4. 圆周运动与人类文明（选学）ppt配套的教学设计及说课稿

第二章

圆周运动

4．《圆周运动与人类文明》教学设计

单位

绵阳实验高级高中 作者

何连辉

一、教学目标

1、搜集、列举实例，指出圆周运动在人类文明进程中的广泛应用。

2、认识到圆周运动对人类文明发展的重大影响。

3、欣赏人类研究、开发应用圆周运动的智慧，自觉关注圆周运动的规律与日常生活的联系。

二、分析

（一）教材分析

本节教学内容具有很强的人文色彩，故教学方法也不应与通常的物理课一样。建议首先布置学生预习课文并查找资料。有条件的学校可组织学生参观博物馆，然后每位学生写出相关的论文并在课堂上展示、交流。论文题目可以是：“我国古代发明中的圆周运动”

、“圆周运动对我国社会发展的影响”

、“圆周运动与科学实验”

、“现代文明中的圆周运动”等。

（二）学情分析

学生在刚学完比较抽象的匀速圆周运动的规律后，急需一次真正的实践去更深刻的理解匀速圆周运动的规律，教材安排圆周运动与人类文明一节，正好满足了学生的这一要求。通过本节课的学习，使学生学习物理的兴趣和动力得到提高，并对物理与社会、物理与人类文明的关系有进一步的体会。

（三）教学重点

1、了解圆周运动对人类文明的重大影响。

2、理解过山车的原理和环形立交桥为何外侧高内测低的原因。

（四）教学难点

了解论文的书写要求和一般格式。

（五）教学方法

多媒体

交流讨论

归纳总结

（六）教学准备：

1.教具：钻木取火图片；记里鼓车图片；自动车床图片；回旋加速器图片；离心机图片；环形立交桥图片

2.多媒体：陶器制作视频；水车视频；蒸汽机视频；车床视频；机器人视频；陀螺视频；游乐园中的圆周运动视频；旅游、体育、杂技中的圆周运动视频。

（七）教学时数：1课时。

三、教学过程

新课导入：

播放视频：2007年春节联欢晚会杂技 集体空竹·俏花旦

在古代乃至现代，人们都很崇尚圆周运动，因为在大家的眼中，有太多的自然现象与圆周运动有关。在人类发展的历程中，应用圆周运动的发明和创造对推动社会进步起到了十分重要的作用。今天我们就来欣赏圆周运动对人类文明发展的贡献。

新课教学：

第一小组学生展示论文“我国古代发明中的圆周运动”，并与其他同学交流。

教师：

1、

钻木取火：

火的利用是人类社会文明进程中的重要里程碑。钻木取火是通过转动木棒与木块摩擦发热，直至引起燃烧。这是早期人类利用圆周运动的一项发明。（播放幻灯片）

2、

车轮的发明：

5000多年前我们的祖先就已经发明了车轮。车轮的发明使人类开始走出肩挑、背扛的时代，为大量利用畜力开展远距离的运输和商贸活动创造了条件。

车轮第一次把圆周运动和直线运动联系起来，这是一个伟大的发明。（播放幻灯片）

3、

陶器的制作：

陶器是古代文化的重要象征。5000多年前我们的祖先就能利用圆周运动的道理，制造出精致的陶器制品。（播放陶器制作的视频）

4、机械能的利用：

水轮的发明推进了人类利用自然界机械能的历史，利用水轮获得动力的水磨、水碓、水碾和水车展示了灿烂的古代文明。（播放水车视频）

第二小组学生展示论文“圆周运动对我国社会发展的影响”，并与其他同学交流。

教师：

1、

蒸汽机的发明：

圆周运动的应用解决了蒸汽机技术中近一个世纪的困惑。没有圆周运动的应用，蒸汽机就只能停留在往复运动状态，不能成为原动力，人类社会就不会有产业革命。（播放蒸汽机视频）

2、自动车床、万能工作台的出现：

在工业化过程中首先是机械化的实现，没有圆周运动的基础理论就不可能设计和制造齿轮和轴的机构，没有齿轮和轴就不可能有各种大型的、精密的、专用的或通用的机器，更不可能有金属切削机床、矿山机械、化工机械、能源机械、交通机械、仪器仪表和医疗卫生机械，也不可能有发电机、电动机。离开齿轮和轴的传动链，任何一部机器都会变成一堆废铁。可以说，没有圆周运动就没有机械化和工业化。(播放自动车床视频) 3、机器人的使用：

即使在信息技术、数字技术越来越发达的当代，充分利用圆周运动仍然十分必要。机器人的使用，代替了人无法完成的劳作或探险。近十几年来，机器人的开发不仅越来越优化，而且涵盖了许多领域，应用的范畴十分广阔。大到太空开发、月球车、深海探测器、海洋石油开采、航天飞机机械臂等，小至微型手术机械、生命监测仪等。军事上的用途更是日新月异，从拆弹器、清除地雷器到无人驾驶飞机、战车，有人甚至预测未来战争可能如星球大战一样，是机器人的战争。至于工业、农业、遗传生物产业、医学、文化产业、电讯业、能源开发，都将因机器人的大量登场而出现产业革命。（播放蜘蛛形机器人视频）

第三小组学生展示论文“圆周运动与科学实验”，并与其他同学交流。

教师：

1、

粒子物理和核物理实验：

在近代科学研究中需要加速粒子，回旋加速器是进行粒子物理和核物理研究的一种设备。带电粒子在磁场中做圆周运动，再经电场多次加速，就可以获得很高的速度。

除回旋加速外，还有质子加速器、重离子加速器，他们大都利用圆周运动的原理。（播放幻灯片）

2、

航天技术：

火箭靠什么进入预定轨道？导弹靠什么击中目标？靠高速旋转的陀螺来控制轨道方向。

人造卫星绕地球做圆周运动时还有自转运动，卫星在轨道定点和返回过程中都需通过发动小火箭改变圆形轨道。（播放陀螺仪视频）

3、

生命科学：

21世纪是生命科学的时代，各种生命体的基因图谱测序和解读是现代生命科学研究最基本的任务。高速或超高速离心机是基因提取中的关键设备，超高速离心机转速达80000r/min，不仅要求回转台具有极高的中心对称性，而且要在真空状态运行。（播放幻灯片）

第四小组学生展示论文“现代文明中的圆周运动”，并与其他同学交流。

教师：

1、

圆周运动与道路交通：

园是对称性最好的平面结构，从圆心到圆周的任意一点距离都相等。建筑学家把这种空间特性广泛应用于现代化大都市的结构设计中，如环形通道、环形地铁、环形立交桥、螺旋形引桥等，以加强人流、车流密集的都市中心向四周辐射的能力，改善城市的交通环境，提高城市居民的生活质量和工作效率。（播放幻灯片）、

问题思考：环形立交桥为什么外侧高于内侧？

2、

圆周运动与旅游：

大城市的电视塔、高层酒店往往利用自己的高空优势设计旋转餐厅，顾客静坐转椅，品茶饮酒，会客交友，还可以环视全城美景。这些已成为现代化都市旅游文化的一大路亮点。（播放旋转餐厅视频）

3、

圆周运动与游乐设施：

圆周运动被广泛应用于现代游乐设施中，为人们提供了丰富的文化享受。（播放欢乐谷视频）

问题思考：过山车运动到圆弧轨道最高点不脱离轨道的条件是什么？

4、

圆周运动与体育：

圆周运动在体育、杂技、舞蹈设计中占有重要地位，许多高难度动作如链球的快速旋转、花样滑冰中令人眼花缭乱的舞姿都是基于圆周运动的原理。（播放链球比赛和花样滑冰视频）

四、板书设计：见PPT插件

五、课后作业：调查你所生活的城市那些设施应用了圆周运动的原理。