高一物理教案：匀速圆周运动12.docx

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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

2、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

3、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．第1页共15页●教学方法讲授法、分析归纳法、推理法、分层教学法．●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

4、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．第2页共15页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．

5、［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］v2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＝mr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．这样的话，轮缘和铁轨之间的挤压作用力将

6、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．第3页共15页［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］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

7、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hsin＝L．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)Ftan＝Mg又因为很小所以sin＝tan．hF综合有L＝Mgh故F＝LMg第4页共15页v2又F＝MRghR所以v＝L［实际讨论］ghRv＝L在实际中反映的意义是什么？［学生活动］结合实际经验总结：实际中，铁轨修好后［拓展讨论］h、R、L为定值，又g为定值，所以火车转弯时的车速为一定值．ghR若速度大于L又如何？小于呢？［师生互动分析］ghRv21．v＞LF向mR(侧F向＞F(F支与G的合力)，故外轨受挤

8、压对轮缘有作用力压力)F向＝F＋F侧．ghRF向mv