第一篇：生活中的圓周運動教學反思

圓周運動是曲線運動的重要內容，是運動學知識和動力學知識的結合點，既要掌握圓周運動的運動學特征，又要掌握圓周運動的動力學特征。由于課本上本節內容較難理解，根據我校學生的情況，我通過多舉實例，多角度分析，多設置生動鮮活的圖片的方法帶領學生學習本節內容，以幫助學生準確理解本節內容。

本節課的教學設計和實施過程都始終按照新課程理念的要求，科學的設計了三維目標并在教學過程中得到了較好的體現，同時在設計和實施中，通過學生對知識的回顧、圖片的觀察發現、小組的合作探究以及拓展應用無不凸現了學生這一主體。就如何正確認識向心力的來源，我在教學中注意通過多分析實例使學生獲得正確認識．同時注意讓學生明確：這里的分析和計算所依據的仍是普遍的運動規律—一牛頓第二定律，只是這里的加速度是向心加速度．實例分析火車轉彎問題，層層設疑，突破難點。讓學生自己當工程師設計彎道，使學生有主人翁意識，且有成功的感覺，增加了學生的自我效能感。也只有這樣才能真正調動學生的學習積極性，使教學更加有的放矢。

第二篇：《生活中的圓周運動》教學設計與反思

《生活中的圓周運動》教學案例 【教學目標】

1.進一步加深對向心力的認識，會在實際問題中分析向心力的來源．

2.培養學生獨立觀察、分析問題、解決問題的能力．提高學生概括總結知識的能力． 教學重難點

重點：分析具體問題中向心力的來源． 難點：離心運動現象的理解． 教學手段

Powerpoint演示文稿． 教學過程 導入新課

教師展示生活中的圓周運動實例的圖片，引人新課． 學生觀察思考，逐步進人學習狀態．

復習問題物體做圓周運動需要向心力的作用，向心力的來源是怎樣的呢？ 學生思考，集體回答．

教師生活中有很多物體在做圓周運動，它們的向心力是由哪些力來提供呢？這節課 我們結合生活中一些具體的問題來分析向心力的來源問題． 板書第八節生活中的圓周運動 進行新課

一、火車轉彎

教師展示火車圖片．火車沿直線運動的情況 學生分析火車車輪的特殊結構． 教師提問

請根據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構如何，軌道的結構如何． 學生

思考討論，分析得出結論：車輪內側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1火車在平直的軌道上勻速行駛時，所受的合力如何？ 學生火車在平直的軌道上勻速行駛時，所受的合力等于零．

教師展示火車轉彎行使的圖片，并提示學生注意觀察火車的運動情況． 問題2如果軌道是水平的，火車轉彎時火車做曲線運動，所受外力怎么樣？ 學生觀察思考，討論分析．

個別學生回答軌道水平時，重力和支持力，軌道對輪緣的支持力，以及向后的摩擦力． 問題3如果軌道是水平的，火車轉彎時，做曲線運動，需要的向心力由哪些力來提供呢 學生交流，分析問題

個別學生回答應該由火車輪緣所受的向里的支持力（即：軌道時它的側壓力）來提供． 問題4大家知道，火車質量很大，行駛速度也不是很小，如此以來，長時間后，軌道會怎么樣呢？

學生討論后回答如果靠這種方法獲得向心力，輪緣與外軌的相互作用力會很大，長期以來，軌道就會受到損壞．

問題5如何來改進，才能夠使軌道不容易損壞呢？提示：從分析向心力的來源著手． 學生交流，得出結論．

設計：使路面向圓心一側傾斜一個很小的角度，使外軌略高于內軌．

在轉彎處使外軌略高于內軌，重力和支持力的合力提供了向心力，這樣，外軌就不受輪緣的擠壓了．

教師展示（1）火車轉彎時候的圖片，提醒學生觀察軌道的情況．（2）火車轉彎時的受力圖，強調軌道支持的方向． 板書：火車受力圖如圖，列方程得出向心力的表達式．

教師總結（1）如果在轉彎處使外軌道略高于內軌道，火車受力不是豎直的，而是斜向軌道內側．它與重力的合力指向圓心，成為使火車轉彎的向心力．

（2）如果根據R和火車行駛速度v適當調整內外軌道的高度差，使轉彎時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6當軌道平面與水平面之間的夾角θ和轉彎半徑R確定的時候，速度多大時軌道不受擠壓？

學生討論求解，得出結果．．

問題7如果火車實際行駛的速度大于此速度時，向心力應該由哪些力提供？如果小于此速度又怎么樣呢？

學生歸納總結，交流討論，得出結論．

教師大家在課余時間可以深入討論一下，公路轉彎處路面的特點．

例題1如圖所示，半徑為R的球殼，內壁光滑，當球殼繞豎直方向的中心軸轉動時，一個小物體恰好相對靜止在球殼內的P點，OP連線與豎直軸夾角為θ．試問：球殼轉動的周期多大？

解析小物體受重力mg和球殼支持力N的作用：重力豎直向下，支持力垂直于球殼的內壁指向球心O，它們的合力沿水平方向指向豎直轉軸，大小為mgtanθ；小物體在水平面中做圓周運動，圓半徑為r=Rsinθ，設球殼轉動的角速度為w，則小物體做圓周運動的運動方程為 mgtanθ=mw2Rsinθ，得． 由，可知球殼轉動周期為． 點撥（1）相對靜止于球殼內P處的小物體做勻速圓周運動的向心力來源于重力mg和球殼對其支持力FN的合力．由力的平行四邊形定則可確定其合力與分力間的關系．

（2）小物體所受的合外力（即向心力）的方向與向心加速度方向相同，垂直于轉軸指向軌道圓心O’而不是指向球殼的球心O．

問題討論使球殼繞豎直方向的中心軸轉動的角速度增大或減小，當小物體仍與球殼相對靜止時，這一相對靜止點P將在球殼內發生怎樣的位置變化？試就該題的計算結果加以討論．

二、汽車過拱橋

問題1如果汽車在水平路面上勻速行駛或靜止時，在豎直方向上受力如何？ 學生分析得出：重力G和地面的支持力FN，并且二者平衡，如圖．

教師如果是拱形橋呢？汽車以某一速度通過橋的最高點的時候，橋面受到的壓力如何？ 教師展示汽車通過拱橋的圖片，讓學生有感性認識． 板書

二、汽車過拱橋

教師引導學生分析受力情況：當汽車在橋面上運動過最高點時，重力G和橋的支持力FN在一條直線上，它們的合力是使汽車做圓周運動的向心力F向．

教師展示圖，引導學生明確研究對象，分析受力情況，利用牛頓第二定律解決問題． 分析過程

（1）分析汽車的受力情況；（2）找圓心；

（3）確定F合即F向心力的方向；（4）列方程．

學生活動列方程，得出結論． 汽車對橋面的壓力

教師提問根據上式，你能夠得出什么結論？ 學生討論分析，得出結論：

1．汽車對橋面的壓力FN小于汽車的重力G；．

2．汽車行駛的速度越大，汽車對橋面的壓力越小．

教師試分析如果汽車的速度不斷地增大，會有什么現象發生呢． 學生分析、討論交流，個別學生總結． 板書

1．當速度不斷增大的時候，壓力會不斷減小，當達到時，汽車對橋面完 全沒有壓力，汽車就“飄離”橋面．

教師提問如果汽車的速度比這個速度更大呢？汽車會怎么運動呢？

提示學生分析，汽車此時受力怎么樣？速度方向怎么樣？速度和加速度方向如何？ 學生思考分析，討論． 教師總結并板書：

2．汽車以大于或等于v0的速度駛過拱形橋的最高點時，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v，因此汽車將做平拋運動．

教師提問如果橋面是凹下去的凹形橋，汽車行駛在最低點時，橋面受到的壓力如何呢？ 學生根據上面分析拱形橋的思路，自己分析汽車通過凹形橋時對橋面的壓力，此時壓力和汽車的重力比較，誰大？速度變化時，壓力怎么變呢？ 個別學生到黑板上板書：

凹形橋上最低點，汽車豎直方向受力如圖所示，汽車對橋面的壓力 教師展示圖片，如圖，輔導其他學生分析問題． 對學生所做的分析和求解過程進行評價．

教師前面我們曾經學習過超重和失重現象，那么對兩種情況來看，在拱形橋的最高點，和凹形橋的最低點，汽車分別處于哪種狀態呢？

學生回想前面的知識，回憶超重和失重現象的知識，分析問題． 教師引導學生分析問題得出結論：超重和失重現象不只發生在豎直方向運動的物體上．只要有豎直方向的加速度就會有超重、失重現象，而與速度方向無關． 教師展示例題2，引導學生明確題意．

例題2如圖所示，汽車質量為1.5×104kg，以不變的速率先后通過凹形橋和拱形橋，橋面半徑為15m，如果橋面承受的最大壓力不得超過2．0 × 105N，汽車允許的最大速率是多少？汽車以此速率通過橋面時對橋面的最小壓力應該是多少？

教師提問汽車在何處受到的支持力大？受力如何？做圓周運動的圓心在哪里？ 學生認真思考，分析討論． 解

在最低點時，汽車受到的支持力大于重力，在最高點時所受的支持力小于重力，所以在計算時應該以最低點為標準計算．（1）在最低點，受力如圖，由牛頓第二定律可知 ∴

解得v≤7．07m／s.（2）在最高點時，汽車受支持力最小，為FN2，如圖所示，由牛頓第二定律有 ∴ 解得FN2＝1.0×105N． 教學說明

上述過程中汽車做的不是勻速圓周運動，我們仍使用了勻速圓周運動的公式，原因是向心力和向心加速度的公式對于變速圓周運動同樣適用．

三、航天器中的失重現象

教師提問火車轉彎，汽車過拱橋，都屬于圓周運動的一部分，我們根據受力以及牛頓定律分析，明確了它們的情況，宇宙飛船也是做曲線運動，可以看成圓周運動的，那么飛船和艙內的宇航員受力情況怎么樣呢？展示圖片，太空中飛行的宇宙飛船． 板書

三、航天器中的失重現象 學生閱讀課本，思考討論

問題1繞地球做勻速圓周運動的飛船中，宇航員是否受力？ 學生分析受力情況，得出結論． 問題2航天員受力：FN=0時，v=？

學生回答當FN=0時，速率，此時宇航員處于完全失重狀態 教師展示錄像片，運轉中的宇宙飛船，其中宇航員的狀態． 學生觀看錄像片，加深對航天員處于完全失重狀態情形的認識．

四、離心運動

教師物體做圓周運動時，如果某一時刻，充當向心力的力突然消失，物體將會怎么樣呢？這就是我們下面要學習的離心現象．播放錄像片，提示學生，認真觀察現象． 學生1．觀看錄像片，觀察離心現象，思考其中的規律． 2．學生看書，總結規律． 板書

四、離心運動

問題1．什么是離心運動？ 2．離心運動的應用有哪些？ 3．離心運動的危害與防止． 學生分析總結，個別學生回答． 跟蹤練習1 作業設計補充習題第（l）題．

1．向心力是按效果命名的，它可以是重力、彈力或摩擦力，也可以是這些力的合力或分力所提供．

2．靜摩擦力是由物體的受力情況和運動情況決定的． 問題討論

有的同學認為，做圓周運動的物體有沿切線方向飛出的趨勢，靜摩擦力的方向應該與物體的運動趨勢方向相反．你認為他的說法對嗎？為什么？ 跟蹤練習2 作業設計補充習題第（4）題．

點撥①本題雖是豎直平面內的圓周運動，但由題述可知是勻速率的而不是變速率的． ②題目所求A對桿的作用力，可通過求解桿對A的反作用力得到答案．

③A經越最高點時，桿對A的彈力必沿桿的方向，但它可以給A以向下的拉力，也可以給A以向上的支持力．在事先不易判斷該力是向上還是向下的情況下，可先采用假設法：例如先假設桿向下拉A，若求解結果為正值，說明假設方向正確；求解結果為負值，說明實際的彈力方向與假設方向相反． 問題討論

①該題中A球分別以lm／s和4m／s的速度越過最低點時，A對桿的作用力的大小、方向又如何？

②上面的桿如果換成繩子，A能不能以lm／s的速率沿圓周經越最高點？A能沿圓周經越最高點的最小速率為多少？

③若桿能承受的拉力和壓力各有一個最大值，怎樣確定球A做勻速圓周運動的速率范圍？ 教師活動對本節內容進行總結． 課堂小結 學生總結回答

1．物體除受到各個作用力外，還受一個向心力嗎？ 2．對于火車轉彎時，向心力由什么提供？

3．汽車通過凹形或凸形拱橋時對橋的壓力與重力的關系如何？ 4．用向心力公式求解有關問題時的解題步驟如何？

（1）明確研究對象，確定它在哪個平面內做圓周運動，找到圓心和半徑．

（2）確定研究對象在某個位置所處的狀態，進行具體的受力分析，分析哪些力提供了向心力．

（3）根據牛頓第二定律，以及向心力公式列方程．（4）解方程，對結果進行必要的討論． 作業設計

1．課本P26第1、2、3、4題． 板書設計 教學反思

1.對于向心力的來源問題是學生學習過程中的難點問題．學生常常誤認為向心力是一種特殊的力，是做勻速圓周運動的物體另外受到的力．就如何正確認識向心力的來源，我在教學中注意通過多分析實例使學生獲得正確認識．同時注意讓學生明確：這里的分析和計算所依據的仍是普遍的運動規律—一牛頓第二定律，只是這里的加速度是向心加速度． 2.關于向心力和向心加速度的公式也適用于變速圓周運動，這一問題，只是分析物體在特殊點（該處物體所受合外力全部提供向心力，無切向分力）的向心力和向心加速度．課本分析了汽車（代表物體）通過拱橋（凸形橋和凹形橋）頂點（最高點和最低點）時的力、速度、加速度等問題．汽車通過拱橋的運動過程是變速圓周運動，只分析車過頂點時的情況（這時汽車受的合外力在一條直線上，全部用來提供向心力），教學中沒有再擴展分析一般情況下的變速圓周運動的問題，也沒有提及切向分力和法向分力，以免增加觸度，加重學生負擔． 3.例題和練習的選擇，我主要是圍繞課本上兩個示例方面選擇適當的例子，從水平方向圓周運動（火車轉彎類型）和豎直方向的圓周運動（汽車過橋類型）兩類問題，使學生通過具體問題，明確向心力的來源問題．有些例題和練習，屬于備用的，看課堂時間，以及學生掌握情況而定.

第三篇：《生活中圓周運動》說課稿

《生活中圓周運動》說課稿

《生活中圓周運動》說課稿1

今天我說課的內容是《生活中的圓周運動》，本次說課我將分為6個步驟，

一、教材分析

本課是人教版（必修2）第五章的第七節，是圓周運動的應用課，內容豐富，教材中例子的選擇都各有特點，很有代表性：

鐵路的彎道——是分析水平面上的勻速圓周運動，

拱形橋和凹形橋——是分析豎直面上的非勻速圓周運動

航天器中的失重現象——研究宇宙飛船失重問題

離心運動——是研究向心力不足時物體的運動趨勢

根據學生實際情況，本節內容安排兩課時，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彎之后進行，這樣做的目的是為了讓學生的探究從易到難。

學習本節內容既能進一步鞏固學生學習過的受力分析，牛頓第二定律、向心加速度、向心力等知識，又能增強物理知識與日常生活，宇宙開發的聯系，同時激發學生學習物理的興趣，培養學生學科學愛科學用科學的思想。

二、教學目標

依據教學大綱的要求，以及本課與實際生活聯系緊密的特點，我特制定如下教學目標。

（一） 知識目標

1、加深對向心力的認識，會在實際問題中分析向心力的來源。

2、學會分析圓周運動的方法，并應用到拱形橋、彎道等實際的例子中。

3、通過對幾個圓周運動事例的分析，掌握牛頓第二定律分析向心力的方法。

（二） 能力目標

培養學生獨立觀察、分析問題、解決問題的能力，提高學生概括總結知識的能力。

（三） 情感、態度與價值觀目標

通過向心力在具體問題中的應用，體會圓周運動的奧妙，激發學生學習物理知識的興趣，培養學生將物理知識應用于生活和生產實踐的意識。

三、教學重點、難點

正確認識向心力的來源是本節課的教學重點與難點。學生常常誤以為向心力是一種特殊的力，是做圓周運動的物體另外受到的力，如何正確認識向心力的來源，是解決實際問題的關鍵，在教學中應充分重視這一點，因此，分析向心力來源既是本節的重點又是本節的難點。

在教學中注意通過多分析實例使學生獲得正確認識，抓住先分析物體所受的力（受力分析），再分析向心力的來源。明確告訴學生受力分析只分析性質力。

四、教法學法

本節課所采用的教學法主要有：

圖示法 利用圖片、影片、示意圖等使本節內容更加形象直觀簡潔的展現給學生。

問題發現法 通過設問的方式激發學生的探究動力

情景教學法 通過創設生活情景培養學生的學習興趣

學法

學生在學習的過程中

主動探索、積極參與

通過獨立思考、小組討論

找尋規律，尋找解決問題的思維和方法

在整個教學活動中充分體現教師主導，學生主體的教育理念

五、教學過程

為了更好實現三維教學目標，首先通過視頻播放學生感興趣的視頻：火車轉彎，讓學生觀察思考、激發學生的求知欲，在學生觀看視頻的過程中提示學生認真觀察火車在轉彎時有什么特點，然后引入本節課所研究的火車轉彎模型，水平面內的圓周運動。

一、水平面內的圓周運動 的研究

探討課本的第一個問題：火車的轉彎問題，鑒于學生對于火車軌道及火車輪子結構不是很了解，通過視頻圖片讓學生對火車軌道的結構及火車輪子的結構特點有一定的了解過后，然后讓學生自主探究火車在水平軌道轉彎時向心力的來源，通過探究不難發現，火車在水平軌道轉彎向心力來源于外軌對火車輪緣的側向擠壓力，接下來繼續引導學生思考，火車在水平軌道轉彎有何弊端，并鼓勵學生討論如何去改進。通過教師的引導，學生的討論與思考，最后得到結論：

可將火車外軌與內軌呈現一定的高度差，并且當火車所受重力及支持力的合力恰好提供為向心力時，可以有效避免火車內外軌道受到擠壓，并進一步聯系實際，在實際軌道一旦建成的情況下，進一步分析火車通過軌道速度應該滿足的條件，讓學生充分領略用物理知識解決生活中實際問題的樂趣。

二、豎直平面內的圓周運動 的研究

在這一部分中，我首先設置了三個問題。

1、汽車在水平的路面勻速行駛或靜止時，路面所受到的壓力如何？

2、汽車在拱形橋頂點靜止時，橋面所受到的壓力如何？

接下來使問題進一步深化

3、汽車以速度v通過拱形橋最高點時，橋面所受到的壓力又如何？

通過層層遞進的問題，使學生的思維活動不斷深入，培養學生的發散性思維。

接下來轉換情景，讓學生獨立分析汽車以速度v通過凹形橋最低點時，凹形橋所受壓力的情況。為進一步擴展學生視野，可繼續引導學生思考，在生活中為什么我們的橋梁大多數建成拱形，而凹形橋卻很少，并將這一部分知識與必修一所學的超重與失重聯系起來

接下來是拓展訓練部分，在拓展訓練部分，我設置了兩個事例，第一個火車以速度v通過傾斜彎道時向心力來源的分析，第二個，過山車通過最高點時，人對座位壓力情況的分析，通過這兩個事例的研究，加深學生對向心力的認識，并能將所學內容應用到更多的實際問題中，培養學生的獨立思考能力及知識的遷移能力。

作業布置

作業的布置可要求學生完成思考與討論，假如將整個地球看成一個巨大的拱形橋，汽車以多大的速率通過地面時，可對地面的壓力為零，通過這一部分的思考與討論可激發學生的求知欲、增進學生的想象力，并為進一步探索新知識，解決新問題開辟更廣闊的空間。

最后是課堂小結

課堂小結將安排在板書上進行

六、板書設計

本節課的板書主要板書了兩種生活中圓周運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，使本節課的重點一目了然，

尊重的評委各位老師，在我的整個教學中重在引導：

通過創設情景，教師引導學生觀察、分析，發現問題：通過創設疑問，教師引導學生思考、小組討論，解決問題。充分體現教師主導，學生主體的地位。

《生活中圓周運動》說課稿2

一、教材分析

（一）地位

《生活中的圓周運動》這節課是新課標人教版《物理》必修第二冊第六章《曲線運動》一章中的第八節，也是該章最后一節。本節課是在學生學習了圓周運動、向心加速度、向心力以后的一節應用課，通過研究圓周運動規律在生活中的具體應用，使學生深入理解圓周運動規律，并且結合日常生活中的某些生活體驗，加深物理知識在頭腦中的印象。

（二）教材處理

教材中的“火車轉彎”與“汽車過拱橋”根據學生接受的難易程度，順序作了對調，并把最后一部分“離心運動”放到下一節課處理。

（三）教學目標

1、知識與技能目標

（1）進一步加深對向心力的認識，會在實際問題中分析向心力的來源。

（2）培養學生獨立觀察、分析問題、解決問題的能力，提高學生概括總結知識的能力。

（3）了解航天器中的失重現象。

2、過程與方法目標

（1）學會分析圓周運動方法，會分析拱形橋、彎道等實際的例子，培養理論聯系實際的能力。

（2）通過對幾個圓周運動的'事例分析，掌握用牛頓第二定律分析向心力的方法。

（3）能從日常生活中發現與圓周運動有關的知識，并能用所學知識去解決發現的問題。

3、情感態度與價值觀目標

（1）通過向心力在具體問題中的應用，培養學生將物理知識應用于生活和生產實踐的意識。

（2）體會圓周運動的奧妙，培養學生學習物理知識的求知欲。

（四）重點分析具體問題中向心力的來源。依據：學生常常誤認為向心力是一種特殊的力，是做勻速圓周運動的物體另外受到的力，課本中明確指出這種看法是錯誤的，以及如何正確認識向心力的來源，并且對向心力的來源分析地比較仔細，因此教學中應充分重視這一點。

（五）難點在具體問題中分析向心力來源，尤其是在火車轉彎問題中。突破辦法：組織學生多討論，多做練習，對學生不太熟悉的火車車輪結構等問題借助演示圖片加以說明，使學生更易理解。

二、教法分析

（一）教學方法：創設情景法，討論法，推理法和分析歸納法。

（二）教學手段：多媒體輔助教學，主要PowerPoint演示文稿以及圖片，并輔以視頻。多媒體使用說明：多媒體作為教學輔助手段，使空洞的語言描述得以形象地展現，增強學生的感性認識。

三、學法分析

通過展示圖片、視頻創設情境，以提問的方式引導學生展開問題的討論，并歸納總結出結論。過程中體現“教師為主導，學生為主體”的教育思想。讓學生進入角色充當課堂教學的主體，幫助學生自覺、生動地進行思維活動。使學生既學到了知識又掌握了學習方法，既培養了能力又發展了智力。

四、課堂教學設計

（一）引課復習提問圓周運動向心加速度、向心力相關知識，以及物體做勻速圓周運動和變速圓周運動向心力的來源。請同學舉例生活中的圓周運動，以此引入新課。

（二）新課教學主要過程

●汽車過拱形橋的問題通過提問，引導學生進入狀態。

問題1：如果汽車在水平路面上勻速行駛或靜止時，在豎直方向上受力如何？

問題2：如果汽車在拱形橋頂點靜止時，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的時候，橋面受到的壓力如何？引導學生分析受力情況，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，得結論。

問題4：根據上式，結合前面的問題你能得出什么結論？

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，會有什么現象發生呢？當速度不斷增大的時候，壓力會不斷減小，當達到時，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？汽車會怎么運動？（提示，此時汽車受力、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時，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動。

問題7：如果是凹形橋，汽車行駛在最低點時，橋面受到的壓力如何？

問題8：前面我們曾經學習過超重和失重現象，那么試利用“超、失重”的觀點定性分析汽車在拱形橋最高點，凹形橋的最低點分別處于哪種狀態？超失重現象不只發生在豎直方向運動的物體上，而是豎直方向是否有加速度，與速度方向無關。強調：汽車做的不是勻速圓周運動，我們仍使用了勻速圓周運動的公式，原因是向心力和向心加速度的公式對于高速圓周運動同樣適用。汽車過橋問題，實質上是物體在豎直平面內做圓周運動，由于物體所受重力的大小mg及方向（豎直向下）恒定不變，因此當物體經過圓周上各個不同位置時，重力對物體做圓周運動的作用是不同的。此處可以引導學生分析豎直面內圓周運動在最高點和最低點以外的向心力的來源。

●火車轉彎的問題展示火車沿直線運動情況，火車車輪的特殊結構。

問題1：請根據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構如何？軌道結構如何？車輪內側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，所受合力如何？

問題3：如果軌道是水平的，火車轉彎時火車做曲線運動，所受外力怎么樣？

問題4：如果軌道是水平的，火車轉彎時，做曲線運動，需要的向心力由哪些力提供呢？

問題5：火車的質量很大，行駛的速度也不很小，如此長時間后，對軌道和列車有什么影響？

問題6：如何改進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。

設計：使路面向圓心一側傾斜一個很小的角度，使外軌略高于內軌，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。再次展示火車轉彎時候的圖片，提醒學生觀察軌道的情況。

總結：1、如果在轉彎處使外軌道略高于內軌道，火車受力不是豎直的，而是斜向軌道的內側。它與重力的合力指向圓心，成為使火車轉彎的向心力。

2、如果根據R和火車行駛速度v適當調整內外軌道的高度差，使轉彎時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：當軌道平面與水平面之間的夾角θ和轉彎半徑R確定的時候，速度多大時軌道不受擠壓？

問題8：如果火車實際行駛的速度大于此速度時，向心力應該由哪些力提供？如果小于此速度又怎么樣呢？引申：公路轉彎處路面的特點。

●航天器中的失重現象就教材58頁“思考與討論”展開討論。然后以繞地球做勻速圓周運動的宇宙飛船為例做些說明，當飛船距地面高度為一、二百千米時，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動所需的向心力。當時，座艙對航天員的支持力FN=0，航天員處于失重狀態。

總結：其實在任何關閉了發動機，又不受阻力的飛行器中都是一個完全失重的環境。此處觀看1分鐘視頻。說明：因為在下一章《萬有引力與航天》中對此類問題有更詳細的闡述，所以在此處僅作簡單介紹，使學生簡單了解。

（三）鞏固練習

針對“汽車過橋”和“火車轉彎”分別設計兩道例題，再做兩道拓展習題。

（四）課堂小結

請同學來完成，再進行適當補充。

（五）布置作業五、板書設計

《生活中圓周運動》說課稿3

尊敬的評委、老師們：

大家好！

今天我說課的內容是《生活中的圓周運動》。

本次說課我將分為六個部分。

一、教材分析

本課是人教版（必修2）第五章的第7節，本節是圓運動的應用課，內容豐富，教材中每個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動；拱形橋和凹形橋是分析豎直面上的非勻速圓周運動；航天器中的失重現象研究失重問題；離心運動則研究向心力不足時物體的運動趨勢。

跟據學生實際情況，本節內容將安排兩課時，本課只研究前兩部分內容。前兩個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彎之后進行。這樣做的目的是為了讓學生的探究從易到難。

學習本節內容既能進一步鞏固學生學習過的受力分析、牛頓第二定律，向心加速度、向心力等知識，又能增強物理知識與日常生活、宇宙開發的聯系，同時激發學生學習物理的興趣、培養學生愛科學、學科學、用科學的思想熱情。

二、教學目標

依據教學大綱的要求，本節課與生活緊密聯系的特點，我制定如下教學目標：

（一） 知識目標

1． 進一步加深對向心力的認識，會在實際問題中分析向心力的來源。

2． 學會分析圓周運動方法，會分析拱形橋、彎道等實際的例子。

3． 通過對幾個圓周運動的事例分析，掌握用牛頓第二定律分析向心力的方法。

（二） 能力目標

培養學生獨立觀察、分析問題、解決問題的能力，提高學生概括總結知識的能力。

（三） 情感態度與價值觀

通過向心力在具體問題中的應用，培養學生將物理知識應用于生活和生產實踐的意識。體會圓周運動的奧妙，培養學生學習物理知識的興趣。

三、教學重點、難點

如何正確認識向心力的來源是教學中的重點與難點。

學生常常誤認為向心力是一種特殊的力，是做圓周運動的物體另外受到的力。如何正確認識向心力的來源，是解決實際問題的關鍵。在教學中應充分重視這一點，因此，分析向心力來源既是本節的重點又是本節的難點。

在教學中我會注意通過多分析實例使學生獲得正確認識。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、學法

教法：本節課主要運用的教學方法有圖示法：利用圖片、影片、示意圖等，使本課內容更直觀、形象、簡潔的展現給學生。問題發現法：通過設問方式，激發學生探究動力。情景教學法：通過創設生活情景，培養學生學習的興趣。

學法：學生在學習過程中，主動探索、積極參與；通過獨立思考、分組討論的方式，找尋規律，尋找解決問題的思維和方法。

在整個教學過程中，充分體現“教師主導，學生主體”的現代教育理論

五、教學過程

為了較好的落實三維目標，首先通過視頻播放學生感興趣的賽車事故，讓學生觀察、思考，激發學生的求知欲。在觀看視頻過程中，提問使學生注意，最容易發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：水平面內的圓周運動和豎直平面內的圓周運動的分析。

（一）水平面內的圓周運動

汽車在水平彎道轉彎

通過這一部分的學習，主要讓學生知道，物體做圓周運動必然需要向心力，并學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用到接下來的探究過程中。

火車轉彎

通過觀察視頻、圖片

自主探究—火車在水平軌道轉彎

有何弊端？

如何改進？

（二）豎直平面內的圓周運動

引導學生思考？

1、汽車在水平路面勻速行駛或靜止時，在豎直方向受力如何？

2、如果汽車在拱形橋頂點靜止時，橋面所受壓力如何？

3、如果汽車在拱形橋上，以某一速度V通過最高點時，橋面所受壓力又如何？

通過層層遞進的問題，使學生的思維活動不斷深入。培養學生的發散性思維。

分析完汽車以一速度V通過拱形橋頂點時，橋面受壓力之后，接下來轉換情景，讓學生獨立在草稿紙上分析汽車以一速度V通過凹形橋最低點時，橋面所受壓力情況。

為進一步擴張學生視野，引導學生思考，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的超重與失重聯系起來。

擴展練習

1、分析汽車以一定速率通過傾斜彎道時向心力的來源。

2、分析游樂場中“過山車”通過最高點時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：把地球看成一個巨大的拱形橋，汽車的速度達到多大時與地面的壓力為零？

六、板書設計

本課的板書，主要板書了兩種生活中圓周運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。使本課的重點一目了然。

第四篇：《生活中的圓周運動》教學設計

《生活中的圓周運動》教學設計

一、學情分析

《生活中的圓周運動》這節課是新課標人教版《物理》必修二第五章《曲線運動》一章中的第七節，也是該章最后一節。

本節課是我們在學習了圓周運動、向心加速度、向心力以后的一節應用課，通過研究圓周運動規律在生活中的具體應用，能使我們深入理解圓周運動的規律，同時結合日常生活中的某些生活體驗，加深物理知識在頭腦中的印象。

教材中的內容根據學生接受的難易程度,順序作了調整，按照具體的四個案例進行教學，分別是汽車過拱形橋、汽車過凹形橋、航天器中的失重現象、火車轉彎。

二、教學目標：

1、知識與技能

（1）進一步加深對向心力的認識，會在實際問題中分析向心力的來源。

（2）培養學生獨立觀察、分析問題、解決問題的能力，提高學生概括總結知識的能力。（3）了解航天器中的失重現象。

2、過程與方法

（1）學會分析圓周運動方法，會分析拱形橋、彎道等實際的例子，培養理論聯系實際的能力。

（2）通過對幾個圓周運動的事例分析，掌握用牛頓第二定律分析向心力的方法。（3）能從日常生活中發現與圓周運動有關的知識，并能用所學知識去解決發現的問題。

3、情感、態度與價值觀

（1）通過向心力在具體問題中的應用，培養學生將物理知識應用于生活和生產實踐的意識。（2）體會圓周運動的奧妙，提高學生學習物理知識的興趣。

三、教學重點與難點 教學重點

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，并結合牛頓運動定律求解有關問題。教學難點

具體實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、教學方法：

講授法、問題情境教學法、啟發教學法

五、媒體準備： 電子白板、有關視頻

六、知識結構框架

七、教學過程 [新課導入] [復習提問]

師：請同學們回顧并敘述出對于圓周運動你已經理解和掌握了哪些基本知識？

生：我們已經理解和掌握了可以用線速度、角速度、轉速和周期等來描述做圓周運動物體的運動快慢。向心力是效果力，學會受力分析向心力來源。處理圓周運動問題的基本思路：

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 圓周運動的基本規律：

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：我們知道學以致用是學習的最終目的，本節課將通過幾個具體實例的探討來深入理解圓周運動的規律，同時結合日常生活中的某些生活體驗，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動及其圓周運動的圖片，引出實例分析。實例一：拱形橋

投影問題情境：質量為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時對橋的壓力．

師：通過分析，你可以得出什么結論? 學生在練習本上獨立畫出汽車的受力圖，推導出汽車對橋面的壓力。實際問題探究：

例 質量為m 的汽車以恒定的速率v通過半徑為r的拱橋，如圖所示，求汽車在橋頂時對路面的壓力是多大？

解：汽車通過橋頂時，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，做平拋運動。實例二:凹形橋

師：下面再一起共同分析汽車通過凹形橋最低點時，汽車對橋的壓力比汽車的重力大些還是小些？

生：通過對汽車進行受力分析．汽車通過凹形橋最低點時，汽車對橋的壓力比汽車的重力大．

實際問題探究：

質量為m的汽車以恒定的速率v通過半徑為r的凹型橋面，求汽車在最低點時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，都應當減速行駛。

師：從剛才研究的一道例題可以看出，當汽車通過拱形橋凸形橋面頂點時，如果車速達到一定大小，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?會不會出現這樣的情況；速度達到一定程度時，地面對車的支持力是零?這時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?他這時可能有什么感覺? 學生獨立分析以上提出的問題，并在練習本上畫出受力分析圖，嘗試解答。

投影學生推導過程，引導學生間交流、討論。

師：剛才同學們交流、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”中描述的情景其實已經實現，不過不是在汽車上，而是在航天飛機中。實例三：航天器中的失重現象 播放航天器中的失重現象視頻

讓學生注意：任何關閉了發動機，又不受阻力的飛行器的內部，都是一個完全失重的環境。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。實例四：鐵路的彎道

師：火車轉彎時實際是在做圓周運動，那么火車轉彎時是如何獲得向心力的呢？ 我們先來看一下車輪的結構，注意輪緣。假設內外軌道一樣高

提出問題：在平直軌道上勻速行駛的火車

1．火車受幾個力作用? 2．這幾個力的關系如何? 生：火車受到4個力的作用，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：那火車轉彎時情況會有何不同呢? 模擬平直軌道火車轉彎情形．提出問題： 1．轉彎與直進有何不同? 2．畫出受力示意圖，并結合運動情況分析各力的關系．

生：轉彎時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，轉彎時合外力不為零，即需要提供向心力，而平直路前行不需要．那么火車轉彎時是如何獲得向心力的?進一步受力分析得：需增加的一個向心力(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，導致的后果是鐵軌容易損壞，軌緣也容易損壞。

鐵路的彎道實際上外軌略高于內軌，重力G和支持力N的合力提供向心力.探究實際問題：火車以半徑r= 900 m轉彎，火車質量為8×105kg，軌道寬為l=1.4m，外軌比內軌高h=14cm，為了使鐵軌不受輪緣的擠壓，火車的速度應為多大？

【物理與生活】

2007年4月18日，我國鐵路進行了第六次大提速，時速將達200公里以上，這必將為我國的經濟騰飛注入新的活力。假設你是一位從事鐵路設計的工程師，你認為火車提速有必要對鐵路拐彎處進行改造嗎？應如何改造？

強調說明：火車轉彎時向心力是水平的，向心力是按效果命名的力，如果認為做勻速圓周運動的物體除了受到另外物體的作用，還要再受到一個向心力，那就不對了。小結：

本節課通過一些具體的實例探究了物體在豎直面內（汽車過拱形橋、汽車過凹形橋）和水平平面內（火車彎道）作圓周運動的運動規律，知道了在具體圓周運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動的基本方法，對失重及離心現象有較深刻的理解。[鞏固練習]

1、如圖所示，在勻速轉動的圓筒內壁上緊靠著一個物體一起運動，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彎時出現“打滑”的現象，可以：()a、增大汽車轉彎時的速度 b、減小汽車轉彎時的速度 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：

1、第一次物理電子白板課的感想（500至800字）

2、作業本上做課后第2、3、4題

3、課時講練通本節練習。

板書設計： 生活中的圓周運動 實例一：拱形橋

由牛頓第二定律：

由牛頓第三定律： 實例二:凹形橋

實例三：航天器中的失重現象 實例四：鐵路的彎道

1、假設內外軌道一樣高，向心力由鐵軌外軌的輪緣和鐵軌之間互相擠壓而產生的彈力提供。

2、鐵路的彎道實際上外軌略高于內軌，重力G和支持力N的合力提供向心力.強調說明：火車轉彎時向心力是水平的，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、水流星等多個生活中的視頻片段，有利于學生感受到圓周運動在生活中無處不在，培養了學習興趣，提高了課堂效率。

2、通過課前設計、課堂教學、課后教研組各位老師的及時評價，設計者認為這節課在以后的教學中要注意以下幾點：

（1）在學困生較多，學習內容較難的情況下，學習內容不宜過多，不能貪多求全。（2）這節課的難點在于鐵路彎道，正常火車的運行是由重力和支持力的合力提供拐彎時的向心力，這一點通過作圖讓學生能自己推導出，推導的過程中要嚴格使用作圖工具畫圖，讓學生容易接受推導過程中使用的兩個直角三角形：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外軌的影響上，應采取以下兩種方法，一種是體驗感受法，一種是分析比較公式法。具體的體驗感受法可這樣給學生演示，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代表行使的火車，如果速度恰好等于規定的速度則代表與內外軌之間沒有作用力，如果速度比規定的速度大的話，則會發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代表彎曲的內軌道，右手伸直在左手手背一側代表行使的火車，如果速度小于規定的速度的話，學生應該有種感覺認為右手會滯留在左手手背上，有種下滑的趨勢，也就是會對內軌產生一種壓力。即行使速度大于規定的速度火車會對外軌的輪緣產生擠壓，小于規定的速度火車會對內軌產生擠壓。這種理解方法通過親身體驗能讓學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，火車拐彎實際需要向心力的大小可以按照F

需

來計算，而在公式F

供 =mV2規定／r中，這個速度是我們設計好的速度稱之為V規定，而這個向心力應該是有重力和支持力的合力提供。當實際速度大于規定速度時，F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，這時外軌輪緣就會對火車一個沿車輪的彈力來補充向心力，表現為火車對外輪輪緣有側壓力。當實際速度小于規定速度時，F需

第五篇：5.7 生活中的圓周運動1教學設計

5.7“生活中的圓周運動1”教學設計

學校：隴南市武都區兩水中學 教師：楊馬榮

內容簡介

圓周運動是最常見的曲線運動，與日常生活聯系密切，教材濃墨重彩地描述了火車轉彎、拱形橋、航天器中的失重現象、離心運動等日常生活中的圓周運動。本節課所展現的研究方法充分體現了圓周運動的基本研究思想，即“受力分析，供需平衡”，探究過程真正使學生體會了物理學之美——源于生活而高于生活。

目標定位

一、知識與技能

1.鞏固向心力和向心加速度的知識； 2.會在具體問題中分析向心力的來源；

3.會用牛頓第二定律解決生活中較簡單的圓周運動問題。

二、過程與方法

1.通過對勻速圓周運動的實例分析，滲透理論聯系實際的觀點，提高分析和解決問題的能力；

2.通過勻速圓周運動的規律也可以在變速圓周運動中使用，滲透特殊性和一般性之間的辯證關系，提高分析能力；

3.通過對汽車過橋現象的實例分析，提高綜合應用知識解決問題的能力；

三、情感、態度與價值觀

養成應用實踐能力和思維創新意識；運用生活中的幾個事例，激發學習興趣、求知欲和探索動機；通過對實例的分析，建立具體問題具體分析的科學觀念.設計思想

本教學設計以新課程的三維目標為依據，重視學生的探究過程，體現“以學生為主體，以教師為主導”的新型師生關系，強化情感、態度與價值觀的教育，提高學生的科學素養。從生活中與圓周運動的相關視頻、圖片等素材入手，力圖在教學中營造活躍、寬松的學習氛圍，鼓勵學生合作探究，為學生與學生、教師與學生的交流與合作創設更多的機會，也為教學活動中的“生成”搭建舞臺。

教學流程

復習導入

1.向心加速度的公式：an=v=rω2=r(2?)2.rT22.向心力的公式：Fn=m an= mv=m rω2=mr(2?)2.2RT從“供”“需”兩方面研究做圓周運動的物體 達到“供需”平衡 時物體做勻速圓周運動

導學案預習反饋： 【設計意圖】

1、激發學生的學習興趣

2、引導學生自覺發現問題、解決問題的能力

3、培養學生濃厚的學習興趣

一、視頻展示，創設情境

播放生活中的圓周運動視頻，體驗其中的樂趣。圖片

【設計意圖】1.創造一種輕松的課堂氛圍，使學生能夠在接下來的教學過程中積極參與；

2.埋下一個貫穿整個教學過程的伏筆。

二、身臨其境，積極探索 【環節一】探究火車轉彎問題

1、鐵路的彎道

課件展示觀察鐵軌和火車車輪的形狀.討論與探究

火車轉彎特點：火車轉彎是一段圓周運動,圓周軌道為彎道所在的水平軌道平面.受力分析，確定向心力（向心力由鐵軌和車輪輪緣的相互擠壓作用產生的彈力提供）.缺點：向心力由鐵軌和車輪輪緣的相互擠壓作用產生的彈力提供，由于火車質量大，速度快，由公式F向=mv2/r，向心力很大，對火車和鐵軌損害很大.問題：如何解決這個問題呢？（聯系自行車通過彎道的情況考慮）

事實上在火車轉彎處，外軌要比內軌略微高一點，形成一個斜面，火車受的重力和支持力的合力提供向心力，對內外軌都無擠壓，這樣就達到了保護鐵軌的目的.強調說明：向心力是水平的.F向= mv02/r = F合= mgtanθ v0=grtan?

（1）當v= v0，F向=F合

內外軌道對火車兩側車輪輪緣都無壓力.(2）當v＞v0，F向＞F合時 外軌道對外側車輪輪緣有壓力.（3）當v＜v0，F向＜F合時 內軌道對內側車輪輪緣有壓力.要使火車轉彎時損害最小，應以規定速度轉彎，此時內外軌道對火車兩側車輪輪緣都無壓力.【設計意圖】1.引導學生產生對火車問題的探究欲望，明確研究火車轉彎問題的必要性，為接下來的探究做鋪墊；

2.在觀看的過程中也使學生體會物理學的作用和價值。

3.教師順勢提出今天研究的第一個課題火車的轉彎問題——水平面內的圓周運動。

2.回歸生活，深化探究

教師用多媒體展示火車車輪和鐵軌的基本形狀，并提出下列問題：（1）圓周運動平面是哪個？圓心在哪里？（2）由誰提供向心力？

學生思考：火車是在水平面內做圓周運動，所需向心力是由鐵軌與車輪之間

v2的擠壓力提供，并得到F?M?R?M的結論。

R2教師用多媒體提出問題：

學生小組討論和交流：1.如果按照多媒體展示的計算，火車車速是V時；2.根據向心力公式，要提高火車車速有三種方法，方案一：提高鐵軌質量，增強鐵軌的抗擠壓能力；方案二：增大轉彎半徑；方案三：墊高外軌，使鐵軌向內傾斜一定角度。

教師對三種方案進行分析：方案一：提高鐵軌質量受技術制約，且成本太大，不是很理想；方案二：容易受地理環境的局限；方案三：比較合理。請一位同學在黑板上對按照方案三改裝的轉彎火車進行受力分析，F合=F，向=Mgtan?v?gRtan? 教師用多媒體提出問題：

如果火車的車速比正常情況下大或者小，向心力還是原來的大小嗎？由誰來提供？如果車速比正常情況大又如何？車速過快將發生什么情況？

學生合作探究1：火車車速過慢將由內輪和鐵軌的擠壓力、重力以及鐵軌對火車的支持力的合理提供向心力。車速過快則有外輪和外軌的擠壓力、重力以及鐵軌對火車的支持力提供向心力，車速過快，所提供的向心力不足，火車將發生脫軌翻車事故。

教師總結：向心力并不一定是由一個力提供，也可以有幾個力的合力提供。在研究水平面內的圓周運動的時候我們應該遵循以下三部曲解題：

1.找“心臟”； 2.分析力； 3.列方程。

教師用多媒體展示真實的火車轉彎情況，并向學生展示飛車雜技！設計意圖：本環節通過對火車轉彎問題的探究，使學生掌握水平面內的圓周運動的一般研究方法。在解決問題的過程中感受物理學的偉大和源于生活高于生活的美。

【環節二】汽車過拱橋問題

二、拱形橋

課件視頻展示交通工具（自行車、汽車等）過凸形橋.問題情境：

質量為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時對橋的壓力.通過分析，你可以得出什么結論？

畫出汽車的受力圖，推導出汽車對橋面的壓力.思路：在最高點，對汽車進行受力分析，確定向心力的來源；由牛頓第二定律列出方程求出汽車受到的支持力；由牛頓第三定律求出橋面受到的壓力mv2FN′=G?

R可見，汽車對橋的壓力FN′小于汽車的重力G，并且，壓力隨汽車速度的增大而減小.當V大于臨界速度（重力剛好滿足所需向心力的速度）時，會發生生么么現象？ 學生合作探究2：學生討論后由代表回答，最后師生共同總結。

2、過凹型橋

汽車通過凹形橋最低點時，汽車對橋的壓力比汽車的重力大還是小呢？學生自主畫圖分析，教師巡回指導.有一載重汽車和我們一起開著，晃晃悠悠的，我一直在擔心一件事情，就是怕這輛載重汽車會爆胎。下面同學們思考一個問題，如果這輛載重汽車以不變的速度行駛，A、B兩點哪里更容易爆胎？為什么？

學生分小組交流和討論3：在B點更容易爆胎。如果在A點對汽車進行受力

mv2分析如下左圖所示，再根據圓周運動公式可得：N?mg?

r

如果在B點對汽車進行受力分析，如上右圖所示再根據圓周運動公式可得：mv2N?mg?

r教師：后來那輛載重卡車，果然如你們所預料的那樣在凹的地方爆胎了。我們如果把剛才的凹凸路面理想化，建立起研究凹凸路面問題的一般模型，就完全可以把剛才研究凹凸路面的方法推廣到研究整個豎直平面內的圓周運動，例如研究拱形橋問題等等。

教師提出問題：在上面的學習過程中我們已經對豎直面內的圓周運動有了初步認識，但是我突然發現了一個問題，在研究凹凸路面的時候汽車是否做勻速圓周運動？向心力公式是否仍然適用呢？如果不成立問題可就嚴重了。

學生思考：不是勻速圓周運動，但是向心力公式仍然適用，因為當時在推導向心力公式的時候就已經知道它具有瞬時性。

教師：這節課到現在為止，我們已經探究了研究水平面內的圓周運動和豎直面內的圓周運動，并分別得到了研究的方法，接下來同學們能不能總結一下研究圓周運動的一般方法。

學生思考總結：

處理圓周運動問題的一般步驟：

（1）明確對象，找出圓周平面，確定圓心和半徑；（2）進行受力分析，畫出受力分析圖;（3）求出在半徑方向的合力，即向心力；

v2（4）用牛頓第二定律Fn?m?m?2r結合勻速圓周運動的特點列方程求

r解。

【設計意圖】本環節通過對凹凸路面問題的探究，使學生掌握豎直平面內的圓周運動的一般研究方法，并通過感受建立模型的過程，使學生明白模型的重要意義。此外，通過對圓周運動一般研究方法的總結，使學生的總結方法的能力得到進一步提升。課堂小結

本節課中需要我們掌握的關鍵是：一個要從力的方面認真分析，搞清誰來提供物體做圓周運動所需的向心力，能提供多大的向心力，是否可以變化；另一個方面從運動的物理量本身去認真分析，看看物體做這樣的圓周運動究竟需要多大的向心力.如果供需雙方正好相等，則物體將做穩定的圓周運動；如果供大于需，則物體將偏離圓軌道，逐漸靠近圓心；如果供小于需，則物體將偏離圓軌道，逐漸遠離圓心；如果外力突然變為零，則物體將沿切線方向做勻速直線運動.附：關于汽車過拱橋的視頻模擬實驗。知能演練

例題 1：如圖所示，質量m＝2.0×104 kg的汽車以不變的速率先后駛過凹形橋面和凸形橋面，兩橋面的圓弧半徑均為20 m．如果橋面承受的壓力不得超過3.0×105N，則：

(1)汽車允許的最大速度是多少？

(2)若以所求速度行駛，汽車對橋面的最小壓力是多少？(g取10 m/s2)

2．關于列車轉彎處內軌和外軌間的高度關系，下列說法中正確的是()A．內軌和外軌一樣高，以防列車傾倒 B．因為列車在轉彎處有向內傾倒的可能，故一般使內軌高于外軌，以防列車傾倒

C．外軌比內軌略高，這樣可以使列車順利轉彎，減少車輪與鐵軌間的擠壓 D．以上說法都不對

3．當汽車駛向一凸形橋時，為了減小汽車對橋的壓力，司機應()A．以盡可能小的速度通過橋頂 B．增大速度通過橋頂

C．以任意速度勻速通過橋頂

D．使通過橋頂的向心加速度盡可能小

【設計意圖】

1、對所學知識加深鞏固

2、培養學生解決問題能力

布置作業

教材“問題與練習”第1、2、3、4題.板書設計

5.7.生活中的圓周運動

一、鐵路的彎道

1.軌道水平：外軌對車的彈力提供向心力

軌道斜面：內外軌無彈力時重力和支持力的合力提供向心力

二、拱形橋

v2拱形橋：FN=G-m

Rv2凹形橋：FN=G+m

R設計自評

本節課重點是圓周運動中向心力和向心加速度的應用，關鍵問題是要找出向心力是由誰來提供.圓周運動和生活密切相關，學生容易受到生活中的定勢思維所干擾，對向心力分析不足，所以教學中列舉了生活中大量的常見現象，并借助生活中的事例進行辨析，通過師生分析、論證從而得出了正確的結論.教有所思

通過本節課的學習，學生能在教師的引導下積極參與，進行猜想、思考、討論。通過對幾個實例的分析，使學生明確具體問題必須具體分析，理解物理與生活的聯系，學會用科學、合理的方法處理問題，提高學生綜合應用知識解決問題的能力，充分體驗了物理學源于生活高于生活的藝術美。