(完整版)生活中的圆周运动教学设计
生活中的圆周运动教学设计
生:沿转弯半径指向圆心的最大静摩擦力大于转弯需要的向心力。
(并要学生板书这一物理关系)
师:那么,在不改变汽车行驶速度的情况下,要让汽车安全转弯,我们可以怎么办?
生:增大摩擦因数增大转弯半径。
师:刚才我们根据摩擦力提供向心力分析了汽车转弯的安全问题,赛车时有没有办法让其他力来提供向心力呢?(停顿一段时间后展示赛车跑道图片)
生:(观察和思考后)。
可以让路面倾斜。
师:(引导学生用物理知识分析)为什么让路面倾斜可以增加转弯的安全性。
生:(互相讨论、交流)。
师:公路倾斜以后支持力的提供分力可以提供向心力。
实例2——铁路的弯道(水平面内的圆周运动)
师:(多媒体课件)让学生观察火车车轮的结构,并向学生展示模型。
火车在水平面转弯时,强向心力不能由静摩擦力提供,那有谁提供呢?只能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.
师:挤压的后果会怎样?
生: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.
师:(设疑引申)为了解决这一实际问题,结合赛车跑到的知识提出可行的解决方案.
生:通过思考得出解决方案,让外轨比内轨略高。
师:学生讨论交流火车转弯所需的向心力的方向是在水平方向上还是在与斜面平行的方向上?
生:水平方向。
师:学生分组活动,讨论一下火车在倾斜轨道上的受力,找出其所提供向心力和所需向心力的关系。
让学生在黑板上板书的受力图,进行定性分析;(在此处为调动学生的积极性,将其分为工程师和火车司机两大组,从不同角度探究)
实例3——汽车过桥(竖直面内的圆周运动)
师:(多媒体课件)通过观察生活见到的大部分的拱形桥,提出问题:为什么我们所见到桥的外形大部分都是拱起的?这样的设计跟向心力又有怎么样的关系呢?(以质量为m的汽车在拱形桥上以速度V行驶,桥面的圆弧半径为R,画受力分析图,分析汽车通过桥的最高点时对桥的压力说明).
生: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.F’N=G —mv2/r 可见,汽车对桥的压力F’N小于汽车的重力G,并且压力随汽车速度的增大而减小.
师:请同学们进一步考虑当汽车对桥的压力刚好减为零时,汽车的速度有多大.当汽车的速度大于这个速度时,会发生什么现象?
生:把 F’N=0代人上式可得,此时汽车的速度为gR
v ,当汽车的速度大于这个速度时,就会发生汽车飞出去的现象.这种现象我们在电影里看到
通过观察认识火车车轮的特殊构造,为认识火车转弯向心力的提供做知识准备。
根据赛车跑到的设计设计铁路轨道。
如下
在练习本上独立画出汽车的受力图,认认识桥面压力和汽车重力的关系。
通过对拱形的分析自己分析凹形桥最低点时的重力与压力关系。
D.汽车对桥面的压力大于汽车的重力
3.汽车以恒定的速率v通过半径为r的凹型桥面,求汽车在最低点时对桥面的压力是多大?
作业[布置作业]
完成P59“问题与练习”中的题目.
课后反思本节课是圆周运动的综合运用课,虽然比较贴近实际生活,但学生对此并没有深刻的了解,对圆周运动的感性认识多,理性认识少,不知道如何准确地、全面地分析这一运动现象。
小组评议本节教学设计新颖,准确把握教学重难点,符合新课改思想,充分体现了新课改理念,学生合作探究充分,课堂气氛活跃。
但课堂容量大,学生全面掌握理论有一定困难,需课后强化巩固。
教研组长:赵志凌。