生活中的圆周运动教学设计.doc

生活中的圆周运动教学设计 山西省孝义中学校 刘利珍 一、课程标准的要求 能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。 二、教学目标分析 （一）知识 1、会在具体问题中分析向心力的来源，会处理火车转弯、汽车过桥等圆周运动问题。 2、会应用牛顿运动定律分析圆周运动问题。 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，了解离心运动的应用和防止。 （二） 1．学会分析圆周运动方法，会分析拱形桥、弯道等实际的例子，培养理论联系实际的能力。 2． （三）情感、态度与价值观 1．通过向心力在具体问题中的应用，培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识。 2．体会圆周运动的奥妙，培养学生学习物理知识的求知欲。 教学的重点与难点 教学重点：分析具体问题中向心力的来源。 教学难点：在具体问题中分析向心力来源 　　突破办法：组织学生对学生不太熟悉的火车车轮结构等问题借助演示图片加以说明，使学生更易理解。 教学手段 多媒体：主要PowerPoint演示文稿以及图片，并辅以视频。 多媒体使用说明：多媒体作为教学辅助手段，使空洞的语言描述得以形象直观地展现，增强学生的感性认识。 3、学生看书回答： （1）什么是离心现象？ （2）离心现象的应用有哪些？ （3）离心现象的防治有哪些？ 对一些离心现象进行解释。 （1）、当脱水筒转得比较慢时，水滴跟物体的附着力F足以提供所需的向心力使水滴做圆周运动。当脱水筒转得比较快时，附着力F 不足以提供所需的向心力，于是水滴做离心运动，穿过小孔，飞到脱水筒外面。 （2）在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需的向心力是由车轮与路面的静摩擦力提供的。如果转弯时速度过大，所需向心力F大于最大静摩擦力Fmax，汽车将做离心运动而造成交通事故。因此，在公路弯道处，车辆行驶不允许超过规定的速度。 拓展训练 质量为M=2．0X104KG的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径为20M，如果桥面承受的压力不得超过3．0×105N，则 汽车允许的最大速率是多少？ 若以所求速率行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？ 最容易发生爆胎的点是？ 布置作业 课后分级训练 课堂小结：生活中有很多运动都可以看作圆周运动，解决这类问题的关键就是 处理圆周运动问题的一般步骤： 水平面内的圆周运动 轨道将两车轮的轮缘卡在里面。 对车轮进行受力分析受重力和支持力。 靠轨道与轮缘之间的侧向压力来提供。 火车受力情况如图所示， F=2.4×106N--- (2) 如此长时间后，对轨道和列车车轮的磨损较大，使得轨道或车轮变形，极易发生交通事故。 外轨比内轨略高。 火车受力不是竖直的，而是斜向轨道的内侧。 合力指向圆心，成为使火车转弯的向心力。 讨论求解：mgtanθ= m v02/r 列车转弯行驶速度是一定的，因为铁路建好后r,h,l都是定值。 如果要提速的话，可以将铁路弯道的建的平缓些r大，或者将高度差h增大，或者将两轨间距减小。 v＞v0时外轨对轮缘有侧向弹力 所需的向心力较大，靠重力与支持力的合力不足以提供，需要外轨对车轮的侧向压力。 v＜v0时，内轨对轮缘有侧向弹力 所需的向心力较小，重力与支持力的合力太大，内轨对车轮的侧向压力予以抵消部分。 竖直面内的圆周运动 先对汽车进行受力分析，求出其合力，由合力提供向心力。 A．汽车对桥面的压力小于汽车的重力mg； B．汽车行驶的速度越大，汽车对桥面的压力越小。 当速度不断增大的时候，压力会不断减小，当达到时，汽车对桥面完全没有压力，汽车“飘离”桥面。 此时司机处于完全失重状态。 过凸形桥最高点时处于失重状态，过凹形桥最低点时处于超重状态。 (1)?当 时，FN＝0 ， 水在杯中刚好不流出； (2)??当 时，FN0 学生看书总结 选准研究对象进行受力分析 （1）明确对象，找出圆周平面，确定圆心和半径； （2）进行受力分析，画出受力分析图; （3）求出在半径方向的合力，即向心力； （4） 结合匀速圆周运动的特点列方程求解。 通过情景分析