高一物理必修二第五章：57生活中的圆周运动.docx

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1、5.7生活中圆周运动教案静海一中袁晶晶一、教学目标（一）知识与技能1．会在具体问题中分析向心力的来源，进一步认识和理解向心力是效果力，可以是物体所受其中一个力，可以是几个力的合力，也可以是其中一个力沿某一方向的分力。2．运用圆周运动所学习和归纳的规律去分析、处理实际生活中的具体问题。（二）过程与方法1．通过对火车在弯道处作匀速圆周运动的实例分析，从轨道一样高的运动分析、受力分析、磨损介绍，到研究解决磨损的举措，到提出改变轨道高度以达到改变支持力方向，从而是向心力由重力和支持力合力来提供以减少磨损

2、的最终目标，明确这类说圆周运动解决思路，提高学生分析和解决问题的能力。2.通过对汽车过拱形桥、凹形桥运动实例进行分析，解决为什么现实生活中设计的桥多为拱形桥这一疑惑点。（三）情感、态度和价值观通过现实生活中圆周运动实例分析，物体做圆周运动的条件是所需要的向心力和实际提供的向心力相等，同时为下一节解决离心运动类问题和水平面、竖直面圆周运动临界条件做铺垫。二、教学重点与难点【重点】：在具体问题中能找到向心力的来源，并能根据从受力角度和运动学方面找寻供需平衡，从而解决所求问题。【难点】：1，具体问题中

3、向心力的来源分析，明确向心力是效果力，可以是某一个力，可以是几个力的合2，记住解决圆周运动的“三定”和“一分析”，即确定轨道平面、确定圆心、确定半径和分析向心力，解决实际圆周运动问题。三、教学过程（一）、创设问题情境，导入新课情景导入：第1页师：同学们，在现实生活中我们都有这样的感受就是乘坐汽车遇到弯道转弯时，其实当汽车转弯时看成汽车做圆周运动，我们乘坐的汽车是安全行驶的，是什么提供了做圆周运动的向心力那？生：轮胎和地面间的摩擦力，且摩擦力是指向圆心的，且汽车做的是水平面的圆周运动。师：同学们分

4、析的很正确，而且考虑得很周全。那么假设我们现在坐到了一列火车上，此列火车现在正在转弯，那么火车具体是什么运动形式呢？生：也是圆周运动。师：带着种种疑问，利用新学习的物理知识：圆周运动，向心加速度，向心力去分析解决生活中圆周运动的具体实例---火车转弯问题。<设计意图>通过生活中的实例，引起学生对本节知识的高度重视，激发学生学习探索的兴趣。（二）、授新过程1、〖板书〗铁路的弯道师：一切让我们从长计议，先来分析下：一列火车在平直轨道匀速行驶时，受力是如何的？生：（踊跃发言）受四个力：重力，支持力，牵

5、引力和摩擦力。师：在解决转弯问题前，为了研究的更加周全让我们先来细致了解下火车的特点，以车轮为重点研究对象，因为它是与轨道直接接触的部位。师：通过观察课件中展示火车车轮图片及类比生活中有轨道的地方，回答下列问题：火车车轮有什么特点？轮缘有什么作用。生：火车车轮有突起部分—轮缘；防止火车脱离轨道。师：仍然是刚才那列火车，匀速运动到转弯处时，如果还是一样高度的轨道条件下，此时火车做什么运动？受力情况如何？生：（踊跃发言）做圆周运动，受重力，支持力，轨道对轮缘的弹力充提供（充当）向心力。<设计意图>培

6、养学生的自学能力和分析问题的能力。师：这样的设计有没有什么危害和不足？（学生讨论）生:由于火车质量较大，长时间运行的情况下，外侧轨道对火车轮缘持续作用弹力，长时间会使两种磨损较大，易损坏，不安全。师：鉴于以上存在的实际问题，应采取怎样的措施进行有效的改进呢？<设计意图>通过学生的思考，突破本节的难点。生：由于目的在于减少内外轨对于轮缘的挤压，我们可从向心力来源角度入手去分析，重力第2页方向不能改变，试着通过改变支持力去达到减少磨损的目的，两侧轨道高度不一样便可达到这一目的，火车受的重力和支持力的

7、合力提供向心力，圆心在水平面，即火车转弯时做水平面内圆周运动。师：通过火车在转弯时的受力分析，明确2v0=grtanh，也可以已知量去表示V0同时注意，如果题目中给出两轨道间距离L、外轨抬高的高度F=mgtanθ=mv/r师：如果火车速度超过grtan会怎样？达不到这个速度又会怎样？生：如果火车速度超过规定的速度，重力和支持力的合力将小于需要的向心力，所差的仍需ghrv由外轨对轮缘的弹力来弥补；如果火车的速率小于规定的速度，重力和支持力的合力将大于L需要的向心力，超出的则由内轨对内侧车轮轮缘的弹

8、力来平衡。<师生总结>由火车转弯安全的规定速度入手分析：时：内、外轨道对火车两侧车轮轮缘都无压力。：外轨道对车轮轮缘有向内的侧压力。当车速过大时，火车容易发生脱轨。：内轨道对车轮轮缘有向外的侧压力。<设计意图>通过学生的分析和师生共同总结，理解火车转弯时的速度限制应该限制在什么范围之内，这个速度又与哪些因素有关；火车提速情况下保证乘客安全可行性方案，从而突出火车转弯问题学生们应重点掌握的知识和解题思想。师：科技是在进步的，火车是会提速的，随着火车的提速，旧的轨道会带来越来越多的不便，因为火车每次