高一物理《勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析》課件（人教版必修一）

,歡迎進(jìn)入物理課堂,勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析,教學(xué)案例設(shè)計(jì),1、教學(xué)設(shè)計(jì),2、課堂實(shí)錄,3、教學(xué)反思,【教學(xué)設(shè)計(jì)】本節(jié)課是在勻速圓周運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合兩個(gè)實(shí)例子進(jìn)行分析，本節(jié)課在教材中的地位、作用和意義：矢量的運(yùn)算法則是矢量概念的核心內(nèi)容，又是學(xué)習(xí)物理學(xué)的基礎(chǔ)，本節(jié)內(nèi)容為以后學(xué)習(xí)速度、加速度、位移、動(dòng)量等矢量及其運(yùn)算奠定了基礎(chǔ)，它具有承上啟下的作用。,【教學(xué)目標(biāo)】一.知識(shí)目標(biāo)l.知道向心力是物體沿半徑方向的合外力來(lái)提供的2.知道向心力、向心加速度的公式也適用于變速圓周運(yùn)動(dòng)3.會(huì)在具體問(wèn)題中分析向心力的來(lái)源二.能力目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、綜合能力和推理能力，明確解決實(shí)際問(wèn)題的思路和方法2.培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力,【重點(diǎn)】1.掌握勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式及與圓周運(yùn)動(dòng)有關(guān)的幾個(gè)公式2.能用上述公式解決有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例【難點(diǎn)】理解做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的向心力是由某幾個(gè)力的合力提供的，而不是一種特殊的力,三、教學(xué)方法：,講授法分析歸納法推理法分層教學(xué)法,任何一個(gè)力或幾個(gè)力的合力只要它的作用效果是使物體產(chǎn)生向心加速度，它就是物體所受的向心力，分析和解決勻速圓周運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，首先是要把向心力的來(lái)源搞清楚。不能認(rèn)為做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體除了受到另外物體的作用外，還要另外受到向心力的作用。本節(jié)課我們對(duì)日常生活中幾個(gè)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析。,一.新課引入,【課堂實(shí)錄】,二.新課教學(xué)：,實(shí)例1、火車轉(zhuǎn)彎：,火車在平直軌道上勻速行駛時(shí)，所受的合力等于0，那么當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，我們說(shuō)它做圓周運(yùn)動(dòng)，那么是什么力提供火車的向心力呢？,c：由于該彈力是由輪緣和外軌的擠壓產(chǎn)生的，且由于火車質(zhì)量很大，故輪緣和外軌間的相互作用力很大，易損壞鐵軌。,1、內(nèi)外軌道一樣高時(shí),G,FN,F,a：此時(shí)火車車輪受三個(gè)力：重力、支持力、外軌對(duì)輪緣的彈力。,b：外軌對(duì)輪緣的彈力F提供向心力。,向心力,2、轉(zhuǎn)彎處-外軌略高于內(nèi)軌。,解：如圖，F(xiàn)合=Gtan=Gsin(當(dāng)很小時(shí))=mg(h/d),F向=mv2/R,F向=F合mv2/R=mg(h/d),則h=v2d/gR或v=,根據(jù)轉(zhuǎn)彎處的軌道半徑R和規(guī)定的行駛速度v，適當(dāng)選擇內(nèi)外軌的高度差h，使轉(zhuǎn)彎時(shí)所需要的向心力完全由重力G和支持力N的合力來(lái)提供。設(shè)轉(zhuǎn)彎處軌道與水平面夾角為。,當(dāng)h、d一定，v0=時(shí)火車轉(zhuǎn)彎所需的向心力恰好由重力和支持力的合力提供，車輪對(duì)鐵軌的側(cè)壓力正好為零。,當(dāng)v>v0時(shí)，由于火車有離心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，對(duì)外軌有擠壓作用，軌對(duì)車輪提供側(cè)壓力。,當(dāng)v<v0時(shí)，由于Mg、FN提供的向心力過(guò)大，車輪擠壓內(nèi)軌，側(cè)壓力由內(nèi)軌提供。,思考與討論,根據(jù)上面的分析可以看出，汽車行駛的速度越大，汽車對(duì)橋的壓力越小。試分析一下，當(dāng)汽車的速度不斷增大時(shí)，會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生呢？,說(shuō)明：上述過(guò)程中汽車做的不是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，我們?nèi)允褂昧藙蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的公式，原因是向心力和向心加速度的公式對(duì)于變速圓周運(yùn)動(dòng)同樣適用。在變速圓周運(yùn)動(dòng)中，利用上面的公式求質(zhì)點(diǎn)在圓周上某一點(diǎn)的向心力和向心加速度的大小，必須利用該點(diǎn)的瞬時(shí)速度值。,實(shí)例2：汽車過(guò)拱橋的問(wèn)題,三.教學(xué)小結(jié)：,1.進(jìn)一步明確向心力的實(shí)質(zhì)及來(lái)源；2.用向心力公式求解有關(guān)問(wèn)題的解題步驟。,（1）明確研究對(duì)象，確定它在哪個(gè)平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，找到圓心和半徑。,（2）確定研究對(duì)象在某個(gè)位置所處的狀態(tài)，進(jìn)行具體的受力分析，分析是哪些力提供了向心力。,（3）建立以向心方向?yàn)檎较虻淖鴺?biāo)，據(jù)向心力公式列方程。,（4）解方程，對(duì)結(jié)果進(jìn)行必要的討論。,1.在水平面上轉(zhuǎn)彎的汽車，向心力是()A.重力和支持力的合力B.靜摩擦力C.滑動(dòng)摩擦力D.重力、支持力和牽引的的合力,B,四.鞏固練習(xí),2.用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩，拴著質(zhì)量為m的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是()A.小球在最高點(diǎn)所受的向心力一定是重力B.小球在最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力可能為零C.小球剛好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)的速率是,BC,3.一汽車通過(guò)拱形橋頂點(diǎn)時(shí)的速度為10m/s，車對(duì)橋頂?shù)膲毫檐囍氐?/4，如果要使汽車在橋頂對(duì)橋面沒(méi)有壓力，車速至少為()A.15m/sB.20m/sC.25m/sD.30m/s,B,4質(zhì)量為m的小球，用一條繩子系著在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球到最高點(diǎn)時(shí)的速度為v，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度為，則小球通過(guò)上述兩位置處時(shí)繩子所受的張力之差是()A.6mgB.5mgC.4mgD.2mg,A,5.如圖，圓錐擺擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，擺角為，質(zhì)且為m的擺球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則()A.擺線的拉力為mg/cosB.擺球的向心加速度為gcosC.其周期為2D.其周期為2,AD,自行車轉(zhuǎn)彎時(shí)，稍一傾斜就過(guò)去了，摩托車轉(zhuǎn)彎傾斜度要大一些。摩托賽車時(shí)轉(zhuǎn)彎，傾斜度更大，幾乎倒在地上。問(wèn)：什么力提供向心力？向心力與傾斜度有關(guān)嗎？有何關(guān)系？,解答：,由地面對(duì)車的靜摩擦力提供,有關(guān)系，傾斜度越大，向心力越大,在本節(jié)課的設(shè)計(jì)過(guò)程中本人嘗試建立新的課堂教學(xué)模式，打破以教師、課堂、書(shū)本為中心，以講授灌輸為主線的教學(xué)套路，構(gòu)建以學(xué)生主動(dòng)參與，探究創(chuàng)新為主線的教學(xué)模式-姑且叫它"自主學(xué)習(xí)課堂教學(xué)模式"。就是在課堂教學(xué)中，以教師為指導(dǎo)，以學(xué)生為主體，改變教師在臺(tái)上講、學(xué)生在臺(tái)下聽(tīng)的"灌輸式教學(xué)"，灌輸式教學(xué)往往是教師提出問(wèn)題，教師給出結(jié)果，是教師在代替學(xué)生建立知識(shí)體系，而不是學(xué)生自己建立知識(shí)體系。這樣培養(yǎng)的學(xué)生欠缺發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題、運(yùn)用新方法，提出新見(jiàn)解的能力，更缺乏創(chuàng)造力和創(chuàng)新精神。"學(xué)生自主學(xué)習(xí)教學(xué)"和"灌輸式教學(xué)"截然不同，它要求充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，引導(dǎo)學(xué)生利用多媒體課件、實(shí)驗(yàn)等主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，主動(dòng)搜集、分析有關(guān)信息和資料，主動(dòng)建構(gòu)良好的認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)。使學(xué)生受到科學(xué)方法的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)，具有創(chuàng)新意識(shí)。并且本人能采用不同的教學(xué)方法和手段突破重點(diǎn)和難點(diǎn)，從而很好的實(shí)現(xiàn)了本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。,【教學(xué)反思】,再見(jiàn),教案簡(jiǎn)案,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,