质点在以某点为圆心半径为r的圆周上运动,即质点运动时其轨迹是圆周的运动叫“圆周运动”。下面快回答为大家整理了6篇高中物理圆周运动教案设计,希望可以帮助您更好的写作匀速圆周运动。
高中物理圆周运动教案设计 篇一
【教材分析】
本节选自人教版高中物理必修2,第五章第4节,是建立在学习了曲线运动及其性质的基础之上的一种特殊的曲线运动。同时在本节课中引入的线速度、角速度、转速和周期的概念,这些概念的学习是本章的重点,也是后面几节向心加速度、向心力学习的基础。
本节课的概念比较多,内容相对其它节而言比较单调,应通过举一些实例引起学生注意力,启发学生思考、总结,认识现象从而理解概念。
【学情分析】
学生在前面的学习过程中已掌握了有关曲线运动的相关知识,已经具备了一定的知识积累和生活阅历,再加上在数学上对圆的认识,学生已经初步具备了研究圆周运动问题基本能力,就知识本身而言,本节课的知识对学生来讲不是困难。
【教学目标】
知识与技能
知道圆周运动的概念
掌握线速度、角速度、转速和周期概念
掌握各物理量之间的关系
过程与方法
观察现象总结出圆周运动的概念。通过合理的猜想及推导得出结论。初步运用极限的思想理解速度的瞬时性。
情感态度与价值观
通过描述圆周运动快慢的教学,使学生了解对于同一个问题可以从不同的侧面进行研究。
通过极限思想和数学知识的应用,体会学科知识间的联系,建立普遍联系的观点。
【教学重难点】
重点
线速度、角速度、转速和周期概念的理解,及其相互关系
匀速圆周运动的特点
难点
线速度、角速度概念引入的必要性
【教学过程】
(一)新课引入
演示实验:用细线一端系住粉笔,粉笔在竖直片面内绕细线另一端做圆周运动。并把运动轨迹画在黑板上。
总结圆周运动的概念:轨迹是圆的曲线运动成为圆周运动。
提问:列举生活中圆周运动的实例
老师总结:表针上各点的运动;扇叶上各点的运动;地球绕太阳的运动。
(二)新课讲解
创设情境:在新课引入的演示中,在细线上任取A、B两点(A点更接近圆心)提问A、B两点哪点运动的更快呢?
学生回答:B点比A点运动的快。因为相同时间B点运动的弧长较长。
A点和B点运动的一样快。因为相同时间A、B点转过的角度一样。
(A点比B点运动的快。)
教师总结:前两种答案都很有道理,所以这两种答案都是对的。只是从不同的角度描述了圆周运动。把运动的弧长与时间的比值定义为线速度,把转过的角度与时间定义为角速度。
线速度(v)
定义:物体通过的弧长和所用时间的比值。
单位:米每秒 m/s
2.物理意义:描述做圆周运动的物体运动的快慢
3.矢量性
回顾:曲线运动中,质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向
结合数学知识得知,线速度的方向沿圆的切线方向,与半径垂直。
因为线速度的方向时刻发生改变,所以圆周运动是变速运动。
4.平均线速度与瞬时线速度
由定义给出的是平均线速度,当运动时间非常非常小的时候得到的是瞬时线速度。
5.匀速圆周运动
消除前概念:讨论:匀速圆周运动的线速度是不变的吗?
学生:因为匀速圆周运动的线速度的方向在不断变化,因此,它是一种变速运动。这里的“匀速”是指线速度的大小不变。
在创设情景中,B点线速度大于A点的线速度,
角速度(ω)
创设情境:在不同的表盘上,时针或分针的在相等时间内运动的弧长各不相同,即线速度不相等,却可以表示相同的时间,因为转动一周所用时间相同。
(播放皮带传动视频)当皮带传动时,大小两轮子边缘在相同的时间内经过的弧长相同,即线速度大小相同,但是两个轮子,小轮显然转得快些。
总结:仅仅用线速度不能全面的描述圆周运动。所以需要引入角度和时间的比值—角速度。
高中物理圆周运动教案设计 篇二
教学准备
1. 教学目标
1、知识与技能
(1)认识匀速圆周运动的概念,理解线速度的概念,知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度;理解角速度和周期的概念,会用它们的公式进行计算;
(2)理解线速度、角速度、周期之间的关系:v=rω=2πr/T;
(3)理解匀速圆周运动是变速运动。
2、过程与方法
(1)运用极限法理解线速度的瞬时性。掌握运用圆周运动的特点如何去分析有关问题;
(2)体会有了线速度后。为什么还要引入角速度。运用数学知识推导角速度的单位。
3、情感、态度与价值观
(1)通过极限思想和数学知识的应用,体会学科知识间的联系,建立普遍联系的观点;
(2)体会应用知识的乐趣。激发学习的兴趣。
2. 教学重点/难点
教学重点:线速度、角速度、周期的概念及引入的过程,掌握它们之间的联系。
教学难点:理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性。
3. 教学用具
多媒体、板书
4. 标签
教学过程
新课导入建议在我们周围,与圆周运动有关的事物比比皆是,像机械钟表的指针、齿轮、电风扇的叶片、收音机的旋钮、汽车的车轮……在转动时,其上的每一点都在做圆周运动。你即使坐着不动,其实也在随着地球的自转做圆周运动。
地球绕太阳公转的速度为每秒29.79?km,公转一周所用时间为1年,月亮绕地球运转速度为每秒1.02?km,运转一周所用时间为27.3天,有人说月亮比地球运动得快,有人说月亮比地球运动得慢,你怎样认为呢?
一、描述圆周运动的物理量
探究交流
打篮球的同学可能玩过转篮球,让篮球在指尖旋转,展示自己的球技,如图5 4 1所示。若篮球正绕指尖所在的竖直轴旋转,那么篮球上不同高度的各点的角速度相同吗?线速度相同吗?
【提示】 篮球上各点的角速度是相同的。但由于不同高度的各点转动时的圆心、半径不同,由v=ωr可知不同高度的各点的线速度不同。
1.基本知识
(1)圆周运动
物体沿着圆周的运动,它的运动轨迹为圆,圆周运动为曲线运动,故一定是变速运动。
(2)描述圆周运动的物理量比较
2.思考判断
(1)做圆周运动的物体,其速度一定是变化的。(√)
(2)角速度是标量,它没有方向。(×)
(3)圆周运动线速度公式v=Δt(Δs)中的Δs表示位移。(×)
二、匀速圆周运动
探究交流
如图所示,若钟表的指针都做匀速圆周运动,秒针和分针的周期各是多少?角速度之比是多少?
【提示】 秒针的周期T秒=1?min=60?s,
分针的周期T分=1?h=3?600?s.
1.基本知识
(1)定义:线速度大小处处相等的圆周运动。
(2)特点
①线速度大小不变,方向不断变化,是一种变速运动。
②角速度不变。
③转速、周期不变。
?2.思考判断
(1)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等。(√)
(2)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同。(×)
(3)匀速圆周运动是一种匀速运动。(×)
三、描述圆周运动的物理量间的关系
【问题导思】
1.描述圆周运动快慢的各物理量意义是否相同?
2.怎样理解各物理量间的关系式?
3.试推导各物理量间的关系式。
1.意义的区别
(1)线速度、角速度、周期、转速都能描述圆周运动的快慢,但它们描述的角度不同。线速度v描述质点运动的快慢,而角速度ω、周期T、转速n描述质点转动的快慢。
(2)要准确全面地描述匀速圆周运动的快慢仅用一个量是不够的,既需要一个描述运动快慢的物理量,又需要一个描述转动快慢的物理量。
2.各物理量之间的关系
匀速圆周运动的实例分析 篇三
教学目标
知识目标
1、进一步理解向心力的概念。
2、理解向心力公式,进一步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、培养在实际问题中分析向心力来源的能力。
2、培养运用物理知识解决实际问题的能力。
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。
教学建议
教材分析
教材首先明确提出向心力是按效果命名的力,任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度,它就是物体所受的向心力,接着详细介绍了火车转弯和汽车过拱桥两个常见的实际问题。后面又附有思考与讨论,开拓学生的思维。
教法建议
1、培养学生分析向心力来源的能力,分析问题时,要首先引导学生对做周围运动的物体进行受力情况分析,并让学生清楚地认识到求出物体沿半径方向受到的合外力,就是提供给物体做圆周运动的向心力。
2、培养学生运用物体知识解决实际问题的能力。通过例题的分析与讨论(结合动画或课件),引导学生从中领悟掌握运用向心力公式的思路和方法。即: 第一:根据物体受力情况分析向心力的来源,做匀速圆周运动的物体 .
第二:运用向心力公式计算做圆周运动所需的向心力 .
第三:由物体实际受到的力 提供了它所需要的向心力 ,列出方程 求解。
3、可多举一些实例让学生分析。向心力可由重力、弹力、摩擦力等单独提供,也可由它们的合力提供。
4、在讲述汽车过拱桥的问题时,汽车做的是变速圆周运动,对此要根据牛顿第二定律的瞬时性向学生指出:在变速圆周运动中,物体在各位置受到的向心力分别产生了物体通过各位置的向心加速度,向心力公式仍是适用的。但要注意,对于物体做匀速圆周运动的情况,只有在物体通过最高点和最低点时,向心力才是合外力。同时,还可以向学生指出:此问题中出现的汽车对桥面的压力大于或小于车重的现象,是发生在圆周运动中的超重或失重现象。
教学设计方案
教学重点:分析向心力来源。
教学难点:实际问题的处理方法。
主要设计:
一、讨论向心力的来源:
例如:万有引力提供向心力(人造地球卫星);弹力提供向心力(绳系小球在光滑水平面上的匀速圆周运动);摩擦力力提供向心力(物价在转盘上随转盘一起转动);合力提供向心力(圆锥摆等).
二、讨论火车转弯:
(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。
(四)讨论:为什么转弯处的半径和火车运行速度有条件限制?
三、讨论汽车过拱桥:
(一)思考:汽车过拱桥时,对桥面的压力与重力谁大?
(二)展示课件3:汽车过拱桥在最高点的受力情况( 变 变)
(三)展示课件4:汽车过凹形桥时低点时的受力情况( 变 变)
(四)总结在圆周运动中的超重、失重情况。
探究活动
1、荡秋千时,你对秋千底座的压力大小恒定吗?请你想办法实际验证一下,并解释为什么?
2、请观察一下,建筑工地上用来砸实地面的“电动夯”工作时的情况:什么时候底座离开地面?什么时候砸向地面?为什么会出这样的结果?
高中物理圆周运动教案设计 篇四
一、教材分析
本节课的教学内容为新人教版第五章第四节《圆周运动》,它是在学生学习了曲线运动的规律和曲线运动的处理方法以及平抛运动后接触到的又一类曲线运动实例。本节作为该章的重要内容之一,主要向学生介绍了描述圆周运动快慢的几个物理量,匀速圆周运动的特点,在此基础上讨论这几个物理量之间的变化关系,为后续学习圆周运动打下良好的基础。
二、学情分析
通过前面的学习,学生已对曲线运动的条件、运动的合成和分解、曲线运动的处理方法、平抛运动的规律有了一定的了解和认识。在此基础上了,教师通过生活中的实例和实物,利用多媒体,引导学生分析讨论,使学生对圆周运动从感性认识到理性认识,得出相关概念和规律。在生活中学生已经接触到很多圆周运动实例,对其并不陌生,但学生对如何描述圆周运动快慢却是第一次接触,因此学生在对概念的表述不够准确,对问题的猜想不够合理,对规律的认识存在疑惑等。教师在教学中要善于利用教学资源,启发引导学生大胆猜想、合理推导、细心总结、敢于表达,这就能对圆周运动的认识有深度和广度。
三、设计思想
本节课结合我校学生的实际学习情况,对教材进行挖掘和思考,始终把学生放在学习主体的地位,让学生在思考、讨论交流中对描述圆周运动快慢形成初步的系统认识,让学生的思考和教师的引导形成共鸣。
本节课结合了曲线运动的规律及解决方法,利用生活中曲线运动实例(如钟表、转动的飞轮等)使学生建立起圆周运动的概念,在此基础上认识描述圆周运动快慢的相关物理量。总体设计思路如下:
四、教学目标
(一)、知识与技能
1、知道什么是圆周运动、匀速圆周运动。理解线速度、角速度、周期的概念,会用线速度角速度公式进行计算。
2、理解线速度、角速度、周期之间的关系,即 。
3、理解匀速圆周运动是变速运动。
4、能利用圆周运动的线速度、角速度、周期的概念分析解决生活生产中的实际问题。
(二)、过程与方法
1、知道并理解运用比值定义法得出线速度概念,运用极限思想理解线速度的矢量性和瞬时性。
2、体会在利用线速度描述圆周运动快慢后,为什么还要学习角速度。能利用类比定义线速度概念的方法得出角速度概念。
(三)、情感、态度与价值观
1、通过极限思想的运用,体会物理与其他学科之间的联系,建立普遍联系的世界观。
2、体会物理知识来源于生活服务于生活的价值观,激发学生的学习兴趣。
3、通过教师与学生、学生与学生之间轻松融洽的讨论和交流,让学生感受快乐学习。
五、教学重点、教学难点
(一)、教学重点
1、理解线速度、角速度、周期的概念
2、掌握线速度、角速度、周期之间的关系
(二)、教学难点
1、理解线速度、角速度、周期的物理意义及引入这些概念的必要性。
2、理解线速度的瞬时性和矢量性,理解匀速圆周运动是变速运动。
六、教学准备
多媒体课件、多媒体计算机、挂钟
七、教学方法
教师启发、引导;学生讨论、交流;教师讲授;师生共同推理、归纳总结。
八、课时安排 :1节课
九、教学过程
(一)、引入新课
1、多媒体课件展示生活中的各类圆周运动实例,如:地球绕着太阳运动,电子绕着原子核运动等)
2、实物展示:钟表指针的转动、纸风车的转动、电风扇的转动等
提出问题:它们的运动轨迹有什么特点,做什么运动?
生:它们的轨迹都是圆,做圆周运动。
师:同学们回答得很好。这就是本节课我们要学习的圆周运动。
(二)新课教学
(观看转动快慢不同的大轮和小轮多媒体视频)
师:大轮和小轮都在做圆周运动,它们转动的快慢一样吗?
生:它们转动的快慢不一样,大轮转动慢,小轮转动快。
提出问题:我们如何描述做圆周运动物体转动快慢呢?
(学生仔细观察齿轮传动装置,亲自动手实践,分组讨论交流,展示讨论结果并说出原因)
根据学生提出的方案,师生共同分析总结,描述圆周运动快慢的方法可能有以下几种:
(1)比较在相同时间内转过的弧长(或比较转过相同弧长所需要的时间)。
(2)比较相同时间物体与圆心连线转过的角(或物体与圆心连线转过相同角所需要的时间)。
(3)比较在相同时间内转过的圈数(或转过相同圈数所需要的时间)。
(4)比较物体转过一圈所需要的时间
师:同学们观察的非常仔细,提出的方案也非常棒!我们的确可以从这些方面来描述圆周运动的快慢。
(教师在对学生赞许时,注意利用表情语言、肢体语言向学生传递由衷的赞美,让学生感受到探究后的成就感)
师:我们怎样用物理概念来表述同学们提出的这些方法呢?根据同学们提出的方法,我们来一一学习描述圆周运动快慢的物理量。
1、线速度(v)
学生阅读课本,思考并讨论以下问题:
(1)、线速度的定义及其表达式是怎样的,线速度的单位是什么?
(2)、线速度的物理意义是什么?
(3)、线速度的方向怎样,如何确定线速度方向?
(4)、线速度是瞬时速度还是平均速度?
学生阅读课本后,利用多媒体课件直观形象地展示线速度相关知识,从多角度让学生体会认识线速度,师生互动总结得出:
(1)、定义:质点做圆周运动通过的弧长 与
所用时间 的比值叫做线速度。
表达式: 单位:
物理意义:描述质点做圆周运动时通过弧长的快慢。
(2)、线速度方向是过圆周上该点的切线方向。(观察砂轮切割金属的工作视频)
(引导学生分析: 时,则 所求得的线速度 表示质点做圆周运动的瞬时速度)。
(3)、线速度是瞬时速度。
2、匀速圆周运动
(展示大挂钟,让学生观察钟表秒针转动情况)
提出问题:秒针尖端在相等的时间内通过的弧长有什么特点,线速度的大小和方向有什么有什么规律?
(学生思考后分组讨论交流,并展示小组讨论交流结果)
师生互动共同总结:
秒针尖端在相等时间内通过的弧长相等。任意时刻秒针尖端的线速度大小相等,方向在时刻变化。
师:我们把线速度大小不变的圆周运动叫做匀速圆周运动。
提出问题:匀速圆周运动是变速运动还是匀速运动,匀速圆周运动中的“匀”指的是什么意思?
引导学生通过类比匀速直线运动运动概念,分析得出:
匀速圆周运动的线速度方向时刻变化,所以是变速运动。“匀”指线速度的大小(速率)不变,而方向时刻改变。
(多媒体展示皮带传动装置,分析在转动过程中,主动轮与从动轮在皮带连接处线速度大小相等)
提出问题:主动轮和从动轮相比,谁转得快谁转得慢?你是怎样
描述的,请说出你的描述方法。
学生可能会从不同角度对其快慢进行描述,师生互动,共同总结
出描述的方法如下:
(1)、比较相同时间质点与圆心联系转过角的大小(或转过相同角所需要时间的多少)。
(2)、比较相同时间转过的圈数(或转过相同圈数所需要的时间)。
(3)、比较转一圈所需要的时间。
(注意:在和学生交流时,应多用鼓励和赞赏的语句。如“很好”、“很棒”、等。激发学生求知欲望。)
过渡:同学们的想法都很好!我们都可以从这些方面描述圆周运动的快慢,我们如何从质点与圆周连线扫过的角度来描述圆周运动的快慢呢?
3、角速度( )
学生阅读课本相关内容,并思考下列问题:
(1)、角速度定义及表达式是怎样的,角速度的单位是什么?
(2)、30°,45°,60°,90°,180°,360°,用弧度作单位该怎么表示?
(3)、角速度的物理意义是什么?
(4)、匀速圆周运动的角速度有什么特点?
师生互动,共同总结如下:
(1)、定义:质点与圆心连线扫过的角度 与所用时间 的比值叫角速度。
表达式: (强调: 是用弧度表示,如果扫过的角度是用度表示,应把角度转化为弧度)
单位: 或
(2)、 例如:设半径为 ,30°角所对应的弧度为: ,同理
45°,60°,90°,180°,360°分别对应的弧度为 、 、 、 、
(3)、物理意义:描述质点与圆心连线转过角度的快慢。
(4)、匀速圆周运动是角速度不变的运动。
4、周期(T)和转速(n)
师:同学们总结得非常好!除了用线速度、角速度描述圆周运动快慢,我们还能不能用其他方式来描述呢?请同学们观察挂钟的秒针、分针、时针,如何比较它们转动快慢?
匀速圆周运动的实例分析 篇五
年 月 日(正页)
课 程六、匀速圆周运动的实例分析课 时
教 学
目 的1、知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速度,这个力就是向心力。2、知道向心力和向心加速度公式也试用于变速圆周运动,并会求解这两个物理量。
重难点1、具体问题具体分析,理论联系实际;2、临界问题的分析、讨论。
教学方法课型新授课教学过程及时间
教学内容及板书设计
复习提问:
匀速圆周运动的物体受到向心力,分析以下问题中向心力是怎样产生的?
1、如图,物体随水平圆盘做匀速圆周运动
[学生回答]:静摩擦力提供向心力。
2、如图,绳拉物体做匀速圆周运动
[学生回答]:重力与绳的拉力的合力提供向心力。
教师小结:通过以上例子可以看出,向心力是由物
体实际受到的一个力或几个力的合力提供的,是按力的
作用效果命名的力。
下面我们进一步研究一下向心力在生活中的几个实例:
一、火车转弯
提出问题并引导学生讨论:
1、火车匀速直线运动和匀速转弯是否同种状态?
[学生回答]:匀速直线运动时 f合=0
匀速转弯时 f合≠0
2、火车转弯时所需的向心力是如何产生的?
引导学生讨论:
(1)内外轨一样高
在竖直方向上,火车受到的重力g与支持力fn相平衡,外侧车轮的轮缘挤压外轨,使外轨发生弹性形变,外轨对轮缘产生弹力作用。可见,当内外轨一样高时,外轨对轮缘的弹力就是使火车转弯的向心力。由于火车质量很大,在这种情况下,铁轨和轮缘都易被破坏。
(2)外轨高于内轨
(学生进行受力分析)
中学教案纸
年 月 日(副页)
教师引导:由于支持力fn不再竖直向上,fn与g的合力提供向心力,从而减轻了轮缘与外轨的挤压。
提出问题,那么这种挤压能不能减小到零呢?如果能应满足什么条件?
设上图中的斜面倾斜角为θ,转弯半径为r,那么火车以多大速度转弯时,外轨不再挤压轮缘?
[学生讨论并回答]
火车受到的支持力和重力的合力水平指向圆心,成为火车转弯的向心力。
由图可知:f=mgtanθ=m
v0= grtanθ
这个速度即为火车转弯时的最佳情况。
引导学生回答:
①当v=v0时,内外轨均不受侧向挤压力。
②当v>v0时,出现什么情况?
[学生回答]:外轨受侧向挤压的力。(向心力增大,外轨提供一部分力)
③当v<v0时呢?
[学生回答]:外轨受侧向挤压的力。(这是向心力减小,内轨提供一部分力)
问:生活中还有哪些实例与这一类型相同?
[学生举例]:汽车转弯、自行车转弯等
例1:铁路转弯处的圆弧半径是300m,轨距是1435mm。规定火车通过这里的速度是72km/h,内外轨的高度差应该多大,才能使外轨不受轮缘的挤压?如果车速大于或小于72km/h会有什么现象发生?说明理由。
解:火车转弯时所需的向心力由重力和支持力的合力提供。
f=mgtanα=mv /r
tanα=v /gr
近似认为tanα=sinα=h/d
带入上式:h/d=v /rg
h=v d/rg=(20 ×1.435)/(300×9.8)=0.195m
二、汽车过拱桥
提出问题并引导学生讨论:
1、汽车静止在桥顶与通过桥顶时的状态是否相同?
[学生回答]:不同。静止是平衡状态 f合=0
通过桥顶时是曲线运动 f合≠0
作业:教学过程及时间
课后小结:
中学教案纸
年 月 日(副页)
2、汽车过拱桥桥顶时的向心力是如何产生的?
设汽车通过桥顶时速度为v,拱桥半径为r.
学生进行受力分析并讨论:
mg-fn=m
fn=mg-m
由分析可知:当汽车以速度v通过桥顶时,fn<mg,汽车处于失重状态。这也是桥一般做成拱形的原因。
当汽车速度v= rg时,fn=0
提问:若汽车超过这个速度,将会怎样?
[学生回答]:汽车将飞出桥顶
拓展:如果物体从竖直曲面的内侧通过最高点,情况如何?
学生思考:课本97页“思考与讨论”
匀速圆周运动的实例分析 篇六
教学目标: (一)知识目标: 1、知道向心力是物体沿半径方向的合外力。 2、知道向心力、向心加速度的公式也适用于变速圆周运动。 3、会在具体问题中分析向心力的来源。 (二)能力目标: 培养学生的分析能力、综合能力和推理能力,明确解决实际问题的思路和方法 (三)德育目标: 通过对几个实例的分析,使学生明确具体问题必须具体分析 教学重点: 1、掌握匀速圆周运动的向心力公式及与圆周运动有关的几个公式 2、能用上述公式解决有关圆周运动的实例 教学难点: 理解做匀速圆周运动的物体受到的向心力是由某几个力的合力提供的,而不是一种特殊的力。 教学方法: 讲授法、分析归纳法、推理法 教学用具: 投影仪、投影片、录像机、录像带 教学步骤: 一、引入新课 1、复习提问: (1)向心力的求解公式有哪几个? (2)如何求解向心加速度? 2、引入:本节课我们应用上述公式来对几个实际问题进行分析。 二、新课教学 (一)用投影片出示本节课的学习目标: 1、知道向心力是物体沿半径方向所受的合外力提供的。 2、知道向心力、向心加速度的公式也适用于变速圆周运动。 3、会在具体问题中分析向心力的来源,并进行有关计算。 (二)学习目标完成过程: 1:关于向心力的来源。 (1)介绍:分析和解决匀速圆周运动的问题,首先是要把向心力的来源搞清楚。 2:说明: a:向心力是按效果命名的力; b:任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度,它就是物体所受的向心力; c:不能认为做匀速圆周运动的物体除了受到另外物体的作用外,还要另外受到向心力。 3.简介运用向心力公式的解题步骤: (1)明确研究对象,确定它在哪个平面内做圆周运动,找到圆心和半径。 (2)确定研究对象在某个位置所处的状态,进行具体的受力分析,分析哪些力提供了向心力。 (3)建立以向心方向为正方向的坐标,据向心力共式列方程。 (4)解方程,对结果进行必要的讨论。 4、实例1:火车转弯 (1)介绍:火车在平直轨道上匀速行驶时,所受的合力等于0,那么当火车转弯时,我们说它做圆周运动,那么是什么力提供火车的向心力呢? (2)放录像、火车转弯的情景 (3)用cai课件分析内外轨等高时向心力的来源。 a:此时火车车轮受三个力:重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。 b:外轨对轮缘的弹力提供向心力。 c:由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的,且由于火车质量很大,故轮缘和外轨间的相互作用力很大,易损害铁轨。 (4)介绍实际的弯道处的情况。 a:用录像资料展示实际的转弯处 外轨略高于内轨。 b:用cai课件展示此时火车的受力情况,并说明此时火车的支持力fn的方向不再是竖直的,而是斜向弯道的内侧。 c:进一步用cai课件展示此时火车的受力示意图,并分析得到:此时支持里与重力的合力提供火车转弯所需的向心力。 d:强调说明:转弯处要选择内外轨适当的高度差,使转弯时所需的向心力完全由重力g和支持里fn来提供 这样外轨就不受轮缘的挤压了。 5、实例2:汽车过拱桥的问题 (1)放录像 展示汽车过拱桥的物理情景(2)用cai课件模拟:并出示文字说明,汽车在拱桥上以速度v前进,桥面的圆弧半径为r,求汽车过桥的最高点时对桥面的压力?
(3)a:选汽车为研究对象 b:对汽车进行受力分析:受到重力和桥对车的支持力 c:上述两个力的合力提供向心力、且向心力方向向下 d:建立关系式: e:又因支持力与压力是一对作用力与反作用力,所以 且 (4)说明:上述过程中汽车做的不是匀速圆周运动,我们仍使用了匀速圆周运动的公式,原因是向心力和向心加速度的公式对于变速圆周运动同样适用。 三、巩固训练 1、学生解答课后“思考与讨论” (1)学生先讨论,得到分析结论 (2)cai课件进行模拟,加深印象2、如图所示,自行车和人的总质量为m,在一水平地面运动,若自行车以速度v转过半径为r的弯道,求:(1)自行车的倾角为多大? (2)自行车所受地面的摩擦力为我大? 四、小结 1:物体除受到各个作用力外,还受一个向心力吗? 2:用向心力公式求解有关问题时的解题步骤如何? 3:对于火车转弯时,向心力由什么提供? 4:汽车通过凹形或凸形拱桥时对桥的压力与重力的关系如何? 五:作业 课本p97练习六六:板书设计
旧书不厌百回读,熟读精思子自知。快回答为大家分享的6篇高中物理圆周运动教案设计就到这里了,希望在匀速圆周运动的写作方面给予您相应的帮助。
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