高中物理必修2教案全册6 (7)
高中物理必修2全册教案

高中物理必修2全册教案
第一课:力和平衡
学习目标:
1. 理解力的概念和种类
2. 掌握物体平衡的条件
3. 能够应用牛顿定律解决实际问题
教学步骤:
1. 引入:通过展示一些物体受力的场景,引起学生对力的思考
2. 讲解力的概念和种类,包括重力、摩擦力、弹力等
3. 介绍物体平衡的条件,如受力平衡和受力不平衡
4. 课堂练习:让学生通过一些实例判断物体是否处于平衡状态
5. 引导学生应用牛顿定律解决实际问题
6. 总结:总结本节课的重点内容,强调物体平衡的重要性
课后作业:
1. 完成课堂练习题
2. 搜索一些实际场景中的力的应用例子,并分析其中的力学原理
评价标准:
1. 能够准确理解力的概念和种类
2. 能够判断物体是否处于平衡状态
3. 能够应用牛顿定律解决实际问题
教学反思:
本节课通过引入实际场景和练习题的方式,引发学生对力和平衡的思考,让学生在实践中掌握相关知识。
同时,注重引导学生应用知识解决实际问题,培养学生的应用能力和创新思维。
2019统编人教版高中物理必修第二册全册教案设计(含课后练习单元测试及答案)

【2019统编版】人教版高中物理必修第二册第五章《抛体运动》全章节备课教案教学设计+课后练习及答案5.1《曲线运动》教学设计教学目标:知识与技能1通过观察,了解曲线运动,知道曲线运动的方向:2掌握物体做曲线运动的条件,明确曲线运动是一种变速运动:3知道速度方向、合力方向及轨迹弯曲情况之间的关系;过程与方法1.体验曲线运动与直线运动的区别2体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化。
情感态度与价值观1.能领略曲线运动的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲:2.通过探究的过程,让学生体会得出结论的科学方法-归纳法:3.理解物体做曲线运动的条件,能运用牛顿运动定律分析曲线运动的条件,掌握速度和合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系,形成曲线运动的物理观念教学重难点:教学重点:1.什么是曲线运动?物体做曲线运动的方向的确定。
2.物体做曲线运动的条件。
教学难点:1.理解曲线运动的变速运动;2.用牛顿第二定律分析物体做曲线运动的条件,能运用曲线运动相关知识解决实际问题。
课前准备:实验用具;PPT课件教学过程:一、自学导入1.曲线运动的速度方向(1)□01曲线的运动称为曲线运动。
(2)做曲线运动的物体,速度的方向在□02不断变化。
(3)如图所示,过曲线上的A、B两点作直线,这条直线叫作曲线的割线。
设想B点逐渐沿曲线向A点移动,这条割线的位置也就不断变化。
当B点非常非常接近A点时,这条割线就叫作曲线在A点的□03切线。
(4)做曲线运动时,质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的□04切线方向。
(5)曲线运动是变速运动①速度是矢量,它既有大小,又有□05方向。
不论速度的大小是否改变,只要速度的□06方向发生改变,就表示速度发生了变化,也就具有了□07加速度。
②在曲线运动中,速度的方向是变化的,所以曲线运动是□08变速运动。
2.物体做曲线运动的条件(1)动力学角度:当物体所受合力的方向与它的速度方向□09不在同一直线上时,物体做曲线运动。
高中物理必修二全册优质精品课精品课件

高中物理必修二全册优质精品课精品课件一、教学内容二、教学目标1. 掌握力学、机械波、电磁波、光和现代物理的基本概念、原理和实验方法。
2. 培养学生的科学思维能力和动手实践能力,提高解决实际问题的能力。
3. 激发学生对物理学科的兴趣,培养探索精神和创新意识。
三、教学难点与重点1. 教学难点:力学中的曲线运动、机械波的产生与传播、电磁波的发射与接收、光的量子性。
2. 教学重点:牛顿运动定律、波动方程、电磁波谱、光电效应。
四、教具与学具准备1. 教具:PPT课件、实验器材(如小车、滑轮、光源、光屏等)。
2. 学具:笔记本、教材、文具、实验报告册。
五、教学过程1. 导入:通过实践情景引入,如播放运动员起跑、飞机起飞等视频,激发学生兴趣,引导学生思考力学原理。
2. 新课导入:讲解教材第一章力学内容,结合PPT课件,使学生理解力的作用和牛顿运动定律。
3. 例题讲解:选取典型例题,如小车受力分析、物体运动轨迹等,详细讲解解题思路和步骤。
4. 随堂练习:布置力学题目,让学生当堂完成,巩固所学知识。
5. 实验教学:组织学生进行力学实验,如测定弹簧常数、滑轮组效率等,培养学生的动手实践能力。
六、板书设计1. 高中物理必修二全册2. 内容:分章节列出重点知识点,如力学、机械波等。
3. 形式:采用思维导图或流程图,简洁明了。
七、作业设计1. 作业题目:(1)计算题:求物体在斜面上的运动时间。
(2)实验题:测定光的折射率。
(3)简答题:简述电磁波谱的组成。
2. 答案:见附录。
八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸:推荐相关书籍、网站和科普视频,鼓励学生在课后进行自主学习,提高物理素养。
重点和难点解析1. 教学难点与重点的设定2. 教具与学具的准备3. 教学过程中的实践情景引入、例题讲解和随堂练习4. 板书设计5. 作业设计6. 课后反思及拓展延伸一、教学难点与重点的设定1. 力学难点:曲线运动的理解,特别是圆周运动和抛体运动的动力学分析。
教科版高中物理必修二全册教学课件

教科版高中物理必修二全册教学课件一、教学内容1. 第一章:运动的描述本章主要介绍了位移、速度、加速度等物理概念,以及它们之间的关系。
通过本章的学习,学生能够理解物体的运动状态,并运用相关物理量进行描述。
2. 第二章:力的作用本章阐述了力的概念、力的计量以及力的作用效果。
学生将学习到如何计算合力,以及力对物体运动状态的影响。
3. 第三章:能量的转化与守恒本章介绍了能量的分类、能量的转化和守恒定律。
学生将能够理解不同形式的能量之间的转化,并应用能量守恒定律解决实际问题。
4. 第四章:动量与冲量本章主要讲述动量和冲量的概念,以及它们在碰撞和爆炸现象中的应用。
通过本章的学习,学生将掌握动量守恒定律。
5. 第五章:机械能守恒定律本章介绍了机械能的概念以及机械能守恒定律。
学生将学会如何判断机械能的转化,并运用机械能守恒定律解决机械能问题。
6. 第六章:简谐振动本章阐述了简谐振动的概念、特点以及振动方程。
学生将能够分析简谐振动的特点,并应用振动方程解决实际问题。
7. 第七章:波动与光学本章主要介绍波动和光学的相关知识,包括波的传播、干涉、衍射以及光的折射和全反射。
通过本章的学习,学生将掌握波动和光学的基本原理。
8. 第八章:电磁感应本章讲述了电磁感应现象及其应用,包括法拉第电磁感应定律和感应电流的条件。
学生将学会分析电磁感应现象,并应用相关知识解决实际问题。
二、教学目标1. 理解并掌握物理概念和规律,能够运用它们解决实际问题。
2. 培养学生的实验操作能力,提高观察和分析问题的能力。
3. 培养学生的团队合作精神,提高沟通和表达的能力。
三、教学难点与重点重点:物理概念和规律的理解和运用。
难点:物理概念和规律的推导和证明。
四、教具与学具准备教具:黑板、粉笔、多媒体教学设备、实验器材。
学具:教科书、笔记本、实验报告册、作业本。
五、教学过程1. 实践情景引入:通过实验或生活实例,引导学生关注物理现象,激发学习兴趣。
2. 概念讲解:讲解教科书中的基本概念和物理规律,引导学生理解和掌握。
教科版高中物理必修2全册教学课件汇总

教科版高中物理必修2全册教学课件汇总一、教学内容本课件基于教科版高中物理必修2全册,详细内容包括:1. 力学:第3章牛顿运动定律,第4章曲线运动,第5章万有引力与航天。
2. 热学:第6章功与能量,第7章能量守恒与能源。
二、教学目标1. 理解并掌握牛顿运动定律、曲线运动、万有引力等力学基本概念和原理。
2. 了解功与能量、能量守恒等热学基本知识,培养学生的能源意识。
3. 提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点1. 教学难点:曲线运动、万有引力、能量守恒等概念的理解。
2. 教学重点:牛顿运动定律的应用、功与能量的关系、能量守恒定律。
四、教具与学具准备1. 教具:课件、黑板、粉笔、模型、实验器材等。
2. 学具:课本、笔记本、练习册、文具等。
五、教学过程1. 导入:通过生活实例或实验,引入本节课的主题。
例如:在讲曲线运动时,可以通过投掷实心球的实验,让学生观察实心球的运动轨迹。
2. 知识讲解:详细讲解本节课的基本概念、原理和公式。
例如:在讲解牛顿第一定律时,介绍惯性、力的概念,并通过实验验证。
3. 例题讲解:结合实际例题,分析解题思路和方法。
例如:在讲解万有引力定律时,通过计算地球与月球之间的引力,让学生理解万有引力定律的应用。
4. 随堂练习:让学生进行课堂练习,巩固所学知识。
例如:在讲能量守恒时,设计一道有关能量转换的练习题,让学生现场解答。
6. 互动提问:鼓励学生提问,解答学生的疑问。
六、板书设计1. 清晰地标出本节课的主题,如“牛顿运动定律”、“曲线运动”等。
2. 目录:列出本节课的主要内容,方便学生查找。
3. 重点:用不同颜色的粉笔标出重点知识,如公式、定律等。
4. 解题步骤:展示例题的解题过程,便于学生理解。
七、作业设计1. 作业题目:(1)计算一道有关牛顿运动定律的题目。
(2)分析一种曲线运动的实例,并画出运动轨迹。
(3)探讨能量守恒在日常生活中的应用。
2. 答案:(1)答案包括:已知条件、解题步骤、最终结果。
高中物理必修二教案(优秀4篇)

高中物理必修二教案(优秀4篇)高中物理必修二教案篇一教学目标1、知识与技能(1)知道平抛运动的特点是初速度方向水平,只有竖直方向受重力作用,运动轨迹是抛物线;(2)知道平抛运动形成的条件;(3)理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g;(4)会用平抛运动规律解答有关问题。
2、过程与方法(1)在知识教学中应同时进行科学研究过程教育,本节课以研究平抛物体运动规律为中心所展开的课堂教学,应突出一条研究物理科学的一般思想方法的主线:观察现象→初步分析→猜测实验研究→得出规律→重复实验→鉴别结论→追求统一。
(2)利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动,渗透物理学“化曲为直”“化繁为简”的方法及“等效代换”正交分解”的思想方法;(3)在实验教学中,进行控制的思想方法的教育:从实验的设计、装置、操作到数据处理,所有环节都应进行多方面实验思想的教育,“实验的精髓在于控制”的思想,在乎抛物体实验中非常突出。
如装置中斜槽末端应保持水平的控制;木板要竖直放置的控制;操作上强调小球每次都从斜槽同一高度处由静止开始释放的控制;在测量小球位置时对实验误差的控制等。
3、情感、态度与价值观(1)通过重复多次实验,进行共性分析、归纳分类,达到鉴别结论的教育目的,同时还能进行理论联系实际的教育。
(2)在理解平抛物体运动规律是受恒力的匀变速曲线运动时应注意到“力与物体运动的关系”。
这方面的问题,我国东汉的王充(公元27~97年)历尽心血三十年写成《论衡》一书,全书三十卷八十五篇约三十万字,已有精辟论述,以此渗透爱国主义教育和刻苦学习、勤奋工作精神的美德教育。
教学重难点1、教学重点:平抛运动的特点和规律;学习和借鉴本节课的研究方法。
2、教学难点:平抛运动的规律。
教学工具多媒体、板书教学过程一、实验目的1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹。
2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。
3.根据平抛运动的轨迹求其初速度。
二、实验原理1.利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹。
新课标人教版高一物理必修二 word版全册教案 学案 教参 超级经典高中师生必备
新课标人教版高一物理必修二全册教案学案教参超级经典高中师生必备第五章曲线运动第1节曲线运动1.知道什么是曲线运动,会确定曲线运动速度的方向。
2.知道曲线运动是变速运动。
3.理解什么是合运动、分运动。
4.掌握运动的合成与分解的方法。
5.知道物体做曲线运动的条件。
[读教材·填要点]1.曲线运动的位移(1)建立坐标系:研究物体在平面内做曲线运动时,需要建立平面直角坐标系。
(2)位移的分解:如图5-1-1所示,物体从O点运动到A点,位移大小为l,与x轴夹角为α,则在x方向的分位移为x A=l cos α,在y方向的分位移为y A=l sin_α。
图5-1-1 2.曲线运动的速度(1)速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向。
(2)速度的描述:①分速度:用两个互相垂直的方向的分矢量表示速度,这两个分矢量叫做分速度。
②速度的分解:如图5-1-2所示,物体沿曲线运动到A点,速度大小为v,与x轴夹角为θ,则在x方向的分速度为v x=v cos_θ,在y方向的分速度为v y=v sin_θ。
图5-1-2 [关键一点]做曲线运动的物体,其速度方向一定是变化的,故曲线运动一定是变速运动。
3.运动描述的实例(1)实验过程:在一端封闭、长约1 m 的玻璃管内注满清水,水中放一个用红蜡块做成的小圆柱体,将玻璃管口塞紧。
然后将玻璃管倒置,在蜡块上升的同时,将玻璃管紧贴黑板沿水平方向向右匀速移动,如图5-1-3所示。
(2)实验现象: 图5-1-3蜡块既向上做匀速运动,又随玻璃管向右做匀速运动,在黑板的背景前我们看出蜡块是向右上方运动的。
(3)实验分析:以蜡块的出发点为坐标原点,水平向右和竖直向上分别为x 轴和y轴的正方向,建立如图5-1-4所示直角坐标系,设蜡块向右、向上的速度大小分别为v x 、v y 。
图5-1-4(4)蜡块的位置:经时间t ,蜡块的位置坐标为:x =v x t ,y =v y t 。
高中物理必修二全册优质精品课课件
高中物理必修二全册优质精品课课件一、教学内容二、教学目标1. 掌握力学基本概念和公式,能够运用它们解决实际问题。
2. 理解机械能守恒定律和动量守恒定律,能够分析相关物理现象。
3. 了解振动与波的基本概念,能够描述其运动规律和传播特点。
三、教学难点与重点难点:动量守恒定律的理解和应用,波的传播特性。
重点:力学基本概念和公式,机械能守恒定律,动量与冲量的关系。
四、教具与学具准备教具:黑板、粉笔、教学PPT、实验器材(如小车、滑轮、砝码等)。
学具:学生用书、笔记本、计算器。
五、教学过程1. 导入:通过一个简单的实验,展示力的合成与分解现象,引发学生对力学基础知识的兴趣。
2. 讲解:详细讲解力学基本概念和公式,结合例题进行解析。
3. 实践:分组进行实验,验证牛顿运动定律和机械能守恒定律。
4. 课堂练习:布置一些具有代表性的习题,让学生及时巩固所学知识。
5. 互动:针对学生的疑问进行解答,鼓励学生提问和讨论。
六、板书设计1. 力学基本概念和公式2. 机械能守恒定律3. 动量与冲量关系4. 振动与波的基本概念七、作业设计1. 作业题目:(1)计算题:给定一个物体在几个力的作用下,求出合力及各分力的大小和方向。
(2)分析题:分析一个物体在斜面上滑动时,机械能是如何转化的。
(3)应用题:根据动量守恒定律,分析碰撞前后物体的运动状态。
2. 答案:课后提供详细解答。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:对本节课的教学效果进行自我评估,找出不足之处,以便改进。
2. 拓展延伸:引导学生课后阅读相关物理资料,了解力学在生活和科技中的应用,提高学生的科学素养。
同时,鼓励学生参加物理竞赛和科学实验活动,培养他们的实践能力和创新精神。
重点和难点解析1. 教学难点与重点的识别;2. 教学过程中的实践情景引入;3. 例题讲解的深度和广度;4. 作业设计的针对性和答案的详细性;5. 课后反思及拓展延伸的实际应用。
详细补充和说明:一、教学难点与重点的识别在制定教学计划时,准确识别难点和重点是提高教学效果的关键。
最新高中物理必修2全套教案
高中物理必修2教案第一章抛体运动第一节什么是抛体运动【教学目标】知识与技能1.知道曲线运动的方向,理解曲线运动的性质2.知道曲线运动的条件,会确定轨迹弯曲方向与受力方向的关系过程与方法1.体验曲线运动与直线运动的区别2.体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化情感态度与价值观能领会曲线运动的奇妙与和谐,培养对科学的好奇心和求知欲【教学重点】1.什么是曲线运动2.物体做曲线运动方向的判定3.物体做曲线运动的条件【教学难点】物体做曲线运动的条件【教学课时】1课时【探究学习】1、曲线运动:__________________________________________________________2、曲线运动速度的方向:质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的方向。
3、曲线运动的条件:(1)时,物体做曲线运动。
(2)运动速度方向与加速度的方向共线时,运动轨迹是___________(3)运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力为定值,运动为_________运动。
(4)运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力不为定值,运动为___________运动。
4、曲线运动的性质:(1)曲线运动中运动的方向时刻_______ (变、不变),质点在某一时刻(某一点)的速度方向是沿__________________________________________ ,并指向运动轨迹凹下的一侧。
(2)曲线运动一定是________ 运动,一定具有_________ 。
【课堂实录】【引入新课】生活中有很多运动情况,我们学习过各种直线运动,包括匀速直线运动,匀变速直线运动等,我们知道这几种运动的共同特点是物体运动方向不变。
下面我们就来欣赏几组图片中的物体有什么特点(展示图片)再看两个演示第一,自由释放一只较小的粉笔头第二,平行抛出一只相同大小的粉笔头两只粉笔头的运动情况有什么不同?学生交流讨论。
结论:前者是直线运动,后者是曲线运动在实际生活普遍发生的是曲线运动,那么什么是曲线运动?本节课我们就来学习这个问题。
高一物理必修2教案(全册)
专心 爱心 用心1 高一物理必修2学案(全册)§5.1 曲线运动【学习目标】1.什么是曲线运动.2.物体做曲线运动的方向的确定.3.物体做曲线运动的条件.4.物体做曲线运动的条件.【学习过程】1.什么是曲线的切线? 阅读教材33页有关内容,明确切线的概念。
如图1,A 、B 为曲线上两点,当B 无限接近A 时,直线AB 叫做曲线在A 点的__________ 2.速度是矢量,既有大小,又有方向,那么速度的变化包含哪几层含义?3.质点做曲线运动时,质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的____________。
4.曲线运动中,_________时刻在变化,所以曲线运动是__________运动,做曲线运动的物体运动状态不断发生变化。
5.如果物体所受的合外力跟其速度方向____________,物体就做直线运动。
如果物体所受的合外力跟其速度方向__________________,物体就做曲线运动。
【同步导学】1.曲线运动的特点⑴ 轨迹是一条曲线⑵ 曲线运动速度的方向① 质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是沿曲线的这一点的切线方向。
② 曲线运动的速度方向时刻改变。
⑶ 是变速运动,必有加速度⑷ 合外力一定不为零(必受到外力作用)例 1 在砂轮上磨刀具时可以看到,刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线飞出,为什么由此推断出砂轮上跟刀具接触处的质点的速度方向沿砂轮的切线方向?2.物体作曲线运动的条件当物体所受的合力的方向与它的速度方向在同一直线时,物体做直线运动;当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动.例2 关于曲线运动,下面说法正确的是( )A .物体运动状态改变着,它一定做曲线运动A B 图B.物体做曲线运动,它的运动状态一定在改变C.物体做曲线运动时,它的加速度的方向始终和速度的方向一致D.物体做曲线运动时,它的加速度方向始终和所受到的合外力方向一致3.关于物体做直线和曲线运动条件的进一步分析① 物体不受力或合外力为零时,则物体静止或做匀速直线运动② 合外力不为零,但合外力方向与速度方向在同一直线上,则物体做直线运动,当合外力为恒力时,物体将做匀变速直线运动(匀加速或匀减速直线运动),当合外力为变力时,物体做变加速直线运动。
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课 题 6.8生活中的圆周运动 课 型 新授课(2课时)
教 学 目
标
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. 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. 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.
教学重点、难点
教学重点 1.理解向心力是一种效果力. 2.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 1.具体问题中向心力的来源. 2.关于对临界问题的讨论和分析. 3.对变速圆周运动的理解和处理.
教 学 方 法
探究、讲授、讨论、练习
教 学 手 段
教具准备 多媒体课件 第 2 页 共 8 页
教 学 活 动 [新课导入] [复习提问] 师:请同学们回顾并叙述出对于圆周运动你已经理解和掌握了哪些基本知识 生:我已经理解和掌握了可以用线速度、角速度、转速和周期等来描述做圆周运动物体的 运动快慢;知道了圆周运动一定是变速运动,一定具有加速度;掌握了对于圆周运动的有关问题还必须通过运用牛顿第二定律去认真分析和处理. 生:从匀速u圆周运动中总结出来的基本规律,通过运用等效的物理思想也可以去处理变速圆周运动的有关问题. 师:刚才几位同学各自从不同的角度回顾和交流了对圆周运动有关基本知识和基本规律的认识.而我们知道学以致用是学习的最终目的,本节课将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. [新课教学] 一、铁路的弯道 师:(多媒体课件)模拟在平直轨道上匀速行驶的火车,然后投影出课本第56页的图 6.8—1并提出问题: 1.火车受几个力作用? 2.这几个力的关系如何? 生:火车受到4个力的作用,各为两对平衡力,即合外力为零. 师:对,火车受重力、支持力、牵引力及摩擦力.且四个力合力为零,其中重力和支持力的合力为零,牵引力和摩擦力的合力为零. 师:过渡;那火车转弯时情况会有何不同呢? 多媒体课件:模拟平直轨道火车转弯情形.提出问题: 1.转弯与直进有何不同? 2.画出受力示意图,并结合运动情况分析各力的关系. 生:转弯时火车的速度方向在不断变化,故其一定有加速度,其合外力一定不为零. 师:对,转弯时合外力不为零,即需要提供向心力,而平直路前行不需要.那么火车转弯时是如何获得向心力的?进一步受力分析得:需增加的一个向心力(效果力),由铁轨外轨的轮缘和铁轨之间互相挤压而产生的弹力提供. 师:提出问题:挤压的后果会怎样? 生:由于火车质量、速度比较大,故所需向心力也很大.这样的话,轮缘和铁轨之间的挤压作用力将很大,导致的后果是铁轨容易损坏,轨缘也容易损坏. 师:(设疑引申)那么应该如何解决这一实际问题?结合学过的知识加以讨论,提出可行的解决方案,并画出受力图,加以定性说明. [交流与讨论] 学生发挥自己的想象能力,结合知识点设计方案.结合受力图发表自己的见解…… 师:刚才同学们交流和讨论得非常热烈、充分,方案设计得也很好,下面我们择其一的示意图来共同分析、说明. 投影学生的受力图,进行定性分析; 如图6.8—l所示. 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. 学 生 活 动 第 3 页 共 8 页
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:实际的铁路上为什么转弯处的半径和火车运行速度有条件限制? 二、拱形桥 [师生互动] 播放录像,交通工具(自行车、汽车等)过拱形桥. 投影问题情境:质量为m的汽车在拱形桥上以速度t/行驶,若桥面的圆弧半径为只,试画出受力分析图,分析汽车通过桥的最高点时对桥的压力. 师:通过分析,你可以得出什么结论? 学生在练习本上独立画出汽车的受力图,推导出汽车对桥面的压力.学生代表发言. 投影学生推导过程,听取学生见解,点评、总结. 生:在最高点,对汽车进行受力分析,确定向心力的来源;由牛顿第二定律列出方程求出汽车受到的支持力:由牛顿第三定律求出桥面受到的压力.F’N=G—mv2/r 可见,汽车对桥的压力F’N小于汽车的重力G,并且压力随汽车速度的增大而减小. 师:请同学们进一步考虑当汽车对桥的压力刚好减为零时,汽车的速度有多大.当汽车的速度大于这个速度时,会发生什么现象?
生:把 F’N=0代人上式可得,此时汽车的速度为gRv,当汽车的速度大于这个速度时,就会发生汽车飞出去的现象.这种现象我们在电影里看到过. 师:好,下面再一起共同分析汽车通过凹形桥最低点时,汽车对桥的压力比汽车的重力大些还是小些. 生:通过对汽车进行受力分析.汽车通过凹形桥最低点时,汽车对桥的压力比汽车的重力大. 师:刚才同学们分析了汽车在拱形桥最高点的情形,如果汽车不在拱形桥的最高点或最低点,前面的结论还是否能用?如果不能直接运用,又如何来研究这一问题呢? 生:前面的结论能直接运用,不过此时物体的向心加速度不等于物体的实际加速度,即要用上一节研究变速圆周运动的方法来处理. 师:好.这说明我们很多同学分析和处理物理问题的能力有了较大的提高,希望同学们继续努力,争取有更大进步. 点评: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. [课堂训练] 师:请同学们一起来看一道例题,看完题后,自己先独立分析、处理,然后我们再一道交流、讨论. 例: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/s2.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l0m/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 解:(1)汽车通过凹形桥面最低点时,在水平方向受到牵引力F和阻力f.在竖直方向受到桥面向上的支持力N1和向下的重力G=mg,如图6.8—2所示.圆强形轨道的圆心在汽车上方,支持力Nl与重力G=mg的合力为N1—mg,这个合力就是汽车通过桥面最低点时的向心力,即F向=N1—mg.由向心力公式有:N1—mg= mv2/R 第 4 页 共 8 页
三、航天器中的失重现象 师:从刚才研究的一道例题可以看出,当汽车通过拱形桥凸形桥面顶点时,如果车速达到一定大小,则可使汽车对桥面的压力为零.如果我们把地球想象为特大的“拱形桥”,则情形如何呢?会不会出现这样的情况;速度达到一定程度时,地面对车的支持力是零?这时驾驶员与座椅之间的压力是多少?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? 学生独立分析以上提出的问题,并在练习本上画出受力分析图,尝试解答. 投影学生推导过程,引导学生间交流、讨论. 师:刚才同学们交流、讨论的问题即为课本第58页上面的“思考与讨论”,该“思考与讨论”中描述的情景其实已经实现,不过不是在汽车上,而是在航天飞机中. 投影;假设宇宙飞船质量为M,它在地球表面附近绕地球傲匀逮圆周运动,其轨道半径近似等于地球半径R,航天员质量为m,宇宙飞船和航天员受到的地球引力近似等于他们在地面上的重力.试求座舱对宇航员的支持力.此时飞船的速度多大?通过求解.你可以得出什么结论? 生:通过整体法对宇宙飞船受力分析,并运用牛顿第二定律可解得:宇宙飞船的速 第 5 页 共 8 页
度为Rg,再对宇航员进行分析可得.此时座椅对宇航员的支持力为零.即航天员处于失重状态. 教师投影部分学生的推导过程,听取学生见解,并点评、总结.指出上面的分析仅仅是针对圆轨道而言的.其实在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. 点评:通过实例分析,让学生了解到航天器中的失重现象.学习知识的同时激发学习物理学的兴趣. 四、离心运动 师:做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用,它会怎样运动呢?如果物体受的合力不足以提供向心力,它会怎样运动呢?发表你的见解并说明原因. 生:我认为做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用,它会沿切线飞出去,如体育中的“链球”运动,运动员手一放后,“链球”马上飞了出去. 生:如果物体受的合力不足以提供向心力,它会做逐渐远离圆心的运动.如:在电影中经常看到,速度极快的汽车在急速转弯时.会有向外侧滑寓的现象. 师:(听取学生代表的发育,点评、总结)如果向心力突然消失,物体由于惯性,会沿切线方向飞出去.如果物体受的合力不足以提供向心力,物体虽不能沿切线方向飞出去.但会逐渐远离圆心.这两种运动都叫做离心运动. [讨论与思考] 师:请同学们结合生活实际,举出物体做离心运动的例子.在这些例子中,离心运动是有益的还是有害的?你能说出这些例子中离心运动是怎样发生的吗? 学生认真思考并讨论问题,学生代表发表见解,相互间交流、讨论. 教师听取学生见解,点评、总结.并投影出“洗衣机脱水时”和“高速运动的汽车转弯时”的多媒体课件. 点评:培养学生观察生活的良好晶质,培养学生发现问题、解决问题的主动求知的意识. [课堂训练] 1.杂技演员在做水流星表演时,用绳系着装有水的水桶,在竖直平面内做圆周运动,若水的质量m=0.5 kg,绳长l=60cm,求: (1)最高点水不流出的最小速率, (2)水在最高点速率v=3 m/s时,水对桶底的压力.
点评c抓住临界状态,找出临界条件是解决这类极值问题的关键. 思考:若本题中将绳换成轻杆,将桶换成球,上面所求的临界速率还适用吗? 2.如图6.8—4所示,在水平固定的光滑平板上,有一质量为M的质点P,与穿过中央小孔H的轻绳一端连着.平板与小孔是光滑的,用手拉着绳子下端,使质点做