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圓周運動教案范文1
一、課堂教學教師的“背課”現象
所謂“背課”，即是教師以完成所謂教學任務，課堂不出差錯，順利進行為目標，參照備課教案，不給“意外”留機會，不管學生的課堂狀態如何的背教案教學過程。筆者在公開課和示范課中經常感覺到這種“背課”教師的存在。
聽一節《勻變速直線運動規律應用的解題方法》歸納習題課，教師先復習回顧了勻變速直線運動的規律和推論，針對不同的運動情境，歸納出5種解決勻變速直線運動的解題方法，用8個例題分別對應的進行了說明和鞏固，一節45分鐘的課，教師上得從容淡定，滴水不漏，語言簡潔明了，教學容量很大，學生非常配合的安靜的聽著，寂靜的課堂上回蕩著教師悅耳的聲音。下課鈴聲響起的前幾秒鐘，教師如期的結束了教學內容。
看似完美，無可挑剔的一節公開課，因為沒有給學生活動空間，從而也沒有課堂互饋的教學過程。教師在課前做了充分的教學內容備課，課堂上依據教案進行了“背課”。筆者認為因為“背課”，這位教師的課就上得失去了靈性；因為一切都是預設的，師生因此失卻了新的興奮點而缺乏課堂智慧的挑戰，課堂如自動化程序上的一條流水線，在教師沉穩的講解中、在學生的靜靜接受中，沒有掀起一絲漣漪，課堂失卻了它應有的師生互動的活力。
二、增強課堂二次備課意識，構建及時互饋課堂是有效的應對策略
教師在課堂教學中的“背課”有多方面的緣由，教學任務重，教學進度緊迫；教師個人的教育教學素養，專業水平和是否把學生的發展放在教學的首位等都是導致教師在上課中出現“背課”現象的原因。
筆者高三復習曾上過一節《圓周運動中的臨界問題》的公開課，課前根據圓周運動臨界問題的特點精心準備了5個例題，涵蓋了典型的豎直平面的圓周運動臨界問題，水平面上的圓周運動臨界問題等。在從物理模型理論上分析了豎直平面的圓周運動臨界條件后，我在PPt上用一道練習來檢查學生的聽課效果。
例1：繩系著裝有水的水桶，在豎直平面內做圓周運動，水的質量？m=0.5kg，繩長l=60cm，g取10m/s2求：（1）在最高點水不流出的最小速率；（2）水在最高點速率v=3m/s時，水對桶底的壓力.
這是一個非常明顯的類似繩拉小球在豎直面內做圓周運動過最高點的臨界條件問題，我請了一名男生上黑板來列式演算。學生上來后，看著題目很是焦慮，時而求助的看我一眼，時而把粉筆點在黑板上寫不開去，當學生再次看我時，為放松他的緊張感，我調皮的問了他一句“干嘛老看我？”，全班的同學都笑了，他不好意思的小聲問我“m是哪一個？”“你說呢？”我仍然笑著回答。他猶豫了一下，終于在黑板上寫下。他回到座位上坐下，一切就像一段稍縱即逝的小插曲，學生的列式無可挑剔，課可以順利的往下上了。然而，學生的猶豫卻讓我看到了問題，我微笑著對他說，“可以問一下你弄清楚究竟是哪一個m嗎？”他竟搖搖頭，“題目中就一個m，應該是它吧？”大概沒想到我會窮追不舍，他有點不好意思，但仍實話實說了。我掃視一眼班上的其它同學，感覺到有必要利用一下這個小插曲：繩子上系著桶，桶里裝著水，這同時是個“連接體”問題，“連接體”問題研究對象的確定一直是學生比較糾結的問題，我決定調整一下上課步調。我在黑板上畫出繩吊著水桶的示意圖，要求學生對桶、水從隔離和整體的對象角度針對問題逐個進行受力分析，列出過最高點時的臨界條件式，通過對三個動力學關系式的比對，明確對象的確立在式中如何體現，最后我問剛才的那個男同學，根據問題（1），應是哪一個關系式呢，此時的他肯定的作出了正確的選擇。到此，我一不做二不休，就這個例題提請學生思考還可以就臨界問題進行怎樣的設問？經過剛才的折騰學生的思維活躍起來，課堂真正屬于學生了。
這節課后來我只上了兩個例題，但我把握住學生的課堂反饋，進行有效的二次備課，及時調整教學步調，使課堂真正成為及時互饋的教與學的樂園。
三、如何實現有效的課堂二次備課，構建及時互饋的課堂教學
要實現有效的課堂二次備課，使課堂上出現出其不意的問題時，教師能及時迅速的作出反應，調整教學順序，使課堂的“小插曲”能成為師生互動的靈動之光，筆者認為應從以下幾個方面來實施。
首先，提高課前備課的實效性。備課體現了教師對教學內容的的再學習過程；是尋求最佳教學方法，傳授知識的課堂設計過程；是結合學生學習實際，對教材要點重新構思及巧妙安排的再創過程。同時，形成備課是動態延伸的意識，對在目標達成的操作中，要有預設的調整、修正，對課堂新情況的隨機應變，把課堂教學當作學生課堂學習的輔助手段，在備課時為師生的互動預留出一定的時間和空間，實現教學設計與效果的最優化，讓教學效果在動態的課堂中生成。
圓周運動教案范文2
“生活中如何測量質量？”王亞平以提問的方式開始講課。地面課堂的同學們有的說用天平，有的說用電子秤，還有人提到用“曹沖稱象”的辦法。但是，這些方法在太空失重的環境下都將“失靈”，那么航天員如何測體重？
王亞平用天宮一號上的質量測量儀現身說法。他們從艙壁上打開一個支架形狀的裝置，聶海勝把自己固定在支架一端。王亞平拉開支架，一放手，支架便在彈簧的作用下回復原位。裝置上的LED屏上顯示出數字：74.0，這表示聶海勝的實測質量是74千克。
王亞平向同學們解釋，天宮一號中的質量測量儀，應用的物理學原理是牛頓第二運動定律：F（力）=m（質量）×a（加速度）。質量測量儀上的彈簧能夠產生一個恒定的力F，同時用光柵測速裝置測量出支架復位的速度v和時間t，計算出加速度（a=v/t），就能夠計算出物體的質量（m=F/a）。
演示完質量測量，王亞平又取出一個物理課上常見的實驗裝置——單擺。王亞平沿切線方向輕推小球，奇妙的現象出現了，小球開始繞著懸掛點做圓周運動——而在地面對比試驗中，需要施加足夠的力，給小球一個較大的初速度，才能使它繞懸掛點旋轉。
原來，這也是因為在太空中重力消失，小球在獲得初速度后，單擺不會做往復運動而只做圓周運動。
接下來的陀螺試驗顯示，高速旋轉的陀螺具有很好的定軸特性，在太空失重環境下，這一特性更加直觀地呈現出來。
王亞平介紹說，高速旋轉陀螺的定軸特性在航天領域用途廣泛。在天宮一號目標飛行器上，就裝有各式各樣的陀螺定向儀，以精準地測量航天器的飛行姿態。
本次太空授課最令學生感到震撼的是失重環境下液體表面張力的演示。王亞平也吊足了學生們的胃口，用“見證奇跡的時刻”來引發更大期待。
她把一個金屬圈插入裝滿飲用水的自封袋中，慢慢抽出金屬圈，便形成了水膜。輕輕晃動金屬圈，水膜也不會破裂。然后王亞平利用水膜造了一個大水球，并向水球內注入空氣，在水球內形成兩個球形氣泡。隨后，奇特的現象發生了，兩個氣泡各自游移，并未融合。
“王亞平在太空授課中所做的5項科學實驗，‘瞄準’的是微重力環境下物體運動的兩種特性——測質量、單擺運動以及陀螺的動態與靜態實驗，展示的是失重環境中的剛體動力學特性；水膜及水球實驗，展示的是失重環境中液體表面張力作為‘主導因素’的奇異特征?！?/p>
在太空授課前夕，參與在軌科學實驗演示論證的兩位力學專家——中國科學院力學研究所國家微重力實驗室副主任、研究員康琦和研究員趙建福，向《中國科學報》記者詳細闡述了微重力科研的獨特價值及其對人類未來的意義。
微重力科學涉及一個龐大的學科體系，這難免會讓公眾產生理解上的困惑。然而，提起“微重力”的另一個稱謂——“失重”，大家則不會感到陌生了。對公眾而言，此次太空科學實驗授課無疑是一次新奇的體驗和難得的科普經歷，然而其背后蘊藏的對于我國載人航天工程的特殊意義，人們則知之甚少。
比如，航天器在飛行過程中，設備和燃料都涉及液體管理和熱管理，特別是航天員生存所必需的氧氣和水的供應，都離不開對液體形貌的控制。
“航天員出艙活動時需要對航天服內部的濕度進行控制，如果出汗產生的水蒸氣導致航天服內部濕度過大，就會影響到宇航員的體能與動作。因此，這就須將水蒸氣冷凝變成液體排掉，而氣與液之間的界面在常重力與微重力情況下會有很大差異，需要我們認真研究?！笨电f。
事實上，在國外載人航天的發展歷程中，嘗試在微重力狀態下進行科學研究一直貫穿始終，并且是重要內容之一。20世紀60年代，美蘇展開太空競賽，微重力實驗成為兩國角力的焦點，但這些研究成果大多處于保密狀態。
此次太空授課活動，由中國載人航天工程辦公室聯合教育部、中國科協共同主辦。其中，中國科協在參與總體方案制定與實施的同時，主要負責組織授課專家組、提出授課內容、編寫教案腳本、準備課件等，同時負責協助天地演練。
在經過反復討論并綜合了各方面專家的意見后，授課專家組約定：太空授課要同中小學生常識與知識結構接軌，凡演示科學實驗涉及物理學概念時，必須使用通俗語言表述，比如用“失重”而不用“微重力”講解，使用“測體重”而不用“測質量”的說法……
圓周運動教案范文3
在教學過程中，教師要滲透網絡思想，注意傳統教學與現代網絡環境下的教學有機結合，充分發揮網絡優勢，提高效率，提高學生興趣，教養學生創造性，提高學生分析、解決問題的能力。
學生也要適應網絡環境下的學習，培養自己主動獲取知識的能力，增強自己想盡辦法獲得知識的意識。
內蒙古呼和浩特市第二中學是的一所重點中學,在區內外享有盛名，校領導在狠抓教學質量、學校管理的同時，頗有遠見地在校園內配置了校園網，使學校成為全區唯一一所配置校園網的中學。作為二中的一名物理教師，我在使用校園網的過程中，深深感到網絡環境中的教學對傳統教學的沖擊，下面談一談自己在這方面的體會。
隨著知識經濟時代到來和信息產業飛速發展，在我們的工作、學習和日常生活中，需要獲得和處理的信息越來越多。這對教師和學校中處于學習階段的學生來說，如何利用信息技術及校園網來應付和處理大量的信息，并能獨立選擇和評價信息質量，從而更高效地利用這些資源，將成為老師、學生必備的能力之一。所以，在教學中必須采用現代教育技術手段，充分利用計算機技術及校園網上豐富的資源，是我們推進素質教育不可缺少的手段和方法之一。作為一名教師，要敢干面對現實、迎接挑戰、更新觀念，從過去那種傳統的“一本書，一支筆”的單一授課模式中解脫出來，改革教學方式，掌握計算機，了解校園網應是教師必備的條件，是時代所需，也是工作需要。要想適應現代教學，必須轉變觀念，這是問題的關鍵所在，也是行動的動力源泉。
為了更好搞好自己的工作，提高教學質量，我家里專門買了計算機，利用課余時間學習使用，同時學校為了推廣使用校園網，對教師進行培訓，我也是每課必聽，利用所學，制作一些物理教學軟件，大部分是先在家中作好，再復制到辦公室計算機上的校園網中，自己上課時調出來，很方便。且也提供給同組的老師使用，別的物理教師也把自己的課件放到校園網中。與同行交流，聽取別人意見，不斷修改補充，使課件更加完善，這樣工作效率倍增。自己利用課余時間已經自學了3dmax.2.5、幾何畫板、AUTHORWARE5.0等制圖軟件，但其中我比較偏愛3dmax2.5,因為它功能強大，是三維造型，更具使用價值，現在我已經制作了不少課件，如“力的合成”、“勻變速運動的加速度”、“碰撞”、“簡諧振動”、“電磁感應”、“光學”．．．．．．節假日也利用計算機游覽INTERNET網，訪問一些教育網站，包括舉辦本次研討會的主辦單位“全國中小學計算機教育研究中心”的網站：nrcce..com 看一看有什么重要信息；全國的同行們正做什么？也 查看一下網上優秀的物理課件?，F在回想起來，自己所下的功夫是值得的。每當看到學生們津津有味地欣賞自己所做的課件，入神地聽老師講解，學習物理興趣越來越濃的時候，作為一名教師由衷地感到欣慰。萬事開頭難，但只要你跨出這一步，前面的路就會很開闊。
中學物理教學作為自然科學基礎學科的教學，對全面提高學生的素質，特別是培養探索自然科學的能力，即提出問題、發現問題和解決問題的能力，具有非常重要的作用，因此，在教學過程中如何充分應用計算機技術，改革教學模式、優化教學方法和手段，對培養21世紀人才尤為重要。21世紀將是一個信息時代、網絡世界，不懂網絡將寸步難行，更會束縛學生能力的發展，只有懂得網絡才會主動獲取信息，提高自己成功的機會。因此在利用校園網教學的同時，教師應滲透一些簡單的網絡思想，培養他們的網絡意識，這不僅是出于對學生未來發展的考慮，也是為讓學生更有效地使用校園網打下基礎。我有時在講課過程中有意識說一下課件的制作過程，如何從校園網中調出來用的，也講一講校園網的構件和使用，學生們往往對這些都很感興趣，表現出很高的熱情，這正是學生真正參與進你的教學過程的表現，有的同學下了課后躍躍欲試，都想親手試一試，親自操作一遍，但出于保護設備的目的，我一般不讓他們隨便動，但學生們所表現出來的那種旺盛的求知欲，教師理應是給予表揚和肯定的。
課堂是學生獲取知識最直接的場所，課堂教學是實現教師教與學生學的最主要途徑，在有限的時間里，用現代教育技術手段可以高效率、高質量地將大量信息傳遞給學生，改變以往學生處于被動學習的狀態。提高學生學習的興趣，激發學生的求知欲，在掌握知識的同時綜合能力也得到培養。
在傳統教學過程中，老師要花較多時間寫板書，特別是上課時寫例題、畫圖用的時間較多。如在高三年級講“滑塊與小車相對滑動”專題時，得畫許多物體運動過程示意圖，找位置關系，教師累，學生也覺得繁雜，但如果相對滑動過程用計算機課件演示的話，過程就很清楚，只需將課前制作的文本、公式、圖片等資料顯示出來就行，且可以通過各種控制器，使過程緩慢演示，反應慢的同學也可以反復看，這樣就可以起到事半功倍的效果，學生接受起來很輕松。特別是針對難以理解或難以想象的物理概念、模型通過采用多媒體課件，可以十分直觀形象地解釋、演示出來，被學生充分理解，做到難點突出，達到理想的教學較果。如：“力的合成”、“干涉、衍射”．．．．．．。用多媒體課件模擬物理現象、過程，可變抽象為直觀，形象、生動、感染力強，有助于理解和記憶，培養學生分析問題、解決問題和抽象思維的能力。如：高一年級的學生在學習“簡諧振動”這一節時，往往感到吃力，似乎聽懂了，但一做題盡出錯，原因是振動問題綜合性強，彈簧振子振動過程中，變化快、變量多、較難掌握。通過演示“簡諧振動”課件后，使振動過程放大、放慢，學生們得以仔細觀察多個量的變化，而且在課件中不同鮮艷色彩的箭頭把各個的大小、方向、變化都顯示出來，教師邊操作邊講解，明顯感覺到講起來輕松，學生聽起來也輕松，課后的測驗，成績遠遠地優于前幾屆學生。
尤其是在復習課中，多媒體課件的較果更加明顯，它可以做到重點突出，在短時間內系統地重復彼此有關的物理現象，使學生回憶快，記憶牢固，如在復習“圓周運動”過程中，可把水平面內的圓周運動，衛星運動及豎直面內的圓周運動，通過多媒體課件演示出來，可以討論小球脫離軌道的條件及各種圓周運動問題中的最值問題。復習“碰撞”問題時，可以用課件來演示各種碰撞，這樣大大提高了課堂效率，激發了學生們的學習興趣，擴大了學生們的知識面，使物理教學進行得生動、活潑。
要想通過校園網上好物理多媒體課，備課是基本環節，備課質量的好與壞直接影響著授課的成敗，傳統的備課方式，圍繞著教學大綱、教科書、參考書形成教案，基本上是文字工作。將計算機技術帶入課堂教學與實驗教學時，備課觀念需要更新。首先，你得合理科學地組織教材，相關的知識要盡可能聯系在一起，形成完整的體系，知識要聯貫，思維性要強，更多的精力應放在如何引導學生觀察現象、發現問題、解決問題、歸納總結規律上。同時由于大量的教學內容，以計算機、圖、文、聲的形式表現出來，教師以書面處理文字的工作明顯減少，伴隨而來的是了解計算機、網絡、平臺、鏈接、端口．．．．．．等內容。要對校園網中資料庫的東西了如指掌，現有的盡量不要自己重復再制作，盡可能從資料庫中調用，尤其是練習題，課前選好后，可直接調用。備課過程中更多的是思考、設計課件應用和制作腳本，以最佳的表現形式引發學生的求知欲，達到最佳的教學效果。
計算機多媒體技術的引入，課堂教學模式也發生了很大的變化，教學中適時地利用多媒體傳遞信息，調動學生的多種感觀參與課堂教學活動，為學生創造輕松、交互、動態、開放的教學環境，充分發揮學生的主體、教師的主導作用，授課過程中注意力不應全放在機器上，而置學生于不顧，因時刻注意學生的情緒變化，該停就停，該慢就慢，改變過去那種對學生主體地位不夠重視的狀況。
如何聽好多媒體課，對學生來說，也是一個應認真思考的問題，也有一個適應的過程，傳統的教學養成了學生聽教師講，一字不漏記筆記的習慣，這些對于容量大，思維性強的多媒體課來說，是不適應的，我想學生應注意以下幾點：
1 課前要預習，明白這節課要解決的問題，難點心中有數，這樣聽課會順利些。
2 觀看課件時盡量少記筆記，多動腦，積極思考，時刻注意把自己預習掌握與所播放
課件相聯系，思維要跟上教師。一般教師會留時間讓學生作記錄的。
3 注意力要集中，不受環境、燈光、某些與課堂無關的事情的影響。
圓周運動教案范文4
【關鍵詞】教學反思 記錄 教學設計 再教設計
【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2012）07-0059-01
通過教學反思可以提高教師的教學能力，促進教師成長。教學反思是教師對教育教學實踐的再認識、再思考，并以此來總結經驗教訓，進一步提高教育教學水平。教學反思一直以來是教師提高個人業務水平的一種有效手段。教育上有成就的教師都非常重視，現在很多教師都會從自己的教育實踐中來反觀自己的得失，通過教學案例、教育故事或教育心得等來提高教學的質量。寫好教學后記，就是一種切實有效的教學反思法，即有利于提高有效教學。
那么，什么是教學后記？如何寫好物理教學后記？
所謂教學后記，是教師在下課后評析和反省對該節課教學任務的完成情況、存在的問題、學生反饋以及教后的感受，對教學設計及實施情況進行總結，將成功經驗和失敗教訓用筆記的形式記錄下來。我們寫好教學后記，寫好教學分析，找出不足，不斷總結經驗，以便能提高教學水平和教學效果，從而形成自己獨特的教學風格。下面結合我自己的教學實踐，從以下幾個方面談談如何寫好教學后記。
一、記錄備課時對教學目標的完成情況以及施教過程中對新課程理念的體現程度。
當前對教師進行的新課程培訓多停留在通識和理念的層面。由于種種原因，經常出現教師所學的新課程理念與其實際教學行為不一致的現象。通過不斷反思教學過程中對新課程理念的體現程度，可以逐漸強化自己把新課程理念融入教學實踐的自覺性，加速自己的專業成長。如人教版必修2第五章曲線運動第7節“向心力”這一節課結束后，在教學后記中我會反問自己，學生對向心力概念理解得如何？能不能理解向心力是效果力？變速圓周運動和一般曲線運動難理解的癥結到底在什么地方？預先設想的類比法以突破難點的方法是否有效？能不能找到更好的辦法改進教學？等等，如此通過反思，就可以審視自己教學時走過的足跡，傾聽自己的心聲，揭示靈魂深處的感動與對教育教學的認識。
二、記錄成功做法。
記錄成功做法，即為將教學過程中達到預設目的、引起教學共鳴效應的成功做法記錄下來，目的是為以后提供教學參考，并在此基礎上進一步發展。
如在進行分子動理論的教學時，我們一般對分子力、分子勢能、物體內能等概念分析的詳細而透徹，但沒注意到知識章節的微妙聯系。
問題1：我們用力拉彈簧時，我們消耗的能量轉化成了彈簧的彈性勢能還是內能?
對于這個問題，絕大部分學生毫不猶豫地選了前者，即轉化為彈性勢能。但是，從微觀上看，我們在拉彈簧的過程中，彈簧分子之間的距離發生了變化，相鄰分子之間的距離比平衡位置時增大了，分子勢能也就增大了，因此，彈簧的內能也增大了。
問題2：我們用力拉彈簧時，我們消耗的能量是否同時轉化成了彈性勢能和內能?
從上面分析是否可以得出，我們用力拉彈簧時，消耗的能量是否同時轉化成了彈性勢能和內能的結論呢？
問題3：彈力產生的原因是什么？彈力到底是什么力？
彈力是由于物體相互接觸時，發生相互作用而產生形變，物體由于要恢復原狀而對接觸的物體產生了彈力。
原來物體發生形變時，從宏觀上看，物體間發生了形變，即被壓縮或拉伸，表現為彈力。從微觀上看，分子間距離發生了變化，分子力表現為斥力或引力。
結論：彈力是分子力的宏觀體現；彈性勢能是分子勢能的宏觀體現，問題1的答案應該是：從宏觀上講人消耗的能量轉化成彈性勢能，從微觀上講人的體能轉化成彈簧的內能，這兩者是統一的。
在以后講解相關課和指導學生時，把好的教學思路、好的提問記錄下來，即可引用這些做法，繼續收到好的效果。
三、記錄失敗之處和教學中的困惑，再完善教學設計。
不管是多有經驗的教師，在寫教案的時候都可能有疏漏、失誤之處，把這些教學“敗筆”（如未做成功的演示實驗，處理不當的教學重點和難點，步驟繁復的解題過程，由于某種原因對學生積極性的挫傷等）記錄下來，并對其原因作分析研究，使這些內容成為以后教學應吸取的教訓，在適當的時機有計劃、有步驟地加以彌補和改進。
四、記錄教學靈感。
再詳盡的教案也不可能寫出課堂上的每一句話和每一個動作行為，也不可能預見師生思維發展、情感交流的全部情況。課堂上，隨著教學內容的展開、問題情境的創設或者一些偶然事件的觸發，教師會突然產生一些靈感，這些智慧的閃光點往往“突如其來，稍縱即逝”，要及時通過教學后記去捕捉。
五、記錄學生問題和見解以及學生對自己物理學習的反思情況。
將學生在物理學習中遇到的困難，如知識難點、思維障礙、作業中普遍存在的問題記錄下來，便于在后續教學中有針對性地實施補償措施，同時也為再教時確定教學難點、揣測學習心態提供依據。在教學過程中，學生主體在學習、摸索的過程中，時常會出現“智慧的火花”。我們應當及時肯定學生在課堂上提出的一些見解，并虛心接受。這樣做不僅是對學生的一種鼓勵，同時也可以拓寬教師的思路，為以后的教學補充新鮮的血液，促進師生的共同發展，可謂一舉多得。
此外實踐證明：學生能否自覺地對自己的物理學習情況進行反思，對他們學好本學科是非常重要的。因為反思可使學生在物理學習過程中更好地“知己”、更快地進步，使學生逐漸“學會學好”。經調查得知：不少學生學習物理的效果差是不知反思學習方法。所以，在平日的教學過程中不斷強化學生的反思意識，通過課堂表現、作業完成情況、學生學習小結、考試等途徑了解學生對自己物理學習進行反思的狀況，并在教學后記中記錄下來，以便于在后續教學中更有效地指導學生對自己的物理學習進行“回頭望”。
六、記錄再教設計。
圓周運動教案范文5
一、立足飛行，重點開展校本教材建設
知識和信息大爆炸是當今時代的典型特征，飛行人才未來的發展充滿變數，而且日新月異的技術，給基礎課程教學單位及教員提出了嚴峻而現實的課題。
我們通過分析研究對比國內外教材，在理解人才培養方案和國家標準的基礎上，立足飛行，著眼學員的終身發展，在六個方面探索并充實教材內容。即每章引入物理學史；增加軍事、工程應用閱讀材料；內容小結，強調物理概念和物理思想；改革習題，配置了反映物理在生活、工程和航空等應用的題目。其中，航理及軍事應用模塊主要用物理學定理定律分析航理及軍事、工程應用問題。物理知識拓展模塊，在保證物理學知識體系的邏輯性、系統性和嚴謹性的同時，發散學員思維，引導學員自覺深入學習未知領域，為優秀學員的探究式學習搭建平臺。
下面通過具體實例體會校本教材建設的效果：
應用習題案例：對于傳統教材中一般曲線運動的向心加速度題目，相同的知識點，我們加入了飛機轉彎時向心加速度的問題，闡明了黑視、紅視等飛行現象背后的物理原理，提高了學員的學習興趣以及對物理課的重視程度。如傳統教材中的習題：一質點沿半徑為R的圓做圓周運動，速率v=c-bt，求：任意時刻加速度的大小?！讹w行特色大學物理》教材中的習題：當F-22戰斗機飛行員以2500km/h的速率飛過曲率半徑為5.80km的圓弧時，問此時向心加速度多大？
二、務求實效，著力強化教員能力素質
從合格的教師到合格的大學教師再到合格的軍校教師等不同的層面幫助教員認識其職業特點，提醒其履行職責的緊迫感、使命感和責任感。
（一）結合教材建設搭建學習研究平臺
在教材編寫過程中收集了國內一流大學教材和教輔資料電子版近百種，軍事航空、科學思想、科學史等方面的圖書電子資源近百種。規定了必讀書目，如《清華物理學的理論與方法》《歷史與前沿》《航空飛行器飛行動力學》《吳大猷科學哲學文集》，美國教育家愛德華希爾斯等編著的《給大學新教員的建議》《教師的道與德》等書籍，使教員從更高視野思考如何成為卓越的大學教師，為開展基于研究的教學打下基礎。
（二）通過學習研究文獻找到努力方向
利用業務學習時間組織在創新人才培養改革、課程教學設計、教學方法手段改革、教案研究、教材建設、教學內容改革、教員培養、精品課程建設、多媒體演示實驗、中學物理與大學物理銜接等專題上開展國內外文獻解讀，從中找到個人努力的方向。
三、學員為本，全面開展課程建設和教學改革
飛行特色大學物理教材編寫有力地牽引和促進了大學物理課程建設和教學改革的全面開展。我們成立了7個研究團隊，在完成《飛行特色文科物理》《紅外物理及軍事應用》《軍用光學與激光武器的物理基礎》《航天物理概論》和《航空航天傳感器物理基礎》等課程教材編寫的同時還針對飛行特色習題開發、物理與人文的融合、自主學習內容研究、物理科學思想方法、航理內容研究、物理學史與創新意識培養、翻轉教案與翻轉課堂等方面開展長期、持續、務實的教學研究。
四、質量牽引，大力提升學術科研水平
圓周運動教案范文6
使學生知道回旋加速器的基本結構，理解它的工作原理；并通過教學，進一步激發學生的學習興趣，培養他們運用物理知識分析和解決實際問題的能力．
教學過程
師：在現代物理學中，為了研究物質的微觀結構，人們往往利用能量很高的帶電粒子作為“炮彈”，去轟擊各種原子核，以觀察它們的變化規律．為了大量地產生高能粒子，就要用到一種叫做加速器的實驗設備．同學們一定聽說過北京正負電子對撞機吧，它就是我國于1989年初投入運行的第一臺高能粒子加速器，它能使正負電子束流的能量分別達到28億電子伏．
加速器究竟是怎樣產生高能帶電粒子的呢？這就是今天要學習的課題．讓我們都以探索者的身份，從已有的基礎知識出發，一起去尋求問題的答案吧．
(由加速器的重要應用以及我國科技新成就導出課題，可以激發學生的求知欲望；要求學生以探索者的身份進入角色，旨在將他們推上學習的主體地位．)
師：先請哪位同學回答：用什么方法可以加速帶電粒子？
生：利用電場可使帶電粒子加速．
師：（板畫圖1）根據圖示條件，帶電粒子加速后可獲得多大能量？
生：Ek=mv2/2=qU
師：回答正確．由此看來，要獲得高能量的帶電粒子，就必須盡量提高加速電壓．但我們知道，實際能達到的電壓值總是有限的，不可能太高，因而用這種方法加速粒子，獲得的能量也不夠大，只能達到幾十萬至幾兆電子伏．請同學們想一想，如何突破電壓限制，使帶電粒子獲得更大的能量呢？
(疑問是思維的源頭，問題是探索的中心．教學中及時、巧妙地存疑設問，是教師主導作用的重要體現．)
甲生：我想是否可以再加幾個電場，讓帶電粒子逐一通過它們．
（教師根據學生回答，在圖1上改畫成圖2）
師：大家認為這種設想有道理嗎？
乙生：我認為有道理．這樣一來，每個電場的電壓就不必很高．盡管帶電粒子每次加速得到的能量不是很大，但最后的總能量卻可達到Ek=nqU，只要增加電場的數目n，就可使粒子獲得足夠大的能量．
師：說得對．采用多個電場，使帶電粒子實現多級加速，這確是突破電壓限制的好方法．同學們能提出這樣富有創見的設想，十分可貴，但是，我們再仔細推敲一下它的可行性：按圖2所示的方案，真能實現多級加速嗎？
（學生陷入沉思．頃刻，有部分同學恍然大悟）
丙生：這個方案不可能獲得高能量的帶電粒子！
師：你發現什么問題了嗎？
丙生：從圖上可以看出，在相鄰兩級加速電場的中間，還夾著一個反向電場，當帶電粒子通過它們時，將會受到阻礙作用．
師：丙同學考慮問題很全面，他不但看到了加速電場這有利的一面，同時還注意到了存在減速電場這不利的一面．那么我們能否“興利除弊”，設法把加速極板外側的減速電場消除呢？
生：……
師：（進一步啟發）請大家聯系已學的知識：要防止外界電場的干擾，可采用什么措施？
生：采用靜電屏蔽．
師：對．我們可用金屬圓筒代替原來的極板．（在圖2上改畫成圖3）這樣，既可以在金屬圓筒的間隙處形成加速電場，又使得圓筒內部的場強為零，從而消除了減速電場的不利影響．
師：再讓我們討論一下電源．為了簡化裝置，我們可用一個公用電源來提供各級的加速電壓．（在圖3上改畫成圖4）．如果我們要加速一帶正電的粒子，若電源的極性保持恒定（始終為A正B負），你認為這個粒子能夠“一路順風”，不斷加速嗎？
生：不可能．因為，按這樣的極性，帶電粒子在第一級電場中能得到加速，但到了下一級就會減速．粒子從加速電場得到的能量，將在減速電場中喪失貽盡．
師：說得很對．我們有什么方法可解決這個矛盾嗎？
生：如果能及時地改變電源的極性，就可以解決了．
師：好主意！你能對照圖4具體說明一下這“及時”的含義嗎？
生：設開始時電源極性為A正B負，帶正電粒子在第一級電場中加速，當它穿過第一只圓筒即將進入第二級電場時，電源極性應立即變為A負B正，使粒子又能繼續加速．同理，當它穿過第二只圓筒剛要進入第三級電場時，電源又及時地改變極性，……以后也是如此．
師：分析正確．可見，為了實現帶電粒子的多級加速，應該采用交變電源；并且，電源極性的變化還必須與粒子的運動配合默契，步調一致，即要滿足同步條件，這是確保加速器正常工作的關鍵所在．那么，如何做到這一點呢？如果使交變電源以恒定的頻率交替改變極性，能夠滿足同步條件嗎？
甲生：不能滿足．因為帶電粒子加速之后的速度越來越大，若金屬圓筒的長度相等，則它每次穿越的時間就會越來越短．如要保證同步，電源頻率應該越來越高才行．
師：誰還有不同的見解嗎？
乙生：我認為當電源頻率恒定時，也有可能滿足同步條件，只要使得金屬圓筒的長度隨著粒子速度的增大而相應地加長就行了．
師：甲、乙兩位同學的意見可謂異曲同工，都有可能滿足同步條件．在具體實施時，人們一般采用的是后一種方案．很明顯，實施這種方案的關鍵，在于合理地設計金屬圓筒的長度．那么，各圓筒長之間究竟應符合怎樣的關系才行呢？這個問題稍許復雜一點，但只要運用我們所學的有關知識，也是不難解決的．有興趣的同學在課后可以繼續討論，去完成這項設計任務．
(教學內容的安排應有彈性，注意留有余地，以貫徹“因材施教”的原則．)
師：通過以上的探索和研究，我們實際上已經勾畫出一臺加速器的雛形了．“麻雀雖小，五臟俱全”，它包含著一般加速器應具備的幾個基本要素．下面，就請同學們一起來小結．
（根據學生回答，歸納并板書，關鍵字眼以彩筆突出．）
①利用電場加速帶電粒子；
②通過多級加速獲得高能粒子；
③將加速電場以外的區域靜電屏蔽；
④采用交變電源提供加速電壓；
⑤電場交替變化與帶電粒子運動應滿足同步條件．
(此段小結很有必要．它不僅可將前段探究活動的成果及時整理、提煉、充實和完善學生的認知結構，同時，也為接著學習回旋加速器奠定了基礎，從而起到了承前啟后的作用．)
師：剛才討論的這類加速器，人們通常稱之為直線加速器．例如北京正負電子對撞機的注入器部分，就是一個全長200多米的直線加速器．這類加速器固然有其優點，但它的設備一字兒排開，往往顯得拖沓冗長．于是，我們自然會想：能否尋找一種既可使帶電粒子實現多級加速，又不必增加設備長度的方法呢？
生：……（思考、議論）
師：（自言自語）如果只用一個電場，帶電粒子經過加速后還會再次返回，那就好了．……用什么方法能使粒子自動返回呢？……
生：（豁然開朗）外加磁場！利用帶電粒子在勻強磁場中作圓周運動的特點，可使它重返電場，再次加速．
師：好，這確是個巧妙的構想，說不定它還會導致一種新型加速器的延生呢！
（學主情緒亢奮，信心驟增）
(學習上的探究活動，同樣需要有情緒力量的投入．為此，教師講課不妨帶些“情感色彩”，以利于渲染教學氛圍，激活學習動因．)
師：下面就讓我們按著這條思路，來具體分析一下工作原理．（板畫圖5）
設位于加速電場中心的粒子源發出一個帶正電粒子，以速率v0垂直進入勻強磁場中．如果它在電場和磁場的協同配合下，不斷地得到加速，你能大致畫出粒子的運動軌跡來嗎？請每位同學都動手試試．要邊畫圖，邊思考，并注意聯系前面歸納出的幾條結論．
（教師巡視，對有困難的學生予以指導．多數學生完成之后，抽一人在圖5上板畫，得圖6所示軌跡．）
師：同學們都已把帶電粒子的運動軌跡畫出來了．接下去，請大家思考幾個問題．第一，從畫出軌跡看，它是條半徑越來越大的螺旋線，這是什么緣故？
生：根據帶電粒子在勻強磁場中運動的半徑公式R=mv／Bq，隨著粒子不斷加速，它的速度越來越大，因此，半徑也相應增大．
師：對．再看第二個問題：為使帶電粒子不斷得到加速，提供加速電壓的電源應符合怎樣的要求？
生：要采用交變電源，并且，還必須使電源極性的變化與粒子的運動保持同步．
師：你能對照圖6，再具體說明一下嗎？
生：帶正電粒子以速度v0進入磁場，當它運動半周后到達A1時，電源極性應是“A正A′負”，粒子被電場加速，速率從v0增加到v1．
為“A負A′正”，使粒子再次加速，速率從v1增加到v2……以后的情形就以此類推．
師：回答正確．從剛才的分析可以看出，電場的作用是使粒子加速，磁場的作用則使粒子回旋，兩者的分工非常明確，同時，它們又配合得十分默契：電源交替變化一周，粒子被加速兩次，并恰好回旋一周，這正是確保加速器正常運行的同步條件．（板書如下）
師：還有第三個問題：隨著粒子不斷加速它的速度和半徑都在不斷增大，為了滿足同步條件，電源的頻率也要相應變化嗎？
生：不需變化，因為帶電粒子在勻強磁場中的運動周期T=2πm/Bq，它與速度無關．
師：說得對．對于給定的帶電粒子，它在一定的勻強磁場中運動的周期是恒定的．有了這一條，我們就可免卻隨時調整電源頻率以求同步的麻煩了．從而為最終實施我們的上述構想，提供了極大的便利．
早在1932年，美國物理學家勞侖斯正是沿著與我們相仿的巧妙思路．發明了回旋加速器，從而使人類在獲得具有較高能量的粒子方面邁進了一大步．為此，勞侖斯榮獲了諾貝爾物理學獎．
(學生再次體驗到成功的喜悅，似乎他們也分享到了其中的一份．)
師：下面讓我們來看回旋加速器的基本結構．（出示掛圖）從圖上可以看出，回旋加速器主要由下列幾部分組成（板書）：D形盒、強電磁鐵、交變電源、粒子源、引出裝置等．其中，兩個空心的D形金屬盒是它的核心部分．同學們能說明它的作用嗎？
（讓學生自學課本，然后回答）
甲生：這兩個D形盒就是兩個電極，可在它們的縫間形成加速電場．
師：誰還有補充嗎？
乙生：它還起到靜電屏蔽的作用．使帶電粒子在金屬盒內只受磁場力作用，從而做勻速圓周運動．
師：書上還提到一個細節：“兩個D形盒之間留一個窄縫，……”想一下，為什么要留窄的縫？寬些就不成嗎？
丙生：……
丁生：如果縫很寬，粒子穿越電場所用的時間就不容忽略．而這個時間是要隨粒子運動速度的增加而變化的，從而使得粒子回旋一周所需的時間也將隨之變化，這就會破壞同步條件．如果是窄縫，粒子在電場中運動的時間可以不計，就可避免不同步的麻煩了．
師：說得很對．看來同學們對回旋加速器的原理和結構己有了一定的理解．在此基礎上，請大家再討論一個問題：假如由你來設計一臺回旋加速器，要求能使帶電粒子獲得更高的能量，你打算采用哪些措施？
(提出這種設計性問題的目的，在于深化學生思維，活化物理知識，使學習活動跨上更高的臺階．)
甲生：可以提高電源的電壓．由公式Ek=qU可知，電壓值大了，粒子獲得能量也大．
乙生：還可以加大D形盒的半徑．使帶電粒子有更大的回旋余地，隨著加速次數的增多，粒子具有的能量也就大．
丙生：也可以增加磁感應強度．根據公式R＝mv／Bq，對應于一定的速度，B值越大，粒子的回旋半徑B就越小，這樣它在D形盒內就可以兜更多的圈，從而獲得更大的能量．
師：對于上面幾位同學的意見，大家有沒有補充或不同的看法？
丁生；我認為甲同學的說法不對．因為提高了電源的電壓后，盡管可以使粒子每次加速獲得的能量增大，但相應的回旋半徑也要增大，這又會使得加速次數減少，最后粒子的總能量不見得就大．
師：同學們能發表不同的見解，這很好．究竟誰是誰非呢？我們還可以進一步分析：在回旋加速器的最大半徑和磁場都確定的條件下，帶/2＝B2R2q2／2m．這就告訴我們，對于給定的帶電粒子來說，它能獲得的最高能量與D形電極半徑的平方成正比，與磁感應強度的平方成正比，而與加速電壓無直接的關系．
講到這里，有的同學可能會想，如果盡量增強回旋加速器的磁場或加大D形盒半徑，我們不就可以使帶電粒子獲得任意高的能量了嗎？但實際并非如此．例如：用這種經典的回旋加速器來加速粒子，最高能量只能達到20兆電子伏．這是因為當粒子的速率大到接近光速時，按照相對論原理，粒子的質量將隨速率增大而明顯地增加，從而使粒子的回旋周期也隨之變化，這就破壞了加速器的同步條件．
為了獲得更高能量的帶電粒子，人們又繼續尋找新的途徑．例如，設法使交變電源的變化周期始終與粒子的回旋周期保持一致，于是就出現了同步回旋加速器．除此之外，人們還設計制造出多種其它的新型加速器．目前世界上最大的加速器已能使質子達到10000億電子伏以上的能量．
我國在高能粒子研究方面發展很快，并取得了多項世界矚目的成就．希望同學們樹立志向，奮發學習，將來把祖國的科學技術推向世界的最前沿！
教案說明
一關于課題選定
回旋加速器作為一種高科技的實驗設備，學生往往對其懷有濃厚的學習興趣，如能有意識地讓學生到當今科學的前沿“圣地”去涉足一番，哪怕是十分粗淺，也將會有助于他們開闊視野，培養志趣．同時，回旋加速器又是洛侖茲力應用的著名實例，藉此機會，可使學生對電磁學的有關知識作一次較廣泛的復習和運用．因此，本課題雖屬選學內容，但在學生條件許可的情況下，仍然值得一學．
二關于教材處理
本節課的教材組織及教學流程，可用以下圖式表示：
這里值得說明的問題是：在順序上，把直線加速器提在前，而將回旋加速器置于后，這樣是否有悖史實？在內容上，回旋加速器是課題的中心，但卻要化相當篇幅去討論直線加速器，這樣會否喧賓奪主？
教學過程應該是有序的，這就必須牢牢把握兩條脈胳：一是教材知識的內在聯系，二是學生認識的發展規律．為此，教師應能駕馭教材，對教學內容作一番必要的剪輯或加工，這也是一種教學藝術的再創造．
本節教案作如上的安排，正是為了體現這種有序性．從知識的內在聯系看，直線加速器與回旋加速器的工作原理有著諸多相同之處，因此可將前者作為后者的鋪墊．在理解直線加速器原理的基礎上，一旦突破“磁場回旋”這個拐點，回旋加速器的得出就是水到渠成的了．再從學生的認知規律看，他們對直線加速器的理解，一般要比回旋加速器來得容易，于是可把前者當作后者的橋梁．學生在解剖直線加速器這只“麻雀”的過程中，發現了加速器所應具備的若干重要條件，并經過他們自己的總結、整理，建立起來相應的認知結構．以此為依托，有關回旋加速器的內容就可以通過與結構中的有關知識互相作用，實現同化，從而順利達成知識的遷移．
三關于教法設計