生活中的圆周运动导学案.docx

生活中的圆周运动课例研修报告 周至六中 丁雨新 一、 课程设计背景 这是一节概念课，内容多且抽象，不好上。如果按照传统的上法，将是一节乏味 的概念课。新课程将这一节课的内容作了一些整合，首先在导入过程除了根据教材要 求，运用“过山车模型”替代游乐场的过山车导入外，还视实验室的具体情况采用其 他的替代实验进行演示。但我认为采用教材的导入还不够，我在设计时就将“水流星” 的实验增加到导入过程里了。既增强了学生对概念的理解，又增加了课堂的情趣。 课堂气氛达到了高潮，同学们的注意力完全被吸引到课程内容上。接下来可想而知， 整堂课上得非常活跃。 二、 教材解读 ?举出几个在日常生活中遇到的物体做圆周运动的实例，并说明这些实例中的向心 力来源。 自行车（或摩托车）、汽车转弯。地面对自行车（或摩托车）、汽车有指向内侧的静摩 擦力，这个静摩擦力提供自行车转弯时所需的向心力； ?火车转弯时所需的向心力的来源怎样 ?定量分析火车转弯的最佳情况. 受力分析： 动力学方程 讨论 当火车实际速度为v时，可有三种可能， 当V= V0时， bb? 当 V V0 时， / k 当VV V0时， S 4?汽车过拱桥桥顶的向心力如何产生方向如何 一-一 5 ?定量分析汽车过拱桥桥顶情况?详细见课本 P57，如图 6过山车中的物理知识 过山车是一种项富有刺激性的娱乐工具，人们在设计过山车时巧妙地运用了物理 力学上圆周运动知识。过山车的小列车起初是靠一个机械装置的推力推上轨道最高点 的，然后列车开始没直线轨道向下加速运动，进入与直线轨道相切圆形轨道时过山车 突然沿轨道向上转弯，这时，乘客就会有一种被挤压到轨道上的感觉，事实上，在圆 形轨道上由于重力和铁轨对过山车弹力提供了向心力。 使过山车继续做圆周运动而不 掉下来，当过山车达到圆形轨道的最高点时能够体验到冒险的快感。 三、 学习目标 ?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. 四、 重点难点 重点 1 ?理解向心力是一种效果力. 2?在具体问题中能找到是谁提供向心力的，并结合牛顿运动定律求解有关问题. 难点： ?具体问题中向心力的来源. ?关于对临界问题的讨论和分析. ?对变速圆周运动的理解和处理. 五、过程与方法 任务一预习导学案 （认真阅读教材，独立完成下列问题） 车辆转弯问题的研究 1、火车转弯： ⑴内外轨高度相同时，转弯所需的向心力由 提供。 （2）外轨高度高于内轨，火车按设计速度行驶时，火车转弯所需的向 心力由 供。 如图示 知h丄转弯半径R车轮对内外轨都无压力，质量为m的 — 火 车运行的速率应该多大 思考与交流1、如果超速行驶会怎么样如果减速行驶呢 2、各种车辆在公路上行驶，向心力怎样提供 2、 拱形桥 问题情境：质量为m的汽车在拱形桥上以速度t/行驶，若桥面的圆弧半径为只，试 画出受力分析图，分析汽车通过桥的最高点时对桥的压力. （请学生独立画出汽车的受力图，推导出汽车对桥面的压力.） 引导：请同学们进一步考虑当汽车对桥的压力刚好减为零时，汽车的速度有多大?当 汽车的速度大于这个速度时，会发生什么现象 合作交流：下面再一起共同分析汽车通过凹形桥最低点时，汽车对桥的压力比汽车的 重力大些还是小些 3、 航天器中的失重现象 从刚才研究的一道例题可以看出，当汽车通过拱形桥凸形桥面顶点时，如果车速达到 一定大小，则可使汽车对桥面的压力为零?如果我们把地球想象为特大的“拱形桥” 则情形如何呢会不会出现这样的情况；速度达到一定程度时，地面对车的支持力是零 这时驾驶员与座椅之间的压力是多少驾驶员躯体各部分之间的压力是多少他这时可 能有什么感觉 （学生独立分析以上提出的问题，并在练习本上画出受力分析图，尝试解答. ） 引导：假设宇宙飞船质量为 M，它在地球表面附近绕地球傲匀逮圆周运动， 其轨道半径近似等于地球半径 R,航天员质量为m,宇宙飞船和航天员受到的地球引 力近似等于他们在地面上的重力.试求座舱对宇航员的支持力.此时飞船的速度多大 通过求解?你可以得出什么结论 任务二、教学过程 【新课引入】在上课之前先问一下我们班有没有溜旱冰的同学（有） ，那么请问 你在溜旱冰转弯是有什么感觉你想安全或快速转弯，你将怎样滑（引导学生）要弄清 楚这些问题。这就是本节课我们要研究的问题。 引导学生观看在南极附近通过慢速暴光得到的星空照片， 体会地球的圆周运动， 接着通过“过山车模型”说明了游乐场过山车的圆周运动。我发现学生的好奇心开始 被激发起来，但还没有达到高潮。 拿出了自制的“水流星”装置问：“哪位同学上来表演水流星”，在大家的推举下, 有同学大胆地走上讲台，在没