視頻標(biāo)簽：生活中的圓周運(yùn)動(dòng)

所屬欄目：高中物理優(yōu)質(zhì)課視頻

視頻課題：高中物理人教版必修2第五章曲線運(yùn)動(dòng)7.生活中的圓周運(yùn)動(dòng)-山西

教學(xué)設(shè)計(jì)、課堂實(shí)錄及教案：高中物理人教版必修2第五章曲線運(yùn)動(dòng)7.生活中的圓周運(yùn)動(dòng)-山西省運(yùn)城中學(xué)校

多媒體使用說(shuō)明：多媒體作為教學(xué)輔助手段，使空洞的語(yǔ)言描述得以形象直觀地展現(xiàn)，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。   六、教學(xué)過(guò)程   教學(xué)內(nèi)容 
教學(xué)活動(dòng) 
設(shè)計(jì)意圖 導(dǎo)   入   新   課   
（多媒體展示）   
一、出示本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo)  1．鐵路的彎道 
2．拱形橋和凹形橋 3.航天器中的失重現(xiàn)象 4.離心運(yùn)動(dòng) 
通過(guò)教師提問(wèn)的方式，復(fù)習(xí)引入本節(jié)課學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。 
            新   課   教   學(xué)   主   要   過(guò)   程、             
（一）火車轉(zhuǎn)彎   
觀看火車過(guò)彎道的影片和火車車輪的結(jié)構(gòu)的系列圖片，請(qǐng)學(xué)生注意觀察鐵軌彎道的特點(diǎn)和火車車輪的特殊結(jié)構(gòu)  
問(wèn)題1：請(qǐng)根據(jù)你所了解的以及你剛才從圖片中觀察到的情況，說(shuō)一說(shuō)火車的車輪結(jié)構(gòu)如何？軌道結(jié)構(gòu)如何？   
軌道將兩車輪的輪緣卡在里面。   
問(wèn)題2：如果內(nèi)外軌一樣高，火車轉(zhuǎn)彎時(shí)做曲線運(yùn)動(dòng)，所受合外力應(yīng)該怎樣？需要的向心力有那些力提供。   
在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行弊端分析，提出下面的問(wèn)題   
問(wèn)題3：火車的質(zhì)量很大，行駛的速度很大，如此長(zhǎng)時(shí)間后，對(duì)軌道和列車有什么影響？如何改進(jìn)才能夠使軌道和輪緣不容易損壞呢？   
再次展示火車轉(zhuǎn)彎時(shí)候的圖片，提醒學(xué)生觀察軌道的情況。   
學(xué)生討論后總結(jié)：   
1．如果在轉(zhuǎn)彎處使外軌道略高于內(nèi)軌道，火車受力不是豎直的，而是斜向軌道的內(nèi)側(cè)。它與重力的合力指向圓心，成為使火車轉(zhuǎn)彎的向心力。   
2．如果根據(jù)轉(zhuǎn)彎半徑R和火車行駛速度v適當(dāng)調(diào)整內(nèi)外軌道的高度差，使轉(zhuǎn)
突破難點(diǎn)：1. 鐵軌
彎道的特點(diǎn)和火車車輪的特殊結(jié)構(gòu)  
2.向心力來(lái)源 突出重點(diǎn)： 1. 供需平衡 2. 規(guī)范解題                   
 
                    
             
                    
                                                                                                新   課   教   學(xué)   主   彎時(shí)所需要的向心力完全由重力G和支持力FN的合力提供，這樣外軌道就不再受輪緣的擠壓了。 
 （多媒體展示火車轉(zhuǎn)彎的動(dòng)力學(xué)分析過(guò)程以及轉(zhuǎn)彎速度、內(nèi)外軌高度差、半徑的等量關(guān)系式） 
 
思維拓展極其應(yīng)用： 
  
山區(qū)鐵路彎道過(guò)多，能否大面積提速？賽車影片中，若減少水平彎道事故，你怎樣設(shè)計(jì)彎道中的路面？你觀察過(guò)高速路轉(zhuǎn)彎處路面的情況嗎？ 
點(diǎn)撥：高速路面上也是外高內(nèi)地，并且超車道比主車道更加傾斜。  
 拓展：自行車轉(zhuǎn)彎、賽車轉(zhuǎn)彎、小鳥(niǎo)轉(zhuǎn)彎、飛機(jī)轉(zhuǎn)彎與此類似。 
（二）汽車過(guò)橋  
實(shí)例分析 展示圖片 拱形橋 凹形橋 
  
以凸形橋?yàn)槔?nbsp;
  
通過(guò)提問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入狀態(tài)。 
  
問(wèn)題1：如果汽車在水平路面上勻速行駛或靜止時(shí)，在豎直方向上受力如何？ 如果汽車在拱形橋頂點(diǎn)靜止時(shí)，橋面受到的壓力如何？  
問(wèn)題2：如果汽車在拱形橋上，以某一速度v通過(guò)拱形橋的最高點(diǎn)的時(shí)候，橋面受到的壓力如何？  
引導(dǎo)學(xué)生分析受力情況，并逐步求得橋面所受壓力。 
  
分析過(guò)程： 
  
確定研究對(duì)象； 
  
分析汽車的受力情況； 
  
找圓心； 
  
確定F合即F向心力的方向； 
  
根據(jù)牛頓第二定律列方程，得出結(jié)論。PPT展示解題過(guò)程 
   
問(wèn)題3：根據(jù)上式，結(jié)合前面的問(wèn)題你能得出什么結(jié)論？ 
  
A．汽車對(duì)橋面的壓力小于汽車的重力mg； 
  
B．汽車行駛的速度越大，汽車對(duì)橋面的壓力越小。 
  
問(wèn)題4：試分析如果汽車的速度不斷增大，會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生呢？ 
  
 
 強(qiáng)調(diào)規(guī)范解題 
     
           
  
             強(qiáng)調(diào)規(guī)范解題          
                    
             
                    
                            要   過(guò)   程                                                                          
當(dāng)速度不斷增大的時(shí)候，壓力會(huì)不斷減小，當(dāng)達(dá)到時(shí)，汽車對(duì)橋面完全沒(méi)有壓力，汽車“飄離”橋面。 
  
問(wèn)題5：如果汽車的速度更大呢？汽車會(huì)怎么運(yùn)動(dòng)？（提示，此時(shí)汽車受力、速度、加速度如何）  
汽車以大于或等于的速度駛過(guò)拱形橋的最高點(diǎn)時(shí)，汽車與橋面的相互作用力為零，汽車只受重力，又具有水平方向的速度的，因此汽車將做平拋運(yùn)動(dòng)。   
問(wèn)題6：如果是凹形橋，汽車行駛在最低點(diǎn)時(shí)，橋面受到的壓力如何？ 
 （學(xué)生板演解題過(guò)程） 
 
  
問(wèn)題7：前面我們?cè)��?jīng)學(xué)習(xí)過(guò)超重和失重現(xiàn)象，那么試?yán)��?ldquo;超、失重”的觀點(diǎn)定性分析汽車在拱形橋最高點(diǎn)，凹形橋的最低點(diǎn)分別處于哪種狀態(tài)？   
強(qiáng)調(diào)：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。   
（三）課堂小結(jié)  請(qǐng)同學(xué)來(lái)完成，教師進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)充   
學(xué)生回答不完整時(shí)，老師及時(shí)補(bǔ)充   
（四）鞏固與拓展訓(xùn)練   
兩道練習(xí)題見(jiàn)PPT   
（小組討論）   
地球可以看作一個(gè)巨大的拱形橋。汽車沿南北行駛，不斷加速。請(qǐng)思考：會(huì)不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況。   
速度大到一定程度時(shí)，地面對(duì)車的支持力是0？此時(shí)汽車處于什么狀態(tài)？駕駛員與座椅間的壓力是多少？駕駛員軀體各部分間的壓力是多少？駕駛員此時(shí)可能有什么感覺(jué)？ 
（五）航天器中的失重現(xiàn)象和離心運(yùn)動(dòng) 
這兩個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生看教學(xué)視頻，欣賞專家講解，結(jié)束本節(jié)課。 
 
   
   
    
強(qiáng)調(diào)規(guī)范解題 
               
開(kāi)闊學(xué)生的思路，增進(jìn)學(xué)生的想象力，通過(guò)思維的拓展和應(yīng)用，使得學(xué)生的思維品質(zhì)得到提高，為進(jìn)一步探索新知識(shí) 、解決新問(wèn)題開(kāi)辟更廣闊的渠道 

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