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文檔簡介
PAGE1-生活中的圓周運動一、課程標準的要求
能用牛頓其次定律分析勻速圓周運動的向心力。
二、教學目標分析
(一)學問目標:
1.進一步加深對向心力的相識,會在實際問題中分析向心力的來源。
2.培育學生獨立視察、分析問題、解決問題的實力,提高學生概括總結學問的實力。
(二)實力目標:
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,培育理論聯(lián)系實際的實力。
2.通過對幾個圓周運動的事例分析,駕馭用牛頓其次定律分析向心力的方法。
(三)情感、看法與價值觀目標:
1.通過向心力在詳細問題中的應用,培育學生將物理學問應用于生活和生產實踐的意識。
2.體會圓周運動的奧妙,培育學生學習物理學問的求知欲。
四、教學的重點與難點
教學重點:分析詳細問題中向心力的來源。
設計意圖:學生經常誤認為向心力是一種特別的力,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,以及如何正確相識向心力的來源,并且對向心力的來源分析地比較細致,因此教學中應充分重視這一點。
教學難點:在詳細問題中分析向心力來源,尤其是在火車轉彎問題中。
突破方法:組織學生多探討,多做練習,對學生不太熟識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。
五、教學手段
多媒體:主要PowerPoint演示文稿以及圖片,并輔以視頻。
多媒體運用說明:多媒體作為教學協(xié)助手段,使空洞的語言描述得以形象直觀地呈現(xiàn),增加學生的感性相識。六、教學過程
教學內容教學活動設計意圖導
入
新
課
(多媒體展示)
一、出示本節(jié)課學習目標
1.鐵路的彎道2.拱形橋和凹形橋3.航天器中的失重現(xiàn)象4.離心運動通過老師提問的方式,復習引入本節(jié)課學習的主要內容。
新
課
教
學
主
要
過
程、
新
課
教
學
主
要
過
程
(一)火車轉彎
觀看火車過彎道的影片和火車車輪的結構的系列圖片,請學生留意視察鐵軌彎道的特點和火車車輪的特別結構
問題1:請依據你所了解的以及你剛才從圖片中視察到的狀況,說一說火車的車輪結構如何?軌道結構如何?
軌道將兩車輪的輪緣卡在里面。
問題2:假如內外軌一樣高,火車轉彎時做曲線運動,所受合外力應當怎樣?須要的向心力有那些力供應。
在此基礎上,引導學生進行弊端分析,提出下面的問題
問題3:火車的質量很大,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單損壞呢?
再次展示火車轉彎時候的圖片,提示學生視察軌道的狀況。
學生探討后總結:
1.假如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.假如依據轉彎半徑R和火車行駛速度v適當調整內外軌道的高度差,使轉彎時所須要的向心力完全由重力G和支持力FN的合力供應,這樣外軌道就不再受輪緣的擠壓了。
(多媒體展示火車轉彎的動力學分析過程以及轉彎速度、內外軌高度差、半徑的等量關系式)思維拓展極其應用:
山區(qū)鐵路彎道過多,能否大面積提速?賽車影片中,若削減水平彎道事故,你怎樣設計彎道中的路面?你視察過高速路轉彎處路面的狀況嗎?點撥:高速路面上也是外高內地,并且超車道比主車道更加傾斜。
拓展:自行車轉彎、賽車轉彎、小鳥轉彎、飛機轉彎與此類似。(二)汽車過橋
實例分析展示圖片拱形橋凹形橋
以凸形橋為例
通過提問,引導學生進入狀態(tài)。
問題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?假如汽車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?
引導學生分析受力狀況,并逐步求得橋面所受壓力。
分析過程:
確定探討對象;
分析汽車的受力狀況;
找圓心;
確定F合即F向心力的方向;
依據牛頓其次定律列方程,得出結論。PPT展示解題過程
問題3:依據上式,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5:假如汽車的速度更大呢?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6:假如是凹形橋,汽車行駛在最低點時,橋面受到的壓力如何?
(學生板演解題過程)
問題7:前面我們曾經學習過超重和失重現(xiàn)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(tài)?
強調:汽車做的不是勻速圓周運動,我們仍運用了勻速圓周運動的公式,緣由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)課堂小結
請同學來完成,老師進行適當補充
學生回答不完整時,老師剛好補充
(四)鞏固與拓展訓練
兩道練習題見PPT
(小組探討)
地球可以看作一個巨大的拱形橋。汽車沿南北行駛,不斷加速。請思索:會不會出現(xiàn)這樣的狀況。
速度大到肯定程度時,地面對車的支持力是0?此時汽車處于什么狀態(tài)?駕駛員與座椅間的壓力是多少?駕駛員軀體各部分間的壓力是多少?駕駛員此時可能有什么感覺?(五)航天器中的失重現(xiàn)象和離心運動這兩個問題讓學生看教學視頻,觀賞專家講解,結束本節(jié)課。突破難點
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