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（滲透法制教育教案）盤縣華夏中學(xué)物理組熊雙喜【教學(xué)目標(biāo)】1、知識與能力在變速圓周運(yùn)動中，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)用物理知識解決問題的能力。會在具體問題中分析向心力的來源。 掌握應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律解決勻速圓周運(yùn)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(shí)例分析，體會向心力的來源，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(yùn)動的實(shí)際問題，養(yǎng)成仔細(xì)觀察、善于發(fā)現(xiàn)、勤于思考的良好習(xí)慣，通過教師的引導(dǎo)，讓學(xué)生知道超速

2、行車對自己和社會的危害，增強(qiáng)學(xué)生的安全意識和法律意識【教學(xué)重點(diǎn)】1、掌握勻速圓周運(yùn)動的向心力公式及與圓周運(yùn)動有關(guān)的幾個公式2、能用上述公式解決有關(guān)圓周運(yùn)動的實(shí)例【教學(xué)難點(diǎn)】理解做勻速圓周運(yùn)動的物體受到的向心力是由某幾個力的合力提供的，而不是一種特殊的力?！窘虒W(xué)過程】一、引入新課教師活動：復(fù)習(xí)勻速圓周運(yùn)動知識點(diǎn)（提問）描述勻速圓周運(yùn)動快慢的各個物理量及其相互關(guān)系。勻速圓周運(yùn)動的特征？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，方向時刻改變；/_2_ 4 二 a = rw =加速度大小不變，方向時刻改變；大

3、?。簉T勻速圓周運(yùn)動的物體力學(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：思考并回答問題。教師活動：傾聽學(xué)生的回答，點(diǎn)評、總結(jié)。 導(dǎo)入新課：學(xué)以致用是學(xué)習(xí)的最終目的，在生活中有很多的圓周運(yùn)動。課件展示：賽車轉(zhuǎn)彎、過山車、航天員本節(jié)課通過幾個具體實(shí)例的探討來深入理解相關(guān)知識點(diǎn)并學(xué)會應(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（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，請學(xué)生注意觀察問題1:請根據(jù)你所了解的以及你剛才從圖片中觀察到的情況，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 :如果內(nèi)外軌一

4、樣高，火車轉(zhuǎn)彎時做曲線運(yùn)動，所受合外力應(yīng)該怎樣？需要的向心力有那些力提 供。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(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，鐵軌對火車豎直向上的支持力和火車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：再次展示火車轉(zhuǎn)彎時候的圖片，提醒學(xué)生觀察軌道的情況。分析：當(dāng)外軌比內(nèi)軌高時，鐵軌對火車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心力.2V0動力學(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，最佳情況是由V。、 、0共同決定的.當(dāng)火車實(shí)際速度為v時，可有三種可能，當(dāng)丫 = 丫。時，內(nèi)外軌均不受側(cè)向擠壓的力； 當(dāng)v> V。時，外軌受到側(cè)向擠壓的力（這時向心力增大，外軌提供一部分力）當(dāng)vvV。時，外軌受到側(cè)向擠壓的力（這時向心力減少，內(nèi)軌提供一部分力）教師提問：那么如果汽車是在水平公路上拐彎時，做圓周運(yùn)動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摩擦力有一個最大值，即最大靜摩擦，如果汽車轉(zhuǎn)彎時速度過 大，那么它做圓周運(yùn)動所需要的向心力就會超過最大靜摩擦（即摩擦力不足以提供向心力），現(xiàn)在汽車將怎么運(yùn)動？學(xué)生思考與討論后可以得出：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，就會造成很多交通事故，對他人和自身的生命財產(chǎn)安全都 會造成 不可估量的損失，所以同學(xué)們以后騎車或是開車的時候一定不能超速行 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 4351n規(guī)定火車通過這里的速度是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，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，至少再受到一個力，才有可能使物體產(chǎn)生在水平面勻速圓周運(yùn)動的向心力. 思維拓展極其應(yīng)用：還有哪些實(shí)例和這一模型相同？自行車轉(zhuǎn)彎，高速公路上汽車轉(zhuǎn)彎、特技摩托表演（視頻簡單演示）等等.（二）豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動（最高點(diǎn)和最低點(diǎn)）（展示圖片拱形橋凸形橋平直橋）通過提問，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入狀態(tài)。如果汽車問題1：如果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(diǎn)靜止時，橋面受到的壓力如何?問題2:如果汽車在拱

8、形橋上，以某一速度v通過拱形橋的最高點(diǎn)的時候，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。問題3:根據(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mgB .汽車行駛的速度越大，汽車對橋面的壓力越小。問題4 :試分析如果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(dá)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:如果汽車的速度比臨界更大呢？汽車會怎么運(yùn)動？汽車以大于或等于臨界的速度駛過拱形橋的最高點(diǎn)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(yùn)動。學(xué)

9、畫嚶料.：如果是凹形橋，汽車行駛在最低點(diǎn)時，橋而受到的壓力如何?學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考問題8:前面我們曾經(jīng)學(xué)習(xí)過超重和失重現(xiàn)象，那么試?yán)谩俺⑹е亍钡挠^點(diǎn)定性分析 汽車在拱形橋最高點(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，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，騎摩托車和電動車上學(xué)的同學(xué)很多，大家思考一下，如果 我 們騎車速度過快通過拱形橋的時候會出現(xiàn)什么情況？學(xué)生：車會飛起來教師：那么我們騎車的同學(xué)是靠什么來控制這個車的呢？如果這個車在天上飛 了，你還能讓他拐彎或者減速嗎？學(xué)生：通過思考和討論，可以得出結(jié)論，之所以能控制車，是因?yàn)橛熊囕喠说?面的摩擦力，如果汽車飛起來了，那么就無法控制汽車或摩托車了。教師：不能控制車的話，那將是很