高中物理《生活中的圆周运动1》优质课教案、教学设计

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高中物理 5.8《生活中的圆周运动》教案1 新人教版版必修2

高中物理 5.8《生活中的圆周运动》教案1 新人教版版必修2

四、课堂小结 五、作业: 附:板书设计
教学后记:
主备人:
高 考 资 源 网 ( w w w
b:课件展示此时火车的受力示意图,分析得到:支持力与重力的合力提供 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 和支持力 FN 来提供 这样外轨就不受轮 缘的挤压了。 实例 2:汽车过拱桥的问题 (1)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? (2)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:
Q2 F向 G F1 m r V2 所以 F压 G m r
F1 G m
V2 r
e:又因支持力与压力是一对作用力与反作用力, 且 F压 G
(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、当堂反馈
二次备课
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。 新课讲解 (一)用投影片出示本节课的学习目标,师引导学生完成下列讨论 1.关于向心力的来源。分析匀速圆周运动,首先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。 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) 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:实际的转弯处 外轨略高于内轨。

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。

高中物理《圆周运动》教学设计(优秀7篇)

高中物理《圆周运动》教学设计(优秀7篇)

高中物理《圆周运动》教学设计(优秀7篇)圆周运动教案篇一一、教学任务分析本节课的教学内容是上海市二期课改新教材,即上海科学技术出版社出版的《物理》(修订本)高中一年级第一学期第五章《A、圆周运动快慢的描述》部分,本节课是高一必修内容。

学生虽然已经初步学习了有关运动的知识,但如何研究圆周运动的特征是新的学习内容。

圆周运动的定义,及描述圆周运动的线速度、角速度的知识在本章中具有重要的地位。

本节课的教学既要着重让学生理解波速、波长、频率的关系,又要让学生对波形图有初步的认识,并在学习的过程中让学生体验观察法、比较法等在物理学习中的作用,从而培养学生多方面的能力。

二、教学目标:1、知识与技能:(1)、理解匀速圆周运动。

(2)、理解匀速圆周运动中的线速度和角速度。

(3)、能够运用匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题的能力。

2、过程与方法:(1)、通过对两种运动的比较学习,使学生能运用对比方法研究问题。

(2)、通过对描述匀速圆周运动的物理量的学习,使学生了解、体会研究问题要从多个的侧面考虑。

(3)、通过对线速度、角速度的关系探究使学生体验获得知识的过程,并感悟科学探究法在物理学习中的作用。

3、情感、态度与价值观:(1)、通过录像使学生对“物理来自生活”形成深刻印象。

(2)、通过对手表指针的运动的观察、探索并得到线速度、角速度的定义式及关系使学生正确认识物理学是一门实验科学。

(3)、通过对内容的观察让学生树立学以致用的价值观,并增强对物理学的好感。

通过合作学习,加强学生之间的协作关系和团队精神。

三、教学重点和难点教学重点:1、线速度、角速度的概念和计算。

2、什么是匀速圆周运动教学难点:要学生理解从不同角度比较快慢可能得出相反的结论。

对匀速圆周运动是变速运动的理解。

四、教具准备高中物理圆周运动教案篇二(一)知识与技能1、理解线速度、角速度、转速、周期等概念,会对它们进行定量的计算。

2、知道线速度与角速度的定义,知道线速度与周期,角速度与周期的关系。

生活中的圆周运动(第1课时)教学设计高一下学期物理人教版

生活中的圆周运动(第1课时)教学设计高一下学期物理人教版

4、弯道处使外轨略高于内轨火车转弯时铁轨对火车的支持力 FN的方向不再是竖直的,而是斜向弯道的内侧,它与重力 G 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间的挤压。

向心力是水平的思考讨论:轨道对轮缘无挤压,此时火车的速度为多大?在修筑铁路时,要根据弯道的半径和规定的行驶速度,适当选择内外轨的高度差,使转弯时所需的向心力几乎完全由重力 G 和支持力 FN 的合力来提供。

F合=mg tanθ火车转弯时所需的向心力Fn = mv2/r思考讨论:若火车的速度大于或小于这个值时,轨道对轮缘有挤压吗?火车向外侧运动做离心运动,轮缘受到外轨向内的弹力。

火车向内侧运动做向心运动,轮缘受到内轨向外的弹力。

针对练习1、火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动,当火车速度提高时会使轨道的外轨受损。

为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题,你认为以下措施可行的是()A.适当增高内轨B.适当降低外轨C.减小弯道半径D.增大弯道半径典型例题:火车以半径R= 900 m转弯,火车质量为8×105kg ,速度为30m/s,火车轨距l=1.4 m,要使火车通过弯道时仅受重力与轨道的支持力,轨道应该垫的高度h?二、汽车过拱形桥1、汽车过拱形桥汽车通过拱形桥质量为m的汽车在拱形桥上以速度 v 前进,设桥面的圆弧半径为 r 我们来分析汽车通过桥的最高点时对桥的压力。

它们的合力就是使汽车做圆周运动的向心力 F,向心加速度的方向竖直向下。

F = mg - FN当汽车通过桥的最高点时,根据牛顿第二定律 F =ma,因为 F = mv2/r 所以 mg - FN = mv2/r,FN = mg - mv2/r, 由牛顿第三定律:FN′ = mg - mv2/r 即:汽车对桥的压力FN′与桥对汽车的支持力 FN 是一对作用力和反作用力,大小相等。

所以压力的大小为FN′= mg-mv2/r< mg 即:汽车处于失重现象而且汽车的速度越大,汽车对桥的压力越小。

《生活中的圆周运动(第一课时)》教案

《生活中的圆周运动(第一课时)》教案

《生活中的圆周运动(第一课时)》教案教学目标:知识与技能:1、引导学生应用牛顿第二定律和有关向心力知识分析实例,使学生掌握应用向心力知识2、分析两类圆周运动模型(竖直面内仅要求最高点和最底点)。

过程和方法:锻炼学生观察、分析、抽象、建模的解决实际问题的思路和方法。

情感、态度和价值观:1、培养学生的应用实践能力和思维创新意识2、运用生活中的几个事例,激发学生的学习兴趣、求知欲和探索动机3、通过对实例的分析,建立具体问题具体分析的科学观念。

教学重点:用向心力知识分析解释关于向心力应用的实例。

教学难点:用向心力知识分析解释关于向心力应用的实例教学手段:综合运用演示实验、多媒体课件等教学手段。

教学方法:启发式问题探索教学方法。

教学过程:一、引入新课请同学观察图片引出本节课内容:水平面内的圆周运动和竖直面内的圆周运动(仅限最高点和最底点)向心力的应用。

二、水平面内的圆周运动分析(观看图片)提出问题引导学生注意观察火车转弯时铁轨弯道的特点。

〈火车转弯铁轨倾斜〉(一) 火车在水平弯道上的分析1、[火车车轮介绍] (以图片方式展示车轮和铁轨)车轮有突出的轮缘2、[火车转弯特点]火车转弯是一段圆周运动。

圆周轨道为弯道所在的水平轨道平面。

(以图片方式展示火车转弯的圆周运动轨道)3、[受力分析,确定向心力来源](以图片方式展示火车转弯时的受力情况)分析火车的受力情况,确定其向心力由外轨对外侧车轮的轮缘的弹力提供。

4、[平直弯道的弊端分析]向心力由铁轨和车轮轮缘的相互挤压作用产生的弹力提供,由于火车质量大,速度快,由公式F向=mv2/r,向心力很大,对火车和铁轨损害很大。

(二) 倾斜弯道分析:1、[火车转弯特点](以图片展示火车转弯情景)分析火车在倾斜弯道上(外轨略高于内轨)转弯的运动特点,火车转弯是一段圆周运动。

2、[受力分析,确定向心力来源](以图片方式展示火车在倾斜弯道上转弯时的受力情况。

)分析火车的受力情况,确定其向心力来源。

高中物理《生活中的圆周运动》优质课教案、教学设计

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。

生活中的圆周运动教学设计优质课教案

生活中的圆周运动教学设计优质课教案

生活中的圆周运动教学设计优质课教案一、教学目标:1. 知识目标:1)掌握圆周运动的定义及其相关概念;2)能够运用角度和弧度衡量角度大小;3)了解圆周运动的等速运动和变速运动,以及它们的应用。

2. 能力目标:1)能够观察和研究物体的圆周运动;2)能够运用所学知识解决有关环绕运动的问题。

3. 情感目标:1)培养学生对数学知识的兴趣和爱好;2)启发学生对物理现象的探究和思考。

二、教学内容:圆周运动的概念和相关概念、角度和弧度的衡量、等速圆周运动和变速圆周运动的应用。

三、教学过程:一、引入1. 介绍圆周运动,引发学生对圆周运动的好奇心;2. 展示一些实际生活中的圆周运动,比如地球绕太阳运动等;3. 学生讨论探究,了解圆周运动的基本情况。

二、知识讲解1. 圆周运动的定义及其相关概念2. 角度和弧度的衡量3. 等速圆周运动和变速圆周运动三、讨论/练习1. 学生观察图片或视频,理解和探究圆周运动的特点;2. 学生尝试练习角度的计算和弧度的计算;3. 学生思考等速圆周运动和变速圆周运动的区别以及它们的应用。

四、课堂小结1. 总结本节课所学知识;2. 强调所学知识的应用;3. 鼓励学生继续探究和研究圆周运动的相关问题。

四、板书设计圆周运动角度和弧度等速圆周运动和变速圆周运动五、课后作业1. 完成课本相关习题;2. 在生活中寻找并记录圆周运动的实例;3. 思考以圆周运动为基础的实际问题,并尝试解决。

六、教学反思通过本节课的教学,学生对圆周运动有了更深入的了解,加强了对圆周运动的感性认识。

同时,通过课堂讨论和练习,学生还加强了对角度和弧度的计算和应用。

为了更好地帮助学生掌握圆周运动的知识,我们可以增加一些实践环节,让学生手动模拟圆周运动,从而更好地理解和掌握圆周运动的特点。

此外,我们还应该注重提高学生的独立思考和解决问题的能力,从而激发学生对数学和物理的兴趣和爱好。

七、教学活动设计1. 导入活动首先,我将介绍圆周运动的概念,并引导学生分享一些实际生活中的圆周运动现象。

生活中的圆周运动导学案公开课教案教学设计

生活中的圆周运动导学案公开课教案教学设计

生活中的圆周运动导学案公开课教案教学设计第一章:生活中的圆周运动简介1.1 教学目标:了解圆周运动的概念及其在生活中的应用。

认识圆周运动的特点和基本原理。

1.2 教学内容:圆周运动的概念:圆周运动的定义及其特点。

生活中的圆周运动实例:自行车轮子、旋转门、摩天轮等。

圆周运动的应用:生活中的圆形物品和机械装置。

1.3 教学方法:采用问题导入法,引导学生思考生活中的圆周运动实例。

通过实物展示或图片展示,让学生直观地了解圆周运动的特点。

利用动画或视频资料,展示圆周运动的应用场景。

1.4 教学活动:让学生举例说明生活中的圆周运动,并进行展示。

引导学生观察和分析圆周运动的特点和原理。

组织学生进行小组讨论,探讨圆周运动在生活中的应用。

第二章:圆周运动的基本原理2.1 教学目标:理解圆周运动的基本原理,包括向心力和角速度。

掌握圆周运动的计算方法,如线速度和角速度的计算。

2.2 教学内容:向心力:向心力的概念及其作用。

角速度:角速度的概念及其计算方法。

线速度:线速度的概念及其与角速度的关系。

2.3 教学方法:采用讲解法,向学生讲解圆周运动的基本原理。

通过示例和计算练习,让学生理解和掌握圆周运动的计算方法。

2.4 教学活动:向学生讲解圆周运动的基本原理,包括向心力和角速度的概念。

进行角速度和线速度的计算练习,让学生巩固计算方法。

组织学生进行小组讨论,探讨圆周运动计算在实际问题中的应用。

第三章:自行车轮子的圆周运动3.1 教学目标:了解自行车轮子的结构和工作原理。

分析自行车轮子的圆周运动特点及其对骑行的影响。

3.2 教学内容:自行车轮子的结构:轮子各部分的名称和作用。

自行车轮子的圆周运动特点:线速度、角速度和向心力的计算。

自行车轮子圆周运动对骑行的影响:速度、稳定性和省力性。

3.3 教学方法:采用实物展示法,让学生直观地了解自行车轮子的结构。

利用计算练习,分析自行车轮子的圆周运动特点。

进行骑行体验活动,让学生感受自行车轮子圆周运动对骑行的影响。

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物理必修2 生活中的圆周运动(教学设计)
一教学目标
1. 知识与技能目标
(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。

(3))了解航天器中的失重现象。

2. 过程与方法目标
(1))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。

(2))通过对几个圆周运动的事例分析,掌握用牛顿第二定律分
析向心力的方法。

(3))能从日常生活中发现与圆周运动有关的知识,并能用所学
知识去解决发现的问题。

3. 情感态度与价值观目标
(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。

(2))体会圆周运动的奥妙,培养学生学习物理知识的求知欲。

教学过程课前预习
看书第六节内容,完成同步学案预习“课前自主梳理”;
生活中的圆周运动是多种多样的,大家都知道圆周运动需要向心
R mv
2
力,你能谈谈对向心力的认识吗?
课堂学习
【小组学习】
一、问题 1——汽车拐弯(水平面内的圆周运动)
1. 汽车做圆周运动需要的向心力是什么力来提供的?
2. 如果要让汽车安全拐弯需要满足怎样的关系? ( 即动力学方程)
3. 汽车没能安全拐弯的原因是什么?
4. 那在怎样的情况下汽车恰好能安全拐弯呢?
5. umg 0 , 并指明 v 0 为临界速度。

那么, 在不改变汽车行驶速度的情况下,要让汽车安全拐弯,我们可以怎么办?
6. 刚才我们根据摩擦力提供向心力分析了汽车拐弯的安全问题, 有没有办法让其他力来提供向心力呢?
实例 1——火车拐弯(水平面内的圆周运动) 你
可有仔细观察过火车车轮与铁轨的构造吗?
如果铁路弯道是水平的,那么火车拐弯时将会出现什么情况?
火车质量大,速度也大,因此所需的向心力大。

外轨长期受到强烈挤压就会损坏。

你能想办法改进一下吗?
4.现实中, 铁路建造完工后, 倾斜角 θ 和转弯半径 R 就已确定, 因此要使外轨不受轮缘的挤压,应该调整火车的行驶速度。

请求出这个速度?那么,火车如果不是按此速度行驶,会怎么样呢?
实例 2——拱形桥( 竖直面内的圆周运动)
1.请看大屏幕,生活中我们经常会看到美丽的拱形桥,而很少见
到凹形桥,那拱形桥有哪些优点呢?
2.设桥面圆弧半径为R,质量为m 的汽车在拱
桥上以速度v 前进(如图),问汽车通过拱桥
最高点时对桥的压力多大?那如果是凹形桥又
会怎样呢?
3.当你骑自行车快速通过凹凸不平的路面时,不知道你有没体会
到过与平路不一样的感觉?
书28 页说一说
实例3——航天器中的失重现象
完成书28 页思考与讨论
实例4,离心运动
1.观察实验思考:①木块受到那些力,什么力提供向心力,若木块质量为m ,距圆心距离为r,做圆周运动的角速度为ω,与圆面间的摩擦因数为μ,为使木块能顺利的做匀速圆周运动应该满足怎样的关系?
②若逐渐增大角速度ω,结果会怎样,为什么?2.
离心运动在生活中有哪些应用?
三、竖直平面内的圆周运动的典型模型
1.做一做:用一根细绳一端拴一个小球,用手提着另一端,如果给
小球一个较小的速度,小球能在竖直平面内能做圆周运动吗?
2.小球要能做完整的圆周运动必须要经过最高点,若过最高点时,
小球的速度为v,分析:在最高点时,我们对小球受力分析如图,小球受到重力、绳的拉力。

可知小球做圆周运动的向心力由重力mg 和拉力F 共同提供:F 向=mg+F,即:mg+F=mv2/r 。

若速度逐渐增大会怎么样,若速度逐渐减小呢?
3.小球通过圆周最高点的所需向心力最小为多少?通过圆周最高点的最小速度是怎样的?
4.杆模型:如图,小球在轻杆的约束下在竖直平面内做匀速圆周运动,小球质量为m,杆长为r,过最高点时,小球的速
度为v,分析:
(1)在最高点时,我们对小球受力分析如图,,杆的弹力FN
有可能是拉力,也可能是支持力。

小球做圆周运动
的向心力由重力和拉力共同提供:F 向=mg+FN,即:mg+F N=mv2/r
或F 向=mg-F N,即:mg-F N=mv2/r
若速度逐渐增大会怎么样,若速度逐渐减小呢?
2.如果是如图所示的单轨模型和双轨模型又怎么样呢?学
(教)后反思:
课后检测
1、如图所示,小物块A 与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起作匀
速圆周运动,则下列关于A 的受力情况说法正确的是()A.受重力、支持力B.受重力、支持力和指向圆
心的摩擦力
C.受重力、支持力、摩擦力和向心力D.受重力、支持
mv 力和与运动方向相同的摩擦力
2、质量为 m 的汽车,以速率 v 通过半径为 r 的凹形桥,在桥面最低 点时汽车对桥面的压力大小是(
) A . mg B . mv 2 C .
r 2 mg - D . mg + r mv 2 r
3、如图所示皮带转动轮,大轮直径是小轮直
径的2 倍,A 是大轮边缘上一点,B 是小轮边
缘上一点,C 是大轮上一点,C 到圆心O1 的
距离等于小轮半径。

转动时皮带不打滑,则A、B 两点的角速度之比ωA:ωB=,B、C 两点向心加速度大小之比a B :a C =。

4.一辆汽车以54km/h 的速率通过一座拱桥的桥顶,
汽车对桥面的压力等于车重的一半,这座拱桥的半
径是m。

若要使汽车过桥顶时对桥面无压力,则汽车过桥顶时的速度大小至少是m/s。

5.如图所示,长为R 的轻质杆(质量不计),一端系一质量为m 的小球(球大小不计),绕杆的另一端O 在竖直平面内做匀速圆周运动,若小球最低点时,杆对球的拉力大小为1.5 mg ,求:
①小球最低点时的线速度大小?②小球通过最高点时,杆
对球的作用力的大小?③小球以多大的线速度运动,通过最
高处时杆对球不施力?。

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