2019《生活中的圆周运动》教学设计精品教育.doc

1、生活中的圆周运动教学设计 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 ） 知识目标：1. 进一步加深对向心力的认识，会在实际问题中分析向心 力的来源。2. 培养学生独立观察、分析问题、解决问题的能力，提高 学生概括总结知识的能力。（ 二） 能力目标：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. 通过对几个圆周运动的事例分析，掌握用牛顿第二定律 分析向心力的方法。（ 三 ） 情感、态度与价值观目标：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，

2、培养学生学习物理知识的求知欲。四、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。 设计意图：学生常常误认为向心力是一种特殊的力，是做 匀速圆周运动的物体另外受到的力，课本中明确指出这种看法是错误的，以及如何正确认识向心力的来源，并且对向心 力的来源分析地比较仔细，因此教学中应充分重视这一点。教学难点：在具体问题中分析向心力来源，尤其是在火车 转弯问题中。突破办法：组织学生多讨论，多做练习，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。五、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，

3、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。学案：以学促教，高效课堂的保证六、教学过程教学内容教学活动设计意图导入新课创设情境：让学生观看影片赛车事故 （3 分钟）。注意观察：赛车易发事故在什么地方？点拨： 学生回答后总结 水平弯道 凸形路面（多媒体展示） 一、出示本节课学习目标（学案中体现）1 水平面内的匀速圆周运动（铁路的弯道）仅限2 竖直平面内的非匀速圆周运动（拱形桥和凹形桥 最高点和最低点）视频创设情境，通过学生注意观察，教师提问的方式， 入本节课学习的主要内容。新课教学主过 程、 新 课 教 学过程课堂板书（采用黑板加以的板书加以提炼）（一）水平面内的圆周运动（以火车过

4、弯道为例） 观看火车过弯道的影片和火车车轮的结构的系列图片，请 学生注意观察铁轨弯道的特点和火车车轮的特殊结构（问题 学案中体现）问题 1：请根据你所了解的以及你刚才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。问题 2：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。在此基础上，引导学生进行弊端分析，提出下面的问题问题 3：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？再次展示火车转弯时候的图片，提醒学生观察轨道的情况。学生讨论后总结：

5、1 如果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。2 .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。思维拓展极其应用：山区铁路弯道过多，能否大面积提速？赛车影片中，若减 少水平弯道事故，你怎样设计弯道中的路面？你观察过高速 路转弯处路面的情况点拨 高速路面上也是外高内地，并且超车道比主车道更加倾斜。（二）竖直平面内的圆周运动（最高点和最低点）汽车过 桥为例实例分析 展示图片 拱形桥 凸形桥 平直桥以凸形桥

6、为例通过提问，引导学生进入状态。问题 1：如果汽车在水平路面上匀速行驶或静止时，在竖直方向上受力如何？ 如果汽车在拱形桥顶点静止时，桥面受 到的压力如何？（学案中体现）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？（学案中体现）引导学生分析受力情况，并逐步求得桥面所受压力。分析过程：确定研究对象；分析汽车的受力情况；找圆心；确定F合即F向心力的方向；根据牛顿第二定律列方程，得出结论。问题 3：根据上式，结合前面的问题你能得出什么结论？ （学案中体现）A .汽车对桥面的压力小于汽车的重力mgB .汽车行驶的速度越大，汽车对桥面的压力越小。问题 4

7、：试分析如果汽车的速度不断增大， 会有什么现象发生呢？（学案中体现）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。问题 5：如果汽车的速度比 更大呢？汽车会怎么运动？ （提 示，此时汽车受力、速度、加速度如何） （学案中体现）汽车以大于或等于的速度驶过拱形桥的最高点时，汽车与 桥面的相互作用力为零，汽车只受重力，又具有水平方向的 速度的，因此汽车将做平抛运动。问题 7：如果是凹形桥，汽车行驶在最低点时，桥面受到的 压力如何？（学案中体现）问题 8：前面我们曾经学习过超重和失重现象，那么试利用“超、失重”的观点定性分析汽车在拱形桥最高点，凹形桥的最低

8、点分别处于哪种状态？（学案中体现）强调：汽车做的不是匀速圆周运动，我们仍使用了匀速圆周运动的公式，原因是向心力和向心加速度的公式对于变速 圆周运动同样适用。（三）课堂小结 请同学来完成，教师进行适当补充学生回答不完整时，老师及时补充老师语言：通过本节课的学习，同学们对正确判断向心力 的来源有了更清晰的认识，从而我们可以引用牛顿第二定律 更加从容的解决圆周运动的问题。设计意图：老师用赞赏的目光看待学生的总结，用抑扬顿 挫的语言，结束新课，这样和学生进行了一次情感交流，更 容易在感情上共鸣。（四）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. 0X 105N贝U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？（五）布置作业思考与讨论地球可以看作一个巨大的拱形桥。汽车沿南北行驶，不断 加速。请思考：会不会出现这样的情况。速度大到一定程度时， 地面对车的支持力是 0？此时汽车处 于什么状态？驾驶员与座椅间的压力是多少？驾驶员躯体 各部分间的压力是多少？驾驶员此时可能有什么感觉？问题与练习 第3题