高一物理匀速圆周运动的实例3

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1、匀速圆周运动的实例分析　　●本节教材分析　　本节课在匀速圆周运动的基础上，结合两个实际例子进行分析，教学时要注意充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，拓展知识的应用．　　分析和解决有关匀速圆周运动的问题，重要的是搞清楚向心力的来源，这是研究匀速圆周运动的关键，在具体问题的分析时，要注意：　　1．要判断圆心的位置和质点做匀速圆周运动的半径．　　2．对向心力来源的分析，要明确分析和计算的依据仍是普遍的运动规律——牛顿第二定律，只是这里的加速度是向心加速度．　　课本分析了汽车通过拱桥顶点的力、速度、加速度

2、的问题．汽车通过拱桥的运动过程是变速圆周运动，这里只分析车过顶点时的情况，教学中应注意不要再扩展一般情况下的变速圆周运动的问题，也不要求提及切向分力和法向分力，以免增加难度，加重学生的负担． 　　●教学目标 　　一、知识目标　　1．知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力．　　2．会在具体问题中分析向心力的来源．　　3．知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动，会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度． 　　二、能力目标　　1．通过对匀速圆周运

3、动的实例分析，渗透理论联系实际的观点，提高学生的分析和解决问题的能力．　　2．通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用，渗透特殊性和一般性之间的辩证关系，提高学生的分析能力． 　　三、德育目标　　通过对几个实例的分析，使学生明确具体问题必须具体分析． 　　●教学重点　1．理解向心力是一种效果力．　　2．在具体问题中能找到向心力，并结合牛顿运动定律求解有关问题． 　　●教学难点　　1．具体问题中向心力的来源．　　2．关于对临界问题的讨论和分析． 　　●教学方法　　讲授法、分析归纳法、推理法、分层

4、教学法． 　　●教学用具　　投影仪、CAI课件 　　●课时安排　　1课时 　　●教学过程　　［投影］本节课的学习目标　　1．知道向心力是由物体沿半径方向的合外力来提供的．　　2．知道向心力、向心加速度的公式也适用于变速圆周运动．　　3．会在具体问题中分析向心力的来源．　　学习目标完成过程 　　一、导入新课　　1．复习匀速圆周运动知识点(提问)　　①描述匀速圆周运动快慢的各个物理量及其相互关系．　　②从动力学角度对匀速圆周运动进行认识．　　2．直接过渡导入　　学以致用是学习的最终目的，本节课通过几个具体

5、实例的探讨来深入理解相关知识点并学会应用． 　　二、新课教学　　(一)火车转弯问题　　［CAI课件］模拟在平直轨道上匀速行驶的火车．提出问题：　　1．火车受几个力作用？　　2．这几个力的关系如何？　　［学生活动设计］　　1．观察火车运动情况．　　2．画出受力示意图，结合运动情况分析各力的关系．　　［师生互动］　　1．火车受重力、支持力、牵引力及摩擦力．　　2．四个合力为零，其中重力和支持力合力也为零，牵引力和摩擦力合力也为零．　　［过渡］那火车转弯时情况会有何不同呢？　　［CAI课件］模拟平弯轨道火车

6、转弯情形．提出问题：　　1．转弯与直进有何不同？　　2．受力分析．　　［学生活动］　　结合所学知识讨论分析　　［师生互动］　　1．［思维方法渗透］　　只要是曲线轨迹就需要提供向心力，并不是非得做匀速圆周运动．F＝m中的r指的是确定位置的曲率半径．　　［结论］转弯时需要提供向心力，而平直路前行不需要．　　2．受力分析得：需增加一个向心力(效果力)，由铁轨外轨的轮缘和铁轨之间互相挤压而产生的弹力提供．　　［深入思考］　　挤压的后果会怎样？　　［学生讨论］　　由于火车质量、速度比较大，故所需向心力也很大．这

7、样的话，轮缘和铁轨之间的挤压作用力将很大，导致的后果是铁轨容易损坏，轨缘也容易损坏．　　［设疑引申］　　那么应该如何解决这一实际问题？　　［学生活动］　　发挥自己的想象能力结合知识点设计方案．　　［提示］　　1．设计方案目的为了减小弹力　　2．录像剪辑——火车转弯．　　［学生提出方案］　　火车外轨比内轨高，使铁轨对火车的支持力不再是竖直向上．此时，重力和支持力不再平衡，它们的合力指向“圆心”，从而减轻铁轨和轮缘的挤压．　　［点拨讨论］　　那么什么情况下可以完全使铁轨和轨缘间的挤压消失呢？　　［学生归纳

8、］　　重力和支持力的合力正好提供向心力，铁轨的内外轨均不受到挤压(不需有弹力)　　［定量分析］　　［投影］　　如下图所示　　设车轨间距为L，两轨高度差为h，转弯半径为R，质量为M的火车运行．　　［师生互动分析］　　据三角形边角关系　　sina＝．　　对火车的受力情况(重力和支持力合力提供向心力，对内外轨都无挤压)　　tana＝　　又因为a很小　　所以sina＝tana．　　综合有＝　　故F＝Mg　　又F＝M　　所以v＝　　［实际讨论］　　v＝在实际中反映