《高一物理《匀速圆周运动的实例分析》课件（人教版必修一）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一物理《匀速圆周运动的实例分析》课件（人教版必修一）（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 匀速圆周运动的实例分析匀速圆周运动的实例分析1、教学设计2、课堂实录3、教学反思【教学设计教学设计】本节课是在匀速圆周运动的基础上，结合两个实例子进行分析，本节课在教材中的地位、作用和意义：矢量的运算法则是矢量概念的核心内容，又是学习物理学的基础，本节内容为以后学习速度、加速度、位移、动量等矢量及其运算奠定了基础，它具有承上启下的作用。【教学目标教学目标】一一.知识目标知识目标 l.知道向心力是物体沿半径方向的合外力来提供的知道向心力是物体沿半径方向的合外力来提供的 2.知道向心力、向心加速度的公式也适用于变速圆周运动知道向心力、向心加速度的公式也适用于变速圆周运动 3.会在具体问题中分析向
2、心力的来源会在具体问题中分析向心力的来源 二二.能力目标能力目标 1.1.培养学生的分析能力、综合能力和推理能力，明确解决培养学生的分析能力、综合能力和推理能力，明确解决实际问题的思路和方法实际问题的思路和方法 2.2.培养学生动手操作能力培养学生动手操作能力【重点重点】 1.掌握匀速圆周运动的向心力公式及与圆周运动有关的几个公式 2.能用上述公式解决有关圆周运动的实例 【难点难点】 理解做匀速圆周运动的物体受到的向心力是由某几个力的合力提供的，而不是一种特殊的力三、教学方法三、教学方法：讲授法讲授法分析归纳法分析归纳法推理法推理法分层教学法分层教学法 任何一个力或几个力的合力只要它的任何一个
3、力或几个力的合力只要它的作用效作用效果果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力，分析和解决匀速圆周运动的问题，首先向心力，分析和解决匀速圆周运动的问题，首先是要把向心力的来源搞清楚。是要把向心力的来源搞清楚。不能认为做匀速圆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的作用。另外受到向心力的作用。本节课我们对日常生活本节课我们对日常生活中几个实际问题进行分析。中几个实际问题进行分析。一一.新课引入新课引入【课堂实录课堂实录】二二. .新课教学：新课教学：实例1、火车转弯： 火车
4、在平火车在平直轨道上匀速直轨道上匀速行驶时，所受行驶时，所受的合力等于的合力等于0 0，那么当火车转那么当火车转弯时，我们说弯时，我们说它做圆周运动，它做圆周运动，那么是什么力那么是什么力提供火车的向提供火车的向心力呢？心力呢？c 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：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，易损坏铁轨。很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损坏铁轨。1 1、内外轨道一样高时、内外轨道一样高时GFNFa a：此时火车车轮受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。：此时火车车轮受三个力：重力、支持力、外轨对轮
5、缘的弹力。b b：外轨对轮缘的弹力：外轨对轮缘的弹力F F提供向心力。提供向心力。向心力向心力2 2、转弯处转弯处-外轨略高于内轨。外轨略高于内轨。 解：如图，解：如图，F合合=Gtan=Gsin(当当很小时很小时)=mg(h/d) F向向=mv2/R F向向=F合合 mv2/R=mg(h/d) 则则h=v2d/gR或或v= 根据转弯处的轨道半径根据转弯处的轨道半径R和和规定的行驶速度规定的行驶速度v，适当选择内外，适当选择内外轨的高度差轨的高度差h，使转弯时所需要的，使转弯时所需要的向心力完全由重力向心力完全由重力G和支持力和支持力N的的合力来提供。设转弯处轨道与水合力来提供。设转弯处轨道与
6、水平面夹角为平面夹角为。当当h、d一定，一定，v0= 时时火车转弯所需的向心力恰好火车转弯所需的向心力恰好由重力和支持力的合力提供，由重力和支持力的合力提供，车轮对铁轨的侧压力正好为车轮对铁轨的侧压力正好为零。零。当当vv0时，由于火车有离心时，由于火车有离心运动的趋势，对外轨有挤压运动的趋势，对外轨有挤压作用，轨对车轮提供侧压力。作用，轨对车轮提供侧压力。当当vv0时，由于时，由于Mg、FN提提供的向心力过大，车轮挤压供的向心力过大，车轮挤压内轨，侧压力由内轨提供。内轨，侧压力由内轨提供。思考与讨论思考与讨论 根据上面的分析可以看出，汽车行驶的速度根据上面的分析可以看出，汽车行驶的速度越大，
7、汽车对桥的压力越小。试分析一下，当汽越大，汽车对桥的压力越小。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？车的速度不断增大时，会有什么现象发生呢？说明：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。在变速圆周运动中，利用上面的公式求质点在圆周上某一点的向心力和向心加速度的大小，必须利用该点的瞬时速度值。实例实例2 2：汽车过拱桥的问题：汽车过拱桥的问题三三. .教学小结：教学小结：1.进一步明确向心力的实质及来源；进一步明确向心力的实质及来源；2.用向心力公式求解有关问题的解题步骤。用向心力公式求
8、解有关问题的解题步骤。（1 1）明确研究对象，确定它在哪个平面内做圆周）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。运动，找到圆心和半径。（2 2）确定研究对象在某个位置所处的状态，进行）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，分析是哪些力提供了向心力。具体的受力分析，分析是哪些力提供了向心力。（3 3）建立以向心方向为正方向的坐标，据向心力）建立以向心方向为正方向的坐标，据向心力公式列方程。公式列方程。（4 4）解方程，对结果进行必要的讨论。）解方程，对结果进行必要的讨论。1.在水平面上转弯的汽车，向心力是在水平面上转弯的汽车，向心力是( )A.重力和支持力的合
9、力重力和支持力的合力 B.静摩擦力静摩擦力C.滑动摩擦力滑动摩擦力 D.重力、支持力和牵引的的合力重力、支持力和牵引的的合力B四四.巩固练习巩固练习2.用长为用长为L的细绳，拴着质量为的细绳，拴着质量为m的小球，在竖的小球，在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是( )A.小球在最高点所受的向心力一定是重力小球在最高点所受的向心力一定是重力B.小球在最高点时绳子的拉力可能为零小球在最高点时绳子的拉力可能为零C.小球刚好在竖直平面内做圆周运动，则经过最小球刚好在竖直平面内做圆周运动，则经过最高点的速率是高点的速率是 BC 3.一汽车通过拱形桥顶点时的速
10、度为一汽车通过拱形桥顶点时的速度为10m/s，车对，车对桥顶的压力为车重的桥顶的压力为车重的3/4，如果要使汽车在桥顶对，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为桥面没有压力，车速至少为( )A.15m/s B.20m/s C.25m/s D.30m/sB4质量为质量为m的小球，用一条绳子系着在竖直平面内的小球，用一条绳子系着在竖直平面内做圆周运动，小球到最高点时的速度为做圆周运动，小球到最高点时的速度为v，到达最，到达最低点时的速度为低点时的速度为 ，则小球通过上述两，则小球通过上述两位置处时绳子所受的张力之差是位置处时绳子所受的张力之差是( )A.6mg B.5mg C.4mg D.2
11、mgA5.如图，圆锥摆摆长为如图，圆锥摆摆长为L，摆角为，摆角为，质且为，质且为m的的摆球在水平面内作匀速圆周运动，则摆球在水平面内作匀速圆周运动，则( )A.摆线的拉力为摆线的拉力为mg/cosB.摆球的向心加速度为摆球的向心加速度为gcosC.其周期为其周期为2D.其周期为其周期为2AD 自行车转弯时，稍一倾斜就过去了，摩托车转弯倾斜度要大自行车转弯时，稍一倾斜就过去了，摩托车转弯倾斜度要大一些。摩托赛车时转弯，倾斜度更大，几乎倒在地上。一些。摩托赛车时转弯，倾斜度更大，几乎倒在地上。问：问：什么力提供向心力？向心力与倾斜度有关吗？有何关系？什么力提供向心力？向心力与倾斜度有关吗？有何关系
12、？解答：解答： 由地面对由地面对车的静摩擦力车的静摩擦力提供提供 有关系，有关系，倾斜度越大，倾斜度越大，向心力越大向心力越大在本节课的设计过程中本人尝试建立新的课堂教学模式，打破以教师、课堂、书本为中心，以讲授灌输为主线的教学套路，构建以学生主动参与，探究创新为主线的教学模式-姑且叫它自主学习课堂教学模式。就是在课堂教学中，以教师为指导，以学生为主体，改变教师在台上讲、学生在台下听的灌输式教学，灌输式教学往往是教师提出问题，教师给出结果，是教师在代替学生建立知识体系，而不是学生自己建立知识体系。这样培养的学生欠缺发现新问题、运用新方法，提出新见解的能力，更缺乏创造力和创新精神。 学生自主学习教学和灌输式教学截然不同，它要求充分发挥学生学习的自主性，引导学生利用多媒体课件、实验等主动发现问题，主动搜集、分析有关信息和资料，主动建构良好的认识结构。使学生受到科学方法的训练，培养学生的观察能力和实验能力，学会自主学习，具有创新意识。并且本人能采用不同的教学方法和手段突破重点和难点，从而很好的实现了本节课的教学目标。 【教学反思教学反思】教案简案同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
