5.5匀速圆周运动的实例分析4.doc

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］ 　　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 　　sin?＝．