2020-2021学年高中物理-第四章-匀速圆周运动-第3节-向心力的实例分析教案1-鲁科版必修2.doc

2020-2021学年高中物理 第四章 匀速圆周运动 第3节 向心力的实例分析教案1 鲁科版必修2

2020-2021学年高中物理 第四章 匀速圆周运动 第3节 向心力的实例分析教案1 鲁科版必修2

年级：
姓名：

- 6 -

向心力的实例分析
课题
向心力的实例分析
课型
新授课
教学目标
1、知识与技能：学会分析生活实例中向心力的来源；通过应用牛顿运动定律分析生活中的火车拐弯、凹凸桥等实际物理模型，培养学生独立观察、分析、解决、概括总结知识的能力，并学会处理水平面、竖直面内的圆周运动问题。
2、过程与方法：通过分析生活中的火车拐弯、凹凸桥等实际物理问题，掌握应用牛顿运动定律解决圆周运动问题的一般方法和步骤。
3、情感态度与价值观：体会物理知识对经济、社会发展的贡献，进而达到将物理知识应用于生活、生产实践的情感态度与价值观。
教材分析
重点：在具体问题中分析向心力的来源，并结合牛顿运动定律解决生活实例中水平和竖直面内两类圆周运动问题。
难点：火车在倾斜路面上的转弯分析，竖直平面内圆周运动最高点的临界问题。
教法选择
问题引导法、任务驱动法、演示实验法
教具学具
多媒体、过山车模型
教学内容及过程
教学环节
教师活动
学生活动
说明
一、新课导入
多媒体展示：汽车转弯时翻车的视频。
观看并思考物理知识在生活中的运用。
激发学生学习兴趣、求知欲，引入这节课的教学任务
二、新课教学

1、水平面内转弯时的向心力实例分析

（1）摩托车、汽车在水平路面转弯分析
问题一：观察视频，思考汽车转弯时翻车的原因？

学生讨论、回答
培养学生观察能力
学生回答后评价提出问题，然后给出任务一：对汽车进行受力分析，找出向心力的来源，列出动力学方程。
师生一起解决
引导和培养学生解决问题的能力
给出问题：结合以上结论，请同学们给出一些增大摩托车转弯安全性的建议。
学生讨论、回答
强调多角度分析问题，发散思维
（2）火车在倾斜路面转弯分析
摩托车和汽车是借助侧向静摩擦力转弯，那火车又是如何转弯的呢？

稍作思考

展示火车车轮的模型的图片，提示学生观察其特点
找出特点
告诫同学们要善于观察、思考
问题二：观察火车轮的特点并思考火车在水平路面上转弯时，火车受哪些力？火车需要的向心力来源于哪里？请你结合牛顿运动定律列出方程。火车质量很大、速度也不小，这样对轨道和列车有什么影响？
自主分析、代表回答
发现问题思考问题、解决问题的前提
为了避免这个缺点请你为铁路工作人员设计一种最佳方案。
学生讨论结果得出内低外高模型
培养解决问题的能力
给出任务二：在下图中作出火车完全不靠侧向压力提供匀速转弯所需向心力时的受力分析图，找出向心力的来源，列出动力学方程并解出火车转弯时的规定速度v。
自主解决
体验成功的快乐，难点得以突破
思维拓展：在v= v规、v> v规、v<v规三种情况下轨道与车轮间的作用情况如何？
学生讨论、得出结论
强调多角度分析问题，发散思维
引领学生总结：解决圆周运动动力学问题的解题步骤，并提示学生利用所总结的步骤解决竖直平面内的圆周运动。
记录
方法比知识更重要

2、竖直平面内的圆周运动实例分析
（1）汽车过桥
汽车过凸形桥最高点
教师展示生活中桥的图片，并提出问题：生活中常见的桥为什么多是凸桥？

观看并思考物理知识在生活中的运用。
培养学生观察能力
分析汽车过拱桥的最高点时的受力情况情况，分析向心力来源并列出方程，并推导出支持力与速度的定量关系。
问题三：根据上面的分析可以看出，汽车行驶的速度越大，汽车对桥的压力越小。试分析一下，当汽车的速度不断增大时，会有什么现象发生呢？汽车安全通过桥顶的临界条件是什么？
师生一起解决
难点得以突破培养学生对方法的应用能力
播放生活的汽车过桥出现飞车的视频？

学生观看，体会通过最高点时超过临界速度发生的现象，进一步理解临界速度
让学生展开想象：假设地球是一个大拱桥，汽车的速度足够大，结果会怎样？
学生大胆想象
汽车过凹桥最低点
问题四：请你根据上面分析汽车通过凸形桥的思路，分析一下汽车通过凹形桥最低点时对桥的压力。这时的压力比汽车的重力大还是小？
引导学生总结、对比三种路面上受力和超失重情况。并提出问题：生活中常见的桥为什么多是凸桥？

学生自主解决
学以致用
归纳总结：生活中开车应慢行
（2）过山车
利用过山车模型演示小球达不到这一速度出现的情况。
学生观察实验现象
体验成功
问题五：过山车过最高点速度应满足的条件？
学生自主解决
解决问题：如何做能保证开口的水杯倒立，且水不撒出？ 请学生上台演示
学生讨论解决
加强对临界值的理解和认识
展示体操运动员做单杆“大回环”动作的图片

问题六：体操运动员在做单杆“大回环”动作时，在最高点的最小速度又是多少？受力情况怎样呢？与水流星相比有什么不同的地方吗？
学生自主解决
培养学生理论联系实际的习惯
二、课堂小结
再次强调解本节所学习的内容

学生梳理并小结本节课学会了什么。

三、布置作业
教师利用多媒体给出作业
1、必做题：课后作业4、5、6题.

学生记下作业并在课下独立完成

四、教学反思
不足之处：
1.应多强调解决圆周运动问题的基本解题步骤以及规范解题。
2.老师讲的太多，应该把更多的时间留给学生，可以请同学上台当小老师（比如求汽车对凹桥底部压力，请同学上台讲解等）
满意之处：
1. 最后设计的游戏环节。
2. 中间的一个友情提示。