生活中的圆周运动教学案例

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1、《生活中的圆周运动》教学案例高密市实验中学付志英一、教案背景：1、中学物理2、一课时二、教学课题：生活中的圆周运动三、教材分析：《生活中的圆周运动》是圆周运动的应用课，内容丰富。教材中的每个例子的选择都各有特点，很有代表性：铁路的弯道用来分析水平面上的匀速圆周运动；拱形桥和凹形桥用来分析竖直面上的非匀速圆周运动；航天器中的失重现象研究失重问题；离心运动则研究向心力不足时物体的运动趋势。四、通过该课学习，能够完成以下目标：情感目标：1、培养学生的应用实践能力和思维创新意识。2、运用生活中的几个事例，激发学生的学习

2、兴趣、求知欲和探索动机。3、建立具体问题具体分析的科学观念。能力目标：1、通过对匀速圆周运动的实例分析，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。3、通过对离心现象的实例分析，提高学生综合应用知识解决问题的能力。知识目标：1、能定性分析火车外轨比内轨高的原因。2、能定量分析汽车过拱形桥最高点和凹形桥最低点的压力问题。3、知道航天器中的失重现象的本质.4、知道离心运动及其产生的条件,了解离心运动

3、的应用和防止。五、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。六、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。七、教学活动：【教学媒体】1.教室电脑多媒体系统。2.PowerPoint课件、Flash动画。【教学方法】阅读思考、猜想假设、分析推理、事实验证、归纳总结、讨论交流、练习巩固等。【教学过程】5一、导入新课情境引入赛车在经过弯道时都会减速，如果不减速赛车就会侧滑，从而引发事故，大家思考一下，我们如何才能使赛车在弯道上不用减

4、速通过？课件展示自行车赛中自行车在通过弯道时的情境。根据展示可以看出自行车在通过弯道时都是向内侧倾斜，这样的目的是什么？赛场有什么特点？学生讨论------自行车倾斜以及弯道外高内低都是使支持力不再竖直向上，与重力的和力提供向心力。同学们考虑，火车在转弯时也不减速，那么我们如何来保证火车的安全呢？复习引入(学生回答)1、向心力加速度公式：2、向心力公式：二、新课教学探究一：水平面内的圆周运动--------铁路的转弯教师：火车转弯时所需的向心力，是由什么力提供的？　课件展示观察铁轨和火车车轮的形状.学生讨论：当

5、内外轨一样高时，火车受的重力和铁轨对火车竖直向上的支持力平衡，向心力由外轨对轮缘的水平弹力提供，这种情况下铁轨容易损坏，轮缘也容易损坏。教师：请同学们完成下列题目：例题1、火车速度为30m/s，弯道的半径R=900m，火车的质量m=8×105kg，转弯时轮缘对轨道侧向的弹力多大？学生完成，教师评价，弹力大小为800000牛顿．教师：我们同学的平均体重是500牛顿，这么大的弹力相当于多少个同学的体重？学生：--------教师：那么，这么大的弹力频繁的作用在火车车轮和路轨上，是不是安全的？如何解决这个问题呢？同学

6、们可以联系一下赛车转弯。学生：小组合作讨论，给出方法---------教师：当外轨比内轨高时，铁轨对火车的支持力不再是竖直向上的，重力和支持力的合力可以提供向心力，可以减轻铁轨和轮缘的侧向挤压，最佳情况是向心力恰好由重力和支持力的合力提供，铁轨的内、外轨均不受到侧向挤压的力。请同学完成下列题目：例题2、若火车质量为m，转弯半径为r，要求轨道对轮缘无挤压作用，此时轨道倾角为θ，请问火车的速度为多大？学生：完成并相互评判正误。教师：下面我们定量分析外轨比内轨高时火车转弯问题。设5火车实际速度为v时，有三种可能，请同

7、学小组合作分析各种情况下内外轨道的受挤压情况：当v＝v0时，当v＞v0时，当v＜v0时，探究二：竖直平面内的圆周运动-------拱形桥、凹形桥课件展示交通工具（自行车、汽车等）过拱形桥教师：汽车过拱形桥桥顶时的向心力，是由什么力提供的？请同学画出受力图，写出关系式。，推导出汽车队桥面的压力。学生：-------教师：由此可以看出，汽车对桥面的压力小于汽车的重量，而且汽车的速度越大，汽车对桥的压力越小。当汽车的速度不断增大时，会发生什么现象？学生：-------教师：汽车过拱形桥最高点的速度为多大时，汽车对桥面

8、无压力？学生：-------教师：汽车过凹形桥最低点时，汽车对桥的压力比汽车的重量大还是小呢？学生：自主画图分析。教师：巡回指导。请同学完成例题2。例3、汽车质量为15吨，以不变的速率v=10m/s先后驶过如图所示的凹形桥和凸形桥，桥面圆弧半径均为15m，汽车过凸形桥最高点时对桥的压力是多少？汽车过凹形桥最低点时对桥的压力是多少？学生：自主完成题目。教师：思考并讨论两个问题，（1）为什