《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》教案.doc

高一物理第五章第八節(jié)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)（第一課時(shí)）教學(xué)目標(biāo)： 知識(shí)與技能：1、引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用牛頓第二定律和有關(guān)向心力知識(shí)分析實(shí)例，使學(xué)生掌握應(yīng)用向心力知識(shí)2、分析兩類圓周運(yùn)動(dòng)模型（豎直面內(nèi)僅要求最高點(diǎn)和最底點(diǎn)）。過(guò)程和方法：鍛煉學(xué)生觀察、分析、抽象、建模的解決實(shí)際問(wèn)題的思路和方法。 情感、態(tài)度和價(jià)值觀：1、培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用實(shí)踐能力和思維創(chuàng)新意識(shí)2、運(yùn)用生活中的幾個(gè)事例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、求知欲和探索動(dòng)機(jī)3、通過(guò)對(duì)實(shí)例的分析，建立具體問(wèn)題具體分析的科學(xué)觀念。 教學(xué)重點(diǎn)： 用向心力知識(shí)分析解釋關(guān)于向心力應(yīng)用的實(shí)例。教學(xué)難點(diǎn)：用向心力知識(shí)分析解釋關(guān)于向心力應(yīng)用的實(shí)例教學(xué)手段：綜合運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)、多媒體課件等教學(xué)手段。教學(xué)方法：?jiǎn)l(fā)式問(wèn)題探索教學(xué)方法。教學(xué)過(guò)程： 一、引入新課請(qǐng)同學(xué)觀察圖片 引出本節(jié)課內(nèi)容：水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)和豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)（僅限最高點(diǎn)和最底點(diǎn)）向心力的應(yīng)用。 二、水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)分析 （觀看圖片）提出問(wèn)題 引導(dǎo)學(xué)生注意觀察火車轉(zhuǎn)彎時(shí)鐵軌彎道的特點(diǎn)?；疖囖D(zhuǎn)彎鐵軌傾斜(一) 火車在水平彎道上的分析 1、火車車輪介紹 （以圖片方式展示車輪和鐵軌） 車輪有突出的輪緣 2、火車轉(zhuǎn)彎特點(diǎn) 火車轉(zhuǎn)彎是一段圓周運(yùn)動(dòng)。圓周軌道為彎道所在的水平軌道平面。（以圖片方式展示火車轉(zhuǎn)彎的圓周運(yùn)動(dòng)軌道） 3、受力分析，確定向心力來(lái)源（以圖片方式展示火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的受力情況） 分析火車的受力情況，確定其向心力由外軌對(duì)外側(cè)車輪的輪緣的彈力提供。 4、平直彎道的弊端分析 向心力由鐵軌和車輪輪緣的相互擠壓作用產(chǎn)生的彈力提供，由于火車質(zhì)量大，速度快，由公式F向=mv2/r，向心力很大，對(duì)火車和鐵軌損害很大。 (二) 傾斜彎道分析： 1、火車轉(zhuǎn)彎特點(diǎn)（以圖片展示火車轉(zhuǎn)彎情景） 分析火車在傾斜彎道上（外軌略高于內(nèi)軌）轉(zhuǎn)彎的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，火車轉(zhuǎn)彎是一段圓周運(yùn)動(dòng)。 2、受力分析，確定向心力來(lái)源（以圖片方式展示火車在傾斜彎道上轉(zhuǎn)彎時(shí)的受力情況。） 分析火車的受力情況，確定其向心力來(lái)源。選擇合適的彎道傾斜角度，使向心力僅由N和mg的合力F合提供： F向= mv02/r = F合 = mgtg v0= （1）當(dāng)v= v0 ，F(xiàn)向=F合 內(nèi)外軌道對(duì)火車兩側(cè)車輪輪緣都無(wú)彈力。（2）當(dāng)vv0 ，F(xiàn)向F合 外軌道對(duì)外側(cè)車輪輪緣有彈力。（3）當(dāng)vv0 ，F(xiàn)向F合 內(nèi)軌道對(duì)內(nèi)側(cè)車輪輪緣有彈力。3、總結(jié) 要使火車轉(zhuǎn)彎時(shí)損害最小，應(yīng)以規(guī)定速度轉(zhuǎn)彎，此時(shí)內(nèi)外軌道對(duì)火車兩側(cè)車輪輪緣都無(wú)彈力。 通過(guò)練習(xí)題 討論：為什么轉(zhuǎn)彎處的火車運(yùn)行速度有限制？ (三) 拓展及應(yīng)用 1、學(xué)生解釋高速公路彎道處也是外高內(nèi)底（并且超車道比主車道更加傾斜），使重力和支持力的合力提供車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的向心力。 2、飛車走壁圖片（海南汽車實(shí)驗(yàn)場(chǎng)） 三 豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)（僅限最高點(diǎn)和最底點(diǎn)） (以汽車過(guò)拱形橋?yàn)槔f(shuō)明)(一) 分析汽車通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力(課件板書) 1、汽車過(guò)拱形橋特點(diǎn)（以圖片展示汽車過(guò)拱形橋情景） 汽車過(guò)拱形橋做局部的圓周運(yùn)動(dòng)。圓周軌道為彎道所在的豎直軌道平面。 2、受力分析，確定向心力來(lái)源（以圖片方式展示汽車在豎直彎道上的受力情況） 分析汽車的受力情況，確定其向心力由汽車的重力和橋面對(duì)汽車支持力的合力提供。 (二) 學(xué)生分析汽車通過(guò)最底點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力。 (三) 圖片展示比較汽車過(guò)橋的三種情形。 (四) 拓展及應(yīng)用 水流星在最高點(diǎn)時(shí)，為了保證水不流下來(lái)，最小速度就為多大速度最小為（）過(guò)山車到最高點(diǎn)時(shí)，如果乘客沒系安全帶，會(huì)掉下來(lái)嗎？ 四、航天器中的失重現(xiàn)象師：請(qǐng)大家看下面一幅圖師：地球可以看作是一個(gè)巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑（約6400km）。地面上有一輛汽車在行駛，重量為G=mg，地面對(duì)它的支持力為N。根據(jù)上面的分析，汽車速度越大，地面對(duì)它的支持力就越小，當(dāng)汽車的速度達(dá)到一定值時(shí)，汽車與地面間就不存在擠壓力了。汽車和汽車?yán)锏娜宋锏染吞幱谕耆е貭顟B(tài)，這時(shí)候地球這座拱橋就“形同虛設(shè)”了，汽車就是衛(wèi)星一樣繞著地球轉(zhuǎn)了。那這個(gè)速度是多大的？生：師：請(qǐng)大家根據(jù)地球半徑算一下具體值。生：師：速度太大了是吧，汽車速度是絕對(duì)達(dá)不到的，所以大家也不要擔(dān)心汽車會(huì)飛起來(lái)。師：汽車的速度雖然達(dá)不到這個(gè)值，但火箭、航天器的速度能達(dá)到，所以我們利用火箭發(fā)射了人造衛(wèi)星。師：假設(shè)如果汽車的速度也能達(dá)到7.9km/s，那汽車也將會(huì)是繞地球旋轉(zhuǎn)的衛(wèi)星，此時(shí)車內(nèi)的人、物等均處于失重狀態(tài)。我說(shuō)過(guò)，從運(yùn)動(dòng)研究角度而言，人、汽車、衛(wèi)星、火箭的地位是相等的：都是有質(zhì)量的物體。師：通過(guò)剛才的學(xué)習(xí)，我想大家應(yīng)該能夠理解為什