物理教学案例 《生活中的圆周运动》教学案例

《物理教学案例 《生活中的圆周运动》教学案例》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、《生活中的圆周运动》教学案例案例背景：1、教材分析：《生活中的圆周运动》是新课标人教版高中物理必修2第六章《曲线运动》第八节的内容。是在学生学习了圆周运动、向心加速度、向心力以后的一节应用课，本节课通过研究圆周运动规律在生活中的具体应用，使学生深入理解圆周运动规律，并结合生活体验，加深物理知识在头脑中的印象。教材中的四个事例都各有特点，很有代表性：铁路的弯道——是分析水平面上的匀速圆周运动，拱形桥和凹形桥是分析竖直面上的非匀速圆周运动，航天器中的失重现象——研究失重问题，离心运动是研究向心力不足时物体的运动趋势。本节内容大纲要求2课时完成，本节课我们只研究前两个事例：

2、铁路的弯道、拱形桥和凹形桥。铁路的弯道分析，也会放在先分析汽车在水平路面转弯之后进行，这样做的目的是为了让学生的探究从易到难。这节课除了巩固学生学习过的受力分析、牛顿第二定律、向心加速度、向心力等知识外，还增强了物理知识与日常生活、宇宙开发的联系，激发学生学习物理的兴趣，培养学生学科学、爱科学、用科学的思想。2、学情分析：我班学生基础好、反应快、动手能力强，对物理学科有浓厚的兴趣。学生已经学习了匀速圆周运动、向心力、向心加速度的概念，已经对圆周运动有了比较清晰的认识，并对解决生活中问题有强烈的探索欲，但对于向心力来源，向心力由谁来提供，还比较模糊，不利于进行知识迁移和

3、解决实际问题。案例描述：（一）引入新课教师提问，组织学生复习匀速圆周运动的知识点：①描述匀速圆周运动快慢的各个物理量及其相互关系。②从动力学角度对匀速圆周运动的认识。学生回答后教师点评、总结。引入新课：学以致用是学习的最终目的，为了更好实现三维教学目标，首先通过视频播放学生感兴趣的赛车事故，让学生观察思考、激发学生的求知欲，在学生观看视频的过程中提示学生注意汽车最容易发生事故的是在哪些路段，然后引入本节课所研究的两种生活模型，水平面内的圆周运动和竖直平面内的圆周运动的研究。（二）进行新课一、水平面内的圆周运动1、首先分析与学生生活紧密贴近的汽车在水平面路面转弯时向心力

4、来源。学生通过分析得到汽车在水平路面转弯时向心力来源于静摩擦力。通过这部分的学习，主要让学生知道，物体做圆周运动必然需要向心力，并学会如何从具体的问题中去找出向心力。从而得到解决实际问题的一般方法。2、紧接着探讨课本的第一个问题：火车的转弯问题，鉴于学生对于火车轨道及火车轮子结构不是很了解，首先通过视频图片让学生对火车轨道的结构及火车轮子的结构特点有一定的了解。师：（视频模拟火车在平直轨道上行驶和火车转弯）火车匀速直线运动和匀速转弯是否同种状态？生：不是，火车匀速直线运动时合外力为零，火车匀速转弯时有向心力，合外力不为零师：如果内、外轨一样平，什么力提供向心力？（重新

5、放刚才的火车拐弯的视频，学生观察火车运动情况，在草稿纸上画出受力示意图，结合运动情况分析各力的关系。）生：内外轨一样平时,铁轨外轨的轮缘和铁轨之间互相挤压而产生的弹力提供向心力。师：这样会产生什么样的后果？教师引导学生通过对具体问题的分析，认识向心力是按效果命名的力，而不是物体另外受到的力。生：由于火车质量、速度都比较大，所以所需向心力也很大。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：如果请你设计，怎样才能解决这一问题？（学生开始小声讨论，并在草稿纸上画受力图）生：把外轨道垫高。师：能不能说明你的理由？生：当外轨道比内轨

6、高时，轨道对火车的支持力不再竖直向上，和重力的合力可以提供向心力，可以减轻轨道和轮缘的挤压。师：说的非常好！实际在修筑铁路时，要根据转弯处的半径r和规定的行驶速度vo，选择适当的内外轨的高度差，使转弯时所需的向心力完全由重力G和支持力F的合力来提供，铁轨的内外轨均不受侧向挤压的力（用课件演示此时火车的受力分析图）。在半径和高度差确定的情况下能否求出内外轨均不受力的最佳速度?生板演：根据牛顿第二定律得mgtanθ=mv2/r师：分析一下如果火车实际速度为v时的三种可能？生：思考，讨论。师生共同得出：①当v＝v0时，内外轨均不受侧向挤压的力；②当v＞v0时，外轨受到侧向挤

7、压的力（这时向心力增大，外轨提供一部分力）；③当v＜v0时，外轨受到侧向挤压的力（这时向心力减少，内轨提供一部分力）师：还有哪些实例与这一模型相同?生：自行车转弯、高速公路上汽车转弯……师总结：火车转弯问题，实质是物体在水平面的匀速圆周运动，从力的角度看其特点是：合外力的方向一定在水平方向上，由于重力方向在竖直方向，因此物体除了重力外，至少再受到一个力，才有可能使物体产生在水平面匀速圆周运动的向心力．根据刚才的分析做下面练习。练习 1、在高速公路的拐弯处，路面造的外高内低，拐弯处路面与水平面间夹角为θ，该段是半径为R的圆弧，要使车速为v时车轮与路面的