《生活中的圆周运动》教学设计

1、生活中的圆周运动教学设计河南省三门峡市灵宝五高赵社辉一、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，培养学生学习物理知识的求知欲

2、。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，使空洞的语言描述得以形象直

3、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、教学过程教学教学活动设计意图内容创设情境：视频创设情境，通让学生观看影片赛车事故 （ 3分钟）。过学生注导意观察，教师提问注意观察：赛车易发事故在什么地方？入的方式，水平弯道 凸形路面引入本节点拨： 学生回答后总结新课学习的主 要 内（多媒体展示）课容。（学案中体现）一、出示本节课学习目标1水平面内的匀速圆周运动（铁路的弯道）2竖直平面内的非匀速圆周运动（拱形桥和凹形桥仅限最高点和最低点）。（一）水平面内的圆周运动（以火车过弯道为例）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

4、（问题学案中体现）新问题 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？课教学之法轨道将两车轮的轮缘卡在里面。贵在引导教要在转化问题 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？需要的妙 在 开学向心力有那些力提供。窍，通过情 景 分主在此基础上，引导学生进行弊端分析，提出下面的问题析 ，层层设 问 激要问题 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疑，使得响？如何改进才能够使轨道和轮缘不容易损坏呢？学生的思过维动起再次展示火车转弯时候的图片，提醒学生观察轨道的情况。来，体现程、教师主学生讨论后总结

5、：导，学生主体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；新确定 F 合即 F 向心力 的方向；课根据牛顿第二定律列方程，得出结论。教问题 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）学A汽车对桥面的压力小于汽车的重力mg；主B汽车行驶的速度越大，汽车对桥面的压力越小。要问题

7、 4：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）过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，汽程车“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，凹形桥的最低点

8、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 30×105N，则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：会不会出现课堂这样的情况。板书（采 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