8生活中的圆周运动教学案2

1、8生活中的圆周运动 教学案课程分析：（本课的作用和学习本课的意义） 教材首先明确提出向心力是按效果命名的力，任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力，接着详细分析了火车转弯和汽车过拱桥两个常见的实际问题从“供需平衡”的角度分析物体作匀速圆周运动的条件。问题设计问题: 1、 物体做圆周运动时，受力有何共同点？如何分析向心力？ 2、 在火车过弯做圆周运动过程中的主要矛盾是什么？ 3、 如何设计一个方案让火车安全过弯？ 4、 若火车速度与设计速度不同会怎样？ 5、 若火车车轮无轮缘，火车速度过大或过小时将向哪侧运动？ 6、 你可以总结物体做向心、离心和圆

2、周运动的条件么？ 7、 过最高点的条件是如何呢？8、 如何理解圆周运动中的供需平衡？教学构想及目标: 知识目标：（1）知道生活中常见圆周运动，会分析常见圆周运动向心力来源（2）知道离心运动及其产生的原因，知道离心现象的一些应用和可能带来的危害（3）进一步理解向心力的概念，明确匀速圆周运动的产生条件，掌握向心力公式的应用能力目标： （1）培养学生观察、分析、解决问题的程序和方法（2）培养学生比较分析、总结归纳的能力情感目标： （1）激发学生学习兴趣，培养学生关心周围事物的习惯（2）培养学生用理论解释实际问题的能力与习惯教学重点：会分析常见圆周运动向心力来源教学难点：明确匀速圆周运动的产生条件，掌

3、握向心力公式的应用教学方法：讲授法提问法实验法所需设备：多媒体投影（展示学习网站和多媒体课件）教师活动学生活动设计意图提问：1、物体做圆周运动时，受力有何共同点2、向心力的特点方向：大小：回顾向心力的特点回顾前面的向心力知识，为本节课的学习做准备投影：展示两种典型的圆周运动，引导学生分析向心力oo学生分析每个物体的向心力，进一步回顾向心力的分析方法。回顾向心力问题的处理方法投影：知识背景1火车以半径r= 300 m在水平轨道上转弯，火车质量为8×105kg，速度为30m/s。设向心力由轨道指向圆心的静摩擦力提供代入数据可得： ff=2.4×106n但轨道提供的静摩擦力最大值

4、： ff静m=mg=1.96×106n提问：在火车过弯做圆周运动过程中的主要矛盾是什么？学生观看背景知识，计算向心力大小学生思考后回答：提供向心力的摩擦力大小与所需要的向心力的大小问题通过计算向心力大小和提供向心力的摩擦力大小的差距，引入矛盾，激发学生的求知欲望。投影：供需平衡是解决物体做匀速圆周运动问题的核心学生理解，体会明确解决问题的核心思想，在后续教学中，反复运用，让学生主动运用规律求解。后面的学习围绕“供需”来设计知识背景2海南高速赛车场的试车道 室外自行车赛道学生观察，思考为解决前面的矛盾，引入一种解决问题的方法，让学生进一步思考如何解决“供需”不足的问题。研究探讨：1、请

5、设计一个方案让火车沿轨道安全通过弯道？要求简述设计方案思想，画出草图，简单计算说明，并进行可行性分析学生结成小组，讨论，制定方案，分析交流。学生通过主动运用供需平衡的思想，设计方案，通过分析和交流体会。投影：分析几种典型的方案：1、增大转弯半径2、增加轮缘，提供额外的向心力3、轨道面倾斜，利用支持力的分力提供额外的向心力课件展示（一）展示图片1：火车车轮有凸出的轮缘（二）展示课件1：外轨作用在火车轮缘上的力f是使火车必须转弯的向心力（三）展示课件2：外轨高于内轨时重力与支持力的合力是使火车转弯的向心力学生分析方案的设计原理，讨论优缺点。通过研究总结：实际火车与轨道设计中，利用轮缘可增加小部分的

6、向心力；垫高外轨可增加较多的向心力。将物理的设计和实际生活相结合，理论与实践相结合。2、选择最佳方案火车以半径r= 900 m转弯，火车质量为8×105kg，设计通过速度为30m/s，火车轨距l=1.4 m，要使火车安全通过弯道，轨道应该垫的高度h？（较小时tan=sin）最佳方案仅利用重力与支持力的合力提供向心力学生计算，体会向心力的分析方法，通过计算体会此方案的优越性。体会理论与实际相结合提问：3、若火车速度与设计速度不同会怎样？过大：过小：4、若火车车轮无轮缘，火车速度过大或过小时将向哪侧运动？过大：过小：学生讨论回答过大时：火车向外侧运动离心过小时：火车向内侧运动向心通过这个

7、问题的讨论，让学生体会到，当供需平衡不被满足后，物体运动不能再维持匀速圆周运动，这就自然引入了离心运动和向心运动。投影：向心、圆周、离心运动供需关系何种运动画出大致轨迹学生分析，填空，画图通过描绘体会向心和离心运动与受力的关系。师生共同总结 投影物体做向心、圆周、离心运动的条件课件展示视频：如果速度过大会引发交通事故。学生观察，总结，体会通过生活中的实例，进一步让学生体会供需不平衡造成的结果。讨论汽车过拱桥：实例研究2过拱桥（竖直面内圆周运动）学生计算讨论计算比较在两种不同桥面，桥面受力的情况，设车质量为m，桥面半径为r，此时速度为v。学生通过计算，发现竖直方向的圆周运动，运动到最高点时处于失重状态，最低点处于超重状态。投影 圆周运动小结o 从“供”“需”两方面来进行研究o “供”分析物体受力，求沿半径方向的合外力o “需”确定物体轨道，定圆心、找半径、用公式，求出所需向心力o “供”“需”平衡做圆周运动展研究1、若汽车沿圆弧桥面从顶端下滑，分析汽车的运动情况。2、荡秋千时，你对秋千