《生活中的圆周运动》名师教案2.docVIP

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《生活中的圆周运动》教学设计

一、教材分析

关于火车转弯时的向心力，教材讨论了两种情况：一种是如果外轨与内轨一样高，什么力提供向心力；一种是外轨比内轨高，什么力提供向心力。目的是让学生进一步理解向心力不是一种新的性质力，二十一个力或者几个力的合力。

讨论这几个实例时，仍要抓住这样的基本思想，即先分析物体所受的力，然后列出方程、解方程。在这个统一的思想指导下，不必区分拱形桥和凹形桥。

学生常常误认为向心力是一种特殊的力，是做匀速圆周运动的物体另外受到的力。教材中明确指出这种看法是错误的，以及如何正确认识向心力的来源。教学时应注意通过多分析实例使学生获得正确认识。

教材分析了汽车通过拱桥顶点时的力、速度、加速度的问题。汽车通过拱桥的运动过程是变速圆周运动，这里只分析车过桥顶时的情况。这一问题与水流星的物理模型是相同的，但对汽车这个实物，学生接受起来相对容易一些。

“说一说”中是扩展性内容，由于不要求定量分析，让学生想一想、说一说是有好处的。

“思考与讨论”可以鼓励学生展开幻想的翅膀，把拱形桥的物理情景推广开去。创造性思维往往就是这样出现的。

超重与失重现象的讨论分成两部分，一部分放在牛顿定律的运用中，另一部分放到圆周运动。

教材最后提出了离心现象及应用，这也是物理与生活联系紧密的一个知识点。

二、学情分析

在学习这个课时之前学生已经掌握了圆周运动的相关知识，对向心力的来源有一定的认识。但是并不能很好理解向心力并不是实际存在的一种力这一抽象理解，所以在实际问题中不懂分析向心力的来源。加上学生目前为止还没有学习三角函数的知识，无法灵活运用三角函数来求解。

三、教学目标

知识目标：进一步加深对向心力的认识，会在实际问题中分析向心力的来源；培养学生独立观察、分析问题、解决问题的能力，提高学生概括总结知识的能力。

能力目标：学会分析圆周运动方法，会分析拱形桥、弯道等实际的例子，培养理论联系实际的能力；通过对几个圆周运动的事例分析，掌握用牛顿定律分析向心力的方法。

情感、态度与价值观目标：通过向心力在具体问题中的应用，培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识；体会圆周运动的奥妙，培养学生学习物理知识的求知欲。

四、教学重点和难点

教学重点：分析具体问题中向心力的来源。

教学难点：在具体问题中分析向心力来源，尤其是在火车转弯问题中。

五、教学方法

组织学生多讨论，多做练习，对学生不太熟悉的火车车轮结构等问题借助演示图片加以说明，使学生更易理解。

六、学法指导

自主阅读、合作探究、精讲精练

七、教学手段

多媒体：主要PPT演示文稿以及图片，并辅以视频。

八、教学过程

教师教学组织

学生活动

设计意图

导入新课

创设情境：

火车转弯、汽车过拱桥，都属于圆周运动，我们怎样根据受力情况和牛顿定律分析、明确他们的运动情况呢？宇宙飞船也做曲线运动，可以看成圆周运动，那么，飞船和舱内的宇航员受力情况怎样呢？出示本节课学习任务

1、水平面的匀速圆周运动（铁路的弯道）

2、拱形桥

学生思考交流

创设问题情境，引起学生思考，激发学习兴趣。

新课教学

（一）火车转弯

展示火车转弯视频以及火车车轮和铁轨的接触图片，请学生注意观察铁轨弯道的特点和火车车轮的特殊结构

问题1：请根据你所了解的以及你刚才从图片观察到的情况，说一说火车的车轮结构如何？铁轨的结构如何？

问题2：如果内外轨一样高，火车转弯时做曲线运动，需要的向心力由哪些力提供。

问题3：火车的质量很大，行驶的速度很大，如此长时间后，对轨道和列车有什么影响？如何改进才能使轨道和轮缘不容易损坏呢？

思维拓展及其应用：

山区铁路弯道过多，能否大面积提速？

（二）拱形桥

实例分析，展示图片以凸形桥为例

通过提问，引导学生进入状态

问题1：如果汽车在水平路面匀速行驶或静止时，在竖直方向上受力如何？如果汽车在拱形桥顶点静止时，桥面受到的压力如何？

问题2：如果汽车在拱形桥上，以某一速度通过拱形桥的最高点的时候，桥面受到的压力如何？

问题3：根据上式，结合前面的问题你能得出什么结论？

问题4：试分析如果汽车的速度不断增大，会有什么现象发生？

问题5：如果是凹形桥，汽车行驶在最低点时，桥面受到的压力如何？

问题6：前面我们曾经学习过超重和失重现象，利用“超、失重”的观点定性分析汽车在拱形桥最高点，凹形桥最低点分别处于什么状态？

最后，以一个小故事为切入点，将学生分成两组进行讨论拱形桥和凹形桥的优缺点。

（三）课堂小结

通过本节课的学习，同学们对正确判断向心力的来源有了更清晰的认识，从而我们可以引用牛顿第二定律更加从容的解决圆周运动的问题。

分析后撤车轮的特殊结构，思考讨论、分析，得出结论：

1、