高中物理第五章曲线运动第7节生活中的圆周运动教案新人教版必修21128276-物理备课大师

1、名师精编 优秀教案5.7 生活中的圆周运动学问与技能 1. 知道假如一个力或几个力的合力的成效是使物体产生向心加 速度,它就是圆周运动的物体所受的向心力,会在详细问题中 分析向心力的来源 . 2. 能运用匀速圆周运动规律分析和处理生产和生活中详细实教过程与方法例. 3. 知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动,会学求变速圆周运动中物体在特别点的向心力和向心加速度. 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,目情感态度提高同学的分析和解决问题的才能. 通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用,渗透特别性和一般性之间的辩证关系,提高同学的分析才能. 标培育同学的应用实

2、践才能和思维创新意识；运用生活中的几与价值观个事例,激发同学的学习爱好、求知欲和探究动机；通过对实例 的教重点分析,建立详细问题详细分析的科学观念.1. 懂得向心力是一种成效力. 2. 在详细问题中能找到向心力,并结合牛顿运动定律求解有关问题. 材分难点1. 详细问题中向心力的来源.2. 关于对临界问题的争论和分析.3. 对变析 教学方法学法指导教学预备教学反思速圆周运动的懂得和处理. 讲授法分析归纳法推理法分层教学法1. 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,提高学生的分析和解决问题的才能. 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,渗透特别性和一般性之间的辩证

3、关系,提高同学的分析才能.投影仪 CAI 课件这只是课前的教学设计,在课堂教学中依据教学实际情形随时进行调整；备 注教教师活动学生活动设计意图名师精编 优秀教案复习： 一般曲线运动问题的处理方法学情形导入同学争论检查先学环过赛车在经过弯道时都会减速,节任务的完假如不减速赛车就会显现侧滑,从成情形；而引发事故 . 程课件展现自行车赛中自行车在结论：赛车和自行车都在做圆周通过弯道时的情形. 运动,都需要一个向心力. 而向心依据展现可以看出自行车在通力是车轮与地面的摩擦力供应过弯道时都是向内侧倾斜,这样的 目的是什么？赛场有什么特点？下面大家考虑一下,火车在通的,由于摩擦力的大小是有限的,当赛车与地

4、面的摩擦力不足以提 供向心力时赛车就会发生侧滑,过弯道时也不减速,那么我们如何 发生事故 . 因此赛车在经过弯道来保证火车的安全呢？时要减速行驶 . 而自行车在经过推动新课 弯道时自行车手会将身体向内侧一、铁路的弯道 倾斜,这样身体的重力就会产生课件展现观看铁轨和火车车轮 一个向里的分力和地面的摩擦力的外形 . 一起供应自行车所需的向心力,因此自行车手在经过弯道时没有减速 . 同样道理摩托车赛中摩托车在经过弯道时也不减速,而是通过倾斜摩托车来达到同样的目的. 争论与探究火车转弯特点：火车转弯是一段圆周运动 , 圆周轨道为弯道所在的水平轨道平面 . 受力分析,确定向心力（向心力由铁轨和车轮轮缘的

5、相互挤压作用产生的弹力供应）. 缺点：向心力由铁轨和车轮轮缘的相互挤压作用产生的弹力供应,由于火车质量大,速度快,由公式教师活动学生活动设计意图教F名师精编优秀教案向=mv 2/r ,向心力很大,对火车和铁轨同学争论学损害很大 . （1）当 v= v0,F 向=F 合学 生 通 过 自问题：如何解决这个问题呢？（联系自内外轨道对火车两侧车轮轮行车通过弯道的情形考虑）缘都无压力 . 主、合作、探过事实上在火车转弯处,外轨要比内2 ）当 v v0,F 向F 合时究 的 方 式 对轨略微高一点,形成一个斜面,火车受外轨道对外侧车轮轮缘有压一 些 针 对 性的重力和支持力的合力供应向心力,对力. 问

6、题 的 思 考程内外轨都无挤压,这样就达到了爱护铁（3）当 vv0,F向F合时训练,培育学轨的目的 . 内轨道对内侧车轮轮缘有压生 的 思 维 和力. 才能,通过展强调说明：向心力是水平的. 在最高点, 对汽车进行受力分示和评判,让析,确定向心力的来源；由牛学 生 体 验 到顿其次定律列出方程求出汽胜利的欢乐,车受到的支持力； 由牛顿第三提 高 学 生 学定 律 求 出 桥 面 受 到 的 压 力习 物 理 的 兴趣；FN=Gmv2F向= mv02/r = F合= mgtan Rv0=grtan可见,汽车对桥的压力FN 小要使火车转弯时损害最小,应以规定速于汽车的重力G,并且,压力度转弯,此时

7、内外轨道对火车两侧车轮随汽车速度的增大而减小. 轮缘都无压力 . 归纳匀速圆周运动解题思路二、拱形桥1.明确争论对象,分析其受课件展现交通工具（自行车、汽车力情形；等）过拱形桥 . 2.确定圆心；问题情境：3.列方程求解,在一条直线质量为 m 的汽车在拱形桥上以速度上,简化为代数运算；不v 行驶, 如桥面的圆弧半径为R,试画出4.在一条直线用平行四边形受力分析图,分析汽车通过桥的最高点定 就向指 向圆心 方向 合时对桥的压力 . 通过分析, 你可以得出什成；么结论？解方程并对结果进行必要画出汽车的受力图,推导出汽车对的争论；桥面的压力 . 教师活动学生活动设计意图思维拓展名师精编优秀教案解答：

8、（ 1）汽车通过凹形桥面最教汽车通过凹形桥最低点时,汽车对桥低点时, 在水平方向受到牵引力学的压力比汽车的重力大仍是小呢？同学自F和阻力 f. 在竖直方向受到桥面学 生 通 过 自主画图分析,老师巡回指导. 向上的支持力N1 和向下的重力主、合作、探G=mg,如下列图 . 圆弧形轨道的究的方式对一过课堂训练圆心在汽车上方, 支持力 N1与重些针对性问题力 G=mg的合力为 N1-mg,这个合的摸索训练,力就是汽车通过桥面最低点时培育同学的思的向心力,即F 向=N1-mg. 由向心维和才能,通程力公式有： N1-mg=mv2过 展 示 和 评价,让同学体R验到胜利的喜一辆质量m=2.0 t的小轿

9、车,驶过半悦,提高同学径 R=90 m的一段圆弧形桥面,重力加速度解得桥面的支持力大小为N1学习物理的兴g=10 m/s2. 求：mv2+mg=2 000202趣；（1）如桥面为凹形,汽车以20 m/s的速+2 R90度通过桥面最低点时,对桥面压力是多大？000 10N=2.89 104 N （2）如桥面为凸形,汽车以10 m/s的速依据牛顿第三定律,汽车对桥面度通过桥面最高点时,对桥面压力是多最低点的压力大小是2.98 104大？N. （3）汽车以多大速度通过凸形桥面顶点（2）汽车通过凸形桥面最高点时,对桥面刚好没有压力？时,在水平方向受到牵引力F 和阻力 f ,在竖直方向受到竖直向 下的重

10、力 G=mg和桥面对上的支 持力 N2,如下列图 . 圆弧形轨道 的圆心在汽车的下方, 重力 G=mg与支持力N2 的合力为mg-N2,这个合力就是汽车通过桥面顶点 时的向心力, 即 F 向=mg-N2,由向教教师活动心力公式有mg-N2=mv2设计意图R学生活动名师精编 优秀教案解 得 桥 面 的 支 持 力 大 小 为学说一说,N2=mgmv2=2 000 10-2 自R000102N=1.78 104 N 同学通过过主、合作、90探究的方式依据牛顿第三定律,汽车在桥的顶对一些针对程汽车不在拱形桥的最高点或最点 时 对 桥 面 压 力 的 大 小 为性问题的思低点时 , 它的运动能用上面的

11、方法1.78 104 N. 考训练,培求解吗 . （3）设汽车速度为vm 时,通过凸养同学的思汽车受到重力和垂直于支持面形桥面顶点时对桥面压力为零. 根维和才能,的支持力 , 将重力分解为平行于支据牛顿第三定律,这时桥面对汽车通过展现和持面和垂直于支持面的两个分力的支持力也为零,汽车在竖直方向评判,让学这样 , 在垂直于支持面的方向上重. 上只受到重力G作用,重力 G=mg就是生体验到成力的分力和支持力的合力供应向心汽车驶过桥顶点时的向心力,即F 功的欢乐,力. 向=mg,由向心力公式有mg=mv2 m提高同学学三、航天器中的失重现象习物理的兴R引导同学阅读教材“ 摸索与讨趣；论” 中提出的问

12、题情境,用学过的得 ： vm=gR1090m/s=30 学问加以分析,发表自己的见解面“ 摸索与争论” 中描述的情形其m/s 实已经实现,不过不是在汽车上,汽车以 30 m/s 的速度通过桥面顶点而是在航天飞行中. 时,对桥面刚好没有压力. 同学：推导并得出结论1. 一辆卡车在丘陵地匀速行驶 , 地 形如下列图 , 由于轮胎太旧 , 途中爆胎 , 爆胎可能性最大的地段应是 假设宇宙飞船质量为M,它在地球表 A. a 处 B.b处 C. c处dD. d面邻近绕地球做匀速圆周运动,其处c轨道半径近似等于地球半径R,航天a员质量为 m,宇宙飞船和航天员受到b的地球引力近似等于他们在地面的重力 . 试

13、求座舱对宇航员的支持力.此时飞船的速度多大？教教师活动学生活动设计意图名师精编优秀教案m=2.0 104kg通过求解,你可以得出什么结论？如下列图,质量学其实在任何关闭了发动机,又不的汽车以不变的速度先后驶过应用学到的知受阻力的飞行器中,都是一个完全失凹形桥面和凸形桥面,两桥面的识来解决实际过重的环境 . 其中全部的物体都处于完圆弧半径均为20m；由于轮胎太问题,通过练全失重状态 . 旧,假如受到超过3 105N的压习把握公式的课堂小结力时就会显现爆胎,就：应用及懂得公程本节课中需要我们把握的关键（1）汽车在行驶过程中,在哪式各物理量的是：一个要从力的方面仔细分析,搞个位置最可能显现爆胎？含义；清谁来供应物体做圆周运动所需的（2）为了使汽车安全过桥,汽向心力,能供应多大的向心力,是否 可以变化；另一个方面从运动的物理 量本身去仔细分析,看看物体做这样车答应的最大速度是多少？（3）如以（ 2）中所求得速度行 驶,汽车对桥面的最小压力是多的圆周运动到底需要多大的向心力.少假如供需双方正好相等,就物体将做稳固的圆周运动；布置作业教材“ 问题与练习” 第 1