1、【精品文檔】如有侵權，請聯系網站刪除，僅供學習與交流物理教學案例.精品文檔.生活中的圓周運動教學案例案例背景：1、教材分析：生活中的圓周運動是新課標人教版高中物理必修2第六章曲線運動第八節的內容。是在學生學習了圓周運動、向心加速度、向心力以后的一節應用課，本節課通過研究圓周運動規律在生活中的具體應用，使學生深入理解圓周運動規律，并結合生活體驗，加深物理知識在頭腦中的印象。教材中的四個事例都各有特點，很有代表性：鐵路的彎道是分析水平面上的勻速圓周運動，拱形橋和凹形橋是分析豎直面上的非勻速圓周運動，航天器中的失重現象研究失重問題，離心運動是研究向心力不足時物體的運動趨勢。本節內容大綱要求2課時完成

2、，本節課我們只研究前兩個事例：鐵路的彎道、拱形橋和凹形橋。鐵路的彎道分析，也會放在先分析汽車在水平路面轉彎之后進行，這樣做的目的是為了讓學生的探究從易到難。這節課除了鞏固學生學習過的受力分析、牛頓第二定律、向心加速度、向心力等知識外，還增強了物理知識與日常生活、宇宙開發的聯系，激發學生學習物理的興趣，培養學生學科學、愛科學、用科學的思想。2、學情分析：我班學生基礎好、反應快、動手能力強，對物理學科有濃厚的興趣。學生已經學習了勻速圓周運動、向心力、向心加速度的概念，已經對圓周運動有了比較清晰的認識，并對解決生活中問題有強烈的探索欲，但對于向心力來源，向心力由誰來提供，還比較模糊，不利于進行知識遷

3、移和解決實際問題。案例描述：（一）引入新課教師提問，組織學生復習勻速圓周運動的知識點：描述勻速圓周運動快慢的各個物理量及其相互關系。從動力學角度對勻速圓周運動的認識。學生回答后教師點評、總結。引入新課：學以致用是學習的最終目的，為了更好實現三維教學目標，首先通過視頻播放學生感興趣的賽車事故，讓學生觀察思考、激發學生的求知欲，在學生觀看視頻的過程中提示學生注意汽車最容易發生事故的是在哪些路段，然后引入本節課所研究的兩種生活模型，水平面內的圓周運動和豎直平面內的圓周運動的研究。（二） 進行新課一、水平面內的圓周運動1、首先分析與學生生活緊密貼近的汽車在水平面路面轉彎時向心力來源。學生通過分析得到汽

4、車在水平路面轉彎時向心力來源于靜摩擦力。通過這部分的學習，主要讓學生知道，物體做圓周運動必然需要向心力，并學會如何從具體的問題中去找出向心力。從而得到解決實際問題的一般方法。2、緊接著探討課本的第一個問題：火車的轉彎問題，鑒于學生對于火車軌道及火車輪子結構不是很了解，首先通過視頻圖片讓學生對火車軌道的結構及火車輪子的結構特點有一定的了解。師：（視頻模擬火車在平直軌道上行駛和火車轉彎）火車勻速直線運動和勻速轉彎是否同種狀態？生：不是，火車勻速直線運動時合外力為零，火車勻速轉彎時有向心力，合外力不為零師：如果內、外軌一樣平，什么力提供向心力？（重新放剛才的火車拐彎的視頻，學生觀察火車運動情況，在草

5、稿紙上畫出受力示意圖，結合運動情況分析各力的關系。）生：內外軌一樣平時,鐵軌外軌的輪緣和鐵軌之間互相擠壓而產生的彈力提供向心力。師：這樣會產生什么樣的后果？教師引導學生通過對具體問題的分析，認識向心力是按效果命名的力，而不是物體另外受到的力。生：由于火車質量、速度都比較大，所以所需向心力也很大。這樣的話，輪緣和鐵軌之間的擠壓作用力將很大，導致的后果是鐵軌容易損壞，軌緣也容易損壞。師：如果請你設計，怎樣才能解決這一問題？（學生開始小聲討論，并在草稿紙上畫受力圖）生：把外軌道墊高。師：能不能說明你的理由？生：當外軌道比內軌高時，軌道對火車的支持力不再豎直向上，和重力的合力可以提供向心力，可以減輕軌

6、道和輪緣的擠壓。師：說的非常好！實際在修筑鐵路時，要根據轉彎處的半徑r和規定的行駛速度vo，選擇適當的內外軌的高度差，使轉彎時所需的向心力完全由重力G和支持力F的合力來提供，鐵軌的內外軌均不受側向擠壓的力（用課件演示此時火車的受力分析圖）。在半徑和高度差確定的情況下能否求出內外軌均不受力的最佳速度?生板演：根據牛頓第二定律得mgtan=mv2/r師：分析一下如果火車實際速度為v時的三種可能？生：思考，討論。師生共同得出：當vv0時，內外軌均不受側向擠壓的力；當vv0時，外軌受到側向擠壓的力（這時向心力增大，外軌提供一部分力）；當vv0時，外軌受到側向擠壓的力（這時向心力減少，內軌提供一部分力）

7、師：還有哪些實例與這一模型相同?生：自行車轉彎、高速公路上汽車轉彎師總結：火車轉彎問題，實質是物體在水平面的勻速圓周運動，從力的角度看其特點是：合外力的方向一定在水平方向上，由于重力方向在豎直方向，因此物體除了重力外，至少再受到一個力，才有可能使物體產生在水平面勻速圓周運動的向心力根據剛才的分析做下面練習。練習 1、 在高速公路的拐彎處，路面造的外高內低，拐彎處路面與水平面間夾角為，該段是半徑為R的圓弧，要使車速為v時車輪與路面的橫向（與速度方向垂直）摩擦力為零，角應為多大？（為充分體現學生的學習主體地位，采用的基本程序是：教師提出問題學生獨立思考、觀察、討論分析教師根據學生交流的情

8、況進行點撥引導總結得出結論。老師邊演示、邊提問，讓學生邊觀察、邊思考，最大限度地調動學生積極參與教學活動，充分體現學生的主體地位和作用，讓學生在問題中激發興趣，在問題的爭論中辨清問題，在問題的解決中提升能力。）二、豎直平面內的圓周運動在這一部分中，我首先設置了三個問題。1、汽車在水平路面勻速行駛或靜止時，路面所受到的壓力如何？生：壓力等于汽車的重力2、汽車在拱形橋頂點靜止時，橋面所受到的壓力如何？生：壓力等于汽車的重力接下來使問題進一步深化3、汽車以速度v通過拱形橋最高點時，橋面所受到的壓力又如何？（播放課件，汽車過拱形橋，設置問題情境）質量為m的汽車在拱形橋上以速度v行駛，若橋面的圓弧半徑為

9、R，試畫出受力分析圖，是什么力提供向心力？生：汽車在最高點受到豎直方向的重力和支持了，以及水平方向的牽引力和摩擦力。向心力是由重力和支持力的合力提供的。方向豎直向下的。生：（在草稿紙上根據牛頓第二定律列方程求汽車對橋面的壓力）師：（投影學生的推導過程，總結）牛頓第二定律列出方程求出汽車受到的支持力；由牛頓第三定律求出橋面受到的壓力。FN'=G-mv2/r可見，汽車對橋的壓力小于汽車的重量G，并且，壓力隨汽車速度的增大而減小，汽車處于失重狀態。師：當汽車對橋的壓力剛好減為零時，汽車的速度有多大？當汽車的速度大于這個速度時，會發生什么現象？生：(思考問題并發表見解。)通過層層遞進的問題，使

10、學生的思維活動不斷深入，培養學生的發散性思維。師：當汽車通過凹形橋最低點時，情況如何？生：依照上述討論進行分析。師：（總結）我們討論的汽車過橋問題，實質是物體在豎直面的圓周運動，要求掌握的是在最高點和最低點的情況練 習 2、如圖所示汽車質量為1.5×104kg,以不變的速率先后駛過凹形橋和拱形橋，橋面圓弧半徑為15m，如果橋面承受的最大壓力不得超過2.0×105N，汽車允許的最大速率是多少？汽車以此速率駛過橋頂時對橋面的壓力是多少？（通過對汽車在拱橋最高點地受力分析，進一步幫助學生掌握分析向心力來源的方法，進一步強化“向心力不是一種特殊的力，而是按效果命名的力，它

11、可以是一個力，也可以是某幾個力的合力”這種觀點。真正幫助學生用所學知識去建立物理模型，處理實際問題，培養學生的獨立思考能力及知識的遷移能力。）（三）課堂小結本節課通過對兩個勻速圓周運動的實例的分析，學會在具體問題中分析向心力的來源。并引導學生歸納出解決這類問題的一般步驟：受力分析找圓心、半徑求向心力列方程（四）作業布置作業的布置要求學生完成思考與討論，假如將整個地球看成一個巨大的拱形橋，汽車以多大的速率通過地面時，可對地面的壓力為零，通過這一部分的思考與討論可激發學生的求知欲、增進學生的想象力，并為進一步探索新知識，解決新問題開辟更廣闊的空間。案例反思：本節課是在學生學習描述圓周運動的物理量（

12、線速度、角速度、向心力和向心加速度）之后，安排的一節實例分析課。課堂氣氛如此活躍，學生興趣如此濃厚，學習態度如此積極是我沒有想到的。反思整個教學過程我認為有以下幾方面的原因：一、課前我認真研讀了教材，收集、整理了大量資料，包括視頻、圖片、習題等，做到了胸有成竹。教學過程中通過創設情景，引導學生觀察分析，發現問題；通過層層設疑，引導學生對問題的思考，引發學生的積極性和主動性，體現學生的主體地位。滲透理論聯系實際的觀點，提高學生的分析和解決問題的能力。能夠有效利用多媒體課件給學生展示視頻與圖片，利于學生直觀了解，同時在處理不宜理解的火車拐彎中的向心力分析問題上，能夠分層次逐步滲透設計思想，更符合學

13、生掌握知識的客觀規律；在處理豎直面上的圓周運動時能夠分類討論，做到點滴不漏；整個教學過程中不僅注重學生知識能力的培養，也注重了學生情感、態度的教育。二、身邊的課程資源是創設問題情境的源泉，學生最熟悉的現象莫過于身邊的物理。對身邊的物理現象感興趣，是學生的天性。因此，在本節課教學過程中，我應充分利用身邊的課程資源，接近學生的經驗，例如：汽車在水平路面轉彎，汽車過拱形橋等都是學生親身經歷的事例。這樣創設出來的問題情境才有親切感，才會營造出良好的課堂氛圍。三、情境創設應為“難點問題”而鋪墊情境創設就是為了能讓教師更好地引導學生圍繞焦點問題展開探究活動，使學生掌握知識與技能，體驗過程與方法，受到情感態度與價值觀的熏陶。在開展探究活動的過程中，我根據學生的認知水平，實驗能力等情況，設置一些由易到難的子問題，為學生“鋪墊”好合適的“臺階”，引導學生由解決子問題逐步過渡到“難點問題”，最終達到解決“難點問題的”