6.4 生活中的圆周运动 教学设计 -2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册
文档属性
| 名称 | 6.4 生活中的圆周运动 教学设计 -2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 230.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-08-17 21:51:29 | ||
图片预览
文档简介
校 训： 诚 爱 勤 实
校 风： 求真 求实 求精 求新
生活中的圆周运动
一：学习目标
①通过对火车转弯、汽车过桥的运动分析与受力分析，建立圆周运动的模型，并解决一些实际问题。
②通过认识铁轨和桥面的设计要求，增强安全行驶的责任和意识。
二：重、难点
通过对向心力来源的分析及公式的推导，让学生能运用圆周运动的知识解决实际问题。
三：课堂内容
内容一：火车转弯
【环节一】自主学习
火车的车轮内侧突出的部分，叫做 。
如果铁路弯道的内外轨一样高，火车转弯时的轨迹是一段圆弧，此时火车受竖直向下的重力，竖直向上的支持力， 对轮缘的侧向弹力，由 提供火车转弯所需的向心力。
铁路弯道的特点：弯道处外轨略 内轨，火车转弯时铁轨对火车的支持力不是竖直向上的，而是斜向弯道的内侧．支持力与重力的合力指向 。
【环节二】合作探究
问题1：在铁路弯道处，若火车按规定的速度v0行驶，轮缘不与铁轨挤压，依据哪个方程可求出规定速度v0？（其中R为弯道半径，θ为轨道平面与水平面间的夹角）
问题2：当火车实际转弯速度v小于设计速度v0，轮缘与 轨挤压；
当火车实际转弯速度v大于设计速度v0，轮缘与 轨挤压。
内容二：汽车过桥
【环节一】自主学习
汽车在拱形桥或凹形路面行驶时，可以看做匀速圆周运动。质量为m的汽车，两次以相同的速度v通过半径为R的凹形桥和拱形桥，请填写表格中的内容：
桥面 凹形桥 拱形桥
汽车的受力分析 最低点 最高点
方程 . .
路面对汽车的支持力FN . .
汽车对路面的压力FN . .
汽车状态（超重/失重/平衡） . .
【环节二】合作探究
问题1：为什么小球会从凹形桥上掉落下来？
问题2：在拱形桥的最高点上，汽车速度达到多少时，汽车即将飞离桥面？此时汽车处于什么状态？
问题3：为什么生活中拱形桥比凹形桥更普遍
四：课堂小测
1.在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨．如图所示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为θ，则( )
A．该弯道的半径r＝
B．当火车质量改变时，规定的行驶速度大小也随之改变
C．当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压
D．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压
2.有一辆质量为800 kg的小汽车驶上圆弧半径为50 m的拱桥，如图所示．取g＝10 m/s2，求：
(1)若汽车到达桥顶时速度为5 m/s，桥对汽车的支持力的大小；
(2)若汽车经过桥顶时恰好对桥顶没有压力而腾空，汽车此时的速度大小.
四：课堂小结
1.铁路弯道处外轨 内轨， 指向提供火车转弯的向心力．
2.汽车对凹形桥的压力 汽车的重力，而且汽车速度越大，汽车对桥的压力越大，汽车处于 状态。
3.汽车对拱形桥的压力 汽车的重力，而且汽车速度越大，汽车对桥的压力越小，汽车处于 状态。
4.你对交通安全注意点有什么见解？
五：课后练习
1.如图所示，火车轨道转弯处外高内低，当火车行驶速度等于规定速度时，所需向心力仅由重力和轨道支持力的合力提供，此时火车对内、外轨道无侧向挤压作用．已知火车内、外轨之间的距离为1 435 mm，高度差为143.5 mm，转弯半径为400 m，由于内、外轨轨道平面的倾角θ很小，可近似认为sin θ＝tan θ，重力加速度g取10 m/s2，则在这种情况下，火车转弯时的规定速度为( )
A．36 km/h B．54 km/h
C．72 km/h D．98 km/h
2.公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形路面，也叫“过水路面”．如图所示，汽车通过凹形路面的最低点时( )
A．汽车的加速度为零，受力平衡
B．汽车对路面的压力比汽车的重力大
C．汽车对路面的压力比汽车的重力小
D．汽车的速度越大，汽车对路面的压力越小
3.一个质量为m的物体(体积可忽略)，在半径为R的光滑半球顶点处以水平速度v0运动，如图所示，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A．若v0＝，则物体对半球顶点无压力
B．若v0＝，则物体对半球顶点的压力大小为mg
C．若v0＝0，则物体对半球顶点的压力大小为mg
D．若v0＝0，则物体对半球顶点的压力为零
校 风： 求真 求实 求精 求新
生活中的圆周运动
一：学习目标
①通过对火车转弯、汽车过桥的运动分析与受力分析，建立圆周运动的模型，并解决一些实际问题。
②通过认识铁轨和桥面的设计要求，增强安全行驶的责任和意识。
二：重、难点
通过对向心力来源的分析及公式的推导，让学生能运用圆周运动的知识解决实际问题。
三：课堂内容
内容一：火车转弯
【环节一】自主学习
火车的车轮内侧突出的部分，叫做 。
如果铁路弯道的内外轨一样高，火车转弯时的轨迹是一段圆弧，此时火车受竖直向下的重力，竖直向上的支持力， 对轮缘的侧向弹力，由 提供火车转弯所需的向心力。
铁路弯道的特点：弯道处外轨略 内轨，火车转弯时铁轨对火车的支持力不是竖直向上的，而是斜向弯道的内侧．支持力与重力的合力指向 。
【环节二】合作探究
问题1：在铁路弯道处，若火车按规定的速度v0行驶，轮缘不与铁轨挤压，依据哪个方程可求出规定速度v0？（其中R为弯道半径，θ为轨道平面与水平面间的夹角）
问题2：当火车实际转弯速度v小于设计速度v0，轮缘与 轨挤压；
当火车实际转弯速度v大于设计速度v0，轮缘与 轨挤压。
内容二：汽车过桥
【环节一】自主学习
汽车在拱形桥或凹形路面行驶时，可以看做匀速圆周运动。质量为m的汽车，两次以相同的速度v通过半径为R的凹形桥和拱形桥，请填写表格中的内容：
桥面 凹形桥 拱形桥
汽车的受力分析 最低点 最高点
方程 . .
路面对汽车的支持力FN . .
汽车对路面的压力FN . .
汽车状态（超重/失重/平衡） . .
【环节二】合作探究
问题1：为什么小球会从凹形桥上掉落下来？
问题2：在拱形桥的最高点上，汽车速度达到多少时，汽车即将飞离桥面？此时汽车处于什么状态？
问题3：为什么生活中拱形桥比凹形桥更普遍
四：课堂小测
1.在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨．如图所示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为θ，则( )
A．该弯道的半径r＝
B．当火车质量改变时，规定的行驶速度大小也随之改变
C．当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压
D．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压
2.有一辆质量为800 kg的小汽车驶上圆弧半径为50 m的拱桥，如图所示．取g＝10 m/s2，求：
(1)若汽车到达桥顶时速度为5 m/s，桥对汽车的支持力的大小；
(2)若汽车经过桥顶时恰好对桥顶没有压力而腾空，汽车此时的速度大小.
四：课堂小结
1.铁路弯道处外轨 内轨， 指向提供火车转弯的向心力．
2.汽车对凹形桥的压力 汽车的重力，而且汽车速度越大，汽车对桥的压力越大，汽车处于 状态。
3.汽车对拱形桥的压力 汽车的重力，而且汽车速度越大，汽车对桥的压力越小，汽车处于 状态。
4.你对交通安全注意点有什么见解？
五：课后练习
1.如图所示，火车轨道转弯处外高内低，当火车行驶速度等于规定速度时，所需向心力仅由重力和轨道支持力的合力提供，此时火车对内、外轨道无侧向挤压作用．已知火车内、外轨之间的距离为1 435 mm，高度差为143.5 mm，转弯半径为400 m，由于内、外轨轨道平面的倾角θ很小，可近似认为sin θ＝tan θ，重力加速度g取10 m/s2，则在这种情况下，火车转弯时的规定速度为( )
A．36 km/h B．54 km/h
C．72 km/h D．98 km/h
2.公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形路面，也叫“过水路面”．如图所示，汽车通过凹形路面的最低点时( )
A．汽车的加速度为零，受力平衡
B．汽车对路面的压力比汽车的重力大
C．汽车对路面的压力比汽车的重力小
D．汽车的速度越大，汽车对路面的压力越小
3.一个质量为m的物体(体积可忽略)，在半径为R的光滑半球顶点处以水平速度v0运动，如图所示，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A．若v0＝，则物体对半球顶点无压力
B．若v0＝，则物体对半球顶点的压力大小为mg
C．若v0＝0，则物体对半球顶点的压力大小为mg
D．若v0＝0，则物体对半球顶点的压力为零