2022年《生活中的圆周运动》教学设计 .pdf

生活中的圆周运动教学设计方案教学目标分析：生活中的圆周运动这节课是新课标人教版物理必修第二册第五章曲线运动一章中的第八节，也是该章最后一节。本节课是在学生学习了圆周运动、向心加速度、向心力以后的一节应用课，通过研究圆周运动规律在生活中的具体应用，使学生深入理解圆周运动规律，并且结合日常生活中的某些生活体验，加深物理知识在头脑中的印象。知识目标：（1）知道生活中常见圆周运动，会分析常见圆周运动向心力来源（2）知道离心运动及其产生的原因，知道离心现象的一些应用和可能带来的危害（3） 进一步理解向心力的概念， 明确匀速圆周运动的产生条件， 掌握向心力公式的应用能力目标：（1）通过研究生活中的圆周运动，学会观察、分析、解决问题的程序和方法（2）通过水平面内与竖直面内圆周运动的比较，学会比较分析、总结归纳的能力情感目标：（1）激发学生学习兴趣，培养学生关心周围事物的习惯（2）培养学生用理论解释实际问题的能力与习惯8、生活中的圆周运动引入课题幻灯片展示生活中的常见圆周运动，分为两大类：水平面内与竖直平面内。一、讨论向心力的来源：1、回顾知识（1）物体做圆周运动时，受力有何共同点物体要受到指向圆心的向心力（2）向心力的特点方向：总是指向圆心大小：rvmFn22、分析做圆周运动的物体受力情况名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 学生分析：（1） 赛车过弯向心力分析摩擦力力提供向心力（2） 过山车最高点受力分析重力与支持力的合力提供向心力二、向心力公式的理解物体作匀速圆周运动的原因： “供方”提供物体作匀速圆周运动的力与“需方”物体做匀速圆周运动所需的力达到平衡。师生共同研究得出：研究从“供”“需”两方面研究做圆周运动的物体三、讨论火车转弯：实例研究 1火车过弯（水平面内的圆周运动）知识背景海南高速赛车场的试车道室外自行车赛道师生共同研究：“供需”有矛盾，如何解决？1、学生研究与讨论设计方案让火车沿轨道安全通过弯道师生共同讨论学生设计方案学生常见设计方案：1、增大转弯半径2、增加轮缘，提供额外的向心力3、轨道面倾斜，利用支持力的分力提供额外的向心力课件展示（一）展示图片 1：火车车轮有凸出的轮缘（二）展示课件 1：外轨作用在火车轮缘上的力F是使火车必须转弯的向心力（三）展示课件 2：外轨高于内轨时重力与支持力的合力是使火车转弯的向心力师生共同总结 ：实际火车与轨道设计中，利用轮缘可增加小部分的向心力；垫高外轨可增加较多的向心力。“供需”平衡物体做匀速圆周运动提供物体做匀速圆周运动的力物体做匀速圆周运动所需的力F rvm2= 从“供”“需”两方面研究做圆周运动的物体名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 2、最佳方案仅利用重力与支持力的合力提供向心力师生共同讨论3、若火车速度与设计速度不同会怎样？需要轮缘提供额外的弹力满足向心力的需求过大时：外侧轨道与轮之间有弹力过小时：内侧轨道与轮之间有弹力师生共同讨论4、若火车车轮无轮缘，火车速度过大或过小时将向哪侧运动？过大时：火车向外侧运动离心过小时：火车向内侧运动向心师生共同总结物体做向心、圆周、离心运动的条件课件展示 ：如果速度过大会引发交通事故。2、讨论汽车过拱桥：实例研究 2过拱桥（竖直面内圆周运动）学生计算讨论 计算比较在两种不同桥面， 桥面受力的情况， 设车质量为 m ， 桥面半径为 R ，此时速度为v。汽车对桥面的压力加速度方向超重失重状态最高点竖直向下失重最低点竖直向上超重“ 供”“需” 是否平衡决定物体做何种运动供提供物体做圆周运动的力需物体做匀速圆周运动所需的力rvmF2匀速圆周运动离心运动向心运动rvmF2rvmF2mgRvmmgFN2mgRvmmgFN2名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 师学共同研究与讨论1、若速度过快，汽车做何种运动？平抛运动2、汽车有无可能做这样的运动？若可能应满足怎样的条件？grvFrvmmgFNN023、航天器中的失重现象假设宇宙飞船总质量为M ，它在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动, 速率为 V，其轨道半径近似等于地球半径R，航天员质量为m ，宇宙飞船和航天员受到的地球引力近似等于他们在地面上的重力试求座舱对宇航员的支持力通过求解你可以得出什么结论? 4、离心运动定义：当向心力突然消失或者指向圆心的合力不足时，物体做逐渐远离圆心的运动，叫做离心运动。四、研究圆周运动要点小结从“供”“需”两方面来进行研究“供”分析物体受力，求沿半径方向的合外力“需”确定物体轨道，定圆心、找半径、用公式，求出所需向心力“供”“需”平衡做圆周运动评价方法或工具（说明在教学过程中将用到哪些评价工具，如何评价以及目的是什么）：评价的方法主要是通过提问和观察的方式。通过学生的回答可以了解学生对于问题的思考程度和对哪些部分不理解或者有兴趣，这样在后续的教学中利用学生的兴趣引入课题，展开教学，提高课堂教学效果，活跃课堂气氛。G FN名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -