《7.生活中的圆周运动》教案.docVIP

第七节 生活中的圆周运动教案　 一、教学目标 ㈠ 知识与技能 1．进一步理解向心力的含义并会在具体问题中分析向心力的来源； 2．能够熟练运用圆周运动知识解释生活中的圆周运动现象； ㈡ 过程与方法 1．学会分析圆周运动的方法，会分析弯道的实际的例子，培养理论联系实际的能力； 2．能从日常生活中发现与圆周运动有关的知识，并能用所学知识去解决发现的问题。 ㈢ 情感、态度与价值观 体会圆周运动中的奥妙，培养学习物理知识的求知欲，善于将所学知识应用于实际生活中。 二、学情分析 在学习本节内容之前，学生已经学习了描述圆周运动的运动学物理量（如线速度、角速度、向心加速度等）和向心力等力学知识，已经掌握了学习本节课必备的物理基础知识。圆周运动虽然是日常生活中的常见现象，但学生对此并没有深刻的了解，对圆周运动的认识感性的认识多，理性的认识少，不知道如何准确地、全面地分析这一运动现象。大多数学生对向心力的理解还不够透彻、准确，常常误认为向心力是一种特殊的力，是做圆周运动的物体另外受到的一个力。学生虽然已经能够熟练地应用牛顿第二定律分析直线运动问题，但应用牛顿第二定律分析圆周运动还是第一次，比较陌生，不习惯，不适应。另外，高一阶段的学生，其思维习惯中形象思维占的比例还比较大，逻辑思维的能力有待进一步的开发和提高，对于物理学科特定的研究方法和分析方法有了一定的了解，但还不是非常的熟练，有待进一步地提高。 三、重点难点 1．分析具体问题中向心力的来源； 2．火车转弯时的具体分析。 四、教学方法 观察法 讲授法 讨论 练习 五、课时安排：1课时 六、教学过程 1.【复习导入】 提问：物体做圆周运动时，受力有何特点？向心力的特点？大小，方向？向心力来源？ 答：物体要受到指向圆心的向心力 方向 ：总是指向圆心 大小 ： 或F=m r ω2 来源：物体受到的合力或某一个力 F由物体受力来决定 、是物体做圆周运动需要的向心力。只有供应等于需求物体才能做圆周运动。 本节课以圆周运动的知识解释生活中的常见的圆周运动问题。课件展示给生活中的各种圆周运动。本节课火车转弯、汽车过拱形桥为例探讨生活中的圆周运动。 2．【新课教学】 （一）、汽车转弯 【活动】观看视频：学生观看视频，播放一段汽车拐弯侧翻的视频 讨论以下的问题： (1)、转弯处的向心力来源？ (2)、汽车为什么没能安全转弯？ 师生共同总结 A、向心力由沿转弯半径指向里面的静摩擦力提供，μmg=m ,v= B、汽车速度太大，因而需要的向心力太大，或者说静摩擦力提供的向心力不够大。供需不相等，实际需要的向心力大于汽车与路面提的最大静摩擦力 思考：刚才我们根据摩擦力提供向心力分析了汽车拐弯的安全问题，有没有办法让其他力来提供向心力呢？ F合=mgtanθ= m ,v= 联系到火车转弯若轨道是平面是否很危险呢？ (二)、火车转弯 仔细观察过火车车轮与铁轨的构造吗？ 【活动】请根据你所了解的以及从图片中观察到的情况，说一说火车的车轮结构如何？轨道结构如何？ 轨道将两车轮的轮缘卡在里面。车轮有突出的轮缘。 问题：如果内外轨一样高，火车转弯时做曲线运动，所受合外力应该怎样？需要的向心力有那些力提供?火车的质量很大，行驶的速度很大，如此长时间后，对轨道和列车有什么影响？如何改进才能够使轨道和轮缘不容易损坏呢？ 学生讨论后，教师总结 A．向心力 F 由外侧轨道对轮缘的压力提供，极易损坏轨道和车轮 类比汽车转弯，如果火车在转弯处使外轨道略高于内轨道，火车受力不是竖直的，而是斜向轨道的内侧。它与重力的合力指向圆心，成为使火车转弯的向心力。 B．如果根据转弯半径R和火车行驶速度v适当调整内外轨道的高度差，使转弯时所需要的向心力完全由重力G和支持力FN的合力提供，这样外轨道就不再受轮缘的挤压了。 向心力来源 课件展示 并上学生求出来。 F合=mgtanθ= m ,v= 讨论： 提问：火车如果不是按此速度行驶，会怎么样呢？ 讨论和交流后得到：(1)当火车行驶速率v等于规定速度v0时，内、外轨道对轮缘都没有侧压力。 (2)当火车行驶速度v大于规定速度v0时，火车有向外侧运动的趋势，故外轨道对轮缘有侧压力。 (3)当火车行驶速度v小于规定速度v0时，火车有向内侧运动的趋势，故内轨道对轮缘有侧压力。 ?（三）、汽车过拱形桥 1. 凸形桥 问题1：如果汽车在拱形桥顶点静止时，桥面受到的压力如何？? 问题2：如果汽车在拱形桥上，以某一速度v通过拱形桥的最高点的时候，桥面受到的压力如何？? 学生讨论后，教师总结 1、静止时，桥面受到的压力等于车的重力 2、列出方程：mg--FN=m得 FN=mg--mmg 由牛顿第三定律得出，此时压力小于重力 汽车处于失重状态 问题3：汽车行驶的速度