《離心現(xiàn)象及其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)

一、指導(dǎo)思想與理論依據(jù)

本課主要運(yùn)用探究式和啟發(fā)式的教學(xué)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(dòng)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(shí)驗(yàn)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(shí)更深刻。

另外，本節(jié)課內(nèi)容屬于應(yīng)用類的知識(shí)，因此，在教學(xué)中要充分結(jié)合生活中各種具體生動(dòng)的實(shí)例進(jìn)行教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，并最大限度的將課堂知識(shí)與日常生活密切聯(lián)系起來，真正體現(xiàn)知識(shí)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(yùn)動(dòng)及向心力的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探究、體會(huì)圓周運(yùn)動(dòng)的受力與運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的向心力，而使物體做圓周運(yùn)動(dòng)，這一節(jié)是探究、體會(huì)給物體提供指向圓心的力不足或消失時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)情況將會(huì)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(qiáng)，喜歡通過具體生動(dòng)的實(shí)例獲取新知，喜歡動(dòng)手操作，同時(shí)也需要一定的獨(dú)立思考空間。本課學(xué)生就是在掌握圓周運(yùn)動(dòng)和向心力的知識(shí)后對物體失去向心力或向心力不足時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行進(jìn)一步探究，從而認(rèn)識(shí)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(shí)與技能

（1）知道什么是離心現(xiàn)象，知道物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件；（2）結(jié)合生活中的實(shí)例，知道離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和危害及其防止。

2.過程與方法

（1）通過觀察實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體會(huì)在什么條件下物體做離心運(yùn)動(dòng)；（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(yùn)動(dòng)的發(fā)生。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀

認(rèn)識(shí)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(shí)也能防止不利因素影響我們的生活。

四、重點(diǎn)與難點(diǎn)

重點(diǎn)：離心現(xiàn)象的發(fā)生是因?yàn)樘峁┙o物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力不足或消失.通過觀察實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生體會(huì)和總結(jié)物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件。

難點(diǎn)：離心運(yùn)動(dòng)不是物體有遠(yuǎn)離圓心的力，而是因?yàn)橄蛐牧Σ蛔慊蛳?，物體由于慣性而產(chǎn)生的離心現(xiàn)象.通過具體實(shí)例運(yùn)用已學(xué)過的知識(shí)分析離心運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)原因，從而突破難點(diǎn)。

五、教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì)

主要采用探究式、啟發(fā)式進(jìn)行教學(xué)。本節(jié)是利用圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)分析生活和生產(chǎn)實(shí)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(shí)驗(yàn)觀察，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)離心現(xiàn)象及其產(chǎn)生條件，然后再引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)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(dòng)性，更有利于知識(shí)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(dòng)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(yùn)動(dòng) 2.轉(zhuǎn)盤上的人做離心運(yùn)動(dòng)

師：我們知道做圓周運(yùn)動(dòng)的物體之所以能夠維持在圓周軌道上運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)嗎？如果不能又將如何運(yùn)動(dòng)呢？你能否作一個(gè)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(jì)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(yùn)用已學(xué)過的知識(shí)引入新課題。

（二）實(shí)驗(yàn)與探究（7分鐘）

師：下面我們通過兩個(gè)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證我們的猜想，并請你運(yùn)用已學(xué)過的知識(shí)加以解釋。

課件演示轉(zhuǎn)臺(tái)上乒乓球做遠(yuǎn)離圓心運(yùn)動(dòng)實(shí)例；

組織學(xué)生做實(shí)物演示：用細(xì)繩拴著一個(gè)小球，使之在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，然后突然松手。

師：兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中的物體都做遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，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(huì)。

師：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消失或不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下，就會(huì)做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，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(dòng)畫演示，分析說明實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

學(xué)生實(shí)物演示，進(jìn)一步探究向心力突然消失時(shí)，物體將如何運(yùn)動(dòng)。

設(shè)計(jì)意圖及資源準(zhǔn)備：準(zhǔn)備好實(shí)物及課件，讓學(xué)生通過觀察和實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步探究向心力不足或突然消失，物體將如何運(yùn)動(dòng)，并運(yùn)用已學(xué)過的知識(shí)自己加以解釋。

（三）知識(shí)歸納（10分鐘）

定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合力突然消失或不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下，就會(huì)做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，當(dāng)合外力消失時(shí)，它就以這一時(shí)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(shí)，做半徑越來越大的遠(yuǎn)離圓心的曲線運(yùn)動(dòng)；（3）做離心運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)不存在所謂的“離心力”作用，因?yàn)闆]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(jì)意圖及資源準(zhǔn)備：PPT教學(xué)演示課件，歸納本課的知識(shí)要點(diǎn)

（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(yùn)動(dòng)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。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(jìn)行點(diǎn)評并總結(jié)，提出問題：

要使原來做圓周運(yùn)動(dòng)的物體做離心運(yùn)動(dòng)，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(shí)，水滴就會(huì)做遠(yuǎn)離圓心運(yùn)動(dòng)而被甩出去。

生2：田徑比賽中的鏈球項(xiàng)目通過預(yù)擺和旋轉(zhuǎn)來完成，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)突然松手，鏈球就沿切線方向飛向遠(yuǎn)處。

生3：離心機(jī)械：如離心干燥器、洗衣機(jī)的脫水筒……

思考：

生1：提高運(yùn)動(dòng)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(jì)意圖及資源準(zhǔn)備：結(jié)合PPT教學(xué)演示課件、FLASH動(dòng)畫、離心分離器等資源幫學(xué)生對離心現(xiàn)象獲得進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。

八、學(xué)習(xí)評價(jià)設(shè)計(jì)

本節(jié)內(nèi)容最大的特點(diǎn)是突出觀察與實(shí)驗(yàn)，并重視離心現(xiàn)象與日常生活的聯(lián)系。知識(shí)點(diǎn)不多，屬于應(yīng)用類的知識(shí)，故本節(jié)課設(shè)計(jì)為以學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)與探究為主，故學(xué)習(xí)評價(jià)主要是在討論與交流環(huán)節(jié)進(jìn)行，教師對學(xué)生在討論中發(fā)表的看法要及時(shí)給予評價(jià)，并作出一定的鼓勵(lì)，目的是鼓勵(lì)學(xué)生積極思考并大膽發(fā)表看法。