高中物理必修二教案-5.7生活中的圆周运动-人教版

生活中的圆周运动
★新课标要求
（一）知识与技能
1、知道物体做做圆周运动时向心力大小 。会在具体问题中分析向心力的来源。
2、会运用供需关系列方程分析生活中的圆周运动。
（二）过程与方法
1、通过对生活中的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、通过分析生活中的圆周运动，运用供需关系列方程，培养学生的分析圆周运动问题的能力.
（三）情感、态度与价值观
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，学会用合理、科学的方法处理问题。
★教学重点
1、供需关系分析圆周运动的思想。
2、在具体问题中能找到向心力的来源，会用供需关系，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。
★教学方法
教师讲授法、分析归纳法、推理法。
★教学工具
投影仪、CAI课件、多媒体辅助教学设备等
★教学过程
（一）引入新课
教师活动：复习匀速圆周运动知识点（提问）
学生活动：思考并回答问题。
教师活动：倾听学生的回答，点评、总结。
导入新课：学以致用是学习的最终目的，本节课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。
（二）进行新课
1、火车转弯
教师活动：［CAI课件］播放平直轨道上匀速行驶的火车。提出问题：
1、火车受几个力作用？
2、这几个力的关系如何？
学生活动：1、观察火车运动情况。
2、画出受力示意图，结合运动情况分析各力的关系。
师生互动：1、火车受重力、支持力、牵引力及摩擦力。
2、四个合力为零，其中重力和支持力合力为零，牵引力和摩擦力合力为零。
教师活动：［过渡］那火车转弯时情况会有何不同呢？
［CAI课件］模拟平弯轨道火车转弯情形。
提出问题：
1.转弯与直进有何不同？
2、画出受力示意图，结合运动情况分析各力的关系。
学生活动：结合所学知识讨论分析
师生互动：［结论］转弯时需要提供向心力，而平直路前行不需要。
受力分析得：需增加一个向心力（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。
教师活动：提出问题：挤压的后果会怎样？
学生讨论：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。
教师活动：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。
学生活动：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。
教师活动：听取学生的汇报，点评。
投影学生的受力图，进行定性分析：
如下图所示
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。
强调说明：向心力是水平的.
2、汽车转弯
教师活动：展示汽车在水平路面转弯的图片，提出问题： 汽车在水平路面转弯做圆周运动时，也需要向心力，问这个向心力由什么力提供的？
学生活动：学生分析，回答
教师归纳总结
练习：一辆汽车m=2.0×103kg在水平公路上行驶，经过半径r=50m的弯路时，如果车速度v=72km/h，这辆汽车会不会发生事故？已知轮胎与路面间的最大静摩擦力fm= 1.4×104N。
3、汽车过拱形桥
教师活动：展示交通工具（汽车）过拱形桥的图片。
抽像汽车过拱形桥的两种模型：
汽车过凸形桥：
质量为m的汽车在拱形桥上以速度v行驶，若桥面的圆弧半径为R，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。
通过分析，你可以得出什么结论？
学生活动：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。学生代表上黑板进行分析。
教师活动：（解题思路）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。
false
学生活动：思考问题并发表见解。
教师活动：引导学生分析汽车过凹形桥
学生活动：思考分析
教师活动：指导学生分析完成
教师总结：比较三种桥面受压力的情况。
汽车过凸形桥：false（失重）
汽车过凹形桥：false（超重）
汽车过平面桥：false（平衡）
（三）课堂总结、点评
教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。
★练习与作业
1、质量为4000 kg的汽车,通过半径为40 m的凸形桥顶端时,对桥顶的压力正好为零,则汽车的速度大小为多少。(ｇ取10 m/s2)
2. 如图所示，公路转弯处路面跟水平面之间的倾角α=150，弯道半径R=40m，求：
（1）汽车转弯时规定速度应是多大？
（2）如果汽车转弯的时候超过或达不到这个速度会怎么样？