高中物理第五章曲線運動第7節(jié)生活中的圓周運動教案新人教版必修21128276-物理備課大師

1、名師精編 優(yōu)秀教案5.7 生活中的圓周運動學(xué)問與技能 1. 知道假如一個力或幾個力的合力的成效是使物體產(chǎn)生向心加 速度,它就是圓周運動的物體所受的向心力,會在詳細(xì)問題中 分析向心力的來源 . 2. 能運用勻速圓周運動規(guī)律分析和處理生產(chǎn)和生活中詳細(xì)實教過程與方法例. 3. 知道向心力和向心加速度的公式也適用于變速圓周運動,會學(xué)求變速圓周運動中物體在特別點的向心力和向心加速度. 通過對勻速圓周運動的實例分析,滲透理論聯(lián)系實際的觀點,目情感態(tài)度提高同學(xué)的分析和解決問題的才能. 通過勻速圓周運動的規(guī)律也可以在變速圓周運動中使用,滲透特別性和一般性之間的辯證關(guān)系,提高同學(xué)的分析才能. 標(biāo)培育同學(xué)的應(yīng)用實

2、踐才能和思維創(chuàng)新意識；運用生活中的幾與價值觀個事例,激發(fā)同學(xué)的學(xué)習(xí)愛好、求知欲和探究動機(jī)；通過對實例 的教重點分析,建立詳細(xì)問題詳細(xì)分析的科學(xué)觀念.1. 懂得向心力是一種成效力. 2. 在詳細(xì)問題中能找到向心力,并結(jié)合牛頓運動定律求解有關(guān)問題. 材分難點1. 詳細(xì)問題中向心力的來源.2. 關(guān)于對臨界問題的爭論和分析.3. 對變析 教學(xué)方法學(xué)法指導(dǎo)教學(xué)預(yù)備教學(xué)反思速圓周運動的懂得和處理. 講授法分析歸納法推理法分層教學(xué)法1. 通過對勻速圓周運動的實例分析,滲透理論聯(lián)系實際的觀點,提高學(xué)生的分析和解決問題的才能. 2. 通過勻速圓周運動的規(guī)律也可以在變速圓周運動中使用,滲透特別性和一般性之間的辯證

3、關(guān)系,提高同學(xué)的分析才能.投影儀 CAI 課件這只是課前的教學(xué)設(shè)計,在課堂教學(xué)中依據(jù)教學(xué)實際情形隨時進(jìn)行調(diào)整；備 注教教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖名師精編 優(yōu)秀教案復(fù)習(xí)： 一般曲線運動問題的處理方法學(xué)情形導(dǎo)入同學(xué)爭論檢查先學(xué)環(huán)過賽車在經(jīng)過彎道時都會減速,節(jié)任務(wù)的完假如不減速賽車就會顯現(xiàn)側(cè)滑,從成情形；而引發(fā)事故 . 程課件展現(xiàn)自行車賽中自行車在結(jié)論：賽車和自行車都在做圓周通過彎道時的情形. 運動,都需要一個向心力. 而向心依據(jù)展現(xiàn)可以看出自行車在通力是車輪與地面的摩擦力供應(yīng)過彎道時都是向內(nèi)側(cè)傾斜,這樣的 目的是什么？賽場有什么特點？下面大家考慮一下,火車在通的,由于摩擦力的大小是有限的,當(dāng)賽車與地

4、面的摩擦力不足以提 供向心力時賽車就會發(fā)生側(cè)滑,過彎道時也不減速,那么我們?nèi)绾?發(fā)生事故 . 因此賽車在經(jīng)過彎道來保證火車的安全呢？時要減速行駛 . 而自行車在經(jīng)過推動新課 彎道時自行車手會將身體向內(nèi)側(cè)一、鐵路的彎道 傾斜,這樣身體的重力就會產(chǎn)生課件展現(xiàn)觀看鐵軌和火車車輪 一個向里的分力和地面的摩擦力的外形 . 一起供應(yīng)自行車所需的向心力,因此自行車手在經(jīng)過彎道時沒有減速 . 同樣道理摩托車賽中摩托車在經(jīng)過彎道時也不減速,而是通過傾斜摩托車來達(dá)到同樣的目的. 爭論與探究火車轉(zhuǎn)彎特點：火車轉(zhuǎn)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

5、相互擠壓作用產(chǎn)生的彈力供應(yīng)）. 缺點：向心力由鐵軌和車輪輪緣的相互擠壓作用產(chǎn)生的彈力供應(yīng),由于火車質(zhì)量大,速度快,由公式教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖教F名師精編優(yōu)秀教案向=mv 2/r ,向心力很大,對火車和鐵軌同學(xué)爭論學(xué)損害很大 . （1）當(dāng) v= v0,F 向=F 合學(xué) 生 通 過 自問題：如何解決這個問題呢？（聯(lián)系自內(nèi)外軌道對火車兩側(cè)車輪輪行車通過彎道的情形考慮）緣都無壓力 . 主、合作、探過事實上在火車轉(zhuǎn)彎處,外軌要比內(nèi)2 ）當(dāng) v v0,F 向F 合時究 的 方 式 對軌略微高一點,形成一個斜面,火車受外軌道對外側(cè)車輪輪緣有壓一 些 針 對 性的重力和支持力的合力供應(yīng)向心力,對力. 問

6、題 的 思 考程內(nèi)外軌都無擠壓,這樣就達(dá)到了愛護(hù)鐵（3）當(dāng) vv0,F向F合時訓(xùn)練,培育學(xué)軌的目的 . 內(nèi)軌道對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有壓生 的 思 維 和力. 才能,通過展強(qiáng)調(diào)說明：向心力是水平的. 在最高點, 對汽車進(jìn)行受力分示和評判,讓析,確定向心力的來源；由牛學(xué) 生 體 驗 到頓其次定律列出方程求出汽勝利的歡樂,車受到的支持力； 由牛頓第三提 高 學(xué) 生 學(xué)定 律 求 出 橋 面 受 到 的 壓 力習(xí) 物 理 的 興趣；FN=Gmv2F向= mv02/r = F合= mgtan Rv0=grtan可見,汽車對橋的壓力FN 小要使火車轉(zhuǎn)彎時損害最小,應(yīng)以規(guī)定速于汽車的重力G,并且,壓力度轉(zhuǎn)彎,此時

7、內(nèi)外軌道對火車兩側(cè)車輪隨汽車速度的增大而減小. 輪緣都無壓力 . 歸納勻速圓周運動解題思路二、拱形橋1.明確爭論對象,分析其受課件展現(xiàn)交通工具（自行車、汽車力情形；等）過拱形橋 . 2.確定圓心；問題情境：3.列方程求解,在一條直線質(zhì)量為 m 的汽車在拱形橋上以速度上,簡化為代數(shù)運算；不v 行駛, 如橋面的圓弧半徑為R,試畫出4.在一條直線用平行四邊形受力分析圖,分析汽車通過橋的最高點定 就向指 向圓心 方向 合時對橋的壓力 . 通過分析, 你可以得出什成；么結(jié)論？解方程并對結(jié)果進(jìn)行必要畫出汽車的受力圖,推導(dǎo)出汽車對的爭論；橋面的壓力 . 教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖思維拓展名師精編優(yōu)秀教案解答：

8、（ 1）汽車通過凹形橋面最教汽車通過凹形橋最低點時,汽車對橋低點時, 在水平方向受到牽引力學(xué)的壓力比汽車的重力大仍是小呢？同學(xué)自F和阻力 f. 在豎直方向受到橋面學(xué) 生 通 過 自主畫圖分析,老師巡回指導(dǎo). 向上的支持力N1 和向下的重力主、合作、探G=mg,如下列圖 . 圓弧形軌道的究的方式對一過課堂訓(xùn)練圓心在汽車上方, 支持力 N1與重些針對性問題力 G=mg的合力為 N1-mg,這個合的摸索訓(xùn)練,力就是汽車通過橋面最低點時培育同學(xué)的思的向心力,即F 向=N1-mg. 由向心維和才能,通程力公式有： N1-mg=mv2過 展 示 和 評價,讓同學(xué)體R驗到勝利的喜一輛質(zhì)量m=2.0 t的小轎

9、車,駛過半悅,提高同學(xué)徑 R=90 m的一段圓弧形橋面,重力加速度解得橋面的支持力大小為N1學(xué)習(xí)物理的興g=10 m/s2. 求：mv2+mg=2 000202趣；（1）如橋面為凹形,汽車以20 m/s的速+2 R90度通過橋面最低點時,對橋面壓力是多大？000 10N=2.89 104 N （2）如橋面為凸形,汽車以10 m/s的速依據(jù)牛頓第三定律,汽車對橋面度通過橋面最高點時,對橋面壓力是多最低點的壓力大小是2.98 104大？N. （3）汽車以多大速度通過凸形橋面頂點（2）汽車通過凸形橋面最高點時,對橋面剛好沒有壓力？時,在水平方向受到牽引力F 和阻力 f ,在豎直方向受到豎直向 下的重

10、力 G=mg和橋面對上的支 持力 N2,如下列圖 . 圓弧形軌道 的圓心在汽車的下方, 重力 G=mg與支持力N2 的合力為mg-N2,這個合力就是汽車通過橋面頂點 時的向心力, 即 F 向=mg-N2,由向教教師活動心力公式有mg-N2=mv2設(shè)計意圖R學(xué)生活動名師精編 優(yōu)秀教案解 得 橋 面 的 支 持 力 大 小 為學(xué)說一說,N2=mgmv2=2 000 10-2 自R000102N=1.78 104 N 同學(xué)通過過主、合作、90探究的方式依據(jù)牛頓第三定律,汽車在橋的頂對一些針對程汽車不在拱形橋的最高點或最點 時 對 橋 面 壓 力 的 大 小 為性問題的思低點時 , 它的運動能用上面的

11、方法1.78 104 N. 考訓(xùn)練,培求解嗎 . （3）設(shè)汽車速度為vm 時,通過凸養(yǎng)同學(xué)的思汽車受到重力和垂直于支持面形橋面頂點時對橋面壓力為零. 根維和才能,的支持力 , 將重力分解為平行于支據(jù)牛頓第三定律,這時橋面對汽車通過展現(xiàn)和持面和垂直于支持面的兩個分力的支持力也為零,汽車在豎直方向評判,讓學(xué)這樣 , 在垂直于支持面的方向上重. 上只受到重力G作用,重力 G=mg就是生體驗到成力的分力和支持力的合力供應(yīng)向心汽車駛過橋頂點時的向心力,即F 功的歡樂,力. 向=mg,由向心力公式有mg=mv2 m提高同學(xué)學(xué)三、航天器中的失重現(xiàn)象習(xí)物理的興R引導(dǎo)同學(xué)閱讀教材“ 摸索與討趣；論” 中提出的問

12、題情境,用學(xué)過的得 ： vm=gR1090m/s=30 學(xué)問加以分析,發(fā)表自己的見解面“ 摸索與爭論” 中描述的情形其m/s 實已經(jīng)實現(xiàn),不過不是在汽車上,汽車以 30 m/s 的速度通過橋面頂點而是在航天飛行中. 時,對橋面剛好沒有壓力. 同學(xué)：推導(dǎo)并得出結(jié)論1. 一輛卡車在丘陵地勻速行駛 , 地 形如下列圖 , 由于輪胎太舊 , 途中爆胎 , 爆胎可能性最大的地段應(yīng)是 假設(shè)宇宙飛船質(zhì)量為M,它在地球表 A. a 處 B.b處 C. c處dD. d面鄰近繞地球做勻速圓周運動,其處c軌道半徑近似等于地球半徑R,航天a員質(zhì)量為 m,宇宙飛船和航天員受到b的地球引力近似等于他們在地面的重力 . 試

13、求座艙對宇航員的支持力.此時飛船的速度多大？教教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖名師精編優(yōu)秀教案m=2.0 104kg通過求解,你可以得出什么結(jié)論？如下列圖,質(zhì)量學(xué)其實在任何關(guān)閉了發(fā)動機(jī),又不的汽車以不變的速度先后駛過應(yīng)用學(xué)到的知受阻力的飛行器中,都是一個完全失凹形橋面和凸形橋面,兩橋面的識來解決實際過重的環(huán)境 . 其中全部的物體都處于完圓弧半徑均為20m；由于輪胎太問題,通過練全失重狀態(tài) . 舊,假如受到超過3 105N的壓習(xí)把握公式的課堂小結(jié)力時就會顯現(xiàn)爆胎,就：應(yīng)用及懂得公程本節(jié)課中需要我們把握的關(guān)鍵（1）汽車在行駛過程中,在哪式各物理量的是：一個要從力的方面仔細(xì)分析,搞個位置最可能顯現(xiàn)爆胎？含義；清誰來供應(yīng)物體做圓周運動所需的（2）為了使汽車安全過橋,汽向心力,能供應(yīng)多大的向心力,是否 可以變化；另一個方面從運動的物理 量本身去仔細(xì)分析,看看物體做這樣車答應(yīng)的最大速度是多少？（3）如以（ 2）中所求得速度行 駛,汽車對橋面的最小壓力是多的圓周運動到底需要多大的向心力.少假如供需雙方正好相等,就物體將做穩(wěn)固的圓周運動；布置作業(yè)教材“ 問題與練習(xí)” 第 1