1、生活中的圓周運動（滲透法制訓(xùn)練教案）【教學(xué)目標(biāo)】1、學(xué)問與才能 在變速圓周運動中,能用向心力和向心加速度的公式求最高點和最低點的向心力和 向心加速度；培育綜合應(yīng)用物理學(xué)問解決問題的才能；會在詳細問題中分析向心力的來源；把握應(yīng)用牛頓運動定律解決勻速圓周運動問題的一般方法,會處理水平面、豎直面 的問題2過程與方法 通過向心力的實例分析,體會向心力的來源,并能結(jié)合詳細情形求出相關(guān)的物理量；關(guān)注勻速圓周運動在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用；3、情感態(tài)度與價值觀 通過解決生活、生產(chǎn)中圓周運動的實際問題,養(yǎng)成認(rèn)真觀看、善于發(fā)覺、勤于思 考的良好習(xí)慣,通過老師的引導(dǎo),讓同學(xué)知道超速行車對自己和社會的危害,增強學(xué) 生的安全

2、意識和法律意識【教學(xué)重點】1、把握勻速圓周運動的向心力公式及與圓周運動有關(guān)的幾個公式 2、能用上述公式解決有關(guān)圓周運動的實例【教學(xué)難點】懂得做勻速圓周運動的物體受到的向心力是由某幾個力的合力供應(yīng)的,而不是一種特別 的力；【教學(xué)過程】一、引入新課 老師活動：復(fù)習(xí)勻速圓周運動學(xué)問點（提問） 描述勻速圓周運動快慢的各個物理量及其相互關(guān)系； 勻速圓周運動的特點？合力就是向心力,產(chǎn)生向心加速度只轉(zhuǎn)變物體速度的方向,方向始終指向圓心；Fmv2mrw2m42rrT2速度大小不變,方向時刻轉(zhuǎn)變；加速度大小不變,方向時刻轉(zhuǎn)變；大?。篴v2rw242rrT2勻速圓周運動的物體力學(xué)特點合力是向心力,向心力是怎樣產(chǎn)生

3、的？分析以下幾種 情形的受力情形；同學(xué)活動：摸索并回答疑題；老師活動：傾聽同學(xué)的回答,點評、總結(jié)；導(dǎo)入新課：學(xué)以致用是學(xué)習(xí)的最終目的,在生活中有許多的圓周運動；課件展現(xiàn)：賽車轉(zhuǎn)彎、過山車、航天員本節(jié)課通過幾個詳細實例的探討來深化懂得相關(guān)學(xué)問點并學(xué)會應(yīng)用；（學(xué)習(xí)目標(biāo)）二、新課教學(xué) 一 水平面內(nèi)的勻速圓周運動（火車轉(zhuǎn)彎問題）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,請同學(xué)留意觀看問題 1：請依據(jù)你所明白的以及你剛才從圖片中觀看到的情形,說一說火車的車輪結(jié)構(gòu)如何？軌道結(jié)構(gòu)如何？（軌道將兩車輪的輪緣卡在里面；問題 2：假如內(nèi)外軌一樣高,火車轉(zhuǎn)彎時做曲線運動,所受合外力應(yīng)當(dāng)怎樣？需要的向心力有那些

4、力供應(yīng)；問題 3：火車的質(zhì)量很大,行駛的速度很大,如此長時間后,對軌道和列車有什么影響？如何改進才能夠使軌道和輪緣不簡潔損壞呢？（當(dāng)內(nèi)外軌一樣高時,鐵軌對火車豎直向上的支持力和火車重力平穩(wěn)向心力由鐵軌外軌的輪緣的水平彈力產(chǎn)生這種情形下鐵軌簡潔損壞輪緣也簡潔損壞）探究活動：再次展現(xiàn)火車轉(zhuǎn)彎時候的圖片,提示同學(xué)觀看軌道的情形；分析： 當(dāng)外軌比內(nèi)軌高時,鐵軌對火車的支持力不再是豎直向上,和重力的合力可以供應(yīng)向心力, 可以減輕軌和輪緣的擠壓；正確情形是向心力恰好由支持力和重力的合力供應(yīng),鐵軌的內(nèi)、外軌均不受到側(cè)向擠壓的力受力分析： 如下列圖火車受到的支持力和重力的合力的水平指向圓心,成為使火車拐彎的向

5、心力動力學(xué)方程：依據(jù)牛頓其次定律得2 v 0mgtan mr其中 r 是轉(zhuǎn)彎處軌道的半徑,0v是使內(nèi)外軌均不受力的正確速度分析結(jié)論：解上述方程可知2 0vrgtan；可見,正確情形是由0v、r、 共同打算的當(dāng)火車實際速度為v 時,可有三種可能,當(dāng) v0v時,內(nèi)外軌均不受側(cè)向擠壓的力；當(dāng) v0v時,外軌受到側(cè)向擠壓的力（這時向心力增大,外軌供應(yīng)一部分力）當(dāng) v0v時,外軌受到側(cè)向擠壓的力（這時向心力削減,內(nèi)軌供應(yīng)一部分力）老師提問：那么假如汽車是在水平大路上拐彎時,做圓周運動的向心力又 是由什么力供應(yīng)的呢？同學(xué)摸索后可以得到：此時的向心力是由靜摩擦力供應(yīng) 老師：由于靜摩擦力有一個最大值,即最大靜

6、摩擦,假如汽車轉(zhuǎn)彎時速度過 大,那么它做圓周運動所需要的向心力就會超過最大靜摩擦（即摩擦力不足以 供應(yīng)向心力）,現(xiàn)在汽車將怎么運動？同學(xué)摸索與爭論后可以得出：此時汽車將向彎道外側(cè)滑行,就會沖出彎道 汽車沖出路面,就會造成許多交通事故,對他人和自身的生命財產(chǎn)安全都 會造成不行估量的缺失, 所以同學(xué)們以后騎車或是開車的時候肯定不能超速行駛,走路的同學(xué)也盡量別走彎道的外側(cè),例 1: 鐵路轉(zhuǎn)彎處的圓弧半徑是1435m,內(nèi)外軌的間距為1.435m 規(guī)定火車通過這里的速度是 72km/h ,內(nèi)外軌的高度差應(yīng)為多少才能使軌道不受輪緣的擠壓？總結(jié)： 物體在水平面的勻速圓周運動,從力的角度看其特點是合外力的方向

7、肯定在水平方向上, 由于重力方向在豎直方向,因此物體除了重力外,至少再受到一個力,才有可能使物 體產(chǎn)生在水平面勻速圓周運動的向心力思維拓展極其應(yīng)用：仍有哪些實例和這一模型相同？自行車轉(zhuǎn)彎,高速大路上汽車轉(zhuǎn)彎、絕技摩托表演（視頻簡潔演示）等等（二）豎直平面內(nèi)的圓周運動（最高點和最低點）問題（ 展現(xiàn)圖片拱形橋凸形橋平直橋）通過提問,引導(dǎo)同學(xué)進入狀態(tài)；假如汽車1：假如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？在拱形橋頂點靜止時,橋面受到的壓力如何？問題 2：假如汽車在拱形橋上,以某一速度 力如何？v 通過拱形橋的最高點的時候,橋面受到的壓引導(dǎo)同學(xué)分析受力情形,并逐步求得橋面所受壓力；問

8、題 3：依據(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??；問題 4：試分析假如汽車的速度不斷增大,會有什么現(xiàn)象發(fā)生呢？當(dāng)速度不斷增大的時候,壓力會不斷減小,當(dāng)達到某一速度時,汽車對橋面完全沒有壓力,汽車“ 飄離” 橋面；問題 5：假如汽車的速度比臨界更大呢？汽車會怎么運動？汽車以大于或等于臨界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：假如是凹形橋,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(jīng)學(xué)習(xí)過超重和失重現(xiàn)象,

9、那么試?yán)谩?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(tài)？總結(jié)：物體在豎直面的圓周運動,要求把握的是在最高點和最低點的情形,從力的角度看：在最低點, 物體除了重力外,仍必需受到一個豎直向上的壓力在最高點,重力可以供應(yīng)同,依據(jù)在最高點心力,即mgmv 02, 0v rgr0v 是最高點的臨界速度（可以是最大值,也可以是最小值）接觸物體的特點,可能再供應(yīng)豎直向上的力,也可能再供應(yīng)豎直向下的力,要 詳細情形詳細分析；老師：由于現(xiàn)在,騎摩托車和電動車上學(xué)的同學(xué)許多,大家摸索一下,假如 我們騎車速度過快通過拱形橋的時候會顯現(xiàn)什么情形？同學(xué)：車會飛起來 老師：那么我們騎車的同學(xué)是靠什么來掌握這個車的呢？假如這個車在天上飛了,你仍能讓他拐彎或者減速嗎？同學(xué)：通過摸索和爭論,可以得出結(jié)論,之所以能掌握車,是由于有車輪了地面的摩擦力,假如汽車飛起來了,那么就無法掌握汽車或摩托車了；老師：不能掌握車的話,那將是