電子白板助物理教學“一臂之力”
2011-12-31 00:00:00吳惠萍
中學教學參考·理科版 2011年11期
一、教材、學情分析
《生活中的圓周運動》（人教版必修2第五章第七節）是一節圓周運動的應用課。雖然圓周運動是日常生活中常見的運動現象，但學生對此并沒有深刻的了解。他們往往會直觀地感覺到物體在做圓周運動，但并不知道如何分析這一運動現象。而且大多數學生錯誤地認為向心力是一種特殊的力，是做勻速圓周運動的物體受到的一個力。本節課將在學生原有知識和生活經驗的基礎上，以問題為主線，探究完成整節課的教學內容。通過應用實例，達到預定的三維教學目標。
二、教學目標
1.知識與技能
知道生活中常見的圓周運動，會分析常見圓周運動向心力的來源；
能定性分析火車外軌比內軌高的原因；
能用牛頓第二定律定量地分析汽車過拱形橋最高點和凹形橋最低點的壓力問題；
知道航天器中的失重現象的本質；
知道離心運動及產生的條件，了解離心運動的應用和防止。
2.過程與方法
培養學生觀察、分析、解決問題的程序和方法以及總結歸納的能力；
通過實例和例題的分析，培養學生應用知識的能力和計算能力。
3.情感態度與價值觀
鼓勵學生探究日常生活中的圓周運動，培養其參與科技活動的熱情和將物理知識應用于生活的意識。
三、教學過程
1.創設情境，引入新課
師生：觀看日本海嘯形成的漩渦的錄像。（利用電子白板）
討論：海嘯形成的漩渦做什么運動呢？生活中還有哪些做這種運動的實例？
2.問題推進，認識“圓周運動”
（1）火車在水平彎道上的分析（水平面內的圓周運動）
引例：火車以半徑R=300m在水平軌道上轉彎，火車質量為8×105kg，速度為30m/s。鐵軌與輪之間的動摩擦因數μ=0.25。f靜=2.4×106N， fm=μmg=1.96×106N，供需“不平衡”？如何解決？（學生到電子白板前解題）
問題：利用外軌對輪緣的水平彈力確實可以提供火車轉彎的部分向心力，但這種方法在實際中可取嗎?為什么？（利用電子白板的照相、局部放大功能，讓學生看清楚火車車輪的結構特點，并在白板上畫出來）
結合學過的知識，請設計一個可行方案讓火車沿軌道安全通過彎道。
（2）火車在傾斜彎道分析（水平面內的圓周運動）
引例：火車以半徑R=900m 轉彎，火車質量為8×105kg，速度為30m/s，火車軌距L=1.4m，要使火車通過彎道時僅受重力與軌道的支持力，軌道應墊的高度h應為多少？（學生到電子白板前解題）
分析受力分析圖，強調向心力不是做勻速圓周運動受到的一個力，而是效果力。（利用白板的存儲功能，調出上個例題板書）
①若火車速度與設計速度不同會怎樣？
②若火車車輪無輪緣，火車速度過大或過小時將向哪側運動？
(3)汽車在拱形橋分析（豎直面內的圓周運動）
計算比較汽車在兩種不同橋面的受力情況，設車質量為m，橋面半徑為R，此時速度為v。
引例：課本第30頁中的“問題與練習”第3題。
（4）離心、向心運動現象及應用（“供”“需”是否平衡決定物體做何種運動）
供：提供物體做圓周運動的力。需：物體做勻速圓周運動所需的力
F=mv2r勻速圓周運動；
F＞mv2r離心運動;
F＜mv2r向心運動。
讓學生畫出離心運動的軌跡（利用電子白板擁有的物理元器件——圓規做圓）。
然后引導學生思考、討論、交流：生活中有哪些做離心運動的例子。這些例子是有益的，還是有害的？你能說出這些離心運動是怎么發生的嗎？最后師生一起通過
視頻欣賞高速轉動的砂輪。（從電子白板媒體庫中調圖像）
3.回歸生活，學以致用
（1）汽車在水平公路上轉彎時要注意什么？理由何在？
（2）為了盡可能減少交通事故，交通部門做了什么工作？
總結回答上面兩個問題的思路：①分析物體做圓周運動的向心力的來源； ②分析外界對物體可能提供的向心力（F實）與物體實際需要的向心力（F需）之間的關系。
四、教學反思
物理學科建立在觀察、實驗的基礎之上。學生很多時候要借助觀察和實驗才能展開學習。本節課利用電子白板所擁有的其他媒體不具備的功能，讓學生身臨其境地觀察，激發起學生掌握知識、運用知識的主動性，然后提出一系列問題串，讓學生自己探究，加深學生對圓周運動規律的理解，了解解決這類問題的一般步驟，并學會如何在生活中應用這些規律。教師在整堂課當中只是起組織者、參與者和引導者的作用。
(責任編輯 黃春香）
