《向心力的实例分析》教案三明九中 曹友炖教学目标：一、知识与技能：1.学会分析生活中圆周运动实例的向心力来源2.应用牛顿第二定律和有关向心力知识分析实例，深刻理解向心力的基础知识3.熟练掌握应用向心力知识分析两类圆周运动模型的步骤和方法.二、过程与方法:通过分析生活中的车转弯等实际物理问题，掌握应用牛顿运动定律解决圆周运动问题的一般方法和步骤三、情感态度与价值观：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，提高学生的分析和解决问题的能力.2. 激发学生学习兴趣，培养学生关心周围事物的习惯、主动探索精神、应用实践能力和思维创新意识.教学重、难点重点：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．教学方法：导学法、讨论法、演示法教具：多媒体、自制火车轨道、车轮模型、过山车模型 教学过程一、引入新课生活中有各式各样的圆周运动多媒体展示：摩托车转弯、过山车、汽车转弯的视频或图片二、新课教学（一）水平面上的圆周运动1、汽车转弯演示1：玩具车做直线运动进行受力分析，用细线栓住小车，小车做圆周运动，进行受力分析，线对车的拉力作为向心力。
物体做圆周运动需要一个向心力来维持演示2：用电动遥控车模拟汽车转转弯，此时没有细线的拉力，那么是什么力提供它圆周运动所需的向心力呢？学生活动一：对汽车车进行受力分析，找出向心力的来源，列出动力学方程，并表示出汽车能安全转弯的速度表达式教师引导：我们在弯道跑步时有什么感受？谈谈自己的体会那么汽车转弯时是否也有向外侧滑动的趋势总结：如果汽车的速度过大，侧向静摩擦力不足以提供所需的向心力，那么汽车就会飘移，构成危险，所以弯道往往要限速多媒体展示汽车转弯时的侧滑，和高速公路转弯处的限速牌过渡：汽车在水平面内转弯是借助侧向静摩擦力转弯，那火车在水平面内转弯是否也是由侧向静摩擦力提供向心力？2.火车转弯展示自制火车轨道和车轮的模型，提示学生观察其特点学生思考：观察火车轮的特点并思考火车在水平路面上转弯时，火车需要的向心力来源？（提示：由于火车质量很大、速度也不小）这样对轨道和列车有什么影响？外轨对轮缘的弹力提供向心力：N=F向心= 回答：火车质量很大，速度也不小，外轨对轮缘的弹力很大，外轨和外轮之间的挤压过大， 铁轨容易受到损坏学生活动二，讨论交流：给出“设计”小栏目，为了增大火车在转弯时的安全性及减少车体及设施的破坏性，请你为路面设计工作人员提一些建议。
回答：让转弯处外轨略高于内轨，使铁轨对火车的支持力不再是竖直向上.此时，重力和支持力不再平衡，它们的合力指向“圆心”，提供向心力，从而减轻铁轨和轮缘的挤压.播放火车转弯时的录像资料学生活动三：在下图中作出火车完全不靠侧向压力提供匀速转弯所需向心力时的受力分析图，找出向心力的来源，当火车的质量为m，转弯处轨道半径为r，轨道倾角为α时，列出动力学方程并解出火车转弯时的规定速度v思维拓展：v> v0或v v0 时，火车的外轨受到挤压，当 v
试分析一下，当汽车的速度不断增大时，会有什么现象发生呢？汽车安全通过桥顶的临界条件是什么？教师播放引入视频中截取的汽车通过最高点时飞离路面的片断2.汽车过凸桥学生活动四：请你根据上面分析汽车通过拱桥的思路，分析一下，质量为m的汽车，以速度V通过半径为r 的凹形桥最低点时对桥的压力这时的车对桥面的压力比汽车的重力大还是小？ 汽车超重还是失重？引导学生总结、对比三种路面上受力和超失重情况并提出问题：生活中常见的桥为什么多是凸桥？3.过山车最高点问题视频播放过山车，同学们在体验过山车时，哪个位置最刺激惊险？我们可以模拟下过山车的模型演示：小球过山车模型，让学生代表用手指靠在圆周轨道最高点，体验小球从某一高度滚下，过圆周轨道最高点时球对手指的压力对手指有一个向上的压力教师给出任务五：请你对小球经过最高点时进行受力分析，找出向心力的来源，并列出方程给出问题：由上式可以得出，小球在最高点时速度越小，轨道对小球的弹力就越小，那么小球通过最高点时对轨道的压力为零速度是多少呢？小球能够顺利通过最高点的临界条件是什么呢？利用过山车模型演示小球达不到这一速度出现的情况课堂练习θ1.如右图所示的圆锥摆，摆球的质量为M，摆线长为L与竖直方向的夹角为θ，求：（1）小球向心力的大小（2）小球运动的线速度2.一辆质量m=2.0t的小轿车，驶过半径 R=100m的一段圆弧形桥面，取g=10m/s2．求： （1）若桥面为凹形，汽车以20 m／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10 m／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？引领学生总结：解圆周运动动的解题步骤与方法。
1）明确研究对象（2）运动分析，确定圆周运动的轨道平面，并找出圆心和半径3）受力分析，判断哪些力提供向心力.（4）根据向心力公式列方程求解四、作业布置完成课本P79-80页 第2、3、4、5、6题五、板书设计一、水平面内的圆周运动1.汽车转弯 ： 2.火车转弯：二、竖直面内的圆周运动1过凹桥： 失重2.过凸桥： 超重3.过山车最高点：临界条件。