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圆周运动教案范文1
一、课堂教学教师的“背课”现象
所谓“背课”，即是教师以完成所谓教学任务，课堂不出差错，顺利进行为目标，参照备课教案，不给“意外”留机会，不管学生的课堂状态如何的背教案教学过程。笔者在公开课和示范课中经常感觉到这种“背课”教师的存在。
听一节《匀变速直线运动规律应用的解题方法》归纳习题课，教师先复习回顾了匀变速直线运动的规律和推论，针对不同的运动情境，归纳出5种解决匀变速直线运动的解题方法，用8个例题分别对应的进行了说明和巩固，一节45分钟的课，教师上得从容淡定，滴水不漏，语言简洁明了，教学容量很大，学生非常配合的安静的听着，寂静的课堂上回荡着教师悦耳的声音。下课铃声响起的前几秒钟，教师如期的结束了教学内容。
看似完美，无可挑剔的一节公开课，因为没有给学生活动空间，从而也没有课堂互馈的教学过程。教师在课前做了充分的教学内容备课，课堂上依据教案进行了“背课”。笔者认为因为“背课”，这位教师的课就上得失去了灵性；因为一切都是预设的，师生因此失却了新的兴奋点而缺乏课堂智慧的挑战，课堂如自动化程序上的一条流水线，在教师沉稳的讲解中、在学生的静静接受中，没有掀起一丝涟漪，课堂失却了它应有的师生互动的活力。
二、增强课堂二次备课意识，构建及时互馈课堂是有效的应对策略
教师在课堂教学中的“背课”有多方面的缘由，教学任务重，教学进度紧迫；教师个人的教育教学素养，专业水平和是否把学生的发展放在教学的首位等都是导致教师在上课中出现“背课”现象的原因。
笔者高三复习曾上过一节《圆周运动中的临界问题》的公开课，课前根据圆周运动临界问题的特点精心准备了5个例题，涵盖了典型的竖直平面的圆周运动临界问题，水平面上的圆周运动临界问题等。在从物理模型理论上分析了竖直平面的圆周运动临界条件后，我在PPt上用一道练习来检查学生的听课效果。
例1：绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，水的质量？m=0.5kg，绳长l=60cm，g取10m/s2求：（1）在最高点水不流出的最小速率；（2）水在最高点速率v=3m/s时，水对桶底的压力.
这是一个非常明显的类似绳拉小球在竖直面内做圆周运动过最高点的临界条件问题，我请了一名男生上黑板来列式演算。学生上来后，看着题目很是焦虑，时而求助的看我一眼，时而把粉笔点在黑板上写不开去，当学生再次看我时，为放松他的紧张感，我调皮的问了他一句“干嘛老看我？”，全班的同学都笑了，他不好意思的小声问我“m是哪一个？”“你说呢？”我仍然笑着回答。他犹豫了一下，终于在黑板上写下。他回到座位上坐下，一切就像一段稍纵即逝的小插曲，学生的列式无可挑剔，课可以顺利的往下上了。然而，学生的犹豫却让我看到了问题，我微笑着对他说，“可以问一下你弄清楚究竟是哪一个m吗？”他竟摇摇头，“题目中就一个m，应该是它吧？”大概没想到我会穷追不舍，他有点不好意思，但仍实话实说了。我扫视一眼班上的其它同学，感觉到有必要利用一下这个小插曲：绳子上系着桶，桶里装着水，这同时是个“连接体”问题，“连接体”问题研究对象的确定一直是学生比较纠结的问题，我决定调整一下上课步调。我在黑板上画出绳吊着水桶的示意图，要求学生对桶、水从隔离和整体的对象角度针对问题逐个进行受力分析，列出过最高点时的临界条件式，通过对三个动力学关系式的比对，明确对象的确立在式中如何体现，最后我问刚才的那个男同学，根据问题（1），应是哪一个关系式呢，此时的他肯定的作出了正确的选择。到此，我一不做二不休，就这个例题提请学生思考还可以就临界问题进行怎样的设问？经过刚才的折腾学生的思维活跃起来，课堂真正属于学生了。
这节课后来我只上了两个例题，但我把握住学生的课堂反馈，进行有效的二次备课，及时调整教学步调，使课堂真正成为及时互馈的教与学的乐园。
三、如何实现有效的课堂二次备课，构建及时互馈的课堂教学
要实现有效的课堂二次备课，使课堂上出现出其不意的问题时，教师能及时迅速的作出反应，调整教学顺序，使课堂的“小插曲”能成为师生互动的灵动之光，笔者认为应从以下几个方面来实施。
首先，提高课前备课的实效性。备课体现了教师对教学内容的的再学习过程；是寻求最佳教学方法，传授知识的课堂设计过程；是结合学生学习实际，对教材要点重新构思及巧妙安排的再创过程。同时，形成备课是动态延伸的意识，对在目标达成的操作中，要有预设的调整、修正，对课堂新情况的随机应变，把课堂教学当作学生课堂学习的辅助手段，在备课时为师生的互动预留出一定的时间和空间，实现教学设计与效果的最优化，让教学效果在动态的课堂中生成。
圆周运动教案范文2
“生活中如何测量质量？”王亚平以提问的方式开始讲课。地面课堂的同学们有的说用天平，有的说用电子秤，还有人提到用“曹冲称象”的办法。但是，这些方法在太空失重的环境下都将“失灵”，那么航天员如何测体重？
王亚平用天宫一号上的质量测量仪现身说法。他们从舱壁上打开一个支架形状的装置，聂海胜把自己固定在支架一端。王亚平拉开支架，一放手，支架便在弹簧的作用下回复原位。装置上的LED屏上显示出数字：74.0，这表示聂海胜的实测质量是74千克。
王亚平向同学们解释，天宫一号中的质量测量仪，应用的物理学原理是牛顿第二运动定律：F（力）=m（质量）×a（加速度）。质量测量仪上的弹簧能够产生一个恒定的力F，同时用光栅测速装置测量出支架复位的速度v和时间t，计算出加速度（a=v/t），就能够计算出物体的质量（m=F/a）。
演示完质量测量，王亚平又取出一个物理课上常见的实验装置——单摆。王亚平沿切线方向轻推小球，奇妙的现象出现了，小球开始绕着悬挂点做圆周运动——而在地面对比试验中，需要施加足够的力，给小球一个较大的初速度，才能使它绕悬挂点旋转。
原来，这也是因为在太空中重力消失，小球在获得初速度后，单摆不会做往复运动而只做圆周运动。
接下来的陀螺试验显示，高速旋转的陀螺具有很好的定轴特性，在太空失重环境下，这一特性更加直观地呈现出来。
王亚平介绍说，高速旋转陀螺的定轴特性在航天领域用途广泛。在天宫一号目标飞行器上，就装有各式各样的陀螺定向仪，以精准地测量航天器的飞行姿态。
本次太空授课最令学生感到震撼的是失重环境下液体表面张力的演示。王亚平也吊足了学生们的胃口，用“见证奇迹的时刻”来引发更大期待。
她把一个金属圈插入装满饮用水的自封袋中，慢慢抽出金属圈，便形成了水膜。轻轻晃动金属圈，水膜也不会破裂。然后王亚平利用水膜造了一个大水球，并向水球内注入空气，在水球内形成两个球形气泡。随后，奇特的现象发生了，两个气泡各自游移，并未融合。
“王亚平在太空授课中所做的5项科学实验，‘瞄准’的是微重力环境下物体运动的两种特性——测质量、单摆运动以及陀螺的动态与静态实验，展示的是失重环境中的刚体动力学特性；水膜及水球实验，展示的是失重环境中液体表面张力作为‘主导因素’的奇异特征。”
在太空授课前夕，参与在轨科学实验演示论证的两位力学专家——中国科学院力学研究所国家微重力实验室副主任、研究员康琦和研究员赵建福，向《中国科学报》记者详细阐述了微重力科研的独特价值及其对人类未来的意义。
微重力科学涉及一个庞大的学科体系，这难免会让公众产生理解上的困惑。然而，提起“微重力”的另一个称谓——“失重”，大家则不会感到陌生了。对公众而言，此次太空科学实验授课无疑是一次新奇的体验和难得的科普经历，然而其背后蕴藏的对于我国载人航天工程的特殊意义，人们则知之甚少。
比如，航天器在飞行过程中，设备和燃料都涉及液体管理和热管理，特别是航天员生存所必需的氧气和水的供应，都离不开对液体形貌的控制。
“航天员出舱活动时需要对航天服内部的湿度进行控制，如果出汗产生的水蒸气导致航天服内部湿度过大，就会影响到宇航员的体能与动作。因此，这就须将水蒸气冷凝变成液体排掉，而气与液之间的界面在常重力与微重力情况下会有很大差异，需要我们认真研究。”康琦说。
事实上，在国外载人航天的发展历程中，尝试在微重力状态下进行科学研究一直贯穿始终，并且是重要内容之一。20世纪60年代，美苏展开太空竞赛，微重力实验成为两国角力的焦点，但这些研究成果大多处于保密状态。
此次太空授课活动，由中国载人航天工程办公室联合教育部、中国科协共同主办。其中，中国科协在参与总体方案制定与实施的同时，主要负责组织授课专家组、提出授课内容、编写教案脚本、准备课件等，同时负责协助天地演练。
在经过反复讨论并综合了各方面专家的意见后，授课专家组约定：太空授课要同中小学生常识与知识结构接轨，凡演示科学实验涉及物理学概念时，必须使用通俗语言表述，比如用“失重”而不用“微重力”讲解，使用“测体重”而不用“测质量”的说法……
圆周运动教案范文3
在教学过程中，教师要渗透网络思想，注意传统教学与现代网络环境下的教学有机结合，充分发挥网络优势，提高效率，提高学生兴趣，教养学生创造性，提高学生分析、解决问题的能力。
学生也要适应网络环境下的学习，培养自己主动获取知识的能力，增强自己想尽办法获得知识的意识。
内蒙古呼和浩特市第二中学是的一所重点中学,在区内外享有盛名，校领导在狠抓教学质量、学校管理的同时，颇有远见地在校园内配置了校园网，使学校成为全区唯一一所配置校园网的中学。作为二中的一名物理教师，我在使用校园网的过程中，深深感到网络环境中的教学对传统教学的冲击，下面谈一谈自己在这方面的体会。
随着知识经济时代到来和信息产业飞速发展，在我们的工作、学习和日常生活中，需要获得和处理的信息越来越多。这对教师和学校中处于学习阶段的学生来说，如何利用信息技术及校园网来应付和处理大量的信息，并能独立选择和评价信息质量，从而更高效地利用这些资源，将成为老师、学生必备的能力之一。所以，在教学中必须采用现代教育技术手段，充分利用计算机技术及校园网上丰富的资源，是我们推进素质教育不可缺少的手段和方法之一。作为一名教师，要敢干面对现实、迎接挑战、更新观念，从过去那种传统的“一本书，一支笔”的单一授课模式中解脱出来，改革教学方式，掌握计算机，了解校园网应是教师必备的条件，是时代所需，也是工作需要。要想适应现代教学，必须转变观念，这是问题的关键所在，也是行动的动力源泉。
为了更好搞好自己的工作，提高教学质量，我家里专门买了计算机，利用课余时间学习使用，同时学校为了推广使用校园网，对教师进行培训，我也是每课必听，利用所学，制作一些物理教学软件，大部分是先在家中作好，再复制到办公室计算机上的校园网中，自己上课时调出来，很方便。且也提供给同组的老师使用，别的物理教师也把自己的课件放到校园网中。与同行交流，听取别人意见，不断修改补充，使课件更加完善，这样工作效率倍增。自己利用课余时间已经自学了3dmax.2.5、几何画板、AUTHORWARE5.0等制图软件，但其中我比较偏爱3dmax2.5,因为它功能强大，是三维造型，更具使用价值，现在我已经制作了不少课件，如“力的合成”、“匀变速运动的加速度”、“碰撞”、“简谐振动”、“电磁感应”、“光学”．．．．．．节假日也利用计算机游览INTERNET网，访问一些教育网站，包括举办本次研讨会的主办单位“全国中小学计算机教育研究中心”的网站：nrcce..com 看一看有什么重要信息；全国的同行们正做什么？也 查看一下网上优秀的物理课件。现在回想起来，自己所下的功夫是值得的。每当看到学生们津津有味地欣赏自己所做的课件，入神地听老师讲解，学习物理兴趣越来越浓的时候，作为一名教师由衷地感到欣慰。万事开头难，但只要你跨出这一步，前面的路就会很开阔。
中学物理教学作为自然科学基础学科的教学，对全面提高学生的素质，特别是培养探索自然科学的能力，即提出问题、发现问题和解决问题的能力，具有非常重要的作用，因此，在教学过程中如何充分应用计算机技术，改革教学模式、优化教学方法和手段，对培养21世纪人才尤为重要。21世纪将是一个信息时代、网络世界，不懂网络将寸步难行，更会束缚学生能力的发展，只有懂得网络才会主动获取信息，提高自己成功的机会。因此在利用校园网教学的同时，教师应渗透一些简单的网络思想，培养他们的网络意识，这不仅是出于对学生未来发展的考虑，也是为让学生更有效地使用校园网打下基础。我有时在讲课过程中有意识说一下课件的制作过程，如何从校园网中调出来用的，也讲一讲校园网的构件和使用，学生们往往对这些都很感兴趣，表现出很高的热情，这正是学生真正参与进你的教学过程的表现，有的同学下了课后跃跃欲试，都想亲手试一试，亲自操作一遍，但出于保护设备的目的，我一般不让他们随便动，但学生们所表现出来的那种旺盛的求知欲，教师理应是给予表扬和肯定的。
课堂是学生获取知识最直接的场所，课堂教学是实现教师教与学生学的最主要途径，在有限的时间里，用现代教育技术手段可以高效率、高质量地将大量信息传递给学生，改变以往学生处于被动学习的状态。提高学生学习的兴趣，激发学生的求知欲，在掌握知识的同时综合能力也得到培养。
在传统教学过程中，老师要花较多时间写板书，特别是上课时写例题、画图用的时间较多。如在高三年级讲“滑块与小车相对滑动”专题时，得画许多物体运动过程示意图，找位置关系，教师累，学生也觉得繁杂，但如果相对滑动过程用计算机课件演示的话，过程就很清楚，只需将课前制作的文本、公式、图片等资料显示出来就行，且可以通过各种控制器，使过程缓慢演示，反应慢的同学也可以反复看，这样就可以起到事半功倍的效果，学生接受起来很轻松。特别是针对难以理解或难以想象的物理概念、模型通过采用多媒体课件，可以十分直观形象地解释、演示出来，被学生充分理解，做到难点突出，达到理想的教学较果。如：“力的合成”、“干涉、衍射”．．．．．．。用多媒体课件模拟物理现象、过程，可变抽象为直观，形象、生动、感染力强，有助于理解和记忆，培养学生分析问题、解决问题和抽象思维的能力。如：高一年级的学生在学习“简谐振动”这一节时，往往感到吃力，似乎听懂了，但一做题尽出错，原因是振动问题综合性强，弹簧振子振动过程中，变化快、变量多、较难掌握。通过演示“简谐振动”课件后，使振动过程放大、放慢，学生们得以仔细观察多个量的变化，而且在课件中不同鲜艳色彩的箭头把各个的大小、方向、变化都显示出来，教师边操作边讲解，明显感觉到讲起来轻松，学生听起来也轻松，课后的测验，成绩远远地优于前几届学生。
尤其是在复习课中，多媒体课件的较果更加明显，它可以做到重点突出，在短时间内系统地重复彼此有关的物理现象，使学生回忆快，记忆牢固，如在复习“圆周运动”过程中，可把水平面内的圆周运动，卫星运动及竖直面内的圆周运动，通过多媒体课件演示出来，可以讨论小球脱离轨道的条件及各种圆周运动问题中的最值问题。复习“碰撞”问题时，可以用课件来演示各种碰撞，这样大大提高了课堂效率，激发了学生们的学习兴趣，扩大了学生们的知识面，使物理教学进行得生动、活泼。
要想通过校园网上好物理多媒体课，备课是基本环节，备课质量的好与坏直接影响着授课的成败，传统的备课方式，围绕着教学大纲、教科书、参考书形成教案，基本上是文字工作。将计算机技术带入课堂教学与实验教学时，备课观念需要更新。首先，你得合理科学地组织教材，相关的知识要尽可能联系在一起，形成完整的体系，知识要联贯，思维性要强，更多的精力应放在如何引导学生观察现象、发现问题、解决问题、归纳总结规律上。同时由于大量的教学内容，以计算机、图、文、声的形式表现出来，教师以书面处理文字的工作明显减少，伴随而来的是了解计算机、网络、平台、链接、端口．．．．．．等内容。要对校园网中资料库的东西了如指掌，现有的尽量不要自己重复再制作，尽可能从资料库中调用，尤其是练习题，课前选好后，可直接调用。备课过程中更多的是思考、设计课件应用和制作脚本，以最佳的表现形式引发学生的求知欲，达到最佳的教学效果。
计算机多媒体技术的引入，课堂教学模式也发生了很大的变化，教学中适时地利用多媒体传递信息，调动学生的多种感观参与课堂教学活动，为学生创造轻松、交互、动态、开放的教学环境，充分发挥学生的主体、教师的主导作用，授课过程中注意力不应全放在机器上，而置学生于不顾，因时刻注意学生的情绪变化，该停就停，该慢就慢，改变过去那种对学生主体地位不够重视的状况。
如何听好多媒体课，对学生来说，也是一个应认真思考的问题，也有一个适应的过程，传统的教学养成了学生听教师讲，一字不漏记笔记的习惯，这些对于容量大，思维性强的多媒体课来说，是不适应的，我想学生应注意以下几点：
1 课前要预习，明白这节课要解决的问题，难点心中有数，这样听课会顺利些。
2 观看课件时尽量少记笔记，多动脑，积极思考，时刻注意把自己预习掌握与所播放
课件相联系，思维要跟上教师。一般教师会留时间让学生作记录的。
3 注意力要集中，不受环境、灯光、某些与课堂无关的事情的影响。
圆周运动教案范文4
【关键词】教学反思 记录 教学设计 再教设计
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）07-0059-01
通过教学反思可以提高教师的教学能力，促进教师成长。教学反思是教师对教育教学实践的再认识、再思考，并以此来总结经验教训，进一步提高教育教学水平。教学反思一直以来是教师提高个人业务水平的一种有效手段。教育上有成就的教师都非常重视，现在很多教师都会从自己的教育实践中来反观自己的得失，通过教学案例、教育故事或教育心得等来提高教学的质量。写好教学后记，就是一种切实有效的教学反思法，即有利于提高有效教学。
那么，什么是教学后记？如何写好物理教学后记？
所谓教学后记，是教师在下课后评析和反省对该节课教学任务的完成情况、存在的问题、学生反馈以及教后的感受，对教学设计及实施情况进行总结，将成功经验和失败教训用笔记的形式记录下来。我们写好教学后记，写好教学分析，找出不足，不断总结经验，以便能提高教学水平和教学效果，从而形成自己独特的教学风格。下面结合我自己的教学实践，从以下几个方面谈谈如何写好教学后记。
一、记录备课时对教学目标的完成情况以及施教过程中对新课程理念的体现程度。
当前对教师进行的新课程培训多停留在通识和理念的层面。由于种种原因，经常出现教师所学的新课程理念与其实际教学行为不一致的现象。通过不断反思教学过程中对新课程理念的体现程度，可以逐渐强化自己把新课程理念融入教学实践的自觉性，加速自己的专业成长。如人教版必修2第五章曲线运动第7节“向心力”这一节课结束后，在教学后记中我会反问自己，学生对向心力概念理解得如何？能不能理解向心力是效果力？变速圆周运动和一般曲线运动难理解的症结到底在什么地方？预先设想的类比法以突破难点的方法是否有效？能不能找到更好的办法改进教学？等等，如此通过反思，就可以审视自己教学时走过的足迹，倾听自己的心声，揭示灵魂深处的感动与对教育教学的认识。
二、记录成功做法。
记录成功做法，即为将教学过程中达到预设目的、引起教学共鸣效应的成功做法记录下来，目的是为以后提供教学参考，并在此基础上进一步发展。
如在进行分子动理论的教学时，我们一般对分子力、分子势能、物体内能等概念分析的详细而透彻，但没注意到知识章节的微妙联系。
问题1：我们用力拉弹簧时，我们消耗的能量转化成了弹簧的弹性势能还是内能?
对于这个问题，绝大部分学生毫不犹豫地选了前者，即转化为弹性势能。但是，从微观上看，我们在拉弹簧的过程中，弹簧分子之间的距离发生了变化，相邻分子之间的距离比平衡位置时增大了，分子势能也就增大了，因此，弹簧的内能也增大了。
问题2：我们用力拉弹簧时，我们消耗的能量是否同时转化成了弹性势能和内能?
从上面分析是否可以得出，我们用力拉弹簧时，消耗的能量是否同时转化成了弹性势能和内能的结论呢？
问题3：弹力产生的原因是什么？弹力到底是什么力？
弹力是由于物体相互接触时，发生相互作用而产生形变，物体由于要恢复原状而对接触的物体产生了弹力。
原来物体发生形变时，从宏观上看，物体间发生了形变，即被压缩或拉伸，表现为弹力。从微观上看，分子间距离发生了变化，分子力表现为斥力或引力。
结论：弹力是分子力的宏观体现；弹性势能是分子势能的宏观体现，问题1的答案应该是：从宏观上讲人消耗的能量转化成弹性势能，从微观上讲人的体能转化成弹簧的内能，这两者是统一的。
在以后讲解相关课和指导学生时，把好的教学思路、好的提问记录下来，即可引用这些做法，继续收到好的效果。
三、记录失败之处和教学中的困惑，再完善教学设计。
不管是多有经验的教师，在写教案的时候都可能有疏漏、失误之处，把这些教学“败笔”（如未做成功的演示实验，处理不当的教学重点和难点，步骤繁复的解题过程，由于某种原因对学生积极性的挫伤等）记录下来，并对其原因作分析研究，使这些内容成为以后教学应吸取的教训，在适当的时机有计划、有步骤地加以弥补和改进。
四、记录教学灵感。
再详尽的教案也不可能写出课堂上的每一句话和每一个动作行为，也不可能预见师生思维发展、情感交流的全部情况。课堂上，随着教学内容的展开、问题情境的创设或者一些偶然事件的触发，教师会突然产生一些灵感，这些智慧的闪光点往往“突如其来，稍纵即逝”，要及时通过教学后记去捕捉。
五、记录学生问题和见解以及学生对自己物理学习的反思情况。
将学生在物理学习中遇到的困难，如知识难点、思维障碍、作业中普遍存在的问题记录下来，便于在后续教学中有针对性地实施补偿措施，同时也为再教时确定教学难点、揣测学习心态提供依据。在教学过程中，学生主体在学习、摸索的过程中，时常会出现“智慧的火花”。我们应当及时肯定学生在课堂上提出的一些见解，并虚心接受。这样做不仅是对学生的一种鼓励，同时也可以拓宽教师的思路，为以后的教学补充新鲜的血液，促进师生的共同发展，可谓一举多得。
此外实践证明：学生能否自觉地对自己的物理学习情况进行反思，对他们学好本学科是非常重要的。因为反思可使学生在物理学习过程中更好地“知己”、更快地进步，使学生逐渐“学会学好”。经调查得知：不少学生学习物理的效果差是不知反思学习方法。所以，在平日的教学过程中不断强化学生的反思意识，通过课堂表现、作业完成情况、学生学习小结、考试等途径了解学生对自己物理学习进行反思的状况，并在教学后记中记录下来，以便于在后续教学中更有效地指导学生对自己的物理学习进行“回头望”。
六、记录再教设计。
圆周运动教案范文5
一、立足飞行，重点开展校本教材建设
知识和信息大爆炸是当今时代的典型特征，飞行人才未来的发展充满变数，而且日新月异的技术，给基础课程教学单位及教员提出了严峻而现实的课题。
我们通过分析研究对比国内外教材，在理解人才培养方案和国家标准的基础上，立足飞行，着眼学员的终身发展，在六个方面探索并充实教材内容。即每章引入物理学史；增加军事、工程应用阅读材料；内容小结，强调物理概念和物理思想；改革习题，配置了反映物理在生活、工程和航空等应用的题目。其中，航理及军事应用模块主要用物理学定理定律分析航理及军事、工程应用问题。物理知识拓展模块，在保证物理学知识体系的逻辑性、系统性和严谨性的同时，发散学员思维，引导学员自觉深入学习未知领域，为优秀学员的探究式学习搭建平台。
下面通过具体实例体会校本教材建设的效果：
应用习题案例：对于传统教材中一般曲线运动的向心加速度题目，相同的知识点，我们加入了飞机转弯时向心加速度的问题，阐明了黑视、红视等飞行现象背后的物理原理，提高了学员的学习兴趣以及对物理课的重视程度。如传统教材中的习题：一质点沿半径为R的圆做圆周运动，速率v=c-bt，求：任意时刻加速度的大小。《飞行特色大学物理》教材中的习题：当F-22战斗机飞行员以2500km/h的速率飞过曲率半径为5.80km的圆弧时，问此时向心加速度多大？
二、务求实效，着力强化教员能力素质
从合格的教师到合格的大学教师再到合格的军校教师等不同的层面帮助教员认识其职业特点，提醒其履行职责的紧迫感、使命感和责任感。
（一）结合教材建设搭建学习研究平台
在教材编写过程中收集了国内一流大学教材和教辅资料电子版近百种，军事航空、科学思想、科学史等方面的图书电子资源近百种。规定了必读书目，如《清华物理学的理论与方法》《历史与前沿》《航空飞行器飞行动力学》《吴大猷科学哲学文集》，美国教育家爱德华希尔斯等编著的《给大学新教员的建议》《教师的道与德》等书籍，使教员从更高视野思考如何成为卓越的大学教师，为开展基于研究的教学打下基础。
（二）通过学习研究文献找到努力方向
利用业务学习时间组织在创新人才培养改革、课程教学设计、教学方法手段改革、教案研究、教材建设、教学内容改革、教员培养、精品课程建设、多媒体演示实验、中学物理与大学物理衔接等专题上开展国内外文献解读，从中找到个人努力的方向。
三、学员为本，全面开展课程建设和教学改革
飞行特色大学物理教材编写有力地牵引和促进了大学物理课程建设和教学改革的全面开展。我们成立了7个研究团队，在完成《飞行特色文科物理》《红外物理及军事应用》《军用光学与激光武器的物理基础》《航天物理概论》和《航空航天传感器物理基础》等课程教材编写的同时还针对飞行特色习题开发、物理与人文的融合、自主学习内容研究、物理科学思想方法、航理内容研究、物理学史与创新意识培养、翻转教案与翻转课堂等方面开展长期、持续、务实的教学研究。
四、质量牵引，大力提升学术科研水平
圆周运动教案范文6
使学生知道回旋加速器的基本结构，理解它的工作原理；并通过教学，进一步激发学生的学习兴趣，培养他们运用物理知识分析和解决实际问题的能力．
教学过程
师：在现代物理学中，为了研究物质的微观结构，人们往往利用能量很高的带电粒子作为“炮弹”，去轰击各种原子核，以观察它们的变化规律．为了大量地产生高能粒子，就要用到一种叫做加速器的实验设备．同学们一定听说过北京正负电子对撞机吧，它就是我国于1989年初投入运行的第一台高能粒子加速器，它能使正负电子束流的能量分别达到28亿电子伏．
加速器究竟是怎样产生高能带电粒子的呢？这就是今天要学习的课题．让我们都以探索者的身份，从已有的基础知识出发，一起去寻求问题的答案吧．
(由加速器的重要应用以及我国科技新成就导出课题，可以激发学生的求知欲望；要求学生以探索者的身份进入角色，旨在将他们推上学习的主体地位．)
师：先请哪位同学回答：用什么方法可以加速带电粒子？
生：利用电场可使带电粒子加速．
师：（板画图1）根据图示条件，带电粒子加速后可获得多大能量？
生：Ek=mv2/2=qU
师：回答正确．由此看来，要获得高能量的带电粒子，就必须尽量提高加速电压．但我们知道，实际能达到的电压值总是有限的，不可能太高，因而用这种方法加速粒子，获得的能量也不够大，只能达到几十万至几兆电子伏．请同学们想一想，如何突破电压限制，使带电粒子获得更大的能量呢？
(疑问是思维的源头，问题是探索的中心．教学中及时、巧妙地存疑设问，是教师主导作用的重要体现．)
甲生：我想是否可以再加几个电场，让带电粒子逐一通过它们．
（教师根据学生回答，在图1上改画成图2）
师：大家认为这种设想有道理吗？
乙生：我认为有道理．这样一来，每个电场的电压就不必很高．尽管带电粒子每次加速得到的能量不是很大，但最后的总能量却可达到Ek=nqU，只要增加电场的数目n，就可使粒子获得足够大的能量．
师：说得对．采用多个电场，使带电粒子实现多级加速，这确是突破电压限制的好方法．同学们能提出这样富有创见的设想，十分可贵，但是，我们再仔细推敲一下它的可行性：按图2所示的方案，真能实现多级加速吗？
（学生陷入沉思．顷刻，有部分同学恍然大悟）
丙生：这个方案不可能获得高能量的带电粒子！
师：你发现什么问题了吗？
丙生：从图上可以看出，在相邻两级加速电场的中间，还夹着一个反向电场，当带电粒子通过它们时，将会受到阻碍作用．
师：丙同学考虑问题很全面，他不但看到了加速电场这有利的一面，同时还注意到了存在减速电场这不利的一面．那么我们能否“兴利除弊”，设法把加速极板外侧的减速电场消除呢？
生：……
师：（进一步启发）请大家联系已学的知识：要防止外界电场的干扰，可采用什么措施？
生：采用静电屏蔽．
师：对．我们可用金属圆筒代替原来的极板．（在图2上改画成图3）这样，既可以在金属圆筒的间隙处形成加速电场，又使得圆筒内部的场强为零，从而消除了减速电场的不利影响．
师：再让我们讨论一下电源．为了简化装置，我们可用一个公用电源来提供各级的加速电压．（在图3上改画成图4）．如果我们要加速一带正电的粒子，若电源的极性保持恒定（始终为A正B负），你认为这个粒子能够“一路顺风”，不断加速吗？
生：不可能．因为，按这样的极性，带电粒子在第一级电场中能得到加速，但到了下一级就会减速．粒子从加速电场得到的能量，将在减速电场中丧失贻尽．
师：说得很对．我们有什么方法可解决这个矛盾吗？
生：如果能及时地改变电源的极性，就可以解决了．
师：好主意！你能对照图4具体说明一下这“及时”的含义吗？
生：设开始时电源极性为A正B负，带正电粒子在第一级电场中加速，当它穿过第一只圆筒即将进入第二级电场时，电源极性应立即变为A负B正，使粒子又能继续加速．同理，当它穿过第二只圆筒刚要进入第三级电场时，电源又及时地改变极性，……以后也是如此．
师：分析正确．可见，为了实现带电粒子的多级加速，应该采用交变电源；并且，电源极性的变化还必须与粒子的运动配合默契，步调一致，即要满足同步条件，这是确保加速器正常工作的关键所在．那么，如何做到这一点呢？如果使交变电源以恒定的频率交替改变极性，能够满足同步条件吗？
甲生：不能满足．因为带电粒子加速之后的速度越来越大，若金属圆筒的长度相等，则它每次穿越的时间就会越来越短．如要保证同步，电源频率应该越来越高才行．
师：谁还有不同的见解吗？
乙生：我认为当电源频率恒定时，也有可能满足同步条件，只要使得金属圆筒的长度随着粒子速度的增大而相应地加长就行了．
师：甲、乙两位同学的意见可谓异曲同工，都有可能满足同步条件．在具体实施时，人们一般采用的是后一种方案．很明显，实施这种方案的关键，在于合理地设计金属圆筒的长度．那么，各圆筒长之间究竟应符合怎样的关系才行呢？这个问题稍许复杂一点，但只要运用我们所学的有关知识，也是不难解决的．有兴趣的同学在课后可以继续讨论，去完成这项设计任务．
(教学内容的安排应有弹性，注意留有余地，以贯彻“因材施教”的原则．)
师：通过以上的探索和研究，我们实际上已经勾画出一台加速器的雏形了．“麻雀虽小，五脏俱全”，它包含着一般加速器应具备的几个基本要素．下面，就请同学们一起来小结．
（根据学生回答，归纳并板书，关键字眼以彩笔突出．）
①利用电场加速带电粒子；
②通过多级加速获得高能粒子；
③将加速电场以外的区域静电屏蔽；
④采用交变电源提供加速电压；
⑤电场交替变化与带电粒子运动应满足同步条件．
(此段小结很有必要．它不仅可将前段探究活动的成果及时整理、提炼、充实和完善学生的认知结构，同时，也为接着学习回旋加速器奠定了基础，从而起到了承前启后的作用．)
师：刚才讨论的这类加速器，人们通常称之为直线加速器．例如北京正负电子对撞机的注入器部分，就是一个全长200多米的直线加速器．这类加速器固然有其优点，但它的设备一字儿排开，往往显得拖沓冗长．于是，我们自然会想：能否寻找一种既可使带电粒子实现多级加速，又不必增加设备长度的方法呢？
生：……（思考、议论）
师：（自言自语）如果只用一个电场，带电粒子经过加速后还会再次返回，那就好了．……用什么方法能使粒子自动返回呢？……
生：（豁然开朗）外加磁场！利用带电粒子在匀强磁场中作圆周运动的特点，可使它重返电场，再次加速．
师：好，这确是个巧妙的构想，说不定它还会导致一种新型加速器的延生呢！
（学主情绪亢奋，信心骤增）
(学习上的探究活动，同样需要有情绪力量的投入．为此，教师讲课不妨带些“情感色彩”，以利于渲染教学氛围，激活学习动因．)
师：下面就让我们按着这条思路，来具体分析一下工作原理．（板画图5）
设位于加速电场中心的粒子源发出一个带正电粒子，以速率v0垂直进入匀强磁场中．如果它在电场和磁场的协同配合下，不断地得到加速，你能大致画出粒子的运动轨迹来吗？请每位同学都动手试试．要边画图，边思考，并注意联系前面归纳出的几条结论．
（教师巡视，对有困难的学生予以指导．多数学生完成之后，抽一人在图5上板画，得图6所示轨迹．）
师：同学们都已把带电粒子的运动轨迹画出来了．接下去，请大家思考几个问题．第一，从画出轨迹看，它是条半径越来越大的螺旋线，这是什么缘故？
生：根据带电粒子在匀强磁场中运动的半径公式R=mv／Bq，随着粒子不断加速，它的速度越来越大，因此，半径也相应增大．
师：对．再看第二个问题：为使带电粒子不断得到加速，提供加速电压的电源应符合怎样的要求？
生：要采用交变电源，并且，还必须使电源极性的变化与粒子的运动保持同步．
师：你能对照图6，再具体说明一下吗？
生：带正电粒子以速度v0进入磁场，当它运动半周后到达A1时，电源极性应是“A正A′负”，粒子被电场加速，速率从v0增加到v1．
为“A负A′正”，使粒子再次加速，速率从v1增加到v2……以后的情形就以此类推．
师：回答正确．从刚才的分析可以看出，电场的作用是使粒子加速，磁场的作用则使粒子回旋，两者的分工非常明确，同时，它们又配合得十分默契：电源交替变化一周，粒子被加速两次，并恰好回旋一周，这正是确保加速器正常运行的同步条件．（板书如下）
师：还有第三个问题：随着粒子不断加速它的速度和半径都在不断增大，为了满足同步条件，电源的频率也要相应变化吗？
生：不需变化，因为带电粒子在匀强磁场中的运动周期T=2πm/Bq，它与速度无关．
师：说得对．对于给定的带电粒子，它在一定的匀强磁场中运动的周期是恒定的．有了这一条，我们就可免却随时调整电源频率以求同步的麻烦了．从而为最终实施我们的上述构想，提供了极大的便利．
早在1932年，美国物理学家劳仑斯正是沿着与我们相仿的巧妙思路．发明了回旋加速器，从而使人类在获得具有较高能量的粒子方面迈进了一大步．为此，劳仑斯荣获了诺贝尔物理学奖．
(学生再次体验到成功的喜悦，似乎他们也分享到了其中的一份．)
师：下面让我们来看回旋加速器的基本结构．（出示挂图）从图上可以看出，回旋加速器主要由下列几部分组成（板书）：D形盒、强电磁铁、交变电源、粒子源、引出装置等．其中，两个空心的D形金属盒是它的核心部分．同学们能说明它的作用吗？
（让学生自学课本，然后回答）
甲生：这两个D形盒就是两个电极，可在它们的缝间形成加速电场．
师：谁还有补充吗？
乙生：它还起到静电屏蔽的作用．使带电粒子在金属盒内只受磁场力作用，从而做匀速圆周运动．
师：书上还提到一个细节：“两个D形盒之间留一个窄缝，……”想一下，为什么要留窄的缝？宽些就不成吗？
丙生：……
丁生：如果缝很宽，粒子穿越电场所用的时间就不容忽略．而这个时间是要随粒子运动速度的增加而变化的，从而使得粒子回旋一周所需的时间也将随之变化，这就会破坏同步条件．如果是窄缝，粒子在电场中运动的时间可以不计，就可避免不同步的麻烦了．
师：说得很对．看来同学们对回旋加速器的原理和结构己有了一定的理解．在此基础上，请大家再讨论一个问题：假如由你来设计一台回旋加速器，要求能使带电粒子获得更高的能量，你打算采用哪些措施？
(提出这种设计性问题的目的，在于深化学生思维，活化物理知识，使学习活动跨上更高的台阶．)
甲生：可以提高电源的电压．由公式Ek=qU可知，电压值大了，粒子获得能量也大．
乙生：还可以加大D形盒的半径．使带电粒子有更大的回旋余地，随着加速次数的增多，粒子具有的能量也就大．
丙生：也可以增加磁感应强度．根据公式R＝mv／Bq，对应于一定的速度，B值越大，粒子的回旋半径B就越小，这样它在D形盒内就可以兜更多的圈，从而获得更大的能量．
师：对于上面几位同学的意见，大家有没有补充或不同的看法？
丁生；我认为甲同学的说法不对．因为提高了电源的电压后，尽管可以使粒子每次加速获得的能量增大，但相应的回旋半径也要增大，这又会使得加速次数减少，最后粒子的总能量不见得就大．
师：同学们能发表不同的见解，这很好．究竟谁是谁非呢？我们还可以进一步分析：在回旋加速器的最大半径和磁场都确定的条件下，带/2＝B2R2q2／2m．这就告诉我们，对于给定的带电粒子来说，它能获得的最高能量与D形电极半径的平方成正比，与磁感应强度的平方成正比，而与加速电压无直接的关系．
讲到这里，有的同学可能会想，如果尽量增强回旋加速器的磁场或加大D形盒半径，我们不就可以使带电粒子获得任意高的能量了吗？但实际并非如此．例如：用这种经典的回旋加速器来加速粒子，最高能量只能达到20兆电子伏．这是因为当粒子的速率大到接近光速时，按照相对论原理，粒子的质量将随速率增大而明显地增加，从而使粒子的回旋周期也随之变化，这就破坏了加速器的同步条件．
为了获得更高能量的带电粒子，人们又继续寻找新的途径．例如，设法使交变电源的变化周期始终与粒子的回旋周期保持一致，于是就出现了同步回旋加速器．除此之外，人们还设计制造出多种其它的新型加速器．目前世界上最大的加速器已能使质子达到10000亿电子伏以上的能量．
我国在高能粒子研究方面发展很快，并取得了多项世界瞩目的成就．希望同学们树立志向，奋发学习，将来把祖国的科学技术推向世界的最前沿！
教案说明
一关于课题选定
回旋加速器作为一种高科技的实验设备，学生往往对其怀有浓厚的学习兴趣，如能有意识地让学生到当今科学的前沿“圣地”去涉足一番，哪怕是十分粗浅，也将会有助于他们开阔视野，培养志趣．同时，回旋加速器又是洛仑兹力应用的著名实例，藉此机会，可使学生对电磁学的有关知识作一次较广泛的复习和运用．因此，本课题虽属选学内容，但在学生条件许可的情况下，仍然值得一学．
二关于教材处理
本节课的教材组织及教学流程，可用以下图式表示：
这里值得说明的问题是：在顺序上，把直线加速器提在前，而将回旋加速器置于后，这样是否有悖史实？在内容上，回旋加速器是课题的中心，但却要化相当篇幅去讨论直线加速器，这样会否喧宾夺主？
教学过程应该是有序的，这就必须牢牢把握两条脉胳：一是教材知识的内在联系，二是学生认识的发展规律．为此，教师应能驾驭教材，对教学内容作一番必要的剪辑或加工，这也是一种教学艺术的再创造．
本节教案作如上的安排，正是为了体现这种有序性．从知识的内在联系看，直线加速器与回旋加速器的工作原理有着诸多相同之处，因此可将前者作为后者的铺垫．在理解直线加速器原理的基础上，一旦突破“磁场回旋”这个拐点，回旋加速器的得出就是水到渠成的了．再从学生的认知规律看，他们对直线加速器的理解，一般要比回旋加速器来得容易，于是可把前者当作后者的桥梁．学生在解剖直线加速器这只“麻雀”的过程中，发现了加速器所应具备的若干重要条件，并经过他们自己的总结、整理，建立起来相应的认知结构．以此为依托，有关回旋加速器的内容就可以通过与结构中的有关知识互相作用，实现同化，从而顺利达成知识的迁移．
三关于教法设计