2022年教学设计生活中的圆周运动.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案5.7 生活中圆周运动 教案静海一中 袁晶晶 一、教学目标（一）学问与技能 1会在详细问题中分析向心力的来源,进一步熟悉和懂得向心力是成效力,可以是物体 所受其中一个力,可以是几个力的合力,也可以是其中一个力沿某一方向的分力；2运用圆周运动所学习和归纳的规律去分析、处理实际生活中的详细问题；（二）过程与方法 1通过对火车在弯道处作匀速圆周运动的实例分析,从轨道一样高的运动分析、受力分 析、磨损介绍,到争论解决磨损的举措,到提出转变轨道高度以达到转变支持力方向,从而是向心力由重力和支持力合力来供应以削减磨损的最终目标,提高同学分

2、析和解决问题的才能；明确这类说圆周运动解决思路,2. 通过对汽车过拱形桥、凹形桥运动实例进行分析,解决为什么现实生活中设计的桥多 为拱形桥这一疑问点；（三）情感、态度和价值观 通过现实生活中圆周运动实例分析,物体做圆周运动的条件是所需要的向心力和实际提 供的向心力相等,同时为下一节解决离心运动类问题和水平面、竖直面圆周运动临界条件做 铺垫；二、教学重点与难点【重点】：在详细问题中能找到向心力的来源,并能依据从受力角度和运动学方面找寻供需平稳,从而解决所求问题；【难点】： 1,详细问题中向心力的来源分析,明确向心力是成效力,可以是某一个力,可以是几个力的合 2,记住解决圆周运动的“ 三定” 和“

3、 一分析”,即确定轨道平面、确定圆心、确定半径和分析向心力,解决实际圆周运动问题；三、教学过程（一）、创设问题情境,导入新课 情形导入：师：同学们,在现实生活中我们都有这样的感受就是乘坐汽车遇到弯道转弯时,其实当汽车名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案转弯时看成汽车做圆周运动,我们乘坐的汽车是安全行驶的,是什么供应了做圆周运动的向 心力那？生：轮胎和地面间的摩擦力,且摩擦力是指向圆心的,且汽车做的是水平面的圆周运动；师：同学们分析的很正确,而且考虑得很周全；那么假设我们现在坐到了一列火车上,此列 火车

4、现在正在转弯,那么火车详细是什么运动形式呢？生：也是圆周运动；师：带着种种疑问,利用新学习的物理学问：圆周运动,向心加速度,向心力去分析解决生 活中圆周运动的详细实例 - 火车转弯问题；通过生活中的实例, 引起同学对本节学问的高度重视,激发同学学习探究的爱好；（二）、授新过程 1、板书铁路的弯道 师：一切让我们从长计议,先来分析下：一列火车在平直轨道匀速行驶时,受力是如何的？生：（积极发言）受四个力：重力,支持力,牵引力和摩擦力；师：在解决转弯问题前,为了争论的更加周全让我们先来细致明白下火车的特点,以车轮为 重点争论对象,由于它是与轨道直接接触的部位；师：通过观看课件中展现火车车轮图片及类比

5、生活中有轨道的地方,回答以下问题：火车车轮有什么特点？轮缘有什么作用；生：火车车轮有突起部分轮缘；防止火车脱离轨道；师：仍旧是刚才那列火车,匀速运动到转弯处时,假如仍是一样高度的轨道条件下,此时火 车做什么运动？受力情形如何？生：（积极发言）做圆周运动,受重力,支持力,轨道对轮缘的弹力充供应（充当）向心力；培育同学的自学才能和分析问题的才能；师：这样的设计有没有什么危害和不足？（同学争论）生: 由于火车质量较大,长时间运行的情形下,外侧轨道对火车轮缘连续作用弹力,长时间会 使两种磨损较大,易损坏,担心全；师：鉴于以上存在的实际问题,应实行怎样的措施进行有效的改进呢？通过同学的摸索,突破本节的难

6、点；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案生：由于目的在于削减内外轨对于轮缘的挤压,我们可从向心力来源角度入手去分析,重力 方向不能转变,试着通过转变支持力去达到削减磨损的目的,两侧轨道高度不一样便可达到 这一目的,火车受的重力和支持力的合力供应向心力,圆心在水平面,即火车转弯时做水平 面内圆周运动；师：通过火车在转弯时的受力分析,明确F=mgtan =mv 2/r v 0=gr tanV0 同时留意,假如题目中给出两轨道间距离L、外轨抬高的高度h,也可以已知量去表示vghr L师：假如火车速度超过gr

7、tan会怎样？达不到这个速度又会怎样？生：假如火车速度超过规定的速度,重力和支持力的合力将小于需要的向心力,所差的仍需 由外轨对轮缘的弹力来补偿；假如火车的速率小于规定的速度,重力和支持力的合力将大于 需要的向心力,超出的就由内轨对内侧车轮轮缘的弹力来平稳；由火车转弯安全的规定速度入手分析：时：内、外轨道对火车两侧车轮轮缘都无压力；： 外轨道对车轮轮缘有向内的侧压力；当车速过大时,火车简单发生脱轨；： 内轨道对车轮轮缘有向外的侧压力；通过同学的分析和师生共同总结,懂得火车转弯时的速度限制应当限制在什么范 围之内,这个速度又与哪些因素有关；火车提速情形下保证乘客安全可行性方案,从而突出 火车转弯

8、问题同学们应重点把握的学问和解题思想；师：科技是在进步的,火车是会提速的,随着火车的提速,旧的轨道会带来越来越多的不便,由于火车每次经过此段路面时都要减到规定速度,是很不便利的,所以要对轨道进行改造；对于提速后的火车,我们应当如何改造路面呢？生：可以加大火车做圆周运动的轨道平面半径,也可以加大内外轨的高度差,即抬高外侧轨 道,但前者实施起来较困难,所以现实生活中多实行后者；师：那如何确定内外轨的高度差 h 呢？假设提速后火车速度为 v ,铁路弯道的半径是依据地势条件打算的,这里设为 r ,是高 度差 h 应当是多少呢？名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料

9、- - - - - - - - - 名师精编 优秀教案（同学摸索分析,老师巡察答疑）2 v 0 m mg tan 师：我们知道最好的方式就是由重力与支持力的合力供应向心力,是有 r 当路 h tg sin 面对圆心一侧倾斜的角度 不太大时,由于 L,其中 L 为轨距,上式变为mg h L m v r 2,所以可用 h L v gr 2来运算h值的大小；【课堂例题】例：一段铁路转弯处,内外轨高度差为 h10cm,弯道半径为 r 625m,轨距 L1250 mm,求这段弯道的设计速度 v0是多大？ g10m/s 2 【小试牛刀】例：在一次汽车拉力赛中,汽车要经过某半径为R的圆弧形水平轨道,地面对汽

10、车的最大静摩擦力为车重的 0.1 倍,汽车要想通过该弯道时不发生侧滑,那么汽车的行驶速度不应 大于 D A .gB gRC .g/10RD .gR/1010R 提高同学综合应用学问解决实际问题的才能,同时培育同学举一反三的才能；2、板书拱形桥 生活中我们所在的桥多为拱形桥,很少见到凹形桥？这其中有什么设计理念呢？就我们所学物理学问,今日来一起去探讨和分析解决心中的疑问；提升同学的感性熟悉,激发深化探讨争论的爱好；师：汽车过拱形桥最高点时飞离地面的缘由时什么？生：汽车速度太大；师：汽车过拱形桥最高点时也需要限制速度,那么,这个速度与哪些因素有关？过最高点时 地面的支持力与汽车重力又存在怎样的大小

11、关系？下面,我们在实际生活中汽车过拱形桥和 凹形桥的实例中找寻答案；例：一辆质量 的小轿车,驶过半径R的一段凸形圆弧桥面,重力加速度g 求：汽车以速度 V通过桥面最高点时,对桥面压力是多大 .当汽车速度哦是多少时,汽车对桥恰没压力？汽车通过拱形桥面最高点时,重力与支持力的合力供应向心力；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 由向心力公式有mgF N名师精编优秀教案m2 vR解得桥面的支持力大小为FNmgmvZR培育同学独立分析问题、解决问题的才能,体会胜利求知的欢乐、激发学习物理 的爱好；当 FN=0 时,汽车的速度为v

12、gR,就会发生汽车飞离地面；懂得汽车过拱形桥最高点时的速度与哪些因素有关,知道过最高点时地面的支持 力与汽车重力的大小关系；师：那现在同样的汽车假如过凹形桥有有何特点呢？ 同学自主探究 , 同学代表发言 生：总结出来求解的公式,分析争论在运动到凹形桥最低点时,向心力是支持力减去重力,从而发觉到最低点时,汽车对桥的压力超过自身重力,较简单损坏桥梁；师：同学们发觉汽车运动到拱形桥最高点时,桥所受压力小于汽车重力,而运动到凹形桥最 低点时桥所受压力大于小车重力, 相比之下就发觉为什么现实生活中桥梁多以拱形桥为主了,从防止时间长桥梁受损严峻,直接影响行人安全角度考虑；（师生共同归纳总结）设计意图进一步

13、强化解决圆周运动的核心思想- 留意“ 供” “ 需” 平稳；【例】有一质量为 800Kg的小汽车驶上圆弧半径为 50m的拱桥；（1）汽车到达桥顶时速度为 5m/s,汽车对桥的压力是多大？（2）汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力？【巩固训练】2；求：一辆质量 m=2.0t 的小轿车,驶过半径 R=90m的一段圆弧形桥面, 重力加速度 g=10m/s（1）如桥面为凹形,汽车以 20m/s 的速度通过桥面最低点时,对桥面压力是多大？（2）如桥面为凸形,汽车以 10m/s 的速度通过桥面最高点时,对桥面压力是多大？（3）汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时,对桥面刚好没有压力？（三）课堂小结（1）

14、生活中做圆周运动的条件是满意供应的向心力等于需求的向心力,是解决圆周运动的 核心思想,从物体受力情形和运动情形两个角度去分析物体,查找向心力来源也是本节再次 强化训练的问题；（2）两个实际生活实例分析：名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案火车转弯 - 明确外轨略高于内轨,达到削减轨道挤压,降低磨损的目的,同时面对火车 提速并且以保证乘客安全为最终目的情形下,通过转变轨道半径或者内外轨道倾角实现,但转变倾角更易操作实施；拱形桥 - 通过争论新车通过拱形桥、 凹形桥的运动情形及受力情形,分析为什么现实生活

15、中拱形桥最普遍,以此达到解决现实生活中圆周运动系列问题的目的；（四）布置作业：书30 页 2.3.4题及导学案四、板书设计5.7 生活中的圆周运动一、铁路的弯道 1、轨道水平：外轨对车的弹力供应向心力 2、外轨略高于内轨,内外轨无弹力时重力和支持力的合力供应向心力,较少车轮和轨道的磨损；二、拱形桥2拱形桥： FN =GmR2凹形桥： FN =G+mR八、教学反思： 本节课设置了较多的情形,预备了真实大事的图片,期望使物理课堂更贴近 生活,使物理学问真正走近同学,据此激发同学的问题意识,拓宽同学的思维空间；但是,同学主动地发觉问题、提出问题和解决问题的情形较少,应进一步培育同学的问题意识；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页