圆周运动习题范文
时间：2023-04-08 17:08:08
导语：如何才能写好一篇圆周运动习题，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
一、汽车过桥问题
桥面（或路面）分为凹形、凸形和平面，解题时要根据不同的情况列式，具体方法是：确立研究对象；对研究对象进行受力分析，找出圆周平面以及圆心（指向圆心的方向为正方向，背离圆心的方向为负方向）；列出动力学方程F合=F向；解方程.
1.汽车过凸形桥
汽车受重力和支持力，重力指向圆心，支持力背离圆心，动力学方程为：mg-FN=mv2r.汽车对桥面的压力大小为：FN=mg-mv2r.
2.汽车过凹形桥
汽车受重力和支持力，重力背向圆心，支持力指向圆心，动力学方程为：FN-mg=mv2r.汽车对桥面的压力大小为：FN=mg+mv2r.
3.汽车过平面桥
汽车受重力和支持力，重力竖直向下，支持力竖直向上，动力学方程为：mg=FN.汽车对桥面的压力大小为：FN=mg.
比较三种情况下桥面所受压力的大小，得出结论：在其他条件相同的情况下，汽车对凸形桥的压力最小，对凹面桥是压力是最大.
二、火车（或汽车）转弯问题
转弯运动属于部分圆周运动，在不同的路面转弯，向心力的情况不同.可分为以下两种情况：
1.在水平弯道转弯
汽车在水平弯道转弯时，受到重力（竖直向下），支持力（竖直向上），此时有向外的相对运动趋势，故受到指向圆心的静摩擦力；重力与支持力等大反向，相互抵消，则由指向圆心的静摩擦力提供汽车转弯的向心力.
例1 如果高速公路转弯处弯道圆半径r=100m，汽车轮胎与路面间的静摩擦系数μ=0.23，若路面是水平的，问汽车转弯时不发生径向滑动（离心现象）所许可的最大速率是多大？
解析：最大速率时向心力最大，为最大静摩擦力，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，即，此时指向圆心的最大静摩擦力充当向心力，列方程μmg=mv2r，解得允许的最大速率为：v=μgr=0.23×9.8×100=15m/s.
2.在外高内地的弯道上转弯
如果在转弯处外轨高于内轨，火车驶过弯道处时，铁轨对火车的支持力的方向不再是熟竖直的，而是斜向弯道的内测，它与重力的合力指向圆心，成为火车转弯的力.这可以减轻轮缘与外轨的挤压.在修筑铁路时，要根据转弯处轨道半径和规定的行驶速度，适当选择内外轨的高度差，使转弯时所需要的向心力完全由重力和支持力的合力来提供，这样外轨就不受轮缘的挤压了.
图1例2 火车转弯处内外轨的高度差是h，弯道半径为r，火车两轮间距为L，要使转弯时车轮和轨道之间完全没有挤压，则火车的速度为多大？
解析：火车的受力分析如图1，当铁轨与轮缘无挤压时，重力和支持力的合力提供了向心力.列出动力学方程：
F合=F向
mgtanθ=mv2r
而θ很小时，tanθ≈sinθ
篇2
一 临界问题的分析方法：
1．"绳模型" 没有物体支撑的小球，如图所示，小球在竖直平面内做圆周运动过最高点情况。（注意：绳对小球只能产生拉力）
①临界速度 ：v0小球运动在最高点时，受的重力和弹力方向都向下，当弹力等于零时，向心力最小，仅由重力提供．由牛顿运动定律知 mg=mv2R，得小球过圆周轨道最高点的临界速度为v0=gR，它是小球能过圆周最高点的最小速度．
②当 mggR小球能过圆周的最高点，此时绳和轨道分别对小球产生拉力和压力．
③当mg>m v2R，即v
小结：对于绳类模型（1）小球能过最高点的临界条件：绳子和轨道对小球刚好没有力的作用mg =mv2RV临界=Rg
（2）小球能过最高点条件：v≥Rg（当v >Rg 时，绳对球产生拉力，轨道对球产生压力）
（3）不能过最高点条件：v
2．"杆模型"如图所示，小球在竖直平面内做圆周运动过最高点情况（注意：轻杆和细线不同，轻杆对小球既能产生拉力，又能产生推力。）
①临界速度v0：由于轻杆或管状轨道对小球有支撑作用，因此小球在最高点的速度可以为零，不存在"掉下来"的情况．小球恰能达到最高点的临界速度v0=0．
②小球过最高点时，所受弹力情况：
A．小球到达最高点的速度v=0，此时轻杆或管状轨道对小球的弹力N=mg．
B．当小球的实际速度v>gR时，产生离心趋势，要维持小球的圆周运动，弹力方向应向下指向圆心，即轻杆对小球产生竖直向下的拉力，管状轨道对小球产生竖直向下的压力，因此 FN=mv2R-mg，所以弹力的大小随v的增大而增大，且mv2R> FN>0．
C．当00.可以看出v=gR 是轻杆（或管状轨道）对小球有无弹力和弹力方向向上还是向下的临界速度．
小结：杆类模型：（1）小球能最高点的临界条件：v = 0，F = mg（F为支持力）
（2）当0< v F > 0（F为支持力）
（3）当v = Rg时，F=0
（4）当v >Rg 时，F随v增大而增大，且F >0（F为拉力）
例题分析：如图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使它做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是 （ ）
A．a处为拉力，b处为拉力 B．a处为拉力，b处为推力
篇3
第一，理解带电粒子初速度方向与匀强磁场方向垂直时，若只受洛伦兹力作用，将做匀速圆周运动。
第二，会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期公式，并会应用其解决相关问题。
第三，知道回旋加速器的构造和原理。
〖教学重点、难点〗
重点：（1）带电粒子在匀强磁场中初速度方向与磁场方向垂直时的运动性质。（2）带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期公式的应用。
难点：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的原因分析。
〖教学媒体、方法〗
教学媒体：洛伦兹力演示仪、投影仪、电源。
教学方法：演示、提问、讲授相结合，师生共同研究讨论，学生活动时间约占课时的1/3。
〖教学过程〗
一、引入新课
师：上节课我们讲了磁场对运动电荷的作用力，称为？
生（集体）：洛伦兹力。
师：洛伦兹力的特点呢？
生：总是与速度垂直，对运动电荷不做功。
师：正确。洛伦兹力是矢量，如何判断其方向呢？
生：左手定则。判断电荷受力方向时，四指应指向正电荷的运动方向，对于负电荷，则应指向速度的反方向。
师：非常好！同学们思考：在洛伦兹力这样一个与速度垂直的力作用下的电荷会做什么运动呢？同学们互相讨论。
板书课题：带电粒子在匀强磁场中的运动。
二、讲授新课
老师介绍实验装置后演示：（1）没有磁场作用，径迹为直线。（2）给励磁线圈通电，在玻璃泡中产生沿两线圈中心连线方向由纸内指向读者的磁场，观察电子束的径迹为圆形。
师：我们一起来分析一下原因。物体运动性质的决定因素在力学中已经讲过，请同学们回忆一下。
生：是所受合外力和初速度两方面共同决定的。
师：回答正确。因此，当电荷q的初速度与所受到的合外力互相垂直时，应当是曲线运动。（黑板上画图，见图1）另外，同学们通过刚才的演示实验也看到它的运动是平面的，为什么？
生：初速度与洛伦兹力的方向永远垂直，二者在一个平面内，没有其他作用可使物体离开此平面，故只能是平面运动。
师：非常好。另外，同学们还要注意，电荷所受力的方向不断改变，是变力，不是类平抛运动。因为平抛运动物体所受力为G，是一个恒力。
师：通过上述分析，我们来总结一下：洛伦兹力时刻与速度垂直，对粒子不做功，所以粒子速度大小不变，电荷受到的是一个大小不变，方向永远垂直于运动方向的力作用，这正是物体做匀速圆周运动的条件。
板书：运动性质：当v平行于B时，做匀速直线运动；当v垂直于B时，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。
师：既然带电粒子的运动为圆周，就应该用描述圆周运动的物理量来反映它的运动，大家思考一下，哪些物理量描述圆周运动？
生：向心力、向心加速度、线速度、角速度、周期、半径。
师：下面我们来推导一下粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期和半径公式。
板书：半径和周期：（1）向心力F向=？（2）半径公式R=？（3）周期公式T=？（学生代替教师黑板板书）
F向=qvB=mv2/R=mRω2；R=mv/qB；T=2πR/v=2πm/qB。
师：通过R公式看，半径R与何有关？
生：对于给定的电荷，R与v成正比，与B成反比。
师：正确。我们来看演示实验。
用洛伦兹力演示仪演示：（1）保持出射电子的速度不变，改变磁感应强度，观察电子束径迹的变化。（2）保持磁感应强度不变，改变出射电子的速度，观察电子束径迹的变化。
（提出问题，回答问题后，通过实验结果验证问题，加深学生对问题的理解。）
板书：例题（课本第106页）
师：质子运动过程分为几段？每一段遵守什么规律？
生：分为两段，前段在电场中由静止加速，可根据动能定理求第1问；后一段在匀强磁场中做匀速圆周运动，可依据刚才讲的半径公式求第2问。
师：（总结）从结果可以看出，如果容器A中的粒子的电荷量相同而质量不同，它们进入磁场后将沿着不同的半径做圆周运动，因而打到照相底片的不同地方，这样的仪器叫做质谱仪。从粒子打在底片上的位置可以测出圆周的半径r，进而可以算出粒子的比荷（q/m）或算出它的质量。现在质谱仪已经是一种十分精密的仪器，是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。
师：（总结）这节课我们从合外力和初始条件入手，对带电粒子在磁场中的运动性质作出了判断，导出了半径和周期公式，同时学习了重要的应用：质谱仪，下面我们做练习巩固本节课内容。
三、反馈练习
如图2所示，一束电子（电量为e）以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，已知磁场的
宽度为d，电子穿过磁场时速度方向与原来
方向之间的夹角为300，则电子质量多大？
穿过磁场时间为多久？
师：请同学们课后做完第2题，同时小
结此类题的解题思路。
篇4
【关键词】情境 变式 探究 生成
中国的传统的物理课堂教学一直致力通过变式教学由浅入深的有层次性推进，达成学生对同一概念，原理的多角度理解，对同一问题的多种解法，然而变式教学中教师的过度主导，过细铺垫不利于学生主动的，创造性的获取知识，正基于此，我国学生比西方学生有更扎实的基本知识和基本技能，而在解决实际问题和创新精神方面则稍逊一筹。大量研究表明探究性学习有助于培养学生创新精神和实践能力，但升学、课程、大班教学等诸多因素的影响，使探究性学习的成效大打折扣，那么在课堂教学中，我们在传统的变式教学中融入学生探究性学习的教学设计，使变式教学在保持必要的对双基教学落实的同时，充实进行学生自主探究发现的教学设计，培养学生的创新精神和实践能力，使两者互容互补，有机结合，从而体现课堂的生态价值，以“圆周运动”有关变式教学设计为切入点，谈谈这方面的具体做法。
系列一：概念的引入变式形成对概念本质属性的理解。
物理概念的一个基本特征是抽象性，但许多物理概念又直接来自具体的感性经验，因此，概念引入教学的关键是建立感性经验与抽象概念之间的联系。在圆周运动的线速度与角速度概念的教学设计中，
首先引导学生由图1观察A、B两点，哪
点运动得更快？如何比较这两点运动的快
慢？如何确立A、B两点的运动方向？
（学生会根据生活经验很快找到答案：B
点运动的快,相等时间内转过的孤长较长。
方向沿A、B两点的切线方向。）
由此得出线速度定义：做圆周运动通过的弧长s和所用时间t的比值。然后提出A、B两点还有什么特点或共同点吗？请学生用类比的方法对角速度下个定义，从而定义角速度，这个变式教学设计使学生的已有线速度的感性经验与新知识角速度之间建立了有意义的联系。它完成的难点在于——线速度的概念是：做圆周运动通过的弧长S和所用时间t的比值叫做线速度。而角速度定义是：运动物体与圆心连线转过的角度a跟所用时间t的比值称为运动物体的角速度。图1中A、B两点角速度相等。这个变式是否顺利完成，依赖于前面教学中的一点,对线速度的概念的教学是否使学生清晰地意识到确定线速度的两要素弧的长度及对应的时间，而角速度的确立是由运动物体与圆心连线转让的角度a跟所用时间t的比值。因此线速度的确立是弧长比t，而角速度是弧长对应的角比t，这样的教学设计使学生通过线速度，角速度两个概念变式之间差异与联系来把握概念的内涵与外延，因此，前面知识的落实关系到整个教学的成败。
系列二：多角度的巩固变式达成对概念的深度理解。
为了使学生更深刻地理解圆周运动的两个重要结论（同一传动，各轮边缘上线速度相等;同轴转动，轮上各点的角速度相等）。教师设计系列变式图2，引导学生判断图2中的线速度、图1中的角速度相等的点，这个变式图形的教学设计中，有来自生活中的实物，也有从生活中抽象出来的图形。这样可以激发学生学习的兴趣。从而形成对圆周运动的线速度、角速度概念的多角度的理解，使学生更准确的把握圆周运动概念的本质属性。
系列三：过程性变式达成对物理活动的有层次推进，构建有层次的知识系统。
概念性变式局限于将概念作为一个既成事实（确定对象）进行教学，而实际上每个概念或结论都有一个形成的过程。让学生体验这个过程，将有助于他们对概念本身的掌握。在园周运动获取两个结论的教学中，主要有以下困难：一是“结论”的提出，二是结论的证明，三是结论的应用过程，为解决这些难点，设计了利用一系列“过程性变式”进行多阶段铺垫，从而逐步形成结论。
铺垫一：通过图2、让学生观察皮带、齿轮传动各点的线速度变化，猜想它们之间关系。
铺垫二：由图1、引导学生从同轴转动轮上的各点找出它们之间有什么关系。
铺垫三：观察图3（这就是前面图1、图2两图的综合图）引导学生根据前面的两个铺垫找出a、b、c三点之间的关系。
圆周运动的两个结论建构经历了：一般图形找出典型图形（分类）——把典型图形转化为特殊图形（化归）的一个有层次推进的变式过程，使学生分步解决问题，遵循了学生的认知特殊，分化了教学难点，这样的教学设计使学生的学习沿着：观察——猜想——探究——改进——证明——归纳的动态的探索性，创造性的探究之路前行，遵循了学生的心理特点，学生在主动参与中获得知识，发展能力，更重要的是体会物理再发现，再创造的乐趣，它是变式教学与探究性学习结合的成功典范，有助于学生对结论的理解。
系列变式四：问题结构的变式提高解题能力。
物理问题解决的一条基本思路是“将未知的问题化为己知的问题，将复杂的问题化为简单的问题”（弗里曼等1985），但由于未知（复杂）问题与己知（简单）问题之间进行适当铺垫，作为化归的台阶，从而缩短两者的潜在距离，在圆周运动中的两个结论的应用习题中，例题见图4
教师根据前面的铺垫运用逆向，横向思维，通过从特殊到一般，从简单到复杂，学生从变式训练中培养问题意识，培养创新能力，提高解题能力。
回顾本节教学设计，通过创设的适当的“概念性变式”，让学生多角度地理解圆周运动两结论——由直观到抽象，由具体到一般，排除背景干扰，凸现概念的本质属性，利用适当的“过程性变式”形成圆周运动概念——帮助学生体验新知识是如何从已有知识逐渐演变或发展而来的，从而理解知识的来龙去脉，形成一个知识网络，这种有层次推进的变式用于概念的形成，问题解决和构建活动经验系统，可以帮助学生融会贯通，优化知识结构；圆周运动应用的习题的变式训练，可为教师提供对学生物理学习结果的反馈。总之，一系列的具有探究性的课堂变式系列达成了学生对物理知识的多角度、多方面、多层次的变式探索研究，不仅使学生牢固地掌握了物理的基本技能知识，思想方法，增强了学生的应变能力和创新意识，而且优化了学生的思维品质，培养了学生发现问题和解决问题的能力，实现了课堂的生态价值。
参考文献
篇5
此次NOC活动网络教研团队赛项决赛高中物理组的比赛题目是《生活中的圆周运动》，本节课是新课标人教版必修二第五章第八节，是一节圆周运动的应用课，也是牛顿运动定律的重要应用之一。教材中的每个实例都各有特点，很有代表性。属于一个“构建新的知识体系”和“掌握分析问题的方法”的课。三天中，历经个人教学设计、团队教学设计、团队互评、完善教学设计和可视化陈述与答辩五个环节的比赛，我们的设计得到了专家评委、兄弟团队的肯定，获得了网络教研团队一等奖并最终问鼎了网络教研团队恩欧希教育信息化发明创新奖。
此时，回想起比赛时头脑风暴式的思维碰撞的场景，心情仍然久久不能平静，是NOC激活了我们的教育生活，教学设计不再是辛苦的、枯燥的，而是具有无限兴趣的，可以让人如此幸福的。
思考的空间—教学片段对比
片段一：一个思考的空间
通过播放视频“我们生活中的圆周运动”，将学生置于一个主动建构自己知识网络情境中。而如何将学生的思考形成物理的思维，是我们思考和讨论的问题。
原始设计：
火车在转弯时，实际是在水平面内做圆周运动，因此会受到向心力的作用，那么究竟是什么力提供了向心力呢？
思辨与升华：
【孙慧】视频中例举了这么多的圆周运动，每个实例都具有典型的代表性，要让学生从其中的实际生活中抽象出物理模型，从动力学的角度分析圆周运动的力学特点是这节课的重点。
【徐兴旺】我们不可能让学生一下子抽象出物理模型，并准确地分析出向心力的来源。而且如火车转弯是受到向心力作用这样的问题，学生很难理解。
【袁国军】我们可以先通过铺垫帮助学生理解，不如从视频中截取一个生活中的圆周运动，帮助进行分析，便于学生建构知识。
【徐兴旺】选一个学生熟悉的，可以截取视频中赛车弯道转弯的图片。对汽车转弯进行受力分析。
【孙慧】对，这个例子选得好，既贴近学生的生活，又与火车转弯有异曲同工之妙。我们可以通过设置问题，帮助学生理解，为学生形成一个思考的空间。
最终设计：
请同学们仔细观察其中一幅图片（如图1），研究工程师们设计的公路弯道有什么特点？并思考为什么要这样设计？汽车在水平弯道上转弯时，受哪几个力的作用？向心力是由谁提供？请同学们在Moodle平台的讨论区和大家分享。
片段二：一个交流的平台
教材设计了大量的生活实例，教学内容较多，如何更高效地完成教学，是我们思考的问题。波利亚说过：“学习任何知识的最佳途径是让学生自己去发现，因为这种发现理解最深，也最容易掌握其中的规律、性质和联系。”我们采用了以问题为引领的小组合作式的学习方式。在学生自愿的基础上由教师做辅助调配，将学生分为四组，即A组：铁路的弯道组。B组：拱形桥组。C组：航天器中的失重现象组。D组：离心现象组。每一组我们都提供丰富的视频资源和网络资源，四组学生分别根据资源解决本组的问题，然后相互交流学习的成果，促进大家在自己原有知识体系的基础上建构共同的知识。
原始设计：
B组：拱形桥组。
课件展示交通工具（自行车、汽车等）过拱形桥。
问题情境：
质量为m的汽车在拱形桥上以速度v行驶，若桥面的圆弧半径为R，试画出受力分析图（如图2），分析汽车通过桥的最高点时对桥的压力。通过分析，你可以得出什么结论？画出汽车的受力图，推导出汽车对桥面的压力。
D组：离心现象组。
观看视频：转盘上的木块加速后的离心运动，回答问题。
（1）木块作圆周运动时的向心力来源？
（2）转盘加速后，出现了什么现象？
（3）为什么会出现这种现象？（提示：可从木块所受合力与其做圆周运动所需要的向心力关系的角度思考）
（4）理解并解释教材的5.8—8图（如图3）。
兄弟团队对这样的教学设计给了中肯的建议：①不能将所有的问题都归结到向心力的来源，这样太笼统，可以设置主研问题和次研问题（如B组的教学设计）；②在D组的教学中，在研究离心运动时可以制作动画帮助进行受力分析。
思辨与升华：
【徐兴旺】这节课的教学重点就是向心力的来源，所以我们设计的问题都应该指向向心力的来源。
【孙慧】对，向心力的来源和分析是这节课的重点，这不能变。但我们设计的问题太过笼统，我们可以给每一组提出具体的任务，既帮助学生建立建构知识的脚手架，又便于学生间的交流。
【徐兴旺】在研究离心运动中我们已经为学生提供了一个“转盘上的木块加速后的离心运动”的视频，没有必要再做动画进行模拟了。
【孙慧】过多的动画设计，削弱了学生独立分析问题的能力，将物理情境转化成物理模型也是这节课的学习任务，我们在摩擦力的教学中曾经重点讲过转盘上的木块和转盘相对静止一起做圆周运动的摩擦力方向，可以让学生通过小组内的交流完成木块的受力分析。
【袁国军】我们不用做动画设计，可以设计一个学生实验：让学生们利用身边的物品（书、笔袋……）设计实验感受离心运动，通过学生亲身感受体会圆周运动的向心力来源。
【孙慧】对，这样设计好，使学生在理解离心运动的基础上，又回归到生活中。
最终设计：
B组：拱形桥组。
课件展示交通工具（自行车、汽车等）过拱形桥。
问题情境：
质量为m的汽车在拱形桥上以速度v行驶，若桥面的圆弧半径为R，讨论与探究：
（1）画出汽车在最高点的受力分析图。
（2）分析汽车在拱形桥上向心力的来源。
（3）推导出汽车对桥面的压力。
（4）分析汽车安全通过在拱形桥最高点时的速度。
D组：离心现象组。
观看视频：转盘上的木块加速后的离心运动，讨论与探究：
（1）画出木块在转盘上作圆周运动时受力分析图，研究向心力的来源。
（2）转盘加速后，出现了什么现象？
（3）为什么会出现这种现象？（提示：可从木块所受合力与其做圆周运动所需要的向心力关系的角度思考）
（4）理解并解释教材的5.8—8图。
（5）同学们利用身边的物品（书、笔袋……）设计实验感受离心运动。
知识拓展：观看视频和图片（如图4），理解生活中离心运动的应用和危害。
片段三：一个练习的契机
学习后的评价是必要的，因此应该设置习题和物理情境检测学生的学习效果，但又不能枯燥地将学生置于题海之中。
原始设计：
（1）这节课你还想就哪些内容与其他同学交流？请在Moodle平台的聊天区交流。
（2）你还想和老师交流什么内容？请在Moodle平台讨论区给老师留言。
（3）还有的同学在论坛中提出了其他的圆周运动，我们课上没有进行分析，老师选出一些实例请同学们课下分析，并将结果上传，下节课继续讨论。
思辨与升华：
【徐兴旺】问题（1）的测试是为了让学生进行自测，学生可以通过自己和其他同学的交流弥补自己知识的不足。
【孙慧】利用Moodle平台和其他同学交流这样很好，但是学生的交流太过泛泛，不容易掌握重点，而且受到课堂时间的制约，恐怕效果不好。
【袁国军】这样的问题学生确实不好交流，往往很多学生都会认为自己听明白了就是理解掌握了，所以还应该设置明确的物理情境检测学生的分析能力。
【孙慧】在竖直面的圆周运动的分析中B组研究的是汽车过拱形桥的问题，我们可以将汽车过凹形桥最低点的情况让学生分析，检测学生的学习效果。
【徐兴旺】应要求每位学生独立完成，检验学生将实际问题转化为物理思维的过程，并把解答过程通过投影展示，规范学生的解答过程。
【孙慧】我们在课上只分析了一些典型的圆周运动，视频中还有很多圆周运动的实例，可以让学生课下继续分析。
【袁国军】这样又回归到生活中圆周运动，将课堂知识的学习过程前移后续起来，完整地展现了一个从生活到物理、再从物理到生活的过程。
【徐兴旺】还可以让学生将研究的圆周运动写成研究报告的形式在Moodle平台上，通过提交的作业，发现他们掌握不太好的地方，在下节课组织继续学习。
最终设计：
问题（1）：请同学们独立完成下面的习题：
公路在通过小型水库泄洪闸的下游时常常要修建凹形桥（如下页图5），也叫“过水路面”。汽车通过凹形桥最低点时，车对桥的压力是多大？设汽车质量为M。
问题（2）：你还对“我们生活中的圆周运动”视频中的哪些圆周运动感兴趣？请抽象物理模型并做出力学和运动学分析，以文件的形式上传到Moodle平台。
亮点提炼，整合优化——精彩之陈述
陈述环节时间只有不到8分钟，在这短短的时间内如何展现我们的设计理念，展现我们的特点，我们三个人围绕这点展开了讨论。
【袁国军】陈述的时间比较短，所以我们不必要面面俱到，必须重点突出，展现我们的亮点，不仅要突出我们的教学理念更要突出我们在信息技术与课程整合过程中的创新点。
【孙慧】是的，我们设计当中的一个突出的亮点就是基用Moodle平台实现了学生的分层次教学，学生在自己知识体系的基础上，选择了课题完成自我知识的建构，激励学生在信息化环境进行协作探究，并在协作探究过程中感悟方法、发展能力、形成新的认识成果，促进学生基本学习技能和信息素养，培养学生创造性思维。
【徐兴旺】还有我们引入新课时，让学生自己动手制作我们身边的圆周运动视频，这样在体验生活中的物理的同时，又可以将学生置于一个主动建构自己知识网络情境中，便于教学目标的达成，同时在课堂结束时，利用Moodle平台的交互功能，拓展了学习时空，将整个教学过程前延后续起来，形成一个整体。
在形成统一认识后，我们很快确定了陈述的内容，首先展现出我们这节课的设计理念——通过分层教学让每位学生都获得发展，通过合作学习让每位学生都在快乐中成长。然后展现我们在课程整合中的创新点和亮点——利用Moodle平台将网络、动画、文本等多种资源进行整合，产生聚焦效应突破教学的重难点，从而完成本节课的教学设计。
陈述答辩后，台下响起了热烈的掌声，评委老师肯定了我们的设计理念和整合点分析。我们三个人都很激动，因为这使我们最终踏上了国家会议中心的领奖台。
赛后感悟——心与心的沟通
【孙慧】有人说教学设计是一种遗憾的艺术，而将这种遗憾接近完美，则是我们每位教师所追求的。通过这次比赛我们感到网络教研团队的组织形式，极大促进了教师的发展。个人的教学设计展现了每位教师的特点，团队的教学设计则展现了集体的风采，在团队合作中，团队成员激烈讨论激发出智慧的火花，在思维的碰撞中不断更新教学观念，寻求开辟新的教学途径和方式。他山之石可以攻玉，团队互评是对我们团队教学设计的一次升华，不论是兄弟团队给我们提出的中肯建议还是我们评价的教学设计，都给我们提供了更多学习的平台。我们在虚心研究兄弟团队的评价的同时也吸取了其他团队的精华。将教学设计的每个环节都精心研究，促进学生学习方式的转变，发展学生的能力，将我们的教学设计最终接近完美。
篇6
新课程改革背景下的高中物理课堂教学注重多样化教学方法的综合应用，探究教学法属于其中一种创新型教学方法，目的是使学生主动参与到教学过程中，对物理问题进行深层次的探索和研究。探究教学法能够帮助学生形成发散性思维模式，激发学生的主观能动性，符合高中学生的整体认知过程，受到了教育教学工作者的重视。探究教学法在高中物理课堂教学中的应用，要求教师以教材为依据设置探究问题，组织学生开展合作探究活动，使学生亲身体验整个探究过程，验证物理问题的规律，以掌握新的物理知识，并学会综合运用物理知识解决新的问题。
二、探究教学法在高中物理课堂教学中的实践应用
（一）探究内容。学生已经在上一阶段的物理课程中了掌握了圆周运动规律的知识，以及表示圆周运动速度快慢的物理量，准备开始学习《匀速圆周运动向心力和向心加速度》课程中的物理知识。（二）探究任务。1.物体做圆周运动需要力的作用。2.当物体失去了做圆周运动需要的力时，会立刻沿着该点切线开始做直线运动。（三）探究过程。由教师根据学生个性差异将学生分成5个小组，每组选定1名组长作为发言代表，每组提出一种探究方案，经过教师指导后，确定以下三种探究方案：1.用一根比较结实的软绳，一端紧紧拴住一个小球，另一端用手抓牢，在一个光滑的水平桌面上慢慢抡动，使小球开始做圆周运动，此时体验手的用力情况和小球的受力情况，当松开软绳时，观察并记录下小球的运动情况。2.乘坐一次出租车，在出租车到达红绿灯路口右转弯时，体验自己的身体状态，记录下出租车的运动情况，并说明为何会有这种现象发生。3.将一根软式排球放在一个布袋中，用一根绳子紧紧将布袋扎紧，和小组队员来到学校空旷的操场上完成一次游戏。一名学生抓住绳子使软式排球开始圆周运动，其他学生站在不同位置，当这名学生松开手中的绳子时，看看哪位学生能够用手接住软式排球，思考接住软式排球的学生所站位置和松开绳子的学生所在位置存在怎样的关系。（四）探究结果。1.全部学生的记录认为当松开软绳后，小球不再做圆周运动；一部分学生的记录认为松开软绳后小球开始做直线运动；还有部分学生的记录认为当手拉住软绳使小球做圆周运动时，软绳绷得非常紧，小球运动越快时绳子绷得越紧。2.全部学生的记录认为自己的身体会往出租车转弯的相反方向倾斜，部分学生在解释这个物理现象时认为是自身的惯性所致，该现象说明当出租车转弯时，身体有开始做直线运动的表现，如果用手拉住车内扶手或者依靠车门时，身体才会和出租车一起做右转弯运动。3.部分学生记录自己接到了软式排球，是因为自己所站位置和放开软式排球的位置相连在圆周运动切线上，但还需进一步验证。
三、探究教学法应用于高中物理课堂教学中的有效性
从《匀速圆周运动向心力和向心加速度》探究教学案例中可以看出，教师参与探究活动非常少，只是起到一个引导的作用。学生基本上自主完成了探究方案的设计和整个探究过程，教师在选择探究方案时给予了一定指导。教师没有对学生提出任何要求，也没有告诉学生应该怎样设计探究方案，但学生参与探究的积极性很高，通过了自己亲身体验、仔细观察和认真记录，可以发现探究活动中的各种物理规律。在此次物理探究教学活动中，学生自主设计探究方案，开展分组讨论的机会较多，注重的是学生亲身体验的学习过程。由此可以看出，探究教学法在物理课堂教学的应用，强调的是学生自主制定探究计划，分组合作讨论，动手完成实验，记录相关数据的整体过程。当学生被探究内容吸引时，完全有能力通过大家的智慧共同完成探究任务，教师给予一定指导即可。通过此次教学实践可以发现，探究教学法在高中物理课堂教学中的应用，注重的是充分激发学生对物理问题的兴趣，使学生自主完成探究的整个过程。虽然学生在探究过程中或许会碰到困难，需要教师给予相应指导，但学生还是能够从探究活动中学习到很多教材上没有的知识内容。从教学效果来说，学生亲身体验物理实验远远比教师枯燥无味地传授物理知识更加令学生信服，学生能够深刻理解从物理实验中获得的新知识，很愿意自己尝试完成实验，记录数据结果并拟出结论。如果教师采用传统的教学方法一味地向学生灌输物理知识，学生不但不能对其内容的真实性和正确性提出任何异议，长此以往还会遏制学生创新思维的发展，抹杀学生丰富的想象力。因此，高中物理课堂教学要积极采用探究教学法，使学生在自主探究的过程中充分展现个人创意思想，尤其是一些平时物理成绩并不突出的学生，很可能会挖掘出其内在潜力，使其对物理问题有更多的独特想法，如果这些学生能够在探究活动中得到关注和肯定，会有助于增强其自信心，进而会对物理产生积极的情感，从而有效提高物理成绩。
综上所述，探究不仅仅是一种有效的教学模式，更是开展科学研究的重要方法之一，自主探究更符合人们思考问题、解决问题的思维过程。探究教学法在高中物理课堂的应用，可以激发学生强烈的求知欲望，提高学生动手实践操作的能力，培养学生的创新思维意识，从根本上提高物理教学质量。
作者:曾劲松 单位:福建省平和第一中学
参考文献：
[1]王军晖.新课程下高中物理实验教学自主探究模式的构想与实施[J].物理实验,2007,01:27-30+38.
[2]柳小伟.浅析探究性学习模式在高中物理教学中的应用[J].科教文汇(下旬刊),2007,09:118+124.
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一、物理练习题的类型
1.问答题。问答题是指答题者依据所掌握的知识与技能，对所给问题采用简单的口头言语或书面文字回答的练习题。这种类型的练习题对训练学生合乎逻辑地阐述物理的本质问题，培养学生准确地运用言语和文字表达自己的思想具有重要作用。
2.判断、选择题。判断题是指对给出的某个命题，要求答题者根据物理概念和逻辑做出肯定或否定结论的练习题。选择题是指在陈述某一问题之后，要求答题者在给出的若干备选答案中做出选择的练习题。判断题和选择题的特点是概念性强、逻辑性强，常常用来澄清一些似是而非的认识，有利于帮助学生正确地理解物理概念、掌握物理规律，提高思维判断能力。
3.实验题。实验题是指答题者根据已经掌握的知识和实验技能，或独立地设计实验方案，或独立地完成实验操作、处理实验数据，完成给定任务的练习题。实验练习对培养学生的观察、实验能力和分析问题的能力，培养学生手脑并用、理论联系实际的学习习惯，以及培养学生的创新意识和能力都具有重要意义。
4.计算题。计算题是指以定量计算为主来解答物理问题的练习题。计算题一般可以分为简单计算题和综合计算题。简单计算题是指研究问题的物理过程和物理模型比较单一，运用的物理概念、规律也比较少，这类练习有利于训练解题的基本功。综合练习题是指研究问题的物理过程比较复杂，物理现象涉及多方面的性质。需要抽象出多个物理模型，灵活运用多个物理概念、规律和方法才能解决的练习题，这类练习对加深理解知识之间的联系，培养学生分析、综合和灵活运用知识的能力以及发展学生的高级思维能力，都具有较好的作用。
二、物理习题教学的基本要求
通过物理习题课的教学，可以帮助学生巩固、深化和活化知识，发展能力，也可以对学生的学习结果进行检测。因此。教师应该根据课程目标及学生的学习需求，合理规划，精心设计和灵活实施物理习题教学。
1.习题课教学要有计划性、目的性和连贯性。习题选编要根据教学的具体阶段，统筹安排。学生的学习是一个长期、渐进的过程，所以物理练习教学应该在不同的阶段有不同的要求。例如，在日常教学中，新授课的练习以及课后作业应以巩固新知识，形成初步技能，培养学习兴趣和建立学习信心为墓本目标。因此，练习应该选择一些辨析概念，运用概念规律解决简单问题的习题为主，不应该立即加深和扩展，更不能为中考或高考搞所谓的“一步到位”。在一章或一个模块教学之后，根据章节之间知识结构整合的需要，可以增加一些小综合类型的题目，以促进知识结构的形成和知识的深化与活化。在学期总复习或高考复习时。则应当逐渐增加难度大，增加一些综合性高的练习题。总之，练习教学要求每个学期、每个单元、每一章节都要有明确的目的和前后连贯的计划。
2.例题要具有典型性、针对性和启发性。所谓例题的典型性，是指习题的选择应能充分反应物理概念、规律的本质特征。习题的深度和广度要准确反映课程标准的要求。习题要能够反映分析和处理物理问题的一般方法。习题本身不宜过多，可用一题多变的方法，不断改变条件，逐步引申。所谓针对性，是指习题的难易要针对学生的知识和能力水平，针对学生在解答时容易产生的错误和问题。所谓的启发性。是指习题选编要从思路上和方法能够启发学生举一反三，掌握解决同类问题的一般思路与方法。
3.教给学生解题思路和方法。因材施教。习题课的教学要防止学生养成死记硬背、乱套公式、凭空想象的不良习惯。耍教给学生分析和解决问题的思路和方法，使学生养成科学分析问题的习惯。习题课的教学还要注意针对不同程度的学生提出不同的要求，进行不同的指导。大多数学生，应该注重基础性练习。夯实基础知识和基本技能。那些成绩突出的学生，可以尝试做一些竞赛题目，以激发他们的情趣和挑战他们的思维。
三、物理习题教学的主要环节
1.复习相关知识，明确教学目标。一般来讲，习题课的开始环节要对物理概念、规律以及方法进行简要的复习。复习可以采用不同的方法，如单纯的知识梳理和以练习带复习的方法。无论采用什么方法，都要简明扼要，紧密围绕习题课所需要的知识与方法。然后明确本节练习课的目标，激发学生思维。例如，高中物理“生活中的圆周运动”习题课，在复习了有关匀速圆周运动的概念与规律之后。就应该向学生明确本节课的目标，即运用匀速圆周运动的知识解决生活中的圆周运动问题。
2.教师解题示范。这个环节主要是教师向学生示范问题解决的方法与步骤。教师应该精选典型的、具有普遍意义的习题作为范例，设计好如何向学生做解题示范。在解题示范的内容包括：认真分析题意，弄清条件和要求，找出解题所需的知识与方法，形成解题的基本思路和方法，最后列出规范的解题格式。需要特别指出的是，教师在示范具体的解题步骤之前，应该先让学生从总体上了解该题解决的基本思路或大致方法，否则学生只能盲目的跟随教师示范的解题步骤而处于被动的学习状态，解题示范也不可能获得好的教学效果。
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所谓平衡状态，是指物体不受力或所受合力为零，处于静止或匀速直线运动状态。做简谐运动的物体，平衡位置的确切含义应为物体所受的回复力为零的位置：如水平弹簧振子处于弹簧无形变的位置，单摆摆球（摆角小于5°）处于最低点的位置。
单摆的摆球在最低点时，受绳子拉力和重力作用，这两力的合力提供做圆周运动的向心力，沿半径指向圆心，不为零。小球不是处于平衡状态，但提供小球做简谐运动的回复力是重力沿切向方向的分力，在该位置时回复力为零，我们就称这个位置为平衡位置。所以，做简谐运动的物体在平衡位置不一定总处于平衡状态。
如右图所示，所谓“平衡位置”就是单摆的摆球在机械振动的过程中回复力为零的位置，而不是所受合外力为零的位置。单摆摆球沿圆弧运动时，重力沿圆弧切线方向的分力是回复力，而不是重力和绳的拉力的合力。任何振动的物体通过“平衡位置”时并不一定处于“平衡状态”。重力G的两个分力如图所示。G1=Gsina=mgsina，G2=Gcosa=mgcosa。正是沿运动方向的分力G1=mgsina提供了回复力。关于单摆平衡位置的命题点如下：
1 对概念的理解
例1、下面关于单摆振动过程中，摆球运动到平衡位置时的说法中正确的是（ ）。
（A）摆球一定处于平衡状态且所受合外力为零。
（B）摆球在最低点时速度最大，且每经过最低点一次速度方向由指向平衡位置变为背离平衡位置。
（C）摆球平衡位置的向心加速度和回复力产生的加速度是同一个概念。
（D）摆球重力沿弧线切线方向的分力是回复力，在平衡位置回复力为零
解析：平衡状态指匀速直线运动或静止状态，而平衡位置是单摆的摆球在机械振动过程中回复力为零的位置，不是所受合外力为零的位置。单摆在平衡位置由于速度不为零，据圆周运动规律知合外力不为零，选项A错；摆球在最低点时速度最大，每经过最低点一次速度方向由指向平衡位置变为背离平衡位置，选项B正确；摆球在平衡位置时绳的拉力和重力的合力产生向心加速度而回复力产生的加速度是重力沿圆弧切线方向的分力产生的，不是同一个概念，选项C错、D正确。
点评：本题关键是要理解平衡状态和平衡位置的区别和联系。
2 平衡位置物体的受力分析
例2、如图，把单摆的摆球从平衡位置拉离到某一位置，此时摆线与竖直方向成a角，将摆球由静止释放。已知摆线长L，摆球（视为质点）质量为M，当摆球摆到平衡位置时，摆线的拉力多大？
解析：如图所示，摆球由最高点摆到平衡位置时，据机械能守恒有MgL（1-cosa）=■MV2，解得MV2=2MgL（1-cosa）；又据圆周运动规律F向心力＝m■有F-Mg=■；解得：F=Mg（3-2cosa）。
点评：由于物体做圆周运动，所以物体在最低点合力不为零，但沿圆周切线方向分力为零。
3 在某一位置往复摆动的角度很小，隐含物体做简谐振动
例3、如图所示，abc为固定在水平面上半径R＝1m的一段竖直的光滑圆弧轨道，b点为最低点，O为圆心，弧ac的长s=0.16米，现将一球由c点静止释放（把球视为质点），则它第一次运动到b点所用时间为多少？（g=9.8m/s2）
解析：由圆心角和弧长的几何关系知∠oc=■×360°=■×360°=9.17°，即∠cob=4.58°。由于∠cob＜5°，所以摆球所做的摆动为简谐运动。摆球第一次运动到b点所用时间t=■T=■×2π■=■×2π■=0.5s。
点评：单摆相对圆心所对的圆心角一般不超过10度。
4 平衡位置的合外力
例4、振动的单摆小球通过平衡位置时，关于小球受到的回复力及合外力的说法正确的是（ ）。
A．回复力为零；合外力不为零，方向指向悬点
B．回复力不为零，方向沿轨迹的切线
C．合外力不为零，方向沿轨迹的切线
D．回复力为零，合外力也为零
解析：由于单摆做圆周运动，所以在最低点回复力为零但合外力不为零，在平衡位置的合外力指向圆心。答案为A。
点评：做曲线运动的物体轨迹在速度与合外力之间。
5 关于单摆容易出现的几个错误认识
5.1 摆角是从平衡位置算起一侧的最大角度，而不是两侧的角度。
5.2 “秒摆”的摆长约1米、周期2秒，有时容易当成1秒。
5.3 单摆静止时停于“平衡位置”，即受力平衡的位置，当单摆摆动起来后再通过“平衡位置”时，由于做圆周运动，所以此时合力充当向心力，受力不再平衡。
5.4 由于单摆做圆周运动，所以此时合力充当向心力，受力不再平衡；运动过程中合外力不指向圆心（平衡位置除外）。
5.5 测量单摆周期是从平衡位置开始计时，而不是从最大位置开始计时。
6 与平衡位置组和的习题
例5、如图所示，在O点悬挂一细绳，绳上串着小球B，并能顺着绳子滑下来，在O点正下方有一半径为R竖直的光滑圆弧轨道，圆心的位置恰好为O点，在弧形轨道上接近b有一小球A，令A、B两小球同时开始无初速释放，球A、B体积忽略。假如A球第一次到达平衡位置时正好能够和B球碰上，求B球与绳之间的摩擦力与B球重力大小之比？（g=9.8m/s2）
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1 “活动单”导学教学容易存在的问题
“活动单”导学教学模式立足于“先学后教、以学定教”的教育理念，力图将学生以往的被动式学习转化为在主动探究中建构认知，这样的出发点是好的，但是在实际操作中，因为教师在理论认识和实践经验上的不足，容易导致导学案教学效率偏离预期，问题主要体现在如下几个方面.
1.1 学生的自主学习难以落实到位
笔者从教学经验来看，用活动单组织的课堂教学有很多学生的课堂表现不佳，为什么？由于种种原因他们在课前没有进行充分地预学和思考.
“活动单”导学教学的有效开展立足于学生能在课外积极进行自主学习，而学生繁重的课业负担是这一点无法达成的关键原因.此外，自主学习的进行还包括学生在课堂上的各项活动，这需要借助很多教学资源，而教师的课堂设计没有与之匹配，也在很大程度上影响了学生的自主学习和自主思考，使得学生的互动不能流畅进行，这也直接导致课堂效率低下.
1.2 “活动单”导学作用的缺失
纵观当下的“活动单”导学模式组织的物理课堂教学，有相当一部分老师将活动单当做课堂练习使用，教师在处理完 “导学提纲”之后，就引导学生处理“课堂训练”，并进行解析思路的讲解，将新授课转化为习题课.整个课堂立足于“活动单”的问题（习题），只注重于知识的讲解和习题的解析，而忽视学生对知识探究过程的体验，忽略学生科学方法的培养，这完全违背了新课改的理念.
1.3 小组活动流于形式
小组学习是班级授课制中兼顾个性差异的有效教学手段，在小组内，学生之间相互研讨，相互帮扶，共同成长.“活动单”导学也应该细化任务的完成指导，而实际情况如何呢？
我们的班级内部学习小组组建非常随意，或者说并没有精细化分组（如各门学科的学习小组是同一个），成员能力水平层次缺乏考虑，小组分工也不够明确，更没有组际交流，并且小组活动的时间也很少，因此很多学生没有在小组互动中获得认识的进一步提升.这种流于形式的小组活动是对课堂时间的浪费，同时也是对学生学习激情的一种摧残.
2 优化策略研究
如何应对教学实践中所暴露出来的问题呢？笔者认为应该积极回归“活动单”导学教学模式的本质，即积极转换师生角色，教师由以往的灌输者变成教学活动的策划者和推动者，学生也应由接受者转变为具有独立自主意识的探究者.同时课堂也不能仅仅被定为为学生的训练场，而应该演变为师生积极互动，相互协作，共同发展的场所.具体的操作有以下几点.
2.1 科学编写“活动单”是教学的前提
教师在编写活动单时，要充分理解教学内容，立足于学生的知识基础和认知习惯，有效整合已有教学条件，系统化、标准化地设计活动单.其具体内容包括：学习目标、自主学习、课堂活动、课堂训练、课堂总结和反馈等等，尤其是在教学难点的处理上要细化，充分发挥活动单的“导学”作用.
例如，“生活中的圆周运动”教学，针对“火车拐弯”这一教学难点，可以这样来设计“活动单”.
活动1 图1所示为玩具四驱车的轨道，请和有经验的同学交流一下，什么力提供四驱车在拐弯处运动的向心力？
活动2 光滑的漏斗内壁，一个小球在其侧壁做水平面上的匀速圆周运动（如图2所示），什么力提供向心力？
活动3 火车车轮有什么特点？请描述其在轨道上行驶时，车轮与铁轨间有怎样的关系？
活动4 火车轨道如果是水平架设，那么什么力来提供向心力？这会带来什么结果？怎样改进？
活动5 请分析场地自行车赛道（如图3所示）倾斜的原因.
对应难点，就要依托学生的知识基础和生活经验来创设情境，上述活动1源于大多数学生童年的最爱，对部分对此没有经验的同学，活动单以图片的形式进行适当地引导，更重要的是提醒学生在相互讨论中明确模型――轨道对车体的挤压提供向心力；活动2是刚刚所学内容的复习，同时也是火车拐弯直接的模型对应――重力和轨道支持力的合力提供向心力；活动3和4都是引导学生对新课内容的一种自主探究；活动5则是引导学生在相对开放的问题中进一步理解相似模型中的向心力来源.
2.2 协调好“导”与“学”的关系
“活动单”导学教学模式下，教师的“导”与学生的“学”都不可或缺，我们在教学设计和活动组织上，应该协调好两者之间的关系.
例如，“生活中的圆周运动”很多模型取材于学生的生活，教师的“导”更多地借助导学案的使用，引导学生进行规范化的受力分析和模型构建，对于相关难点提供铺垫式支架让学生能更加轻松地在自主学习中突破难点.在这一节内容中，学生的“学”主要就是针对“火车拐弯”、“拱形桥”等模型进行系统的受力分析，以及积极的思维迁移，将“火车拐弯”与“水平路面的汽车拐弯”、“漏斗侧壁小球的圆周运动”等模型进行对比，明确隐藏在其中的异同点；将“拱形桥”模型进一步推广到“近地卫星”模型，为后续学习做好铺垫.在这一系列“学”的过程中，学生的迁移能力获得提高，同时对物理情境进行图形表征和数学表征的能力也得到培养.
2.3 优化课堂的多维互动
有效的课堂是师生之间、生生之间、生本之间多维互动的结果，师生互动是知识传递的过程；生生互动是情感碰撞的过程；生本互动是知识沉淀和准确化的过程.我们的“活动单”导学模式下的高中物理教学应该注重课堂上多维互动的优化.
例如，“生活中的圆周运动”中可以就“四驱车模型的拐弯特点”引导学生进行讨论和交流，这是小组同学交流时很好的素材，有过经验的发烧友能侃侃而谈，未曾接触的同学则在交流中明确模型的特点.同时由实物到模型，再由模型拓展到相似的模型，这就使学生在彼此交流中互相启发，促进知识的迁移，进而形成认知.
2.4 有效评价和反思是教学的升华
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论文关键词：《万有引力理论的成》就教学设计
1、了解万有引力定律在天文学上的重要应用。2、掌握应用万有引力定律计算天体质量的两种方法。3、理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法。（二）过程与方法1、通过万有引力定律推导出计算天体质量的公式。2、了解天体中的知识。（三）情感、态度与价值观体会万有引力定律在人类认识自然界奥秘中的巨大作用，让学生懂得理论来源于实践，反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点
教学重点
根据已知条件求天体质量。
教学难点
根据已有条件求中心天体的质量及解决天体运动的思路与方法。
教学方法
教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、总结规律。
教学过程
知识回顾：
1、物体做圆周运动的向心力公式是什么？分别写出向心力与线速度、角速度以及周期的关系式。
2、解决匀速圆周问题的一般思路是什么？
3、万有引力定律的内容是什么？如何用公式表示？
4、重力和万有引力的关系？
引入新课
师：阿基米德在研究杠杆原理后说了一句振奋人心的话：“给我一个支点，我可以撬起地球！”同样给你一个天平，能否称出地球的质量呢？
生：不能。
师：地球的质量不能用天平直接称量，那么用什么办法才能称出地球的质量呢？
新课教学
一、科学真是迷人--------称量地球的质量
1、教材上提供了一种称量地球质量的方法，我们一起去看看是如何称量地球质量的？
引导学生阅读教材完成下面问题
（1） 推导出地球质量的表达式初中物理论文，说明卡文迪许为什么能把自己的实验说成是“称量地球的重量”？
（2）表达式成立的依据是什么？
2、思考：利用万有引力的知识还有没有其他方法能够计算出地球的质量？
帮忙：（同学讨论完成）
某同学根据以下条件，想要计算地球的质量。已知引力常量G，月球绕地球公转的半径为 r ，月球绕地球公转周期为T ，你能帮助他计算出地球的质量吗？
提示：（1）月球在做什么运动？
（2）解决这类运动的思路是什么？
3、总结：求解地球质量的方法：
方法1：若不考虑地自转的影响，地面上物体的重力等于地球对它的引力。
方法2：若已知地球一卫星的轨道半径和线速度、角速度或周期其中之一，也可求得地球的质量。
练习1：
算地球的质量，除已知的一些常数（G,g)外还须知道某些数据，现给出下列各组数据，可以计算出地球质量的有哪些组：
A. 已知地球半径R
B. 已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和线速度v
C. 已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期T
D. 地球公转的周期 及运转半径
通过对上题D项的分析引导学生实现知识的迁移中国知网论文数据库。从而把求解地球质量的方法推广到求解其他天体的质量。
4、知识迁移：
受到地球质量求法的启发，能否求出太阳、月亮等其他天体的质量呢？如果能求，需要哪些已知条件？如何求？
学生讨论完成上面问题。
5、小结：求解中心天体质量的方法：
方法1：表面重力加速度法：
若已知天体表面的重力加速度与天体的半径，可利用万有引力与重力的关系求得。
方法2：环绕天体法：
若已知天体一卫星的轨道半径和线速度、角速度或周期其中之一，可利用万有引力与向心力的关系求得。
提醒：
1.利用上述方法求天体质量时，只能求中心天体的质量，不能求环绕天体的质量。
2.在求天体质量时，地球的公转周期、地球的自转周期，月球绕地球的运行周期可做为已知条件用。
练习2：
A、B两颗行星，质量之比为MA/MB=p半径之比为RA/RB=q初中物理论文，则两行星表面的重力加速度为（ ）
A、p/qB、pq2 C、p/q2D、pq
练习3：
某一绕月卫星的轨道半径为r，周期为T，月球的半径为R，求
（1）月球的质量M为？
（2）月球的密度ρ为？
（3）若该卫星贴近月球表面飞行，则月球的密度ρ为？
二、发现未知天体
学生通过阅读教材，阐述海王星、冥王星的发现过程。
三、考题回顾
宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球。经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时的初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为 L.已知两落地点在同一水平面上。
求（1）该星球表面的重力加速度g。
（2）若该星球的半径为R，万有引力常数为G，求该星球的质量M和密度ρ
四、课堂小结：
1、如何求解天体的质量。
2、运用万有引力定律解决天体问题的一般思路是什么。
五、作业：
1、完成教材课后习题。
2、完成练习册23、24页习题。
六、板书设计：计算天体的质量（只能计算中心天体的质量）
（1）表面重力加速度法
万有引力理论的成就（2）环绕天体法
发现未知天体：海王星、冥王星的发现