《生活中的圆周运动》教学设计与反思.doc

《《生活中的圆周运动》教学设计与反思.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、《生活中的圆周运动》教学案例【教学目标】1.进一步加深对向心力的认识，会在实际问题中分析向心力的来源．2.培养学生独立观察、分析问题、解决问题的能力．提高学生概括总结知识的能力．教学重难点重点：分析具体问题中向心力的来源．难点：离心运动现象的理解．教学手段Powerpoint演示文稿．教学过程导入新课教师展示生活中的圆周运动实例的图片，引人新课．学生观察思考，逐步进人学习状态．复习问题物体做圆周运动需要向心力的作用，向心力的来源是怎样的呢？学生思考，集体回答．教师生活中有很多物体在做圆周运动，它们的向心力是由哪些力来提供呢？这节课我们结合生活中

2、一些具体的问题来分析向心力的来源问题．板书第八节生活中的圆周运动进行新课一、火车转弯教师展示火车图片．火车沿直线运动的情况学生分析火车车轮的特殊结构．教师提问请根据你了解的以及你刚才从图片中观察到的情况，说一说火车的车轮结构如何，轨道的结构如何．学生思考讨论，分析得出结论：车轮内侧轮缘半径大于车轮半径．轨道将两车轮的轮缘卡在里面．问题1火车在平直的轨道上匀速行驶时，所受的合力如何？学生火车在平直的轨道上匀速行驶时，所受的合力等于零．教师展示火车转弯行使的图片，并提示学生注意观察火车的运动情况．问题2如果轨道是水平的，火车转弯时火车做曲线运动，所

3、受外力怎么样？学生观察思考，讨论分析．个别学生回答轨道水平时，重力和支持力，轨道对轮缘的支持力，以及向后的摩擦力．问题3如果轨道是水平的，火车转弯时，做曲线运动，需要的向心力由哪些力来提供呢学生交流，分析问题个别学生回答应该由火车轮缘所受的向里的支持力（即：轨道时它的侧压力）来提供．问题4大家知道，火车质量很大，行驶速度也不是很小，如此以来，长时间后，轨道会怎么样呢？学生讨论后回答如果靠这种方法获得向心力，轮缘与外轨的相互作用力会很大，长期以来，轨道就会受到损坏．问题5如何来改进，才能够使轨道不容易损坏呢？提示：从分析向心力的来源着手．学生交流

4、，得出结论．设计：使路面向圆心一侧倾斜一个很小的角度，使外轨略高于内轨．在转弯处使外轨略高于内轨，重力和支持力的合力提供了向心力，这样，外轨就不受轮缘的挤压了．教师展示（1）火车转弯时候的图片，提醒学生观察轨道的情况．（2）火车转弯时的受力图，强调轨道支持的方向．板书：火车受力图如图，列方程得出向心力的表达式．教师总结（1）如果在转弯处使外轨道略高于内轨道，火车受力不是竖直的，而是斜向轨道内侧．它与重力的合力指向圆心，成为使火车转弯的向心力．（2）如果根据R和火车行驶速度v适当调整内外轨道的高度差，使转弯时所需要的向心力完全由重力G和支持力FN

5、的合力提供，这样外轨道就不再受轮缘的挤压了．问题6当轨道平面与水平面之间的夹角θ和转弯半径R确定的时候，速度多大时轨道不受挤压？学生讨论求解，得出结果．．问题7如果火车实际行驶的速度大于此速度时，向心力应该由哪些力提供？如果小于此速度又怎么样呢？学生归纳总结，交流讨论，得出结论．教师大家在课余时间可以深入讨论一下，公路转弯处路面的特点．例题1如图所示，半径为R的球壳，内壁光滑，当球壳绕竖直方向的中心轴转动时，一个小物体恰好相对静止在球壳内的P点，OP连线与竖直轴夹角为θ．试问：球壳转动的周期多大？解析小物体受重力mg和球壳支持力N的作用：重力竖

6、直向下，支持力垂直于球壳的内壁指向球心O，它们的合力沿水平方向指向竖直转轴，大小为mgtanθ；小物体在水平面中做圆周运动，圆半径为r=Rsinθ，设球壳转动的角速度为w，则小物体做圆周运动的运动方程为mgtanθ=mw2Rsinθ，得．由，可知球壳转动周期为．点拨（1）相对静止于球壳内P处的小物体做匀速圆周运动的向心力来源于重力mg和球壳对其支持力FN的合力．由力的平行四边形定则可确定其合力与分力间的关系．（2）小物体所受的合外力（即向心力）的方向与向心加速度方向相同，垂直于转轴指向轨道圆心O’而不是指向球壳的球心O．问题讨论使球壳绕竖直方向

7、的中心轴转动的角速度增大或减小，当小物体仍与球壳相对静止时，这一相对静止点P将在球壳内发生怎样的位置变化？试就该题的计算结果加以讨论．二、汽车过拱桥问题1如果汽车在水平路面上匀速行驶或静止时，在竖直方向上受力如何？学生分析得出：重力G和地面的支持力FN，并且二者平衡，如图．教师如果是拱形桥呢？汽车以某一速度通过桥的最高点的时候，桥面受到的压力如何？教师展示汽车通过拱桥的图片，让学生有感性认识．板书二、汽车过拱桥教师引导学生分析受力情况：当汽车在桥面上运动过最高点时，重力G和桥的支持力FN在一条直线上，它们的合力是使汽车做圆周运动的向心力F向．教

8、师展示图，引导学生明确研究对象，分析受力情况，利用牛顿第二定律解决问题．分析过程（1）分析汽车的受力情况；（2）找圆心；（3）确定F合即F向心力的方向