《生活中圆周运动》教学设计论文
生活中的圆周运动教学设计
生活中的圆周运动教学设计生活中的圆周运动教学设计（精选5篇）作为一位不辞辛劳的人民教师，常常需要准备教学设计，教学设计一般包括教学目标、教学重难点、教学方法、教学步骤与时间分配等环节。
我们该怎么去写教学设计呢？下面是店铺整理的生活中的圆周运动教学设计（精选5篇），供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。
生活中的圆周运动教学设计1教学目标1、知识与技能(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，它就是圆周运动的物体所受的向心力.会在具体问题中分析向心力的来源。
(2)能理解运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活中的具体实例。
(3)知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动，会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度。
2、过程与方法(1)通过对匀速圆周运动的实例分析，渗透理论联系实际的观点，提高学生分析和解决问题的能力。
(2)通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用，渗透特殊性和一般性之间的辩证关系，提高学生的分析能力。
(3)通过对离心现象的实例分析，提高学生综合应用知识解决问题的能力。
3、情感、态度与价值观(1)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，理解物理与生活的联系，学会用合理、科学的方法处理问题。
(2)通过离心运动的应用和防止的实例分析.使学生明白事物都是一分为二的，要学会用一分为二的观点来看待问题。
(3)养成良好的思维表述习惯和科学的价值观。
教学重难点教学重点：理解向心力是一种效果力;在具体问题中能找到是谁提供向心力的，并结合牛顿运动定律求解有关问题。
教学难点：具体问题中向心力的来源;关于对临界问题的讨论和分析;对变速圆周运动的理解和处理。
教学工具多媒体、板书教学过程新课导入生活中的圆周运动到处可见，如运动物体转弯问题，汽车、火车、飞机、自行车、摩托车的转弯，只要你注意观察，高速公路、赛车的弯道处，都做成外高内低的路面，自行车、摩托车拐弯时都要倾斜车身……你知道这是什么原因吗?一、铁路的弯道1.基本知识(1)火车在弯道上的运动特点火车在弯道上运动时做圆周运动，具有向心加速度，由于其质量巨大，因此需要很大的向心力.(2)转弯处内外轨一样高的缺点如果转弯处内外轨一样高，则由外轨对轮缘的弹力提供向心力，这样铁轨和车轮极易受损.(3)铁路弯道的特点①转弯处外轨略高于内轨.②铁轨对火车的支持力不是竖直向上的，而是斜向弯道内侧.③铁轨对火车的支持力与火车所受重力的合力指向轨道的圆心，它提供了火车以规定速度行驶时的向心力.2.思考判断(1)火车弯道的半径很大，故火车转弯需要的向心力很小.(×)(2)火车转弯时的向心力是车轨与车轮间的挤压提供的.(×)(3)火车通过弯道时具有速度的限制.(√)探究交流除了火车弯道具有内低外高的特点外，你还了解哪些道路具有这样的特点?【提示】有些道路具有外高内低的特点是为了增加车辆做圆周运动的向心力，进而提高了车辆的运动速度，因此一些赛车项目的赛道的弯道要做得外高内低，比如汽车、摩托车、自行车赛道的弯道，高速公路的拐弯处等.二、拱形桥1.基本知识2.思考判断(1)汽车在水平路面上匀速行驶时，对地面的压力等于车重，加速行驶时大于车重.(×)(2)汽车在拱形桥上行驶，速度较小时，对桥面的压力大于车重;速度较大时，对桥面的压力小于车重.(×)(3)汽车过凹形桥底部时，对桥面的压力一定大于车重.(√)探究交流地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面半径等于地球半径，试讨论：地面上有一辆汽车在行驶，地面对它的支持力与汽车的速度有何关系?驾驶员有什么感觉?【提示】根据汽车过凸形桥的原理，地球对它的支持力随v的增大，FN减小.当这时驾驶员与座椅之间的压力为零.他有飞起来的感觉，所以驾驶员有失重的感觉.三、航天器中的失重现象及离心现象1.基本知识(1)航天器在近地轨道的运动①对航天器，在近地轨道可认为地球的万有引力等于其重力，重力充当向心力，满足的关系为②对航天员，由重力和座椅的支持力提供向心力，满足的关系为航天员处于完全失重状态，对座椅压力为零.③航天器内的任何物体之间均没有压力.(2)对失重现象的认识航天器内的任何物体都处于完全失重状态，但并不是物体不受地球引力.正因为受到地球引力的作用才使航天器连同其中的乘员做匀速圆周运动.(3)离心运动①定义：物体沿切线飞出或做逐渐远离圆心的运动.②原因：向心力突然消失或外力不足以提供所需向心力.2.思考判断(1)绕地球做匀速圆周运动的航天器中的宇航员及所有物体均处于完全失重状态.(√)(2)航天器中处于完全失重状态的物体不受重力作用.(×)(3)航天器中处于完全失重状态的物体所受合力为零.(×)探究交流雨天，当你旋转自己的雨伞时，会发现水滴沿着伞的边缘切线飞出(如图所示)，你能说出其中的原因吗?【提示】旋转雨伞时，雨滴也随着运动起来，但伞面上的雨滴受到的力不足以提供其做圆周运动的向心力，雨滴由于惯性要保持其原来的速度方向而沿切线方向飞出.四、火车转弯问题【问题导思】1.火车转弯时，轨道平面是水平面吗?2.火车转弯时，向心力是怎样提供的?3.火车转弯时，速度大小变化，轨道受到的侧向压力大小变化吗?1.轨道分析火车在转弯过程中，运动轨迹是一圆弧，由于火车转弯过程中重心高度不变，故火车轨迹所在的平面是水平面，而不是斜面.火车的向心加速度和向心力均沿水平面指向圆心.2.向心力分析如图所示，火车速度合适时，火车受重力和支持力作用，火车转弯所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供，合力沿水平方向，大小F=mgtan θ.为弯道半径，θ为轨道所在平面与水平面的夹角，v0为转弯处的规定速度).4.轨道压力分析(1)当火车行驶速度v等于规定速度v0时，所需向心力仅由重力和弹力的合力提供，此时火车对内外轨道无挤压作用.(2)当火车行驶速度v与规定速度v0不相等时，火车所需向心力不再仅由重力和弹力的合力提供，此时内外轨道对火车轮缘有挤压作用，具体情况如下：①当火车行驶速度v>v0时，外轨道对轮缘有侧压力.②当火车行驶速度v0时，内轨道对轮缘有侧压力.误区警示汽车、摩托车赛道拐弯处，高速公路转弯处设计成外高内低，也是尽量使车受到的重力和支持力的合力提供向心力，以减小车轮受到地面施加的侧向静摩擦力.例：有一列重为100 t的火车，以72 km/h的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道，轨道半径为400 m.(g取10 m/s2)(1)试计算铁轨受到的侧压力大小;(2)若要使火车以此速率通过弯道，且使铁轨受到的侧压力为零，我们可以适当倾斜路基，试计算路基倾斜角度θ的正切值.【审题指导】(1)问中，外轨对轮缘的侧压力提供火车转弯所需要的向心力.(2)问中，重力和铁轨对火车的支持力的合力提供火车转弯的向心力.【答案】(1)105 N (2)0.1总结解决这类题目首先要明确物体转弯做的是圆周运动，其次要找准物体做圆周运动的平面及圆心，理解向心力的来源是物体所受合力.五、竖直面内的圆周运动【问题导思】1.关于竖直面内的圆周运动，一般只讨论哪两种模型?2.对“绳模型”，质点过最高点的临界条件是什么?3.对“杆模型”，质点过最高点的临界条件是什么?1.绳模型小球在细绳作用下在竖直平面内做圆周运动，小球沿竖直光滑轨道内侧做圆周运动，都是绳模型，如图所示.(1)向心力分析①小球运动到最高点时受向下的重力和向下的绳子拉力(或轨道弹力)作用，由这两个力的合力充当向心力②小球运动到最低点时受向下的重力和向上的绳子拉力(或轨道弹力)作用，由这两个力的合力充当向心力(2)临界条件小球恰好过最高点时，应满足弹可得小球在竖直面内做圆周运动的临界速度(3)最高点受力分析2.杆模型小球被一轻杆拉着在竖直平面内做圆周运动，小球在竖直放置的光滑细管内做圆周运动，都是杆模型，如图所示.(1)向心力分析①小球运动到最高点时受杆(或轨道)的弹力和向下的重力作用，由这两个力的合力充当向心力.若弹力向上：②小球运动到最低点时受向上的杆(或轨道)弹力和向下的重力作用，由这两个力的合力充当向心力(2)临界条件由于杆和管能对小球产生向上的支持力，故小球能在竖直平面内做圆周运动的临界条件是运动到最高点时速度恰好为零.(3)最高点受力分析特别提醒1.绳模型和杆模型中小球做的都是变速圆周运动，在最高点、最低点时由小球竖直方向所受的合力充当向心力.2.绳模型和杆模型在最低点的受力特点是一致的，在最高点杆模型可以提供竖直向上的支持力，而绳模型不能.例：长度为0.5 m的轻杆OA绕O点在竖直平面内做圆周运动，A端连着一个质量m=2 kg的小球.求在下述的两种情况下，通过最高点时小球对杆的作用力的大小和方向.(g取10 m/s2)(1)杆做匀速圆周运动的转速为2.0 r/s;(2)杆做匀速圆周运动的转速为0.5 r/s.【审题指导】(1)球在最高点时，杆对小球的弹力有支撑力和拉力两种可能.(2)要求出球在最高点时，杆恰好无弹力的转速，再进行列式分析.【答案】(1)小球对杆的拉力为138 N，方向竖直向上.(2)小球对杆的压力为10 N，方向竖直向下.六、离心运动【问题导思】1.离心现象的实质是什么?2.物体什么时候才做离心运动?3.离心运动与近心运动有什么区别?1.离心运动的实质离心现象的本质是物体惯性的表现.做圆周运动的物体，由于惯性，总是有沿着圆周切线飞出去的趋向，之所以没有飞出去，是因为受到向心力的作用.从某种意义上说，向心力的作用是不断地把物体从圆周运动的切向方向拉回到圆周上来.2.离心运动的条件做圆周运动的物体，提供向心力的外力突然消失或者合外力不能提供足够大的向心力.3.离心运动、近心运动的判断如图所示，物体做圆周运动是离心运动还是近心运动，由实际提供的向心力Fn与所需向心力的大小关系决定由以上关系进一步分析可知：原来做圆周运动的物体，若速率不变，所受向心力减少或向心力不变，速率变大，物体将做离心运动;若速度大小不变，所受向心力增大或向心力不变，速率减小，物体将做近心运动.误区警示1.物体做离心运动时并不存在“离心力”，“离心力”的说法是因为有的同学把惯性当成了力.2.离心运动并不是沿半径方向向外远离圆心的运动.例：如图所示，高速公路转弯处弯道圆半径R=250 m，汽车轮胎与路面间的动摩擦因数μ=0.25.若路面是水平的，问汽车转弯时不发生侧向滑动(离心现象)所许可的最大速率vm为多大?当超过v时，将会出现什么现象?(g取10 m/s2)【审题指导】(1)明确向心力的来源.(2)理解离心运动产生的原因.【答案】90 km/h 汽车做离心运动或出现翻车七、航天器中的完全失重现象例：如图所示，宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中处于完全失重状态，下列说法正确的是( )A.宇航员仍受重力的作用B.宇航员受力平衡C.宇航员所受重力等于所需的向心力D.宇航员不受重力的作用【答案】AC1.航天器中物体的向心力向心力由物体的重力G和航天器的支持力FN提供，即2.当航天器的速度，此时航天器机器内部物体均处于完全失重状态3任何关闭了发动机又不受阻力的飞行器中，都是一个完全失重的环境.规律总结：物体处于完全失重状态的特征1.物体都具有向下的加速度，加速度大小为g.2.物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力消失，物体间不再相互挤压.3.物体仍受重力作用，并不是重力消失了.4.物体的速度不断变化，物体具有加速度，处于非平衡状态.生活中的圆周运动教学设计2【教材分析】本节是人教版高中《物理》必修2第五章第7节，是《曲线运动》一章的最后一节。
《生活中的圆周运动》教学设计
《生活中的圆周运动》教学设计《《生活中的圆周运动》教学设计》这是优秀的教学设计文章，希望可以对您的学习工作中带来帮助！教材：《普通高中课程标准试验教科书》(人民教育出版社)高中物理必修2课题：第五章曲线运动第7节生活中的圆周运动课型：新授课设计说明：本节课采用“2+1高效教学”模式，按照【课前自主学习】-【导入·明确学习目标】-【自主学习·合作探究】-【课堂展示·评价】-【当堂检测·评价】-【课后练习】六个步骤进行。
自主学习，合作探究是主体，课堂展示是核心，通过展示，引领学生课前自主学习;通过展示，让学生体现自身的价值;通过展示，培养学生通过努力，获得成功的习惯;通过展示，让学生感受学习中的快乐!教材分析：《课程标准》要求学生能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。
这就要求学生首先要知道什么是向心力，明确向心力与向心加速度的关系，然后应用牛顿第二定律列方程。
本课内容是圆周运动有关知识的综合应用，是牛顿第二定律的重要应用之一，学习它有助于了解物理学的特点和研究方法，体会物理学在生活中的应用以及对社会发展的影响，同时也为后续知识的学习打下基础。
教学目标：1.知识与技能(1)知道生活中常见圆周运动，会分析常见圆周运动向心力的来源。
(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。
2.过程与方法(1)让学生体会观察、分析、解决问题的程序和方法。
(2)培养学生比较分析、总结归纳的能力。
3.情感、态度与价值观(1)激发学生学习兴趣，培养学生关心周围事物的习惯。
(2)体会圆周运动的奥妙，培养学生学习物理知识的兴趣。
教学的重点与难点教学重点：分析具体问题中向心力的来源。
设计意图：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，课本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，并且对向心力的来源分析地比较仔细，因此教学中应充分重视这一点。
高中物理《生活中的圆周运动》优质课教案、教学设计
《生活中的圆周运动》教学设计【教学目标】1.知识与技能：（1）通过分析公路和铁路中拐弯中的受力，能找出拐弯问题中向心力的来源，并能熟练应用牛顿第二定律列出向心力的方程。
（2）通过对拱形桥和凹形桥的受力分析，能找出向心力的来源，并能熟练应用牛顿第二定律列出向心力的方程。
（3）通过思考课本28 页“思考与讨论”，体会物理模型的奇妙2.过程与方法：（1）通过对圆周运动的实例分析，渗透渗透理论联系实际的观点，提高分析和解决问题的能力。
（2）通过课前的调查准备，培养学生科学探究的精神，经历观察的过程3.情感态度价值观：（1）通过合作探究，使学生养成与他人合作、交流、反思的习惯，培养与他人共同探究的团队精神。
（2）通过充当小老师，假设自己是工程师等方式体验和分享探究成功的喜悦，对科学探究产生浓厚的兴趣（3）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。
【教学重点】分析具体问题中向心力的来源。
依据：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，课本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，并且对向心力的来源分析地比较仔细，因此教学中应充分重视这一点。
【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。
具体办法：对学生不太熟悉的火车车轮结构等问题借助视频、图片加以说明，使学生更易理解。
【教法分析】（一）教学方法：创设情景法，集体讨论法，多媒体教学法。
（二）教学手段：多媒体辅助教学，主要PowerPoint 演示文稿以及图片，并辅以视频。
【教法分析】（一）学习方法：自主探究法，分析归纳法，总结反思法（二）通过展示图片、视频创设情境，以提问的方式引导学生展开问题的讨论，并归纳总结出结论。
过程中体现“教师为主导，学生为主体”的教育思想。
让学生进入角色充当课堂教学的主体，整堂课由学生完成，帮助学生自觉、生动地进行思维活动。
使学生既学到了知识又掌握了学习方法，既培养了能力又发展了智力。
人教版高中物理《生活中圆周运动》教学设计
人教版高中物理《生活中的圆周运动》教学设计
一、教材分析
教材中，圆周运动是作为曲线运动的一个特例拿出来的，在让学生认识了这种运动之后，进而给出了向心加速度、向心力的概念, 阐明了物体做圆周运动的原因。
《生活中的圆周运动》是一节理论应用课，也是一节实例分析课，通过对生活中圆周运动的分析，引导学生从牛顿运动定律的角度，即力与运动关系的角度去分析圆周运动。
也为后面一章“万有引力与航天”的教学作好思想上的铺垫。
二、学情分析
生活中的圆周运动是常见的，学生对此运动并不陌生，但是，
初中学生不会从力与运动关系的角度去审视圆周运动。
进入高中之后，学生在物理这门学科中学习了有关运动学和动力学的基本理论知识，具备了从力与运动关系的角度去分析圆周运动的能力。
但是困难在于学生对于牛顿运动定律的认识不够深刻；从直线运动到曲线运动有一个较大的难度跨越；学生并不习惯于将理论知识运用到实际观察到的现象中。
这些都对本节课的教学带来了一定的负面影响。
三、教学目标
1.知识与技能目标
（1）能定性分析火车外轨比内轨高的原因。
（2）能定量分析火车过拱形桥最高点和凹形桥最低点的压力问题。
《生活中的圆周运动》教案
《生活中的圆周运动》教案【教学目标】1、知识与能力①在变速圆周运动中，能用向心力和向心加速度的公式求最高点和最低点的向心力和向心加速度。
培养综合应用物理知识解决问题的能力。
②会在具体问题中分析向心力的来源。
③掌握应用牛顿运动定律解决匀速圆周运动问题的一般方法。
2．过程与方法通过向心力的实例分析，体会向心力的来源，并能结合具体情况求出相关的物理量。
关注匀速圆周运动在生活生产中的应用。
3、情感态度与价值观通过解决生活、生产中圆周运动的实际问题，养成仔细观察、善于发现、勤于思考的良好习惯，通过教师的引导，让学生知道超速行车对自己和社会的危害，增强学生的安全意识和法律意识，渗透交通法规。
【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【教学过程】一、引入新课教师活动：复习匀速圆周运动知识点（提问）①描述匀速圆周运动快慢的各个物理量及其相互关系。
②匀速圆周运动的特征？导入新课：学以致用是学习的最终目的，在生活中有很多的圆周运动。
课件展示：赛车转弯、过山车、航天员本节课通过几个具体实例的探讨来深入理解相关知识点并学会应用。
二、新课教学例1: 铁路转弯处的圆弧半径是1435m，内外轨的间距为1.435m规定火车通过这里的速度是72km/h，内外轨的高度差应为多少才能使轨道不受轮缘的挤压？总结：物体在水平面的匀速圆周运动，从力的角度看其特点是合外力的方向一定在水平方向上，由于重力方向在竖直方向，因此物体除了重力外，至少再受到一个力，才有可能使物体产生在水平面匀速圆周运动的向心力．思维拓展极其应用：还有哪些实例和这一模型相同？自行车转弯，高速公路上汽车转弯、特技摩托表演（视频简单演示）等等．一汽车过拱形桥（展示图片拱形桥凸形桥平直桥）通过提问，引导学生进入状态。
问题1：如果汽车在水平路面上匀速行驶或静止时，分析汽车的受力情况？问题2：如果汽车在拱形桥上，以某一速度v通过拱形桥的最高点的时候，桥面受到的压力如何？引导学生分析受力情况，由牛顿第二定律和向心力公式并逐步求得桥面所受压力。
生活中的圆周运动教案
生活中的圆周运动教案.doc教案第一章：圆周运动的基本概念1.1 圆周运动的定义介绍圆周运动的概念，即物体在固定圆周路径上的运动。
强调圆周运动的路径是圆，物体在圆周上的运动是连续的。
1.2 圆周运动的要素介绍圆周运动的半径、线速度、角速度、周期等基本要素。
解释半径是圆心到物体运动位置的距离，线速度是物体在圆周上的速度大小，角速度是物体单位时间内转过的角度，周期是物体完成一次圆周运动所需的时间。
教案第二章：生活中的圆周运动实例2.1 自行车轮子的运动分析自行车轮子的运动特点，强调轮子边缘的线速度和角速度。
解释自行车轮子运动中的向心加速度和向心力。
2.2 旋转门的运动分析旋转门在开启和关闭过程中的圆周运动特点。
探讨旋转门的周期和角速度，以及门轴的固定和转动原理。
教案第三章：圆周运动的物理定律3.1 牛顿第一定律在圆周运动中的应用介绍牛顿第一定律，即物体在没有外力作用下保持静止或匀速直线运动。
解释在圆周运动中，物体需要一个指向圆心的向心力来保持圆周运动。
3.2 向心力和向心加速度介绍向心力的概念，即指向圆心的力，使物体保持在圆周上运动。
解释向心力与物体的质量、线速度和圆周半径之间的关系。
教案第四章：圆周运动的计算4.1 圆周运动的线速度和角速度计算介绍线速度和角速度的计算公式，包括线速度与半径和角速度的关系，角速度与周期和半径的关系。
举例说明如何根据给定的圆周运动参数计算线速度和角速度。
4.2 圆周运动的向心加速度计算介绍向心加速度的计算公式，包括向心加速度与半径和线速度的关系。
举例说明如何根据给定的圆周运动参数计算向心加速度。
教案第五章：生活中的圆周运动应用5.1 旋转木马的运动分析旋转木马的运动特点，强调木马上的乘客在圆周上的运动。
探讨旋转木马的运动中的向心力和向心加速度。
5.2 摩天轮的运动分析摩天轮的运动特点，强调摩天轮上的乘客在圆周上的运动。
解释摩天轮的运动中的周期和角速度，以及乘客所受的向心力和向心加速度。
生活中的圆周运动教学设计与反思
《生活中的圆周运动》教学案例【教学目标】1.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．2.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．教学重难点重点：分析具体问题中向心力的来源．难点：离心运动现象的理解．教学手段Powerpoint演示文稿．教学过程导入新课教师展示生活中的圆周运动实例的图片，引人新课．学生观察思考，逐步进人学习状态．复习问题物体做圆周运动需要向心力的作用，向心力的来源是怎样的呢？学生思考，集体回答．教师生活中有很多物体在做圆周运动，它们的向心力是由哪些力来提供呢？这节课我们结合生活中一些具体的问题来分析向心力的来源问题．板书第八节生活中的圆周运动进行新课一、火车转弯教师展示火车图片．火车沿直线运动的情况学生分析火车车轮的特殊结构．教师提问请根据你了解的以及你刚才从图片中观察到的情况，说一说火车的车轮结构如何，轨道的结构如何．学生思考讨论，分析得出结论：车轮内侧轮缘半径大于车轮半径．轨道将两车轮的轮缘卡在里面．问题1火车在平直的轨道上匀速行驶时，所受的合力如何？学生火车在平直的轨道上匀速行驶时，所受的合力等于零．教师展示火车转弯行使的图片，并提示学生注意观察火车的运动情况．问题2如果轨道是水平的，火车转弯时火车做曲线运动，所受外力怎么样？学生观察思考，讨论分析．个别学生回答轨道水平时，重力和支持力，轨道对轮缘的支持力，以及向后的摩擦力．问题3如果轨道是水平的，火车转弯时，做曲线运动，需要的向心力由哪些力来提供呢学生交流，分析问题个别学生回答应该由火车轮缘所受的向里的支持力（即：轨道时它的侧压力）来提供．问题4大家知道，火车质量很大，行驶速度也不是很小，如此以来，长时间后，轨道会怎么样呢？学生讨论后回答如果靠这种方法获得向心力，轮缘与外轨的相互作用力会很大，长期以来，轨道就会受到损坏．问题5如何来改进，才能够使轨道不容易损坏呢？提示：从分析向心力的来源着手．学生交流，得出结论．设计：使路面向圆心一侧倾斜一个很小的角度，使外轨略高于内轨．在转弯处使外轨略高于内轨，重力和支持力的合力提供了向心力，这样，外轨就不受轮缘的挤压了．教师展示（1）火车转弯时候的图片，提醒学生观察轨道的情况．（2）火车转弯时的受力图，强调轨道支持的方向．板书：火车受力图如图，列方程得出向心力的表达式．教师总结（1）如果在转弯处使外轨道略高于内轨道，火车受力不是竖直的，而是斜向轨道内侧．它与重力的合力指向圆心，成为使火车转弯的向心力．（2）如果根据R和火车行驶速度v适当调整内外轨道的高度差，使转弯时所需要的向心力完全由重力G和支持力FN的合力提供，这样外轨道就不再受轮缘的挤压了．问题6当轨道平面与水平面之间的夹角θ和转弯半径R确定的时候，速度多大时轨道不受挤压？学生讨论求解，得出结果．．问题7如果火车实际行驶的速度大于此速度时，向心力应该由哪些力提供？如果小于此速度又怎么样呢？学生归纳总结，交流讨论，得出结论．教师大家在课余时间可以深入讨论一下，公路转弯处路面的特点．例题1如图所示，半径为R的球壳，内壁光滑，当球壳绕竖直方向的中心轴转动时，一个小物体恰好相对静止在球壳内的P点，OP连线与竖直轴夹角为θ．试问：球壳转动的周期多大？解析小物体受重力mg和球壳支持力N的作用：重力竖直向下，支持力垂直于球壳的内壁指向球心O，它们的合力沿水平方向指向竖直转轴，大小为mgtanθ；小物体在水平面中做圆周运动，圆半径为r=Rsinθ，设球壳转动的角速度为w，则小物体做圆周运动的运动方程为mgtanθ=mw2Rsinθ，得．由，可知球壳转动周期为．点拨（1）相对静止于球壳内P处的小物体做匀速圆周运动的向心力来源于重力mg和球壳对其支持力FN的合力．由力的平行四边形定则可确定其合力与分力间的关系．（2）小物体所受的合外力（即向心力）的方向与向心加速度方向相同，垂直于转轴指向轨道圆心O’而不是指向球壳的球心O．问题讨论使球壳绕竖直方向的中心轴转动的角速度增大或减小，当小物体仍与球壳相对静止时，这一相对静止点P将在球壳内发生怎样的位置变化？试就该题的计算结果加以讨论．二、汽车过拱桥问题1如果汽车在水平路面上匀速行驶或静止时，在竖直方向上受力如何？学生分析得出：重力G和地面的支持力FN，并且二者平衡，如图．教师如果是拱形桥呢？汽车以某一速度通过桥的最高点的时候，桥面受到的压力如何？教师展示汽车通过拱桥的图片，让学生有感性认识．板书二、汽车过拱桥教师引导学生分析受力情况：当汽车在桥面上运动过最高点时，重力G和桥的支持力FN在一条直线上，它们的合力是使汽车做圆周运动的向心力F向．教师展示图，引导学生明确研究对象，分析受力情况，利用牛顿第二定律解决问题．分析过程（1）分析汽车的受力情况；（2）找圆心；（3）确定F合即F向心力的方向；（4）列方程．学生活动列方程，得出结论．汽车对桥面的压力教师提问根据上式，你能够得出什么结论？学生讨论分析，得出结论：1．汽车对桥面的压力FN小于汽车的重力G；．2．汽车行驶的速度越大，汽车对桥面的压力越小．教师试分析如果汽车的速度不断地增大，会有什么现象发生呢．学生分析、讨论交流，个别学生总结．板书1．当速度不断增大的时候，压力会不断减小，当达到时，汽车对桥面完全没有压力，汽车就“飘离”桥面．教师提问如果汽车的速度比这个速度更大呢？汽车会怎么运动呢？提示学生分析，汽车此时受力怎么样？速度方向怎么样？速度和加速度方向如何？学生思考分析，讨论．教师总结并板书：2．汽车以大于或等于v0的速度驶过拱形桥的最高点时，汽车与桥面的相互作用力为零，汽车只受重力，又具有水平方向的速度v，因此汽车将做平抛运动．教师提问如果桥面是凹下去的凹形桥，汽车行驶在最低点时，桥面受到的压力如何呢？学生根据上面分析拱形桥的思路，自己分析汽车通过凹形桥时对桥面的压力，此时压力和汽车的重力比较，谁大？速度变化时，压力怎么变呢？个别学生到黑板上板书：凹形桥上最低点，汽车竖直方向受力如图所示，汽车对桥面的压力教师展示图片，如图，辅导其他学生分析问题．对学生所做的分析和求解过程进行评价．教师前面我们曾经学习过超重和失重现象，那么对两种情况来看，在拱形桥的最高点，和凹形桥的最低点，汽车分别处于哪种状态呢？学生回想前面的知识，回忆超重和失重现象的知识，分析问题．教师引导学生分析问题得出结论：超重和失重现象不只发生在竖直方向运动的物体上．只要有竖直方向的加速度就会有超重、失重现象，而与速度方向无关．教师展示例题2，引导学生明确题意．例题2如图所示，汽车质量为1.5×104kg，以不变的速率先后通过凹形桥和拱形桥，桥面半径为15m，如果桥面承受的最大压力不得超过2．0 × 105N，汽车允许的最大速率是多少？汽车以此速率通过桥面时对桥面的最小压力应该是多少？教师提问汽车在何处受到的支持力大？受力如何？做圆周运动的圆心在哪里？学生认真思考，分析讨论．解在最低点时，汽车受到的支持力大于重力，在最高点时所受的支持力小于重力，所以在计算时应该以最低点为标准计算．（1）在最低点，受力如图，由牛顿第二定律可知∴解得v≤7．07m／s.（2）在最高点时，汽车受支持力最小，为FN2，如图所示，由牛顿第二定律有∴解得FN2＝1.0×105N．教学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、航天器中的失重现象教师提问火车转弯，汽车过拱桥，都属于圆周运动的一部分，我们根据受力以及牛顿定律分析，明确了它们的情况，宇宙飞船也是做曲线运动，可以看成圆周运动的，那么飞船和舱内的宇航员受力情况怎么样呢？展示图片，太空中飞行的宇宙飞船．板书三、航天器中的失重现象学生阅读课本，思考讨论问题1绕地球做匀速圆周运动的飞船中，宇航员是否受力？学生分析受力情况，得出结论．问题2航天员受力：FN=0时，v=？学生回答当FN=0时，速率，此时宇航员处于完全失重状态教师展示录像片，运转中的宇宙飞船，其中宇航员的状态．学生观看录像片，加深对航天员处于完全失重状态情形的认识．四、离心运动教师物体做圆周运动时，如果某一时刻，充当向心力的力突然消失，物体将会怎么样呢？这就是我们下面要学习的离心现象．播放录像片，提示学生，认真观察现象．学生1．观看录像片，观察离心现象，思考其中的规律．2．学生看书，总结规律．板书四、离心运动问题1．什么是离心运动？2．离心运动的应用有哪些？3．离心运动的危害与防止．学生分析总结，个别学生回答．跟踪练习1作业设计补充习题第（l）题．1．向心力是按效果命名的，它可以是重力、弹力或摩擦力，也可以是这些力的合力或分力所提供．2．静摩擦力是由物体的受力情况和运动情况决定的．问题讨论有的同学认为，做圆周运动的物体有沿切线方向飞出的趋势，静摩擦力的方向应该与物体的运动趋势方向相反．你认为他的说法对吗？为什么？跟踪练习2作业设计补充习题第（4）题．点拨①本题虽是竖直平面内的圆周运动，但由题述可知是匀速率的而不是变速率的．②题目所求A对杆的作用力，可通过求解杆对A的反作用力得到答案．③A经越最高点时，杆对A的弹力必沿杆的方向，但它可以给A以向下的拉力，也可以给A 以向上的支持力．在事先不易判断该力是向上还是向下的情况下，可先采用假设法：例如先假设杆向下拉A，若求解结果为正值，说明假设方向正确；求解结果为负值，说明实际的弹力方向与假设方向相反．问题讨论①该题中A球分别以lm／s和4m／s的速度越过最低点时，A对杆的作用力的大小、方向又如何？②上面的杆如果换成绳子，A能不能以lm／s的速率沿圆周经越最高点？A能沿圆周经越最高点的最小速率为多少？③若杆能承受的拉力和压力各有一个最大值，怎样确定球A做匀速圆周运动的速率范围？教师活动对本节内容进行总结．课堂小结学生总结回答1．物体除受到各个作用力外，还受一个向心力吗？2．对于火车转弯时，向心力由什么提供？3．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？4．用向心力公式求解有关问题时的解题步骤如何？（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）根据牛顿第二定律，以及向心力公式列方程．（4）解方程，对结果进行必要的讨论．作业设计1．课本P26第1、2、3、4题．板书设计教学反思1.对于向心力的来源问题是学生学习过程中的难点问题．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．就如何正确认识向心力的来源，我在教学中注意通过多分析实例使学生获得正确认识．同时注意让学生明确：这里的分析和计算所依据的仍是普遍的运动规律—一牛顿第二定律，只是这里的加速度是向心加速度．2.关于向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动，这一问题，只是分析物体在特殊点（该处物体所受合外力全部提供向心力，无切向分力）的向心力和向心加速度．课本分析了汽车（代表物体）通过拱桥（凸形桥和凹形桥）顶点（最高点和最低点）时的力、速度、加速度等问题．汽车通过拱桥的运动过程是变速圆周运动，只分析车过顶点时的情况（这时汽车受的合外力在一条直线上，全部用来提供向心力），教学中没有再扩展分析一般情况下的变速圆周运动的问题，也没有提及切向分力和法向分力，以免增加触度，加重学生负担．3.例题和练习的选择，我主要是围绕课本上两个示例方面选择适当的例子，从水平方向圆周运动（火车转弯类型）和竖直方向的圆周运动（汽车过桥类型）两类问题，使学生通过具体问题，明确向心力的来源问题．有些例题和练习，属于备用的，看课堂时间，以及学生掌握情况而定.。
《生活中的圆周运动》教学设计方案
《生活中的圆周运动》教学设计方案山西省大同市铁一中武丽芳教材分析：《生活中的圆周运动》这节课是人教版普通高中课程标准实验教科书《物理》必修2第五章《曲线运动》中的第七节，也是该章最后一节。
本节是圆周运动的应用课，内容丰富。
教材中的每个例子的选择各有特点，具有代表性：火车的转弯用来分析水平面上的匀速圆周运动；拱形桥和凹形桥用来分析竖直面上的非匀速圆周运动；航天器中的失重现象研究圆周运动中的失重问题；离心运动则研究向心力不足时物体的运动趋势。
教材对向心力的分析比较仔细，目的在于通过具体实例的分析，使学生加深对向心力的理解，正确认识向心力的来源，纠正错误的认识。
教材对几个圆周运动实例的分析，体现着用牛顿第二定律分析向心力及圆周运动的力学问题的基本思路和方法，即先分析物体所受的力，找出向心力，然后根据牛顿第二定律列方程、解方程。
这时牛顿第二定律反映的是向心力和向心加速度的关系。
教材安排：本节内容安排2课时，这是第1课时的教学设计。
主要讲解水平面的匀速圆周运动和竖直面的非匀速圆周运动。
并在原有教材的基础上进行了适当扩展。
学情分析：在学习本节内容之前，学生已经学习了描述圆周运动的运动学物理量（如线速度、角速度、向心加速度等）和向心力等知识，已经掌握了学习本节课必备的物理基础知识。
圆周运动虽然是日常生活中的常见现象，但学生对此并没有深刻的了解，对圆周运动的认识感性的认识多，理性的认识少，不知道如何准确地、全面地分析这一运动现象。
大多数学生对向心力的理解还不够透彻、准确，常常误认为向心力是一种特殊的力，是做圆周运动的物体另外受到的一个力。
学生虽然已经能够熟练地应用牛顿第二定律分析直线运动问题，但应用牛顿第二定律分析圆周运动还是第一次，比较陌生，不习惯，不适应。
另外，高一阶段的学生，其思维习惯中形象思维占的比例还比较大，逻辑思维的能力有待进一步的开发和提高，对于物理学科特定的研究方法和分析方法有了一定的了解，但还不是非常的熟练，有待进一步地提高。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《生活中的圆周运动》教学设计【教学目标】
1、知识与技能：
①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。
②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。
2、过程与方法：
①通过对几个圆周运动的实例分析，掌握牛顿第二定律分析向心力的方法。
②调查公路转弯处或铁路拐弯处的倾斜情况，培养学生运用物理知识解决一些实际问题的能力。
3、情感态度与价值观：
①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。
让学生独立完成一些问题的分析，体验独立解决问题的愉悦。
【教法分析】
这是圆周运动的很实用的一节，也是获取物理学习方法很重要的一节，也是获取物理学习方法很重要的一节，教师要善于利用已有知识让学生自己动手推导出向心力公式和进行正确的受力分析，然后列方程、解方程，进而熟练运用牛顿第二定律解决向心力问题的一般思路与方法。
【学法分析】
学生要熟练掌握受力分析、利用牛顿第二定律解决问题的一般思路与方法，更进一步明确向心力的来源，理解向心力。
是要求学生多动手，多动脑。
【重点、难点】
分析具体问题中向心力的来源，离心现象的理解。
【教学课时】
2课时
【教学媒介及素材】
火车转弯视频、雨伞甩雨滴视频、洗衣机脱水桶转动视频、汽车转弯视频、航天器中的失重现象视频。
【教学过程设计】
ⅰ引入课题
生活中的圆周运动有很多，请同学们思考一下生活中的圆周运动，举一些实例。
（一）铁路的弯道
［提问］标准公路在拐弯处路面有什么特点？对司机有什么好处？答:外侧高，内侧低。
在拐弯时，司机几乎不用转方向盘。
那么火车转弯会是什么情况呢？接着放火车转弯视频。
通过分析火车转弯和汽车转弯情况类似，火车转弯时，具有向心加速度是什么力使它产生向心加速度呢？如果内外轨道一样高，外侧车轮的轮缘挤压外轨，使外轨发生弹性形变，外轨对轮缘的弹
力就是火车转弯时的向心力。
如果在转弯处使外轨略高于内轨，那么铁轨对火车的支持力的方向垂直于轨道指向内侧弯道，它与重力的合力指向圆心，为火车转弯提供了一部分向心力，这就减轻了轮缘与外轨的挤压。
［归纳总结］在修筑铁路时，根据弯道的半径和规定的行驶速度，适当选择内外轨高度差，使转弯时所需的向心力几乎完全由重力和支持力的合力提供。
（二）拱形桥
［创设问题情境］水平路面上行驶的汽车，所受重力、支持力是一对平衡力，但在过拱形桥和凹形桥时，所受重力和支持力是否也是一对平衡力？教师根据创设的问题情境让学生展开讨论。
［分析］如果汽车在水平路面上匀速行驶或静止时，在竖直方向上受重力和地面的支持力，并且二力平衡。
如果是拱形桥，汽车以某一速度通过桥的最高点时，桥面受到的压力如何呢？分析得出，汽车在共性桥的最高点时，对汽车受力分析，向心力由重力和支持力的合力提供，而且重力大于桥对汽车的支持力，而且汽车对桥的压力和桥对汽车的支持力是一对相互作用力，大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
［总结］汽车对桥面的压力小于汽车的重力。
当汽车行驶的速度越大时，汽车对桥面的压力越小。
［置疑］如果桥面是凹下去的凹形桥，汽车行驶在下面时，桥面受到的压力如何呢？
［分析］学生根据上面分析拱形桥的思路，自己分析汽车通过凹形桥时对桥面的压力并得出结论，汽车对桥面的压力大于汽车的重力，
(三)航天器中的失重现象
［创设问题情境］让学生自己阅读课本上思考与讨论的部分，把地球看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径，地面上有一辆汽车，重量是g，地面对汽车有支持力的作用，汽车沿南北方向不断加速。
根据上面的分析，汽车速度越大，地面对它的支持力就越小，会不会出现这样的情况呢？速度大到一定程度时，地面对车的支持力为0？这时驾驶员与座椅的压力是多少？驾驶员躯体各部分之间的压力是多少？他这时可能有什么感觉？
［总结］人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后可近似认为绕地球做匀速圆周运动，此时航天器所受地球的万有引力提供了卫星做圆周运动的向心力。
航天器中的人和物随航天器一起做园中运动，其向心力也是由万有引力提供的，此时万有引力全部用来提供向心力，不对其他物体产生压力，即里面的人和物处于完全失重状态。
（四）离心运动
［提问］物体做圆周运动时，如果某一时刻，向心力突然消失，物体将会怎样呢？那就是我们要学习的离心运动，播放雨伞甩雨滴视频、洗衣机脱水桶转动视频，提高学生认真观察生活中的圆周运动。
让学生带着以下三个问题自己看书，总结规律。
问题一：什么
是离心运动？问题二：离心运动的应用有哪些？问题三：离心运动的危害和防止。
［分析］做圆周运动的物体，由于惯性，总有沿着切线方向飞去的倾向。
但它没有飞去，这是因为向心力在拉着它，使它与圆心的距离保持不变。
一旦向心力突然消失，物体就沿切线方向飞去。
比如我们播放的视频，雨伞转动的时候雨滴还没有飞出，当雨伞停止时雨滴由于惯性而飞出，这是日常生活中我们切身经历的现象。
出了向心力突然消失这种情况外，在合力不足以提供所需要的向心力时，物体虽然不会沿切线飞去，也会逐渐远离圆心。
这里描述的运动叫离心运动，接下来请学生思考一个问题，在什么情况下物体会做近心运动呢？经过讨论让学生自己讨论得出结论：向心力过大时，物体会做近心运动。
【教学反思】
本节课要注重让学生多思考，多练习，培养学生热爱生活，认真观察生活现象的习惯。
让学生自己总结也有利于提高学生自己分析问题解决问题的能力。
在课堂教学中学生参与讨论的积极行特别高，有的同学能举出很合适的例子，比如讲到离心运动时，提问学生生活中的离心运动有哪些时，有的同学举手发言，举到了雨伞的例子，转一转停一停，其他的同学顿时恍然大悟，有的同学提问为什么洗衣机脱水筒不停呢？这样的举例和问题都是高效课堂的保证。
我觉得在以后的教学过程中，不光要让学生体验到视觉的冲击，更要让每一位学生从心里上对物理产生浓厚的兴趣，促使自己不断
不探索、不断去发现，从中学时代培养学生的认识发现能力，希望中国早日出现像爱因斯坦一样伟大的物理学家。
【教学创新】
让学生分组讨论，自己总结结论，然后把不同结论进行比较，让各小组代表进行辩论，从而充分调动学生的学习热情和积极性。
【板书设计】
一、铁路的弯道
适当选择内外轨高度差，使转弯时所需的向心力几乎完全由重力和支持力的合力提供。
二、拱形桥
汽车对桥面的压力小于汽车的重力。
当汽车行驶的速度越大时，汽车对桥面的压力越小。
三、航天器中的失重现象
四、离心运动
离心运动有很多应用，但是离心运动有时也会带来危害。