生活中的圆周运动-教案

生活中的运动【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》必修第二册第五章《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本节可以说是本章前面几节的综合应用，同时它还为下一章《万有引力与航天》的学习做了充分的准备

二、教材处理教材中的“火车转弯”、“汽车过拱桥”、“航天器中的失重现象”和“离心运动”根据学生接受的难易程度，顺序作了调整，并增加了临界速度几种情况的分析【教学目标】

1.知识与技能目标1教师引导学生进一步加深对向心力的认识，使其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4了解离心运动产生原因及应用5会分析临界速度

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.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【教学重点】

1.理解向心力是一种效果力

2.在具体问题中能找到向心力的来源，并能结合牛顿运动定理知识来解决相关问题【教学难点】

1.具体问题中向心力的来源

2.临界问题的讨论与分析

3.对变速圆周运动的理解和处理【学情分析】学生刚刚对圆周运动有了初步的了解，对匀速圆周运动一些基本公式做了一些简单练习，但对于圆周运动的的应用知之甚少，所以教学设计中要体现事例的生活化要贴近学生，另外由于学生基础不同、认识上的差异性在内容的设置上及例题的选择上更要注意要有梯度，以满足绝大多数学生的需要【教学方法】

1.教学方法创设情景法，讨论法，推理法和分析归纳法

2.教学手段

3.学法分析让学生进入角色充当课堂教学的主体，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【课时安排】2课时【教学过程】教学活动学生活动【课前准备】为学生布置任务让学生通过上网查询资料、课前预习等方式，总结生活中有哪些圆周运动，并对这些物体进行受力分析，找出这些圆周运动由谁提供向心力另外以组为单位画出受力示意图，有条件的小组可以亲自做一件圆周运动的小制作在课上将学生找出的展示出来圆周运动的实例投［新课导入］影出来，学生针对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？本组的作品发表本组的见解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，下面请各组派一名代表将咱们布置的作业向大家展示一下师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

二、拱形桥［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/S

2.求:学生发挥自己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？的想象能力，以组为单位结合知识点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？设计方案解决火车转弯时遇到的问题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、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我们是不是在哪里也遇到过这种情形呢？图生航天员杨立伟他们在太空中对座椅的压力就是零师好，那此时杨立伟受力情况怎样呢？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度为底，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学生在练习本于失重状态上独立画出汽车的点评通过实例分析，让学生了解到航天器中的失重现象学习知识的同时激发受力图，推导出汽学习物理学的兴趣车向心力表达式

四、离心运动学生代表发言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的现象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？教师听取学生见解，点评、总结并投影出“洗衣机脱水时”和“制作无缝钢管”“制作棉花糖”等视频、图片点评培养学生观察生活的良好品质，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=

0.5kg,绳长l=60cm,求1最高点水不流出的最小速率，学生自主练习,2水在最高点速率v=3m/s时，水对桶底的压力将学生解题过程投

2.一根长1=

0.625m的细绳，一端拴一质量m=

0.4kg的小球，使其影出来并加以指导在竖直平面内绕绳的另一端做圆周运动，求1小球通过最高点时的最小速度；2若小球以速度v=

3.0m/s通过圆周最高点时，绳对小球的拉力多大？学生独立分析若此时绳突然断了，小球将如何运动？以上提出的问题，［巩固训练］并在练习本上画出

1.下列关于圆周运动的说法正确的是受力分析图，尝试A.做匀速圆周运动的物体，所受的合外力一定指向圆心解答B.做匀速圆周运动的物体，其加速度可能不指向圆心C.作圆周运动的物体，其加速度不一定指向圆心D.作圆周运动的物体，所受合外力一定与其速度方向垂直

2.关于匀速圆周运动，下列说法正确的是A.匀速圆周运动就是匀速运动

8.匀速圆周运动是匀加速运动C.匀速圆周运动是一种变加速运动D.匀速圆周运动的物体处于平衡状态

3.下列关于离心现象的说法正确的是A.当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象B.做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将做背离圆心的圆周学生认真思考运动并讨论问题，学生C.做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将沿切线做直线代表发表见解，相运动互间交流、讨论D.做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将做曲线运动

4.下列关于向心力的说法中，正确的是A.做匀速圆周运动的质点会产生一个向心力B.做匀速圆周运动的质点所受各力中包括一个向心力C.做匀速圆周运动的质点所受各力的合力是向心力D.做匀速圆周运动的质点所受的向心力大小是恒定不变的

5.关于物体做圆周运动的说法正确的是A.匀速圆周运动是匀速运动B.物体在恒力作用下不可能做匀速圆周运动C.向心加速度越大，物体的角速度变化越快D.匀速圆周运动中向心加速度是一恒量给学生十分钟

6.关于向心力的说法正确的是时间独立完成该项A.向心力不改变做圆周运动物体速度的大小训练，学生作答，B.做匀速圆周运动的物体受到的向心力即为物体受到的合力其他学生纠正错误C.做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的选项D.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力

7.下列说法正确的是A.因为物体做圆周运动，所以才产生向心力

8.因为物体有向心力存在，所以才迫使物体不断改变运动速度方向而做圆周运动C.因为向心力的方向与线速度方向垂直，所以向心力对做圆周运动的物体不做功D.向心力是圆周运动物体所受的合外力

9.在光滑的水平面上，放一根原长为1的轻质弹簧，一端固定，另一端系一个小球现使小球在该水平面内做匀速圆周运动，当半径为21时，小球的速率为修；当半径为31时，小球的速率为V2,设弹簧伸长仍在弹性限度内，贝I V＜V2为A.B.23C.1G D.13生活中的圆周运动

一、铁路的弯道书

1.讨论向心力的来源

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设

3.讨论为什么转弯处的半径和火车运行速度有条件限锄？

二、拱形桥

1.思考汽车过拱形桥时，对桥面的压力与重力谁大

2.圆周运动中的超重失重情况

三、航天器中的失重现象

四、离心运动

1.离心现象的分析与讨论

2.离心运动的应用和防止教通过本节课对几个实例的分析，使学生学会具体问题必须具体分析的原则，理解物理与生活的学联系，学会用科学、合理的方法去处理问题理解向心力是一种效果力，通过对离心现象的实例分反思析，提高学生综合应用知识解决问题的能力，对问题的设计以及学生的回答不能做出及时的评价，我觉得这是我这节课较大的不足。