教学设计:生活中的圆周运动

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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。

生活中的圆周运动+教学设计 高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

生活中的圆周运动+教学设计 高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

教学设计课程基本信息学科物理年级高一学期秋季课题生活中的圆周运动教学目标1.能运用供需平衡分析和处理生活中的圆周运动实例。

2. 知道离心运动及其产生条件,了解离心运动的应用与防止。

教学内容教学重点:1.具体问题中能分析向心力来源。

2.理解离心运动的条件。

教学难点:1.从供需平衡对具体圆周运动进行分析。

教学过程【回顾旧知】从第二节的案例“游乐场中的空中飞椅”复习解决匀速圆周运动的解题思路:从供需平衡列式。

强调生活中圆周运动的多样性:可以是非匀速,可以是圆弧。

继续从供需两方面研究其他圆周运动的物体。

【新课教学】一、火车转弯师:在转弯时火车实际在做圆周运动,但转弯处又是火车出事故的多发地。

播放视频:新闻播报西班牙脱轨事故监考与录音指出造成故的原因是超速过弯道,提问:火车转弯多少速度是合理的?展示火车车轮的构造学生讨论探究:火车转弯的特点并进行受力分析确定向心力。

指出此情况下的缺点。

. 师:(设疑引申)那么应该如何解决这一实际问题?观察一下真实铁路转弯,仔细观察可以发现其实铁轨不是一样高。

这样能否减小脱轨风险?[演示实验]“弹珠飞车”模型现象:调整内外轨道水平时,弹珠容易脱轨;外轨高于内轨道时,弹珠不脱轨。

请同学思考原因,画出受力图,加以定性说明.课件展示:火车受的重力和支持力的合力提供向心力,对内外轨都无挤压,这样就达到了保护铁轨的目的.强调说明:向心力是水平的.师:请同学们运用刚才的分析进一步讨论:实际的铁路上如果超速过弯或者慢速过弯,会受到什么力?[交流与讨论]学生结合受力图发表自己的见解,让学生代表画受力图,进行定性分析;如果过弯速度过小,,轮缘会受到内轨向外的挤压力,使指向圆心的合外力变小,重新满足供需平衡;如果过弯速度过大,则需要的向心力变大,轮缘会受到外轨向内的挤压力。

使指向圆心的合外力变大,重新满足供需平衡。

换到水平面上汽车转弯,受力分析,汽车受到重力、支持力、和指向圆心的静摩擦力。

向心力由静摩擦力提供。

生活中的圆周运动教案新人教版必修

生活中的圆周运动教案新人教版必修

生活中的圆周运动教案新人教版必修一、教学目标1. 让学生了解圆周运动的概念及其在生活中的应用。

2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

3. 引导学生关注生活中的圆周运动现象,提高学生的观察和思考能力。

二、教学内容1. 圆周运动的概念及其特点2. 生活中的圆周运动实例分析3. 圆周运动的物理原理三、教学重点与难点1. 重点:圆周运动的概念及其在生活中的应用。

2. 难点:圆周运动的物理原理的理解和应用。

四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探索圆周运动的特点和原理。

2. 利用生活中的实例,让学生直观地理解圆周运动的概念。

3. 运用小组讨论法,培养学生的合作意识和解决问题的能力。

五、教学过程1. 导入:通过展示生活中常见的圆周运动现象,如车轮运动、旋转门等,引导学生关注圆周运动。

2. 圆周运动的概念及其特点:讲解圆周运动的概念,分析其特点,如速度、加速度、向心力等。

3. 生活中的圆周运动实例分析:分析自行车轮子、摩天轮等实例,让学生理解圆周运动在生活中的应用。

4. 圆周运动的物理原理:讲解圆周运动的物理原理,如向心力、角速度、周期等。

5. 小组讨论:让学生结合生活中的实例,讨论圆周运动的特点和原理。

6. 总结与拓展:总结本节课的主要内容,布置课后作业,鼓励学生观察生活中的圆周运动现象。

教案篇幅有限,这只是一个简要的教学设计。

您可以根据实际教学需要,对教学内容、方法和过程进行调整和补充。

希望对您有所帮助!六、教学评估1. 课后作业:要求学生观察生活中的圆周运动现象,并运用所学的物理原理进行分析和解释。

2. 小组讨论报告:评估学生在小组讨论中的参与程度和提出的观点。

3. 课堂提问:评估学生对圆周运动概念和原理的理解程度。

七、教学资源1. 图片和视频素材:展示生活中的圆周运动现象,如车轮运动、旋转门等。

2. 物理实验器材:用于演示圆周运动的相关实验。

3. 教学PPT:提供直观的视觉效果,帮助学生理解圆周运动的概念和原理。

《生活中的圆周运动》说课稿

《生活中的圆周运动》说课稿

《生活中的圆周运动》说课稿《生活中的圆周运动》说课稿作为一名为他人授业解惑的教育工作者,编写说课稿是必不可少的,说课稿有助于顺利而有效地开展教学活动。

那么你有了解过说课稿吗?下面是小编整理的《生活中的圆周运动》说课稿,欢迎大家分享。

《生活中的圆周运动》说课稿1一、教材分析(一)地位《生活中的圆周运动》这节课是新课标人教版《物理》必修第二册第六章《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。

(二)教材处理教材中的“火车转弯”与“汽车过拱桥”根据学生接受的难易程度,顺序作了对调,并把最后一部分“离心运动”放到下一节课处理。

(三)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。

(四)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。

(五)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。

生活中的圆周运动教案

生活中的圆周运动教案

生活中的圆周运动教案一、教学目标1.了解圆周运动的概念和特点;2.掌握圆周运动的计算方法;3.能够应用圆周运动的知识解决实际问题。

二、教学内容1.圆周运动的概念和特点;2.圆周运动的计算方法;3.圆周运动在生活中的应用。

三、教学重点1.圆周运动的概念和特点;2.圆周运动的计算方法。

四、教学难点圆周运动在生活中的应用。

五、教学方法1.讲授法:通过讲解圆周运动的概念和特点,让学生了解圆周运动的基本知识;2.演示法:通过实际演示圆周运动的计算方法,让学生掌握圆周运动的计算方法;3.实践法:通过实际应用圆周运动的知识解决实际问题,让学生掌握圆周运动的应用能力。

六、教学过程1. 圆周运动的概念和特点1.讲解圆周运动的概念和特点;2.通过实例让学生了解圆周运动的特点。

2. 圆周运动的计算方法1.讲解圆周运动的计算方法;2.通过实例让学生掌握圆周运动的计算方法。

3. 圆周运动在生活中的应用1.介绍圆周运动在生活中的应用;2.通过实际应用圆周运动的知识解决实际问题。

七、教学评价1.学生能够正确理解圆周运动的概念和特点;2.学生能够熟练掌握圆周运动的计算方法;3.学生能够应用圆周运动的知识解决实际问题。

八、教学反思1.教学方法:本次教学采用了讲授法、演示法和实践法相结合的教学方法,使学生能够更好地理解和掌握圆周运动的知识;2.教学内容:本次教学内容较为简单,需要在以后的教学中加强圆周运动在生活中的应用;3.教学效果:本次教学效果良好,学生能够正确理解和掌握圆周运动的知识。

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。

生活中的圆周运动教案

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案2

生活中的圆周运动教案2

生活中的圆周运动教案.doc教案章节一:引言1.1 教学目标:让学生了解圆周运动的概念及其在生活中的应用。

激发学生对圆周运动的兴趣和好奇心。

1.2 教学内容:圆周运动的定义圆周运动的特点生活中的圆周运动实例1.3 教学方法:采用问题引导法,让学生通过观察生活中的实例来发现圆周运动的存在。

使用多媒体演示生活中的圆周运动实例,帮助学生更好地理解。

教案章节二:圆周运动的基本公式2.1 教学目标:让学生掌握圆周运动的基本公式及其含义。

培养学生运用基本公式解决实际问题的能力。

2.2 教学内容:圆周运动的周期公式:T = 2πr/v圆周运动的角速度公式:ω= v/r圆周运动的线速度公式:v = ωr2.3 教学方法:通过实例分析和计算,让学生理解并掌握基本公式。

使用互动教学法,让学生积极参与公式的推导和讨论。

教案章节三:生活中的圆周运动实例分析3.1 教学目标:让学生了解生活中常见的圆周运动实例,并分析其运动特点。

培养学生运用圆周运动知识解决实际问题的能力。

3.2 教学内容:自行车轮子的运动旋转门的开关摩天轮的运动3.3 教学方法:观察生活中的圆周运动实例,让学生分析其运动特点和应用的圆周运动公式。

使用小组讨论法,让学生分享和交流自己的观察和分析结果。

教案章节四:圆周运动的实际应用4.1 教学目标:让学生了解圆周运动在实际中的应用,并学会解决相关问题。

培养学生的实际问题解决能力和创新思维。

4.2 教学内容:自行车刹车系统的应用汽车方向盘的运动旋转式电梯的工作原理4.3 教学方法:让学生通过观察和分析实际应用场景,了解圆周运动在这些应用中的重要作用。

使用项目研究法,让学生分组进行实际应用场景的调查和研究,并提出解决实际问题的方案。

教案章节五:总结与评价5.1 教学目标:让学生回顾和总结所学的圆周运动知识及其在生活中的应用。

培养学生的总结能力和评价能力。

5.2 教学内容:学生对圆周运动的理解和应用进行自我总结和评价。

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5.7 生活中圆周运动教案静海一中袁晶晶一、教学目标(一)知识与技能1.会在具体问题中分析向心力的来源,进一步认识和理解向心力是效果力,可以是物体所受其中一个力,可以是几个力的合力,也可以是其中一个力沿某一方向的分力。

2.运用圆周运动所学习和归纳的规律去分析、处理实际生活中的具体问题。

(二)过程与方法1.通过对火车在弯道处作匀速圆周运动的实例分析,从轨道一样高的运动分析、受力分析、磨损介绍,到研究解决磨损的举措,到提出改变轨道高度以达到改变支持力方向,从而是向心力由重力和支持力合力来提供以减少磨损的最终目标,明确这类说圆周运动解决思路,提高学生分析和解决问题的能力。

2.通过对汽车过拱形桥、凹形桥运动实例进行分析,解决为什么现实生活中设计的桥多为拱形桥这一疑惑点。

(三)情感、态度和价值观通过现实生活中圆周运动实例分析,物体做圆周运动的条件是所需要的向心力和实际提供的向心力相等,同时为下一节解决离心运动类问题和水平面、竖直面圆周运动临界条件做铺垫。

二、教学重点与难点【重点】:在具体问题中能找到向心力的来源,并能根据从受力角度和运动学方面找寻供需平衡,从而解决所求问题。

【难点】:1,具体问题中向心力的来源分析,明确向心力是效果力,可以是某一个力,可以是几个力的合2,记住解决圆周运动的“三定”和“一分析”,即确定轨道平面、确定圆心、确定半径和分析向心力,解决实际圆周运动问题。

三、教学过程(一)、创设问题情境,导入新课情景导入:师:同学们,在现实生活中我们都有这样的感受就是乘坐汽车遇到弯道转弯时,其实当汽车转弯时看成汽车做圆周运动,我们乘坐的汽车是安全行驶的,是什么提供了做圆周运动的向心力那?生:轮胎和地面间的摩擦力,且摩擦力是指向圆心的,且汽车做的是水平面的圆周运动。

师:同学们分析的很正确,而且考虑得很周全。

那么假设我们现在坐到了一列火车上,此列火车现在正在转弯,那么火车具体是什么运动形式呢?生:也是圆周运动。

师:带着种种疑问,利用新学习的物理知识:圆周运动,向心加速度,向心力去分析解决生活中圆周运动的具体实例---火车转弯问题。

<设计意图>通过生活中的实例,引起学生对本节知识的高度重视,激发学生学习探索的兴趣。

(二)、授新过程1、〖板书〗铁路的弯道师:一切让我们从长计议,先来分析下:一列火车在平直轨道匀速行驶时,受力是如何的?生:(踊跃发言)受四个力:重力,支持力,牵引力和摩擦力。

师:在解决转弯问题前,为了研究的更加周全让我们先来细致了解下火车的特点,以车轮为重点研究对象,因为它是与轨道直接接触的部位。

师:通过观察课件中展示火车车轮图片及类比生活中有轨道的地方,回答下列问题:火车车轮有什么特点?轮缘有什么作用。

生:火车车轮有突起部分—轮缘;防止火车脱离轨道。

师:仍然是刚才那列火车,匀速运动到转弯处时,如果还是一样高度的轨道条件下,此时火车做什么运动?受力情况如何?生:(踊跃发言)做圆周运动,受重力,支持力,轨道对轮缘的弹力充提供(充当)向心力。

<设计意图>培养学生的自学能力和分析问题的能力。

师:这样的设计有没有什么危害和不足?(学生讨论)生:由于火车质量较大,长时间运行的情况下,外侧轨道对火车轮缘持续作用弹力,长时间会使两种磨损较大,易损坏,不安全。

师:鉴于以上存在的实际问题,应采取怎样的措施进行有效的改进呢?<设计意图>通过学生的思考,突破本节的难点。

生:由于目的在于减少内外轨对于轮缘的挤压,我们可从向心力来源角度入手去分析,重力方向不能改变,试着通过改变支持力去达到减少磨损的目的,两侧轨道高度不一样便可达到这一目的,火车受的重力和支持力的合力提供向心力,圆心在水平面,即火车转弯时做水平面内圆周运动。

师:通过火车在转弯时的受力分析,明确同时注意,如果题目中给出两轨道间距离L 、外轨抬高的高度h ,也可以已知量去表示V 0师:如果火车速度超过θtan gr 会怎样?达不到这个速度又会怎样?生:如果火车速度超过规定的速度,重力和支持力的合力将小于需要的向心力,所差的仍需由外轨对轮缘的弹力来弥补;如果火车的速率小于规定的速度,重力和支持力的合力将大于需要的向心力,超出的则由内轨对内侧车轮轮缘的弹力来平衡。

<师生总结>由火车转弯安全的规定速度入手分析:时:内、外轨道对火车两侧车轮轮缘都无压力。

: 外轨道对车轮轮缘有向内的侧压力。

当车速过大时,火车容易发生脱轨。

: 内轨道对车轮轮缘有向外的侧压力。

<设计意图>通过学生的分析和师生共同总结,理解火车转弯时的速度限制应该限制在什么范围之内,这个速度又与哪些因素有关;火车提速情况下保证乘客安全可行性方案,从而突出火车转弯问题学生们应重点掌握的知识和解题思想。

师:科技是在进步的,火车是会提速的,随着火车的提速,旧的轨道会带来越来越多的不便,因为火车每次经过此段路面时都要减到规定速度,是很不方便的,所以要对轨道进行改造。

对于提速后的火车,我们应该如何改造路面呢?生:可以加大火车做圆周运动的轨道平面半径,也可以加大内外轨的高度差,即抬高外侧轨道,但前者实施起来较困难,所以现实生活中多采取后者。

师:那如何确定内外轨的高度差h 呢?假设提速后火车速度为0v ,铁路弯道的半径是根据地形条件决定的,这里设为r ,是高度差h 应该是多少呢?F=mgtanθ=mv 2/r 0θtan =v gr Lghr v =⇒(学生思考分析,教师巡视答疑) 师:我们知道最好的方式就是由重力与支持力的合力提供向心力,是有θtan 20mg r v m =当路面向圆心一侧倾斜的角度θ不太大时,由于L htg =≈θθsin ,其中L 为轨距,上式变为r v m L h mg 2=,所以可用gr v L h 2=来计算h 值的大小。

【课堂例题】例:一段铁路转弯处,内外轨高度差为h =10cm ,弯道半径为r =625m ,轨距L =1250 mm ,求这段弯道的设计速度v 0是多大?(g =10m/s 2).【小试牛刀】例:在一次汽车拉力赛中,汽车要经过某半径为R 的圆弧形水平轨道,地面对汽车的最大静摩擦力为车重的0.1倍,汽车要想通过该弯道时不发生侧滑,那么汽车的行驶速度不应大于( D ).10g A R .B gR ./10C g R ./10D gR<学生板演><设计意图>提高学生综合应用知识解决实际问题的能力,同时培养学生举一反三的能力。

2、〖板书〗拱形桥<问题引入>生活中我们所在的桥多为拱形桥,很少见到凹形桥?这其中有什么设计理念呢?就我们所学物理知识,今天来一起去探讨和分析解决心中的疑问。

<设计意图>提升学生的感性认识,激发深入探讨研究的兴趣。

师:汽车过拱形桥最高点时飞离地面的原因时什么?生:汽车速度太大。

师:汽车过拱形桥最高点时也需要限制速度,那么,这个速度与哪些因素有关?过最高点时地面的支持力与汽车重力又存在怎样的大小关系?下面,我们在实际生活中汽车过拱形桥和凹形桥的实例中找寻答案。

例:一辆质量m的小轿车,驶过半径R 的一段凸形圆弧桥面,重力加速度g .求:汽车以速度V 通过桥面最高点时,对桥面压力是多大?当汽车速度哦是多少时,汽车对桥恰没压力? <学生板演>汽车通过拱形桥面最高点时,重力与支持力的合力提供向心力。

由向心力公式有R v m F mg N 2=- 解得桥面的支持力大小为R v m mg F ZN-=<设计意图>培养学生独立分析问题、解决问题的能力,体会成功求知的喜悦、激发学习物理 的兴趣。

<师生总结>当F N =0时,汽车的速度为gR v =,就会发生汽车飞离地面。

<设计意图>理解汽车过拱形桥最高点时的速度与哪些因素有关,知道过最高点时地面的支持力与汽车重力的大小关系。

师:那现在同样的汽车如果过凹形桥有有何特点呢?(学生自主探究,学生代表发言)生:总结出来求解的公式,分析讨论在运动到凹形桥最低点时,向心力是支持力减去重力,从而发现到最低点时,汽车对桥的压力超过自身重力,较容易损坏桥梁。

师:同学们发现汽车运动到拱形桥最高点时,桥所受压力小于汽车重力,而运动到凹形桥最低点时桥所受压力大于小车重力,相比之下就发现为什么现实生活中桥梁多以拱形桥为主了,从防止时间长桥梁受损严重,直接影响行人安全角度考虑。

(师生共同归纳总结)〈设计意图〉进一步强化解决圆周运动的核心思想--注意“供”“需”平衡。

【例】有一质量为800Kg 的小汽车驶上圆弧半径为50m 的拱桥。

(1)汽车到达桥顶时速度为5m/s ,汽车对桥的压力是多大?(2)汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力?【巩固训练】一辆质量m=2.0t 的小轿车,驶过半径R=90m 的一段圆弧形桥面,重力加速度g=10m/s 2。

求:(1)若桥面为凹形,汽车以20m/s 的速度通过桥面最低点时,对桥面压力是多大?(2)若桥面为凸形,汽车以10m/s 的速度通过桥面最高点时,对桥面压力是多大?(3)汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时,对桥面刚好没有压力?(三)课堂小结(1)生活中做圆周运动的条件是满足提供的向心力等于需求的向心力,是解决圆周运动的核心思想,从物体受力情况和运动情况两个角度去分析物体,寻找向心力来源也是本节再次强化训练的问题。

(2)两个实际生活实例分析:火车转弯---明确外轨略高于内轨,达到减少轨道挤压,降低磨损的目的,同时面对火车提速并且以保证乘客安全为最终目的情况下,通过改变轨道半径或者内外轨道倾角实现,但改变倾角更易操作实施。

拱形桥----通过研究新车通过拱形桥、凹形桥的运动情况及受力情况,分析为什么现实生活中拱形桥最普遍,以此达到解决现实生活中圆周运动系列问题的目的。

(四)布置作业:书30页 2.3.4题及导学案四、板书设计八、教学反思:本节课设置了较多的情景,准备了真实事件的图片,希望使物理课堂更贴近生活,使物理知识真正走近学生,据此激发学生的问题意识,拓宽学生的思维空间。

但是,学生主动地发现问题、提出问题和解决问题的情况较少,应进一步培养学生的问题意识。

5.7 生活中的圆周运动一、铁路的弯道1、轨道水平:外轨对车的弹力提供向心力2、外轨略高于内轨,内外轨无弹力时重力和支持力的合力提供向心力,较少车轮和轨道的磨损。

二、拱形桥拱形桥:F N =G -m R2ν凹形桥:F N =G +m R 2ν。

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