第一篇:生活中的圓周運(yùn)動教學(xué)設(shè)計(jì)
生活中的圓周運(yùn)動教學(xué)設(shè)計(jì)
一、課程標(biāo)準(zhǔn)要求
能準(zhǔn)確的受力分析和利用牛頓第二定律列向心力方程。
二、教學(xué)目標(biāo)
(一)、知識和技能
進(jìn)一步加深對向心力的認(rèn)識,會在實(shí)際問題中分析向心力的來源;知道向心力是所有圓周運(yùn)動的物體所受半徑方向的合力。
通過引導(dǎo)學(xué)生探究生活中圓周運(yùn)動向心力的來源的過程,提升學(xué)生創(chuàng)新思維能力,滲透理論聯(lián)系實(shí)際的方法,強(qiáng)化歸納總結(jié)能力、分析問題和解決問題的能力。
(二)、情感態(tài)度和價(jià)值觀
通過本節(jié)課能讓學(xué)生充分體驗(yàn)將向心力應(yīng)用于生產(chǎn)和生活實(shí)踐的喜悅,進(jìn)一步構(gòu)建理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)意識
三、重點(diǎn):分析具體問題中向心力的來源
四、難點(diǎn):運(yùn)用圓周運(yùn)動的規(guī)律分析和處理生活中的具體實(shí)例。
五、教學(xué)方法:啟發(fā)引導(dǎo)法、多媒體輔助法、六、學(xué)生學(xué)法:觀察分析、推理歸總結(jié)、自主探究
七、教學(xué)過程:
師:上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了向心力,請同學(xué)們思考:在實(shí)際問題中我們?nèi)绾握业较蛐牧Σ⒘谐鱿蛐牧Ψ匠棠兀空埻瑢W(xué)們以小組為單位展開討論總結(jié)出具體解決問題的策略。
生:處理圓周運(yùn)動的步驟1.分析物體的受力情況2.找圓心3.確定Fn的方向4.列向心力方程 師:圓周運(yùn)動是一種很常見的運(yùn)動,同學(xué)們都知道哪些呢?
生:游樂場里的旋轉(zhuǎn)飛椅和過山車,火車轉(zhuǎn)彎、汽車轉(zhuǎn)彎,飛機(jī)盤旋、汽車過拱形橋和凹形橋等 師:同學(xué)們說的很全面,那么這些圓周運(yùn)動都是哪些力來提供向心力呢?我們先來探究旋轉(zhuǎn)飛椅的向心力的來源?先看視頻再來回答該問題。
生:它是重力和支持力的合力來提供人和椅子圓周運(yùn)動的向心力 師:回答正確按照相同的方法大家思考火車轉(zhuǎn)彎時(shí)是什么力來充當(dāng)向心力呢?請先看視頻再來回答此問題。為了弄清楚這個(gè)問題,我們先來看一下鐵軌和火車車輪的構(gòu)造特點(diǎn),請看火車的車輪的內(nèi)側(cè)有凸起的輪緣,兩側(cè)凸起的輪緣將火車限制在兩條互相平行的鐵軌上。這兩條軌道我們把半徑大的叫外軌,半徑小的叫內(nèi)軌。大家想一想:在平直軌道上勻速行駛的火車受幾個(gè)力作用?這幾個(gè)力的關(guān)系如何?
生:受重力和支持力,二者相等;牽引力和摩擦力 二者也相等合力為零。
師:請同學(xué)們再思考:如果火車在水平彎道上轉(zhuǎn)彎,試分析其受力情況及向心力的來源? 生 :受重力和支持力,二者相等;牽引力和摩擦力,二者也相等合力為零。由于轉(zhuǎn)彎需要向心力所以此時(shí)火車會擠壓外軌,根據(jù)牛頓第三定律,外軌就會對火車外側(cè)車輪的輪緣施加一個(gè)指向圓心的力來提供向心力。
師:在轉(zhuǎn)彎時(shí)火車擠壓外軌的力是相當(dāng)大的,因此會損壞外軌和火車的外側(cè)輪緣。那么在實(shí)際中是如何想辦法解決的這個(gè)問題的呢?請同學(xué)們來看一下實(shí)際鐵路的彎道,我們不難發(fā)現(xiàn),在實(shí)際中,采取的辦法是將外軌墊高,從而使軌道傾斜一個(gè)小的角度,這時(shí)候是什么力提供向心力呢?
生:是重力和支持力的合力來提供火車轉(zhuǎn)彎的圓周運(yùn)動的向心力 師:當(dāng)火車不擠壓外軌時(shí),它的運(yùn)行速度是多少
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v臨界?Rgtan?師:如果火車轉(zhuǎn)彎的速度不等于這個(gè)速度會怎樣呢?
生:如果大于此速度火車還要擠壓外軌:如果要是小于這個(gè)速度,火車回?cái)D壓內(nèi)軌 師:請同學(xué)們看下面的視頻并嘗試用我們今天所學(xué)的知識去分析火車沖出軌道可能原因是什么?
生:由于火車是從外軌沖出軌道所以可能是車速超過了彎道規(guī)定的轉(zhuǎn)彎速度 師:好現(xiàn)在請同學(xué)們試做下面的例題
對點(diǎn)訓(xùn)練1:火車以半徑R=900 m轉(zhuǎn)彎,火車質(zhì)量為8×105 kg ,速度為30 m/s, 火車軌距l(xiāng)=1.4 m,要使火車通過彎道時(shí)僅受重力與軌道的支持力,軌道應(yīng)該墊的高度h為多少?(θ較小時(shí)tanθ=sinθ)今天的作業(yè)是請同學(xué)們根據(jù)這節(jié)課的研究方法在課后去自主探究其它轉(zhuǎn)彎運(yùn)動向心力的來源
第二篇:生活中的圓周運(yùn)動 教學(xué)設(shè)計(jì)
第七節(jié)、生活中的圓周運(yùn)動
主備教師:曾光芬
一、【內(nèi)容及其解析】
1、內(nèi)容:生活中的圓周運(yùn)動。
2、解析:本節(jié)課要學(xué)的內(nèi)容生活中的圓周運(yùn)動指的是水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動和豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動,其核心是運(yùn)用勻速圓周運(yùn)動的規(guī)律分析和處理生產(chǎn)和生活中的具體實(shí)例。學(xué)生已經(jīng)學(xué)過勻速圓周運(yùn)動及其運(yùn)動規(guī)律,本節(jié)課的內(nèi)容生活中的圓周運(yùn)動就是在此基礎(chǔ)上的發(fā)展起來的。由于它還與天體運(yùn)動有著密切的關(guān)系,所以在本學(xué)科有重要的地位,并有承上啟下的作用,是本章知識的重要內(nèi)容。教學(xué)的重點(diǎn)是圓周運(yùn)動的性質(zhì)、規(guī)律及向心加速度,解決重點(diǎn)的關(guān)鍵是注意圓周運(yùn)動要考慮向心力。
二、【目標(biāo)及其解析】
1、目標(biāo)定位:
(1)知道如果一個(gè)力或幾個(gè)力的合力的效果是使物體產(chǎn)生向心加速度,它就是圓周運(yùn)動的物體所受的向心力,會在具體問題中分析向心力的來源。(2)能理解運(yùn)用勻速圓周運(yùn)動的規(guī)律分析和處理生產(chǎn)和生活中的具體實(shí)例。(3)知道向心力和向心加速度的公式也適用于變速圓周運(yùn)動,會求變速圓 周運(yùn)動中物體在特殊點(diǎn)的向心力和向心加速度。
2、目標(biāo)解析:
(1)通過對勻速圓周運(yùn)動的實(shí)例分析,滲透理論聯(lián)系實(shí)際的觀點(diǎn),提高學(xué)生分析和解決問題的能力。
(2)通過勻速圓周運(yùn)動的規(guī)律也可以在變速圓周運(yùn)動中使用,滲透特殊性和一般性之間的辯證關(guān)系,提高學(xué)生的分析能力。
(3)通過對離心現(xiàn)象的實(shí)例分析,提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識解決問題的能力。
三、【問題診斷分析】
在本節(jié)課的教學(xué)中,學(xué)生可能遇到的問題是對圓周運(yùn)動的理解不太容易,產(chǎn)生這一問題的原因是線速度的方向時(shí)刻在發(fā)生改變,學(xué)生可能不太容易與前幾節(jié)學(xué)習(xí)的向心力聯(lián)系起來。要解決這一問題就要引導(dǎo)學(xué)生通過對物體進(jìn)行受力分析 1
求出合力,其中關(guān)鍵是考慮向心力。
四、【教學(xué)支持條件分析】 多媒體課件
五、【教學(xué)過程設(shè)計(jì)】
(一)水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(以火車過彎道為例)
觀看火車過彎道的影片和火車車輪的結(jié)構(gòu)的系列圖片,請學(xué)生注意觀察鐵軌彎道的特點(diǎn)和火車車輪的特殊結(jié)構(gòu)
問題1:請根據(jù)你所了解的以及你剛才從圖片中觀察到的情況,說一說火車的車輪結(jié)構(gòu)如何?軌道結(jié)構(gòu)如何? 設(shè)計(jì)意圖:
軌道將兩車輪的輪緣卡在里面。
問題2:如果內(nèi)外軌一樣高,火車轉(zhuǎn)彎時(shí)做曲線運(yùn)動,所受合外力應(yīng)該怎樣?需要的向心力有那些力提供?
設(shè)計(jì)意圖:在此基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行弊端分析,提出下面的問題
問題3:火車的質(zhì)量很大,行駛的速度很大,如此長時(shí)間后,對軌道和列車有什么影響?如何改進(jìn)才能夠使軌道和輪緣不容易損壞呢?
設(shè)計(jì)意圖:再次展示火車轉(zhuǎn)彎時(shí)候的圖片,提醒學(xué)生觀察軌道的情況。師生活動: 學(xué)生討論后總結(jié):
1.如果在轉(zhuǎn)彎處使外軌道略高于內(nèi)軌道,火車受力不是豎直的,而是斜向軌道的內(nèi)側(cè)。它與重力的合力指向圓心,成為使火車轉(zhuǎn)彎的向心力。
2.如果根據(jù)轉(zhuǎn)彎半徑R和火車行駛速度v適當(dāng)調(diào)整內(nèi)外軌道的高度差,使轉(zhuǎn)彎時(shí)所需要的向心力完全由重力G和支持力FN的合力提供,這樣外軌道就不再受輪緣的擠壓了。
(二)豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(最高點(diǎn)和最低點(diǎn))汽車過橋?yàn)槔?實(shí)例分析 展示圖片 拱形橋 凸形橋平直橋 以凸形橋?yàn)槔?/p>
通過提問,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入狀態(tài)。
問題1:如果汽車在水平路面上勻速行駛或靜止時(shí),在豎直方向上受力如何? 如果汽車在拱形橋頂點(diǎn)靜止時(shí),橋面受到的壓力如何?
問題2:如果汽車在拱形橋上,以某一速度v通過拱形橋的最高點(diǎn)的時(shí)候,橋面受到的壓力如何?
設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生分析受力情況,并逐步求得橋面所受壓力。
分析過程:確定研究對象;分析汽車的受力情況;找圓心;確定F合即F向心力的方向;根據(jù)牛頓第二定律列方程,得出結(jié)論。
問題3:根據(jù)上式,結(jié)合前面的問題你能得出什么結(jié)論? A.汽車對橋面的壓力小于汽車的重力mg; B.汽車行駛的速度越大,汽車對橋面的壓力越小。
問題4:試分析如果汽車的速度不斷增大,會有什么現(xiàn)象發(fā)生呢?
當(dāng)速度不斷增大的時(shí)候,壓力會不斷減小,當(dāng)達(dá)到時(shí),汽車對橋面完全沒有壓力,汽車“飄離”橋面。
問題5:如果是凹形橋,汽車行駛在最低點(diǎn)時(shí),橋面受到的壓力如何?
問題6:前面我們曾經(jīng)學(xué)習(xí)過超重和失重現(xiàn)象,那么試?yán)谩俺⑹е亍钡挠^點(diǎn)定性分析汽車在拱形橋最高點(diǎn),凹形橋的最低點(diǎn)分別處于哪種狀態(tài)?
強(qiáng)調(diào):汽車做的不是勻速圓周運(yùn)動,我們?nèi)允褂昧藙蛩賵A周運(yùn)動的公式,原因是向心力和向心加速度的公式對于變速圓周運(yùn)動同樣適用。
例題1長為l?0.50m的輕質(zhì)細(xì)桿OA,A端有一質(zhì)量為m?3.0kg的小球,如圖所示。小球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,通過最高點(diǎn)時(shí)小球的速度為2.0m/s,則此時(shí)細(xì)桿OA受到()(g取10m/s2)
A.6.0N的拉力
B.6.0N的壓力 C.24N的拉力
D.24N的壓力
例題 2如圖所示,一個(gè)光滑的圓錐體固定在水平桌面上,其軸線沿豎直方向,母線與軸線之間的夾角為??300,一根長為L的輕繩,一端固定在圓錐體的頂點(diǎn)O處,另一端拴一個(gè)質(zhì)量為m的物體(可看做質(zhì)點(diǎn)),物體以速率v繞圓錐體的軸線做水平勻速圓周運(yùn)動。⑴當(dāng)v?1gL時(shí),求繩對物體的拉力; 63gL時(shí),求繩對物體的拉力。2⑵當(dāng)v?
六、【目標(biāo)檢測】
1、火車以半徑r= 900 m轉(zhuǎn)彎,火車質(zhì)量為8?10kg,軌道寬為l=1.4m,外軌比內(nèi)軌高h(yuǎn)=14cm,為了使鐵軌不受輪緣的擠壓,火車的速度應(yīng)為多大?
2、火車在某個(gè)彎道按規(guī)定運(yùn)行速度40m/s轉(zhuǎn)彎時(shí),內(nèi)、外軌對車輪皆無側(cè)壓力,若火車在該彎道實(shí)際運(yùn)行速度為30m/s,則下列說法中正確的是()A.僅內(nèi)軌對車輪有側(cè)壓力 B.僅外軌對車輪有側(cè)壓力 C.內(nèi)、外軌對車輪都有側(cè)壓力 D.內(nèi)、外軌對車輪均無側(cè)壓力
3、如圖所示,質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的光滑圓軌道上做圓周運(yùn)動.圓半徑為R,小球經(jīng)過圓環(huán)最高點(diǎn)時(shí)剛好不脫離圓軌.則其通過最高點(diǎn)時(shí)()
A.小球?qū)A環(huán)的壓力大小等于mg B.小球受到的向心力等于重力 C.小球的線速度大小等于
Rg
D.小球的向心加速度大小等于g
4、如圖所示,質(zhì)量可以不計(jì)的細(xì)桿的一端固定著一個(gè)質(zhì)量為m的小球,另一端能繞光滑的水平軸O轉(zhuǎn)動.讓小球在豎直平面內(nèi)繞軸O做半徑為l的圓周運(yùn)動,小球通過最高點(diǎn)時(shí)的線速度大小為v.下列說法中正確的是()A、v不能小于B、v=gl
gl時(shí),小球與細(xì)桿之間無彈力作用
gl時(shí),小球與細(xì)桿之間的彈力隨v增大而增大 gl時(shí),小球與細(xì)桿之間的彈力隨v減小而增大
2C、v大于D、v小于vhh答案:
1、【解析】:m0?mgtan?,tg??sin?? v?gr?30m/s
Lrl2、A
3、B、C、D
4、BCD
七、【本課小結(jié)】
水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動和豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動。
第三篇:《生活中的圓周運(yùn)動》教學(xué)設(shè)計(jì)
《生活中的圓周運(yùn)動》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、學(xué)情分析
《生活中的圓周運(yùn)動》這節(jié)課是新課標(biāo)人教版《物理》必修二第五章《曲線運(yùn)動》一章中的第七節(jié),也是該章最后一節(jié)。
本節(jié)課是我們在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動、向心加速度、向心力以后的一節(jié)應(yīng)用課,通過研究圓周運(yùn)動規(guī)律在生活中的具體應(yīng)用,能使我們深入理解圓周運(yùn)動的規(guī)律,同時(shí)結(jié)合日常生活中的某些生活體驗(yàn),加深物理知識在頭腦中的印象。
教材中的內(nèi)容根據(jù)學(xué)生接受的難易程度,順序作了調(diào)整,按照具體的四個(gè)案例進(jìn)行教學(xué),分別是汽車過拱形橋、汽車過凹形橋、航天器中的失重現(xiàn)象、火車轉(zhuǎn)彎。
二、教學(xué)目標(biāo):
1、知識與技能
(1)進(jìn)一步加深對向心力的認(rèn)識,會在實(shí)際問題中分析向心力的來源。
(2)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立觀察、分析問題、解決問題的能力,提高學(xué)生概括總結(jié)知識的能力。(3)了解航天器中的失重現(xiàn)象。
2、過程與方法
(1)學(xué)會分析圓周運(yùn)動方法,會分析拱形橋、彎道等實(shí)際的例子,培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
(2)通過對幾個(gè)圓周運(yùn)動的事例分析,掌握用牛頓第二定律分析向心力的方法。(3)能從日常生活中發(fā)現(xiàn)與圓周運(yùn)動有關(guān)的知識,并能用所學(xué)知識去解決發(fā)現(xiàn)的問題。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過向心力在具體問題中的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生將物理知識應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意識。(2)體會圓周運(yùn)動的奧妙,提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣。
三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn)
1、理解向心力是一種效果力。
2、在具體問題中能找到是誰提供向心力的,并結(jié)合牛頓運(yùn)動定律求解有關(guān)問題。教學(xué)難點(diǎn)
具體實(shí)際問題中向心力的來源及用牛頓第二定律分析向心力的方法。
四、教學(xué)方法:
講授法、問題情境教學(xué)法、啟發(fā)教學(xué)法
五、媒體準(zhǔn)備: 電子白板、有關(guān)視頻
六、知識結(jié)構(gòu)框架
七、教學(xué)過程 [新課導(dǎo)入] [復(fù)習(xí)提問]
師:請同學(xué)們回顧并敘述出對于圓周運(yùn)動你已經(jīng)理解和掌握了哪些基本知識?
生:我們已經(jīng)理解和掌握了可以用線速度、角速度、轉(zhuǎn)速和周期等來描述做圓周運(yùn)動物體的運(yùn)動快慢。向心力是效果力,學(xué)會受力分析向心力來源。處理圓周運(yùn)動問題的基本思路:
1、明確受力情況、找到向心力的來源
2、找到圓周運(yùn)動的圓平面,確定圓心找到半徑,利用向心力公式列方程求解 圓周運(yùn)動的基本規(guī)律:
記憶口訣:勻速圓周并不勻,速度方向變不停,加速度,向圓心,速度平方比半徑。師:我們知道學(xué)以致用是學(xué)習(xí)的最終目的,本節(jié)課將通過幾個(gè)具體實(shí)例的探討來深入理解圓周運(yùn)動的規(guī)律,同時(shí)結(jié)合日常生活中的某些生活體驗(yàn),加深物理知識在頭腦中的印象。[新課探究]
利用電子白板播放視頻生活中常見的圓周運(yùn)動及其圓周運(yùn)動的圖片,引出實(shí)例分析。實(shí)例一:拱形橋
投影問題情境:質(zhì)量為m的汽車在拱形橋上以速度V行駛,若橋面的圓弧半徑為R,試畫出受力分析圖,分析汽車通過橋的最高點(diǎn)時(shí)對橋的壓力.
師:通過分析,你可以得出什么結(jié)論? 學(xué)生在練習(xí)本上獨(dú)立畫出汽車的受力圖,推導(dǎo)出汽車對橋面的壓力。實(shí)際問題探究:
例 質(zhì)量為m 的汽車以恒定的速率v通過半徑為r的拱橋,如圖所示,求汽車在橋頂時(shí)對路面的壓力是多大?
解:汽車通過橋頂時(shí),受力情況如圖:由牛頓第二定律:
由牛頓第三定律:
注意:汽車過拱型橋的速度不宜過大,否則FN‘‘將消失,汽車將飛離橋面,做平拋運(yùn)動。實(shí)例二:凹形橋
師:下面再一起共同分析汽車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí),汽車對橋的壓力比汽車的重力大些還是小些?
生:通過對汽車進(jìn)行受力分析.汽車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí),汽車對橋的壓力比汽車的重力大.
實(shí)際問題探究:
質(zhì)量為m的汽車以恒定的速率v通過半徑為r的凹型橋面,求汽車在最低點(diǎn)時(shí)對橋面的壓力是多大?
注意:汽車過凹形橋的速度不宜過大否則FN‘‘過大,汽車可能壓壞凹型橋或者爆胎。無論過拱型橋還是凹型橋,都應(yīng)當(dāng)減速行駛。
師:從剛才研究的一道例題可以看出,當(dāng)汽車通過拱形橋凸形橋面頂點(diǎn)時(shí),如果車速達(dá)到一定大小,則可使汽車對橋面的壓力為零.如果我們把地球想象為特大的“拱形橋”,則情形如何呢?會不會出現(xiàn)這樣的情況;速度達(dá)到一定程度時(shí),地面對車的支持力是零?這時(shí)駕駛員與座椅之間的壓力是多少?駕駛員軀體各部分之間的壓力是多少?他這時(shí)可能有什么感覺? 學(xué)生獨(dú)立分析以上提出的問題,并在練習(xí)本上畫出受力分析圖,嘗試解答。
投影學(xué)生推導(dǎo)過程,引導(dǎo)學(xué)生間交流、討論。
師:剛才同學(xué)們交流、討論的問題即為課本第28頁上面的“思考與討論”,該“思考與討論”中描述的情景其實(shí)已經(jīng)實(shí)現(xiàn),不過不是在汽車上,而是在航天飛機(jī)中。實(shí)例三:航天器中的失重現(xiàn)象 播放航天器中的失重現(xiàn)象視頻
讓學(xué)生注意:任何關(guān)閉了發(fā)動機(jī),又不受阻力的飛行器的內(nèi)部,都是一個(gè)完全失重的環(huán)境。例如向空中任何地方拋出的容器,其中的所有物體都處于失重狀態(tài)。實(shí)例四:鐵路的彎道
師:火車轉(zhuǎn)彎時(shí)實(shí)際是在做圓周運(yùn)動,那么火車轉(zhuǎn)彎時(shí)是如何獲得向心力的呢? 我們先來看一下車輪的結(jié)構(gòu),注意輪緣。假設(shè)內(nèi)外軌道一樣高
提出問題:在平直軌道上勻速行駛的火車
1.火車受幾個(gè)力作用? 2.這幾個(gè)力的關(guān)系如何? 生:火車受到4個(gè)力的作用,各為兩對平衡力,即合外力為零.
師:對,火車受重力、支持力、牽引力及摩擦力.且四個(gè)力合力為零,其中重力和支持力的合力為零,牽引力和摩擦力的合力為零.
師:那火車轉(zhuǎn)彎時(shí)情況會有何不同呢? 模擬平直軌道火車轉(zhuǎn)彎情形.提出問題: 1.轉(zhuǎn)彎與直進(jìn)有何不同? 2.畫出受力示意圖,并結(jié)合運(yùn)動情況分析各力的關(guān)系.
生:轉(zhuǎn)彎時(shí)火車的速度方向在不斷變化,故其一定有加速度,其合外力一定不為零.
師:對,轉(zhuǎn)彎時(shí)合外力不為零,即需要提供向心力,而平直路前行不需要.那么火車轉(zhuǎn)彎時(shí)是如何獲得向心力的?進(jìn)一步受力分析得:需增加的一個(gè)向心力(效果力),由鐵軌外軌的輪緣和鐵軌之間互相擠壓而產(chǎn)生的彈力提供. 師:提出問題:擠壓的后果會怎樣? 生:由于火車質(zhì)量、速度比較大,故所需向心力也很大.這樣的話,輪緣和鐵軌之間的擠壓作用力將很大,導(dǎo)致的后果是鐵軌容易損壞,軌緣也容易損壞。
鐵路的彎道實(shí)際上外軌略高于內(nèi)軌,重力G和支持力N的合力提供向心力.探究實(shí)際問題:火車以半徑r= 900 m轉(zhuǎn)彎,火車質(zhì)量為8×105kg,軌道寬為l=1.4m,外軌比內(nèi)軌高h(yuǎn)=14cm,為了使鐵軌不受輪緣的擠壓,火車的速度應(yīng)為多大?
【物理與生活】
2007年4月18日,我國鐵路進(jìn)行了第六次大提速,時(shí)速將達(dá)200公里以上,這必將為我國的經(jīng)濟(jì)騰飛注入新的活力。假設(shè)你是一位從事鐵路設(shè)計(jì)的工程師,你認(rèn)為火車提速有必要對鐵路拐彎處進(jìn)行改造嗎?應(yīng)如何改造?
強(qiáng)調(diào)說明:火車轉(zhuǎn)彎時(shí)向心力是水平的,向心力是按效果命名的力,如果認(rèn)為做勻速圓周運(yùn)動的物體除了受到另外物體的作用,還要再受到一個(gè)向心力,那就不對了。小結(jié):
本節(jié)課通過一些具體的實(shí)例探究了物體在豎直面內(nèi)(汽車過拱形橋、汽車過凹形橋)和水平平面內(nèi)(火車彎道)作圓周運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律,知道了在具體圓周運(yùn)動中如何確定向心力來源,體會了牛頓第二定律分析圓周運(yùn)動的基本方法,對失重及離心現(xiàn)象有較深刻的理解。[鞏固練習(xí)]
1、如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個(gè)物體一起運(yùn)動,物體所受向心力是()A.重力 B.彈力 C.靜摩擦力 D.滑動摩擦力
2、為了防止汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)“打滑”的現(xiàn)象,可以:()a、增大汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度 b、減小汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度 c、增大汽車與路面間的摩擦 d、減小汽車與路面間的摩擦
A、a、b B、a、c C、b、d D、b、c 作業(yè):
1、第一次物理電子白板課的感想(500至800字)
2、作業(yè)本上做課后第2、3、4題
3、課時(shí)講練通本節(jié)練習(xí)。
板書設(shè)計(jì): 生活中的圓周運(yùn)動 實(shí)例一:拱形橋
由牛頓第二定律:
由牛頓第三定律: 實(shí)例二:凹形橋
實(shí)例三:航天器中的失重現(xiàn)象 實(shí)例四:鐵路的彎道
1、假設(shè)內(nèi)外軌道一樣高,向心力由鐵軌外軌的輪緣和鐵軌之間互相擠壓而產(chǎn)生的彈力提供。
2、鐵路的彎道實(shí)際上外軌略高于內(nèi)軌,重力G和支持力N的合力提供向心力.強(qiáng)調(diào)說明:火車轉(zhuǎn)彎時(shí)向心力是水平的,向心力是按效果命名的力。課后反思:
1、電子白板多媒體課堂插入了過山車、水流星等多個(gè)生活中的視頻片段,有利于學(xué)生感受到圓周運(yùn)動在生活中無處不在,培養(yǎng)了學(xué)習(xí)興趣,提高了課堂效率。
2、通過課前設(shè)計(jì)、課堂教學(xué)、課后教研組各位老師的及時(shí)評價(jià),設(shè)計(jì)者認(rèn)為這節(jié)課在以后的教學(xué)中要注意以下幾點(diǎn):
(1)在學(xué)困生較多,學(xué)習(xí)內(nèi)容較難的情況下,學(xué)習(xí)內(nèi)容不宜過多,不能貪多求全。(2)這節(jié)課的難點(diǎn)在于鐵路彎道,正常火車的運(yùn)行是由重力和支持力的合力提供拐彎時(shí)的向心力,這一點(diǎn)通過作圖讓學(xué)生能自己推導(dǎo)出,推導(dǎo)的過程中要嚴(yán)格使用作圖工具畫圖,讓學(xué)生容易接受推導(dǎo)過程中使用的兩個(gè)直角三角形:其一是受力分析中重力與合力的力的矢量三角形,得出F合=F向=;其二是外軌比內(nèi)軌高出h的鐵路橫截面三角形,圖中利用一歩近似處理,得出。在處理火車速度大小對內(nèi)外軌的影響上,應(yīng)采取以下兩種方法,一種是體驗(yàn)感受法,一種是分析比較公式法。具體的體驗(yàn)感受法可這樣給學(xué)生演示,左手向手心彎曲大約1200代表彎曲的外軌道,右手伸直在左手手心一側(cè)代表行使的火車,如果速度恰好等于規(guī)定的速度則代表與內(nèi)外軌之間沒有作用力,如果速度比規(guī)定的速度大的話,則會發(fā)生右手撞擊左手即火車撞擊外軌對外軌有彈力的作用。接著左手向手心彎曲大約1200代表彎曲的內(nèi)軌道,右手伸直在左手手背一側(cè)代表行使的火車,如果速度小于規(guī)定的速度的話,學(xué)生應(yīng)該有種感覺認(rèn)為右手會滯留在左手手背上,有種下滑的趨勢,也就是會對內(nèi)軌產(chǎn)生一種壓力。即行使速度大于規(guī)定的速度火車會對外軌的輪緣產(chǎn)生擠壓,小于規(guī)定的速度火車會對內(nèi)軌產(chǎn)生擠壓。這種理解方法通過親身體驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生記得更容易更牢固一些。另一種分析比較公式法具體可以這樣理解,火車拐彎實(shí)際需要向心力的大小可以按照F
需
來計(jì)算,而在公式F
供 =mV2規(guī)定/r中,這個(gè)速度是我們設(shè)計(jì)好的速度稱之為V規(guī)定,而這個(gè)向心力應(yīng)該是有重力和支持力的合力提供。當(dāng)實(shí)際速度大于規(guī)定速度時(shí),F(xiàn)需>F供,即重力與支持力的合力不足以提供需要的向心力時(shí),這時(shí)外軌輪緣就會對火車一個(gè)沿車輪的彈力來補(bǔ)充向心力,表現(xiàn)為火車對外輪輪緣有側(cè)壓力。當(dāng)實(shí)際速度小于規(guī)定速度時(shí),F(xiàn)需 《生活中的圓周運(yùn)動》 一、教學(xué)目標(biāo) (一)知識與能力: 1、進(jìn)一步加深對向心力的認(rèn)識,會在實(shí)際問題中分析向心力的來源。 2、結(jié)合生活中的圓周運(yùn)動問題,培養(yǎng)學(xué)生知識的遷移能力。 (二)過程與方法: 1.學(xué)會分析圓周運(yùn)動方法,會分析火車轉(zhuǎn)彎、拱形橋等實(shí)際的例子,培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力。 2.通過對幾個(gè)圓周運(yùn)動的事例分析,掌握用牛頓第二定律分析向心力的方法。 (三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀: 培養(yǎng)學(xué)生將物理知識應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意識。 二、教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn):分析具體問題中向心力的來源。 難點(diǎn):火車轉(zhuǎn)彎問題的分析。 三、教法與學(xué)法指導(dǎo):組織學(xué)生多觀察和討論,對學(xué)生不太熟悉的火車車輪結(jié)構(gòu)等問題借助演示圖片加以說明,使學(xué)生更易理解。 四、教學(xué)過程: (一)、導(dǎo)入新課: 設(shè)疑導(dǎo)入:彎道處路面是水平的么? 汽車過彎道時(shí)為什么要減速呢? 為什么在轉(zhuǎn)彎時(shí)容易發(fā)生交通事故呢? (二)、新知探究 探究一:以火車過彎道為例的水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動 問題 1、火車軌道那側(cè)高一些?火車輪緣的結(jié)構(gòu)特征? 軌道將兩車輪的輪緣卡在里面。 問題2:如果內(nèi)外軌一樣高,火車轉(zhuǎn)彎時(shí)做曲線運(yùn)動,所受合外力應(yīng)該怎樣?需要的向心力有那些力提供。 學(xué)生歸納:火車受的重力和支持力二力平衡,那么應(yīng)該是軌道對輪緣的壓力提供向心力。 師生合作探究:理想條件下火車內(nèi)外軌間的傾斜角或者理想速度? 在此基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行弊端分析,提出下面的問題 問題3:火車的質(zhì)量很大,行駛的速度很大,如此長時(shí)間后,對軌道和列車有什么影響?如何改進(jìn)才能夠使軌道和輪緣不容易損壞呢? 學(xué)生討論后總結(jié): 火車的彎道和公路的彎道都是外側(cè)略高于內(nèi)側(cè),那么理想情況下,火車只受重力和支持力,他們成為使火車轉(zhuǎn)彎的向心力。這樣軌道就不會受到擠壓。 教師設(shè)疑補(bǔ)充 如果火車轉(zhuǎn)彎時(shí)行駛速度大于或者小于理想速度,那一側(cè)軌道受到壓力呢? 師生共同探究:結(jié)合輪緣的特點(diǎn)分析可知:高于理想速度外側(cè)軌道會受到壓力,反之內(nèi)側(cè)會受到壓力。 探究二:豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動 以凸形橋?yàn)槔?/p> 問題1:如果汽車在水平路面上勻速行駛或靜止時(shí),在豎直方向上受力如何? 如果汽車在拱形橋頂點(diǎn)靜止時(shí),橋面受到的壓力如何? 問題2:如果汽車在拱形橋上,以某一速度v通過拱形橋的最高點(diǎn)的時(shí)候,橋面受到的壓力如何? 問題3:汽車過橋時(shí)壓力大小與速度的關(guān)系? 學(xué)生歸納:汽車對橋面的壓力小于汽車的重力mg; 汽車行駛的速度越大,汽車對橋面的壓力越小。 問題4:試分析如果汽車的速度不斷增大,會有什么現(xiàn)象發(fā)生呢? 當(dāng)速度不斷增大的時(shí)候,壓力會不斷減小,當(dāng)達(dá)到時(shí),汽車對橋面完全沒有壓力,汽車會“飛”起來。因此汽車將做平拋運(yùn)動。 教師展示一些在彎道處的一些交通事故圖片,引導(dǎo)學(xué)生討論開車時(shí)如何過彎道,目的是引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)安全意識。 強(qiáng)調(diào):汽車做的不是勻速圓周運(yùn)動,我們?nèi)允褂昧藙蛩賵A周運(yùn)動的公式,原因是向心力和向心加速度的公式對于變速圓周運(yùn)動同樣適用。 (三)課堂小結(jié) 請同學(xué)自主完成,教師進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)充 五、當(dāng)堂訓(xùn)練 質(zhì)量為M=2.0X10kg的汽車以不變的速率先后駛過凹形橋面和凸形橋面,兩橋面的圓弧半徑為20m,如果橋面承受的壓力不得超過3.0×10N,則汽車允許的最大速率是多少?若以所求速率行駛,汽車對橋面的最小壓力是多少?最容易發(fā)生爆胎的點(diǎn)是? 六、布置作業(yè) 課后3、4題 54 《生活中圓周運(yùn)動》說課稿 《生活中圓周運(yùn)動》說課稿1 今天我說課的內(nèi)容是《生活中的圓周運(yùn)動》,本次說課我將分為6個(gè)步驟, 一、教材分析 本課是人教版(必修2)第五章的第七節(jié),是圓周運(yùn)動的應(yīng)用課,內(nèi)容豐富,教材中例子的選擇都各有特點(diǎn),很有代表性: 鐵路的彎道——是分析水平面上的勻速圓周運(yùn)動, 拱形橋和凹形橋——是分析豎直面上的非勻速圓周運(yùn)動 航天器中的失重現(xiàn)象——研究宇宙飛船失重問題 離心運(yùn)動——是研究向心力不足時(shí)物體的運(yùn)動趨勢 根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況,本節(jié)內(nèi)容安排兩課時(shí),本課只研究前兩部分,鐵路的彎道分析,也會放在先分析汽車在水平路面轉(zhuǎn)彎之后進(jìn)行,這樣做的目的是為了讓學(xué)生的探究從易到難。 學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容既能進(jìn)一步鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)過的受力分析,牛頓第二定律、向心加速度、向心力等知識,又能增強(qiáng)物理知識與日常生活,宇宙開發(fā)的聯(lián)系,同時(shí)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科學(xué)愛科學(xué)用科學(xué)的思想。 二、教學(xué)目標(biāo) 依據(jù)教學(xué)大綱的要求,以及本課與實(shí)際生活聯(lián)系緊密的特點(diǎn),我特制定如下教學(xué)目標(biāo)。 (一) 知識目標(biāo) 1、加深對向心力的認(rèn)識,會在實(shí)際問題中分析向心力的來源。 2、學(xué)會分析圓周運(yùn)動的方法,并應(yīng)用到拱形橋、彎道等實(shí)際的例子中。 3、通過對幾個(gè)圓周運(yùn)動事例的分析,掌握牛頓第二定律分析向心力的方法。 (二) 能力目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立觀察、分析問題、解決問題的能力,提高學(xué)生概括總結(jié)知識的能力。 (三) 情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo) 通過向心力在具體問題中的應(yīng)用,體會圓周運(yùn)動的奧妙,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣,培養(yǎng)學(xué)生將物理知識應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意識。 三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 正確認(rèn)識向心力的來源是本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)。學(xué)生常常誤以為向心力是一種特殊的力,是做圓周運(yùn)動的物體另外受到的力,如何正確認(rèn)識向心力的來源,是解決實(shí)際問題的關(guān)鍵,在教學(xué)中應(yīng)充分重視這一點(diǎn),因此,分析向心力來源既是本節(jié)的重點(diǎn)又是本節(jié)的難點(diǎn)。 在教學(xué)中注意通過多分析實(shí)例使學(xué)生獲得正確認(rèn)識,抓住先分析物體所受的力(受力分析),再分析向心力的來源。明確告訴學(xué)生受力分析只分析性質(zhì)力。 四、教法學(xué)法 本節(jié)課所采用的教學(xué)法主要有: 圖示法 利用圖片、影片、示意圖等使本節(jié)內(nèi)容更加形象直觀簡潔的展現(xiàn)給學(xué)生。 問題發(fā)現(xiàn)法 通過設(shè)問的方式激發(fā)學(xué)生的探究動力 情景教學(xué)法 通過創(chuàng)設(shè)生活情景培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 學(xué)法 學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中 主動探索、積極參與 通過獨(dú)立思考、小組討論 找尋規(guī)律,尋找解決問題的思維和方法 在整個(gè)教學(xué)活動中充分體現(xiàn)教師主導(dǎo),學(xué)生主體的教育理念 五、教學(xué)過程 為了更好實(shí)現(xiàn)三維教學(xué)目標(biāo),首先通過視頻播放學(xué)生感興趣的視頻:火車轉(zhuǎn)彎,讓學(xué)生觀察思考、激發(fā)學(xué)生的求知欲,在學(xué)生觀看視頻的過程中提示學(xué)生認(rèn)真觀察火車在轉(zhuǎn)彎時(shí)有什么特點(diǎn),然后引入本節(jié)課所研究的火車轉(zhuǎn)彎模型,水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動。 一、水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動 的研究 探討課本的第一個(gè)問題:火車的轉(zhuǎn)彎問題,鑒于學(xué)生對于火車軌道及火車輪子結(jié)構(gòu)不是很了解,通過視頻圖片讓學(xué)生對火車軌道的結(jié)構(gòu)及火車輪子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有一定的了解過后,然后讓學(xué)生自主探究火車在水平軌道轉(zhuǎn)彎時(shí)向心力的來源,通過探究不難發(fā)現(xiàn),火車在水平軌道轉(zhuǎn)彎向心力來源于外軌對火車輪緣的側(cè)向擠壓力,接下來繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考,火車在水平軌道轉(zhuǎn)彎有何弊端,并鼓勵(lì)學(xué)生討論如何去改進(jìn)。通過教師的引導(dǎo),學(xué)生的討論與思考,最后得到結(jié)論: 可將火車外軌與內(nèi)軌呈現(xiàn)一定的高度差,并且當(dāng)火車所受重力及支持力的合力恰好提供為向心力時(shí),可以有效避免火車內(nèi)外軌道受到擠壓,并進(jìn)一步聯(lián)系實(shí)際,在實(shí)際軌道一旦建成的情況下,進(jìn)一步分析火車通過軌道速度應(yīng)該滿足的條件,讓學(xué)生充分領(lǐng)略用物理知識解決生活中實(shí)際問題的樂趣。 二、豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動 的研究 在這一部分中,我首先設(shè)置了三個(gè)問題。 1、汽車在水平的路面勻速行駛或靜止時(shí),路面所受到的壓力如何? 2、汽車在拱形橋頂點(diǎn)靜止時(shí),橋面所受到的壓力如何? 接下來使問題進(jìn)一步深化 3、汽車以速度v通過拱形橋最高點(diǎn)時(shí),橋面所受到的壓力又如何? 通過層層遞進(jìn)的問題,使學(xué)生的思維活動不斷深入,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維。 接下來轉(zhuǎn)換情景,讓學(xué)生獨(dú)立分析汽車以速度v通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí),凹形橋所受壓力的情況。為進(jìn)一步擴(kuò)展學(xué)生視野,可繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考,在生活中為什么我們的橋梁大多數(shù)建成拱形,而凹形橋卻很少,并將這一部分知識與必修一所學(xué)的超重與失重聯(lián)系起來 接下來是拓展訓(xùn)練部分,在拓展訓(xùn)練部分,我設(shè)置了兩個(gè)事例,第一個(gè)火車以速度v通過傾斜彎道時(shí)向心力來源的分析,第二個(gè),過山車通過最高點(diǎn)時(shí),人對座位壓力情況的分析,通過這兩個(gè)事例的研究,加深學(xué)生對向心力的認(rèn)識,并能將所學(xué)內(nèi)容應(yīng)用到更多的實(shí)際問題中,培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力及知識的遷移能力。 作業(yè)布置 作業(yè)的布置可要求學(xué)生完成思考與討論,假如將整個(gè)地球看成一個(gè)巨大的拱形橋,汽車以多大的速率通過地面時(shí),可對地面的壓力為零,通過這一部分的思考與討論可激發(fā)學(xué)生的求知欲、增進(jìn)學(xué)生的想象力,并為進(jìn)一步探索新知識,解決新問題開辟更廣闊的空間。 最后是課堂小結(jié) 課堂小結(jié)將安排在板書上進(jìn)行 六、板書設(shè)計(jì) 本節(jié)課的板書主要板書了兩種生活中圓周運(yùn)動常見模型的受力分析及其向心力的來源,這樣的板書簡潔直觀,使本節(jié)課的重點(diǎn)一目了然, 尊重的評委各位老師,在我的整個(gè)教學(xué)中重在引導(dǎo): 通過創(chuàng)設(shè)情景,教師引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析,發(fā)現(xiàn)問題:通過創(chuàng)設(shè)疑問,教師引導(dǎo)學(xué)生思考、小組討論,解決問題。充分體現(xiàn)教師主導(dǎo),學(xué)生主體的地位。 《生活中圓周運(yùn)動》說課稿2 一、教材分析 (一)地位 《生活中的圓周運(yùn)動》這節(jié)課是新課標(biāo)人教版《物理》必修第二冊第六章《曲線運(yùn)動》一章中的第八節(jié),也是該章最后一節(jié)。本節(jié)課是在學(xué)生學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動、向心加速度、向心力以后的一節(jié)應(yīng)用課,通過研究圓周運(yùn)動規(guī)律在生活中的具體應(yīng)用,使學(xué)生深入理解圓周運(yùn)動規(guī)律,并且結(jié)合日常生活中的某些生活體驗(yàn),加深物理知識在頭腦中的印象。 (二)教材處理 教材中的“火車轉(zhuǎn)彎”與“汽車過拱橋”根據(jù)學(xué)生接受的難易程度,順序作了對調(diào),并把最后一部分“離心運(yùn)動”放到下一節(jié)課處理。 (三)教學(xué)目標(biāo) 1、知識與技能目標(biāo) (1)進(jìn)一步加深對向心力的認(rèn)識,會在實(shí)際問題中分析向心力的來源。 (2)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立觀察、分析問題、解決問題的能力,提高學(xué)生概括總結(jié)知識的能力。 (3)了解航天器中的失重現(xiàn)象。 2、過程與方法目標(biāo) (1)學(xué)會分析圓周運(yùn)動方法,會分析拱形橋、彎道等實(shí)際的例子,培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力。 (2)通過對幾個(gè)圓周運(yùn)動的'事例分析,掌握用牛頓第二定律分析向心力的方法。 (3)能從日常生活中發(fā)現(xiàn)與圓周運(yùn)動有關(guān)的知識,并能用所學(xué)知識去解決發(fā)現(xiàn)的問題。 3、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo) (1)通過向心力在具體問題中的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生將物理知識應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意識。 (2)體會圓周運(yùn)動的奧妙,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的求知欲。 (四)重點(diǎn)分析具體問題中向心力的來源。依據(jù):學(xué)生常常誤認(rèn)為向心力是一種特殊的力,是做勻速圓周運(yùn)動的物體另外受到的力,課本中明確指出這種看法是錯(cuò)誤的,以及如何正確認(rèn)識向心力的來源,并且對向心力的來源分析地比較仔細(xì),因此教學(xué)中應(yīng)充分重視這一點(diǎn)。 (五)難點(diǎn)在具體問題中分析向心力來源,尤其是在火車轉(zhuǎn)彎問題中。突破辦法:組織學(xué)生多討論,多做練習(xí),對學(xué)生不太熟悉的火車車輪結(jié)構(gòu)等問題借助演示圖片加以說明,使學(xué)生更易理解。 二、教法分析 (一)教學(xué)方法:創(chuàng)設(shè)情景法,討論法,推理法和分析歸納法。 (二)教學(xué)手段:多媒體輔助教學(xué),主要PowerPoint演示文稿以及圖片,并輔以視頻。多媒體使用說明:多媒體作為教學(xué)輔助手段,使空洞的語言描述得以形象地展現(xiàn),增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識。 三、學(xué)法分析 通過展示圖片、視頻創(chuàng)設(shè)情境,以提問的方式引導(dǎo)學(xué)生展開問題的討論,并歸納總結(jié)出結(jié)論。過程中體現(xiàn)“教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體”的教育思想。讓學(xué)生進(jìn)入角色充當(dāng)課堂教學(xué)的主體,幫助學(xué)生自覺、生動地進(jìn)行思維活動。使學(xué)生既學(xué)到了知識又掌握了學(xué)習(xí)方法,既培養(yǎng)了能力又發(fā)展了智力。 四、課堂教學(xué)設(shè)計(jì) (一)引課復(fù)習(xí)提問圓周運(yùn)動向心加速度、向心力相關(guān)知識,以及物體做勻速圓周運(yùn)動和變速圓周運(yùn)動向心力的來源。請同學(xué)舉例生活中的圓周運(yùn)動,以此引入新課。 (二)新課教學(xué)主要過程 ●汽車過拱形橋的問題通過提問,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入狀態(tài)。 問題1:如果汽車在水平路面上勻速行駛或靜止時(shí),在豎直方向上受力如何? 問題2:如果汽車在拱形橋頂點(diǎn)靜止時(shí),橋面受到的壓力如何? 問題3:如果汽車在拱形橋上,以某一速度v通過拱形橋的最高點(diǎn)的時(shí)候,橋面受到的壓力如何?引導(dǎo)學(xué)生分析受力情況,并逐步求得橋面所受壓力。 分析過程: (1)確定研究對象; (2)分析汽車的受力情況; (3)找圓心; (4)確定F合即F向心力的方向; (5)列方程,得結(jié)論。 問題4:根據(jù)上式,結(jié)合前面的問題你能得出什么結(jié)論? a、汽車對橋面的壓力小于汽車的重力mg; b、汽車行駛的速度越大,汽車對橋面的壓力越小。 問題5:試分析如果汽車的速度不斷增大,會有什么現(xiàn)象發(fā)生呢?當(dāng)速度不斷增大的時(shí)候,壓力會不斷減小,當(dāng)達(dá)到時(shí),汽車對橋面完全沒有壓力,汽車“飄離”橋面。 問題6:汽車的速度比更大呢?汽車會怎么運(yùn)動?(提示,此時(shí)汽車受力、速度、加速度如何)汽車以大于或等于的速度駛過拱形橋的最高點(diǎn)時(shí),汽車與橋面的相互作用力為零,汽車只受重力,又具有水平方向的速度的,因此汽車將做平拋運(yùn)動。 問題7:如果是凹形橋,汽車行駛在最低點(diǎn)時(shí),橋面受到的壓力如何? 問題8:前面我們曾經(jīng)學(xué)習(xí)過超重和失重現(xiàn)象,那么試?yán)谩俺⑹е亍钡挠^點(diǎn)定性分析汽車在拱形橋最高點(diǎn),凹形橋的最低點(diǎn)分別處于哪種狀態(tài)?超失重現(xiàn)象不只發(fā)生在豎直方向運(yùn)動的物體上,而是豎直方向是否有加速度,與速度方向無關(guān)。強(qiáng)調(diào):汽車做的不是勻速圓周運(yùn)動,我們?nèi)允褂昧藙蛩賵A周運(yùn)動的公式,原因是向心力和向心加速度的公式對于高速圓周運(yùn)動同樣適用。汽車過橋問題,實(shí)質(zhì)上是物體在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,由于物體所受重力的大小mg及方向(豎直向下)恒定不變,因此當(dāng)物體經(jīng)過圓周上各個(gè)不同位置時(shí),重力對物體做圓周運(yùn)動的作用是不同的。此處可以引導(dǎo)學(xué)生分析豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)以外的向心力的來源。 ●火車轉(zhuǎn)彎的問題展示火車沿直線運(yùn)動情況,火車車輪的特殊結(jié)構(gòu)。 問題1:請根據(jù)你了解的以及你剛才從圖片中觀察到的情況,說一說火車的車輪結(jié)構(gòu)如何?軌道結(jié)構(gòu)如何?車輪內(nèi)側(cè)輪緣半徑大于車輪半徑,軌道將兩車輪的輪緣卡在里面。 問題2:火車在平直的軌道上勻速行駛時(shí),所受合力如何? 問題3:如果軌道是水平的,火車轉(zhuǎn)彎時(shí)火車做曲線運(yùn)動,所受外力怎么樣? 問題4:如果軌道是水平的,火車轉(zhuǎn)彎時(shí),做曲線運(yùn)動,需要的向心力由哪些力提供呢? 問題5:火車的質(zhì)量很大,行駛的速度也不很小,如此長時(shí)間后,對軌道和列車有什么影響? 問題6:如何改進(jìn)才能夠使軌道和輪緣不容易損壞呢?提示:從分析向必力的來源著手。 設(shè)計(jì):使路面向圓心一側(cè)傾斜一個(gè)很小的角度,使外軌略高于內(nèi)軌,這樣,重力和支持力的合力提供了向心力,外軌就不受輪緣的擠壓了。再次展示火車轉(zhuǎn)彎時(shí)候的圖片,提醒學(xué)生觀察軌道的情況。 總結(jié):1、如果在轉(zhuǎn)彎處使外軌道略高于內(nèi)軌道,火車受力不是豎直的,而是斜向軌道的內(nèi)側(cè)。它與重力的合力指向圓心,成為使火車轉(zhuǎn)彎的向心力。 2、如果根據(jù)R和火車行駛速度v適當(dāng)調(diào)整內(nèi)外軌道的高度差,使轉(zhuǎn)彎時(shí)所需要的向心力完全由重力G和支持力FN的合力提供,這樣外軌道就不再受輪緣的擠壓了。 問題7:當(dāng)軌道平面與水平面之間的夾角θ和轉(zhuǎn)彎半徑R確定的時(shí)候,速度多大時(shí)軌道不受擠壓? 問題8:如果火車實(shí)際行駛的速度大于此速度時(shí),向心力應(yīng)該由哪些力提供?如果小于此速度又怎么樣呢?引申:公路轉(zhuǎn)彎處路面的特點(diǎn)。 ●航天器中的失重現(xiàn)象就教材58頁“思考與討論”展開討論。然后以繞地球做勻速圓周運(yùn)動的宇宙飛船為例做些說明,當(dāng)飛船距地面高度為一、二百千米時(shí),它的軌道半徑近似等于地球半徑R,航天員受到的地球引力近似等于他在地面測得的體重,除此之外,他還可能受到飛船座艙對他的支持力FN,引力與支持力的合力為他提供了繞地球做勻速圓周運(yùn)動所需的向心力。當(dāng)時(shí),座艙對航天員的支持力FN=0,航天員處于失重狀態(tài)。 總結(jié):其實(shí)在任何關(guān)閉了發(fā)動機(jī),又不受阻力的飛行器中都是一個(gè)完全失重的環(huán)境。此處觀看1分鐘視頻。說明:因?yàn)樵谙乱徽隆度f有引力與航天》中對此類問題有更詳細(xì)的闡述,所以在此處僅作簡單介紹,使學(xué)生簡單了解。 (三)鞏固練習(xí) 針對“汽車過橋”和“火車轉(zhuǎn)彎”分別設(shè)計(jì)兩道例題,再做兩道拓展習(xí)題。 (四)課堂小結(jié) 請同學(xué)來完成,再進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)充。 (五)布置作業(yè)五、板書設(shè)計(jì) 《生活中圓周運(yùn)動》說課稿3 尊敬的評委、老師們: 大家好! 今天我說課的內(nèi)容是《生活中的圓周運(yùn)動》。 本次說課我將分為六個(gè)部分。 一、教材分析 本課是人教版(必修2)第五章的第7節(jié),本節(jié)是圓運(yùn)動的應(yīng)用課,內(nèi)容豐富,教材中每個(gè)例子的選擇都各有特長,很有代表性:鐵路的彎道是分析水平面上的勻速圓周運(yùn)動;拱形橋和凹形橋是分析豎直面上的非勻速圓周運(yùn)動;航天器中的失重現(xiàn)象研究失重問題;離心運(yùn)動則研究向心力不足時(shí)物體的運(yùn)動趨勢。 跟據(jù)學(xué)生實(shí)際情況,本節(jié)內(nèi)容將安排兩課時(shí),本課只研究前兩部分內(nèi)容。前兩個(gè)部分中的鐵路的彎道分析,也會放在先分析汽車在水平路面轉(zhuǎn)彎之后進(jìn)行。這樣做的目的是為了讓學(xué)生的探究從易到難。 學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容既能進(jìn)一步鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)過的受力分析、牛頓第二定律,向心加速度、向心力等知識,又能增強(qiáng)物理知識與日常生活、宇宙開發(fā)的聯(lián)系,同時(shí)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣、培養(yǎng)學(xué)生愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的思想熱情。 二、教學(xué)目標(biāo) 依據(jù)教學(xué)大綱的要求,本節(jié)課與生活緊密聯(lián)系的特點(diǎn),我制定如下教學(xué)目標(biāo): (一) 知識目標(biāo) 1. 進(jìn)一步加深對向心力的認(rèn)識,會在實(shí)際問題中分析向心力的來源。 2. 學(xué)會分析圓周運(yùn)動方法,會分析拱形橋、彎道等實(shí)際的例子。 3. 通過對幾個(gè)圓周運(yùn)動的事例分析,掌握用牛頓第二定律分析向心力的方法。 (二) 能力目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立觀察、分析問題、解決問題的能力,提高學(xué)生概括總結(jié)知識的能力。 (三) 情感態(tài)度與價(jià)值觀 通過向心力在具體問題中的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生將物理知識應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意識。體會圓周運(yùn)動的奧妙,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣。 三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 如何正確認(rèn)識向心力的來源是教學(xué)中的重點(diǎn)與難點(diǎn)。 學(xué)生常常誤認(rèn)為向心力是一種特殊的力,是做圓周運(yùn)動的物體另外受到的力。如何正確認(rèn)識向心力的來源,是解決實(shí)際問題的關(guān)鍵。在教學(xué)中應(yīng)充分重視這一點(diǎn),因此,分析向心力來源既是本節(jié)的重點(diǎn)又是本節(jié)的難點(diǎn)。 在教學(xué)中我會注意通過多分析實(shí)例使學(xué)生獲得正確認(rèn)識。抓住先分析物體所受的力(受力分析),再分析向心力的來源。 四、教法、學(xué)法 教法:本節(jié)課主要運(yùn)用的教學(xué)方法有圖示法:利用圖片、影片、示意圖等,使本課內(nèi)容更直觀、形象、簡潔的展現(xiàn)給學(xué)生。問題發(fā)現(xiàn)法:通過設(shè)問方式,激發(fā)學(xué)生探究動力。情景教學(xué)法:通過創(chuàng)設(shè)生活情景,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。 學(xué)法:學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,主動探索、積極參與;通過獨(dú)立思考、分組討論的方式,找尋規(guī)律,尋找解決問題的思維和方法。 在整個(gè)教學(xué)過程中,充分體現(xiàn)“教師主導(dǎo),學(xué)生主體”的現(xiàn)代教育理論 五、教學(xué)過程 為了較好的落實(shí)三維目標(biāo),首先通過視頻播放學(xué)生感興趣的賽車事故,讓學(xué)生觀察、思考,激發(fā)學(xué)生的求知欲。在觀看視頻過程中,提問使學(xué)生注意,最容易發(fā)生事故的位置在哪些路段。 然后引入本課所研究的兩種生活模型:水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動和豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動的分析。 (一)水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動 汽車在水平彎道轉(zhuǎn)彎 通過這一部分的學(xué)習(xí),主要讓學(xué)生知道,物體做圓周運(yùn)動必然需要向心力,并學(xué)會如何從具體的問題中去找出向心力。從而得到解決問題的一般方法。并將得到的一般方法應(yīng)用到接下來的探究過程中。 火車轉(zhuǎn)彎 通過觀察視頻、圖片 自主探究—火車在水平軌道轉(zhuǎn)彎 有何弊端? 如何改進(jìn)? (二)豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動 引導(dǎo)學(xué)生思考? 1、汽車在水平路面勻速行駛或靜止時(shí),在豎直方向受力如何? 2、如果汽車在拱形橋頂點(diǎn)靜止時(shí),橋面所受壓力如何? 3、如果汽車在拱形橋上,以某一速度V通過最高點(diǎn)時(shí),橋面所受壓力又如何? 通過層層遞進(jìn)的問題,使學(xué)生的思維活動不斷深入。培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維。 分析完汽車以一速度V通過拱形橋頂點(diǎn)時(shí),橋面受壓力之后,接下來轉(zhuǎn)換情景,讓學(xué)生獨(dú)立在草稿紙上分析汽車以一速度V通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí),橋面所受壓力情況。 為進(jìn)一步擴(kuò)張學(xué)生視野,引導(dǎo)學(xué)生思考,生活中的橋梁為什總是建成拱形橋,而凹形橋卻很少呢?并將這一部分知識與必修一所學(xué)的超重與失重聯(lián)系起來。 擴(kuò)展練習(xí) 1、分析汽車以一定速率通過傾斜彎道時(shí)向心力的來源。 2、分析游樂場中“過山車”通過最高點(diǎn)時(shí)人對座椅的壓力又怎樣? 最后共同探討課書上的思考與討論:把地球看成一個(gè)巨大的拱形橋,汽車的速度達(dá)到多大時(shí)與地面的壓力為零? 六、板書設(shè)計(jì) 本課的板書,主要板書了兩種生活中圓周運(yùn)動重要模型的受力分析,以及向心力的來源。這樣的板書,簡潔,直觀。使本課的重點(diǎn)一目了然。第四篇:教學(xué)設(shè)計(jì)生活中的圓周運(yùn)動
第五篇:《生活中圓周運(yùn)動》說課稿