(rèn)識到掌握科學(xué)規(guī)律將幫助我們利用自然規(guī)律為人類服務(wù),同時也能防止不利因素影響我們的生活。
四、重點與難點
重點:離心現(xiàn)象的發(fā)生是因為提供給物體做圓周運動的向心力不足或消失.通過觀察實驗讓學(xué)生體會和總結(jié)物體做離心運動的條件。
難點:離心運動不是物體有遠(yuǎn)離圓心的力,而是因為向心力不足或消失,物體由于慣性而產(chǎn)生的離心現(xiàn)象.通過具體實例運用已學(xué)過的知識分析離心運動的實質(zhì)原因,從而突破難點。
五、教學(xué)策略選擇與設(shè)計
主要采用探究式、啟發(fā)式進行教學(xué)。本節(jié)是利用圓周運動的知識分析生活和生產(chǎn)實踐中的一類重要現(xiàn)象——離心現(xiàn)象.教學(xué)中首先要通過實驗觀察,讓學(xué)生認(rèn)識離心現(xiàn)象及其產(chǎn)生條件,然后再引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識離心現(xiàn)象的應(yīng)用及其危害的防止,這樣充分發(fā)揮學(xué)生的自主性和主動性,更有利于知識的理解和應(yīng)用。
六、教學(xué)環(huán)境及資源準(zhǔn)備
教學(xué)環(huán)境:多媒體教室
資源:用細(xì)繩拴著的小塑料球、離心分離器;PPT教學(xué)演示課件、FLASH動畫、視頻.
七、教學(xué)過程
(一)情景導(dǎo)入(3分鐘)
播放視頻:1.汽車挑戰(zhàn)在豎直平面做圓周運動 2.轉(zhuǎn)盤上的人做離心運動
師:我們知道做圓周運動的物體之所以能夠維持在圓周軌道上運動,是由于向心力的作用,一旦向心力不足或突然消失,它還能沿原來的軌道繼續(xù)做圓周運動嗎?如果不能又將如何運動呢?你能否作一個理論上的預(yù)測?
生:根據(jù)牛頓第一定律,物體將遠(yuǎn)離圓周,如果向心力消失,物體將保持原有速度沿切線飛出。
設(shè)計意圖及資源準(zhǔn)備:通過播放兩段有趣的視頻導(dǎo)入,創(chuàng)設(shè)情景,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,并充分運用已學(xué)過的知識引入新課題。
(二)實驗與探究(7分鐘)
師:下面我們通過兩個實驗來驗證我們的猜想,并請你運用已學(xué)過的知識加以解釋。
課件演示轉(zhuǎn)臺上乒乓球做遠(yuǎn)離圓心運動實例;
組織學(xué)生做實物演示:用細(xì)繩拴著一個小球,使之在豎直平面內(nèi)做圓周運動,然后突然松手。
師:兩個實驗中的物體都做遠(yuǎn)離圓心的運動,是物體受到了遠(yuǎn)離圓心的外力的原因嗎?請說說你的體會。
師:做圓周運動的物體,在所受合外力突然消失或不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下,就會做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運動,這種現(xiàn)象稱為離心現(xiàn)象。那么,發(fā)生離心現(xiàn)象的條件是什么?(以下是PPT展示)
學(xué)生觀看動畫演示,分析說明實驗現(xiàn)象。
學(xué)生實物演示,進一步探究向心力突然消失時,物體將如何運動。
設(shè)計意圖及資源準(zhǔn)備:準(zhǔn)備好實物及課件,讓學(xué)生通過觀察和實驗,進一步探究向心力不足或突然消失,物體將如何運動,并運用已學(xué)過的知識自己加以解釋。
(三)知識歸納(10分鐘)
定義:做圓周運動的物體,在所受合力突然消失或不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下,就會做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運動,這種現(xiàn)象稱為離心現(xiàn)象。
條件:①向心力突然消失;②合外力不足以提供做圓周運動所需的向心力
說明:(1)離心現(xiàn)象的本質(zhì)是物體慣性的表現(xiàn);(2)做圓周運動的質(zhì)點,當(dāng)合外力消失時,它就以這一時刻的線速度沿切線方向飛去;當(dāng)合外力不足以提供向心力時,做半徑越來越大的遠(yuǎn)離圓心的曲線運動;(3)做離心運動的質(zhì)點不存在所謂的“離心力”作用,因為沒有任何物體提供這種力。
學(xué)生:總結(jié)與歸納離心現(xiàn)象的定義,及條件
設(shè)計意圖及資源準(zhǔn)備:PPT教學(xué)演示課件,歸納本課的知識要點
(四)討論與交流(15分鐘)
1、離心現(xiàn)象的應(yīng)用
師:同學(xué)們對離心現(xiàn)象的受力與運動有了進一步的認(rèn)識。離心現(xiàn)象有什么好處?生活中有哪些應(yīng)用了離心現(xiàn)象的例子?請相互交流一下。
對學(xué)生的回答進行點評并總結(jié),提出問題:
要使原來做圓周運動的物體做離心運動,該怎么辦?
生1:雨天通過旋轉(zhuǎn)雨傘來甩干雨傘的水滴,雨傘作用到水滴的最大附著力也滿足不了水滴所需向心力時,水滴就會做遠(yuǎn)離圓心運動而被甩出去。
生2:田徑比賽中的鏈球項目通過預(yù)擺和旋轉(zhuǎn)來完成,高速旋轉(zhuǎn)時突然松手,鏈球就沿切線方向飛向遠(yuǎn)處。
生3:離心機械:如離心干燥器、洗衣機的脫水筒……
思考:
生1:提高運動速度,使所需向心力大于能提供的向心力;
生2:減小合外力或使其消失
設(shè)計意圖及資源準(zhǔn)備:結(jié)合PPT教學(xué)演示課件、FLASH動畫、離心分離器等資源幫學(xué)生對離心現(xiàn)象獲得進一步認(rèn)識。
八、學(xué)習(xí)評價設(shè)計
本節(jié)內(nèi)容最大的特點是突出觀察與實驗,并重視離心現(xiàn)象與日常生活的聯(lián)系。知識點不多,屬于應(yīng)用類的知識,故本節(jié)課設(shè)計為以學(xué)生觀察實驗與探究為主,故學(xué)習(xí)評價主要是在討論與交流環(huán)節(jié)進行,教師對學(xué)生在討論中發(fā)表的看法要及時給予評價,并作出一定的鼓勵,目的是鼓勵學(xué)生積極思考并大膽發(fā)表看法。