高中物理滲透法制教育教案

1、學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考周運(yùn)動(dòng)（滲透法制教育教案）盤(pán)縣華夏中學(xué)物理組熊雙喜【教學(xué)目標(biāo)】1、知識(shí)與能力在變速圓周運(yùn)動(dòng)中，能用向心力和向心加速度的公式求最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的向心力和向心加速度。 培養(yǎng)綜合應(yīng)用物理知識(shí)解決問(wèn)題的能力。會(huì)在具體問(wèn)題中分析向心力的來(lái)源。 掌握應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決勻速圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的一般方法，會(huì)處理水平面、豎直面的問(wèn)題.2.過(guò)程與方法通過(guò)向心力的實(shí)例分析，體會(huì)向心力的來(lái)源，并能結(jié)合具體情況求出相關(guān)的物理量。關(guān)注勻速圓周運(yùn) 動(dòng)在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)解決生活、生產(chǎn)中圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)際問(wèn)題，養(yǎng)成仔細(xì)觀察、善于發(fā)現(xiàn)、勤于思考的良好習(xí)慣，通過(guò)教師的引導(dǎo)，讓學(xué)生知道超速

2、行車(chē)對(duì)自己和社會(huì)的危害，增強(qiáng)學(xué)生的安全意識(shí)和法律意識(shí)【教學(xué)重點(diǎn)】1、掌握勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式及與圓周運(yùn)動(dòng)有關(guān)的幾個(gè)公式2、能用上述公式解決有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例【教學(xué)難點(diǎn)】理解做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的向心力是由某幾個(gè)力的合力提供的，而不是一種特殊的力?！窘虒W(xué)過(guò)程】一、引入新課教師活動(dòng)：復(fù)習(xí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)（提問(wèn)）描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的各個(gè)物理量及其相互關(guān)系。勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特征？合力就是向心力，產(chǎn)生向心加速度只改變物體速度的方向，方向始終指向圓心；2_2v 24 rF = m mrw m r r T速度大小不變，方向時(shí)刻改變；/_2_ 4 二 a = rw =加速度大小不變，方向時(shí)刻改變；大

3、?。簉T勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體力學(xué)特點(diǎn)合力是向心力，向心力是怎樣產(chǎn)生的？分析以下幾種 情況的受力情況。學(xué)生活動(dòng)：思考并回答問(wèn)題。教師活動(dòng)：傾聽(tīng)學(xué)生的回答，點(diǎn)評(píng)、總結(jié)。 導(dǎo)入新課：學(xué)以致用是學(xué)習(xí)的最終目的，在生活中有很多的圓周運(yùn)動(dòng)。課件展示：賽車(chē)轉(zhuǎn)彎、過(guò)山車(chē)、航天員本節(jié)課通過(guò)幾個(gè)具體實(shí)例的探討來(lái)深入理解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)并學(xué)會(huì)應(yīng)用。、新課教學(xué)（學(xué)習(xí)目標(biāo)）（一）水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)（火車(chē)轉(zhuǎn)彎問(wèn)題）觀看火車(chē)過(guò)彎道的影片和火車(chē)車(chē)輪的結(jié)構(gòu)的系列圖片，請(qǐng)學(xué)生注意觀察問(wèn)題1:請(qǐng)根據(jù)你所了解的以及你剛才從圖片中觀察到的情況，說(shuō)一說(shuō)火車(chē)的車(chē)輪結(jié)構(gòu)如何？軌道結(jié)構(gòu)如 何？（軌道將兩車(chē)輪的輪緣卡在里面。）問(wèn)題2 :如果內(nèi)外軌一

4、樣高，火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)做曲線運(yùn)動(dòng)，所受合外力應(yīng)該怎樣？需要的向心力有那些力提 供。問(wèn)題3:火車(chē)的質(zhì)量很大，行駛的速度很大，如此長(zhǎng)時(shí)間后，對(duì)軌道和列車(chē)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？（當(dāng)內(nèi)外軌一樣高時(shí)，鐵軌對(duì)火車(chē)豎直向上的支持力和火車(chē)重力平衡向心力由鐵軌外軌的輪緣的水平彈力產(chǎn)生這種情況下鐵軌容易損壞.輪緣也容易損 壞）探究活動(dòng)：再次展示火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)候的圖片，提醒學(xué)生觀察軌道的情況。分析：當(dāng)外軌比內(nèi)軌高時(shí)，鐵軌對(duì)火車(chē)的支持力不再是豎直向上，和重力的合力可以提供向鐵軌心力，可以減輕軌和輪緣的擠壓。最佳情況是向心力恰好由支持力和重力的合力提供, 的內(nèi)、外軌均不受到側(cè)向擠壓的力. 受力分析：

5、女口圖所示火車(chē)受到的支持力和重力的合力的水平指向圓心， 成為使火車(chē)拐彎的向心力.2V0動(dòng)力學(xué)方程：根據(jù)牛頓第二定律得mgtanB = m r其中r是轉(zhuǎn)彎處軌道的半徑，V°是使內(nèi)外軌均不受力的最佳速度.分析結(jié)論：解上述方程可知=rgtan 0可見(jiàn)，最佳情況是由V。、 、0共同決定的.當(dāng)火車(chē)實(shí)際速度為v時(shí)，可有三種可能，當(dāng)丫 = 丫。時(shí)，內(nèi)外軌均不受側(cè)向擠壓的力； 當(dāng)v> V。時(shí)，外軌受到側(cè)向擠壓的力（這時(shí)向心力增大，外軌提供一部分力）當(dāng)vvV。時(shí)，外軌受到側(cè)向擠壓的力（這時(shí)向心力減少，內(nèi)軌提供一部分力）教師提問(wèn)：那么如果汽車(chē)是在水平公路上拐彎時(shí)，做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力又是由什么力提供

6、的呢？學(xué)生思考后可以得到：此時(shí)的向心力是由靜摩擦力提供學(xué)習(xí)資料學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考教師：因?yàn)殪o摩擦力有一個(gè)最大值，即最大靜摩擦，如果汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過(guò) 大，那么它做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力就會(huì)超過(guò)最大靜摩擦（即摩擦力不足以提供向心力），現(xiàn)在汽車(chē)將怎么運(yùn)動(dòng)？學(xué)生思考與討論后可以得出：此時(shí)汽車(chē)將向彎道外側(cè)滑行，就會(huì)沖出彎道汽車(chē)沖出路面，就會(huì)造成很多交通事故，對(duì)他人和自身的生命財(cái)產(chǎn)安全都 會(huì)造成 不可估量的損失，所以同學(xué)們以后騎車(chē)或是開(kāi)車(chē)的時(shí)候一定不能超速行 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L(zhǎng) 4351n規(guī)定火車(chē)通過(guò)這里的速度是72km

7、/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(yùn)動(dòng)，從力的角度看其特點(diǎn)是合外力的方向一定在水平方向上，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(gè)力，才有可能使物體產(chǎn)生在水平面勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力. 思維拓展極其應(yīng)用：還有哪些實(shí)例和這一模型相同？自行車(chē)轉(zhuǎn)彎，高速公路上汽車(chē)轉(zhuǎn)彎、特技摩托表演（視頻簡(jiǎn)單演示）等等.（二）豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)（最高點(diǎn)和最低點(diǎn)）（展示圖片拱形橋凸形橋平直橋）通過(guò)提問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入狀態(tài)。如果汽車(chē)問(wèn)題1：如果汽車(chē)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?在拱形橋頂點(diǎn)靜止時(shí)，橋面受到的壓力如何?問(wèn)題2:如果汽車(chē)在拱

8、形橋上，以某一速度v通過(guò)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。問(wèn)題3:根據(jù)上式，結(jié)合前面的問(wèn)題你能得出什么結(jié)論?A .汽車(chē)對(duì)橋面的壓力小于汽車(chē)的重力mgB .汽車(chē)行駛的速度越大，汽車(chē)對(duì)橋面的壓力越小。問(wèn)題4 :試分析如果汽車(chē)的速度不斷增大，會(huì)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(huì)不斷減小，當(dāng)達(dá)到某一速度時(shí)，汽車(chē)對(duì)橋面完全沒(méi)有壓力，汽車(chē)“飄離”橋面。問(wèn)題5:如果汽車(chē)的速度比臨界更大呢？汽車(chē)會(huì)怎么運(yùn)動(dòng)？汽車(chē)以大于或等于臨界的速度駛過(guò)拱形橋的最高點(diǎn)時(shí)，汽車(chē)與橋面的相互作用力為零，汽車(chē)只受重 力，又具有水平方向的速度的，因此汽車(chē)將做平拋運(yùn)動(dòng)。學(xué)

9、畫(huà)嚶料.：如果是凹形橋，汽車(chē)行駛在最低點(diǎn)時(shí)，橋而受到的壓力如何?學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考問(wèn)題8:前面我們?cè)?jīng)學(xué)習(xí)過(guò)超重和失重現(xiàn)象，那么試?yán)谩俺?、失重”的觀點(diǎn)定性分析 汽車(chē)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)？總結(jié)：物體在豎直面的圓周運(yùn)動(dòng)，要求掌握的是在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的情況，從力的角度看：在最低點(diǎn)，物體 除了重力外，還必須受到一個(gè)豎直向上的壓力在最高點(diǎn)，重力可以提供同2 Vo 心力，即 mg二m,卜=、rgrv。是最高點(diǎn)的臨界速度（可以是最大值，也可以是最小值），根據(jù)在最高點(diǎn) 接 觸物體的特點(diǎn)，可能再提供豎直向上的力，也可能再提供豎直向下的力，要具 體情 況具體分析。教師：因?yàn)楝F(xiàn)在，騎摩托車(chē)和電動(dòng)車(chē)上學(xué)的同學(xué)很多，大家思考一下，如果 我 們騎車(chē)速度過(guò)快通過(guò)拱形橋的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)什么情況？學(xué)生：車(chē)會(huì)飛起來(lái)教師：那么我們騎車(chē)的同學(xué)是靠什么來(lái)控制這個(gè)車(chē)的呢？如果這個(gè)車(chē)在天上飛 了，你還能讓他拐彎或者減速嗎？學(xué)生：通過(guò)思考和討論，可以得出結(jié)論，之所以能控制車(chē)，是因?yàn)橛熊?chē)輪了地 面的摩擦力，如果汽車(chē)飛起來(lái)了，那么就無(wú)法控制汽車(chē)或摩托車(chē)了。教師：不能控制車(chē)的話，那將是很