高中物理匀速圆周运动教学设计鲁科版必修2

..专业专业.《匀速圆周运动的实例分析》教学方案设计一、教材分析2二、学习目标知识与技能〔1〕会在具体问题中分析向心力的来源，明确向心力是按效果命名的力．〔2〕掌握应用牛顿运动定律解决匀速圆周运动问题的一般方法，会处理水平面、竖直面的问题．〔3〕知道向心力，向心加速度的公式也适应变速圆周运动，理解如何使用．2．过程与方法〔1〕通过列举生活中圆周运动的例子，总结出这些多样的圆周运动的共同特点，及都受到向心力的作用。〔2〕注意统一性和特殊性，注意一般方法和特殊方法，提高综合分析的能力．3．情感态度与价值观〔1〕通过对圆周运动受力的分析，体会到任何事物的变化和运动都能找到动力学原因从而领悟到因果的制约与被制约关系。〔2〕通过实际演练，使学生在巩固知识的同时，体会到物理就在我们身边，领略到将理论应用于实际解决问题而带来的成功的娱乐．〔3〕激发学生学习兴趣，培养学生关心周围事物的习惯．三、学习对象分析本节课是在学生已经基本掌握匀速圆周运动规律和描述圆周运动的基本物理量〔线速降低难度。四、学习重、难点1．学习重点〔1〕理解向心力是按效果命名的力．〔2解决方法：多联系实际，通过对生活实例的分析掌握重点内容2．学习难点：实际问题中向心力的来源的分析五、教学设计思想六、教具准备图片展示火车车轮有凸出的轮缘结构；实物模型模拟在平面弯曲轨道上火车转弯的情景；录像资料展示实际转弯处的情形〔外轨略高于内轨视频展示汽车过凸形拱桥的物理情景；多媒体设备。本课的学习设计，是在现行教材的基础上，结合对《高中物理课程标准》的学习理解，在学习目标的确立，学习内容的调整，教法、学法的设计等方面作了一些积极地探索。〔一〕课程目标的确立上：习知识后的能力和情感的培养，使学生能初步了解运用书中理论解决实际问题的方法。〔一〕教法设计根据新课改的要求，结合我校的教学理念，故在本节课的教学中采用如下方法：科学探究法学知识，联系生产生活创设情境..直观形象，就能较好的解决教学中的难点问题〔二〕学法设计新课改中特别强调学习中学生的主体地位八、课时安排：1课时九、教学流程图设计图形说明：活动教师 学生活动 媒体选用开始开始课件展示柏拉图的话激发兴趣，导入新课速行驶的火车图片教师提问，引导学生分析火车受力情况思考讨论，火车过凸形拱桥时的受力学生讨论交流，给出答案思考讨论，火车过凸拱桥时的受力教师设疑，引导学生比较匀速直线运动和匀速转弯的异同师生共同分析火车运动的动力学方程并求解图片展示火车车轮有凸出的轮缘内外轨一样实物模拟火车转弯外轨高于内讨论分析专业.的结果如何思考不同速度运行时，火车受力情况对结果分情况讨论..专业专业.十、学习程序设计师生互动活动设计1整体感知：这一节课结合两个实际例子进行分析．要充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，师生共同讨论，拓展知识．新课引入公元前427年—公元前3471复习提问，为学习新课做准备用学生已熟悉的例子说明：〔1〕绳拉物体做匀速圆周运动，绳的拉力提供向心力．〔2〕物体随水平圆盘做匀速周围运动，静摩擦力提供向心力．命名的力．特别强调：分析和解决匀速圆周运动的问题，关键是要把向心力的来源搞清楚。向心力是按效果命名的力，并不是一种新性质的力，受力分析时绝不能额外加上一个向心力。下面，我们从分析向心力角度进一步研究几个实例：〔一〕火车转弯课件展示图片：在平直轨道上匀速行驶的火车教师提问：火车受到几个力的作用，这几个力间的关系如何？学生观察火车运动情况，画出受力示意图，并讨论回答：〔1〕此时火车车轮受三个力：重力、支持力、牵引力和摩擦力〔2〕四个力的合力为零，其中重力和支持力、牵引力和摩擦力分别都是一对平衡力。那火车转弯时的情况又如何呢？提出问题并引导学生讨论：1匀速直线运动时F＝0匀速转弯时 F合≠02、火车转弯时所需的向心力是如何产生的？引导学生讨论：分两种情况讨论：内外轨一样高；外轨比内轨高．内外轨一样高图片展示火车车轮有凸出的轮缘结构；实物模型模拟在平面弯曲轨道上火车转弯的情景；师生互动弯所需的向心力；挤压产生的弹力进一步引导学生思考：挤压的结果会如何？外缘和轮缘间的相互作用力很大，容易造成铁轨和轮缘的损坏，甚至导致严重的后果。〔2〕外轨高于内轨力，可以减轻轨和轮缘的挤压．.压的力．定量分析火车转弯的最正确情况．的向心力．②动力学方程：根据牛顿第二定律得0mta＝v2/r 其中r是转弯处轨道的半径，v00

是使内外轨均不受力的最正确速度．③分析结论：解上述方程可知v2＝rtaθ0可见，最正确情况是由v、共同决定的．0当火车实际速度为v时，可有三种可能，000

时，内外轨均不受侧向挤压的力；时，外轨受到侧向挤压的力〔这时向心力增大，外轨提供一部分力时，外轨受到侧向挤压的力〔这时向心力减少，内轨提供一部分力〔4〕还有哪些实例和这一模型相同？自行车转弯，高速公路上汽车转弯等等．力外，至少再受到一个力，才有可能使物体产生在水平面匀速圆周运动的向心力．探索情景:圆锥摆：在长度是L的细绳下端拴一质量为m的小球，固定绳子的上端，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就沿圆锥面旋转。试分析做圆锥摆运动的小球的向心力的来源，并讨论小球旋转的角速度逐渐增大时带来的小球受力和运动情况的变化。〔二〕汽车过拱桥视频展示汽车过凸形拱桥的物理情景提问讨论：〔1〕汽车静止在桥顶与通过桥顶是否同种状态？力为零，后者合力不为零．〔2〕汽车过拱桥桥顶的向心力如何产生？何？

方向如N专业. G.汽车在桥顶受到重力和支持力，如下图，向心力由二者的合力提供，方向竖直向下．①动力学方程：由牛顿第二定律得－Nm2/r解得＝－m2/r②汽车处于失重状态汽车具有竖直向下的加速度，N＜mg，对桥的压力小于重力．这也是为什么桥一般做成拱形的原因．③汽车在桥顶运动的最大速度为rg时，压力为零，这是汽车保持在桥顶运动的最大速度，超过这个速度，汽车将飞出桥顶．思考与讨论：根据上面分析汽车通过凸形桥的思路，分析一下汽车通过凹形桥最低点时对桥的压力。这时的压力比汽车的重量大还是小？探索情景:杂技节目水流星：一根细绳系着盛水的杯子，演员抡起绳子，杯子就做圆周试通过分析，说明水为什么不会洒出来？要想保证这一节目成功不让水洒出来必须满足什么条件？安排学生课下亲自动手做试验，并思考以上问题。速圆周运动得出的，但也适用于变速圆周运〔三〕布置作业77、4在讨论车过拱桥或凹形桥的最高点或最低点车对桥面的压力时径无穷大上。物体做曲线运动说明在垂直于速度方向上有了加速度，即向心加速度。其

v2，r为曲率