“生活中的圆周运动”中“火车拐弯”问题的教学研究作者：梁爽来源：《智富时代》2018年第07期【摘要】“火车拐弯”问题是圆周运动在生活中的实际应用之一。
本节内容旨在通过生活中实际的圆周运动的事例呈现，引导学生利用所学规律和方法来理解和解决实际生活中的具体问题。
本节内容在教学过程中存在很多难点，如何高效地突破这些难点是达成本节课教学目标的重要方面。
本篇文章根据实际的教学经验，提出解决难点问题的一些建议和方法，以期能够完成教学目标，提高学生的综合能力。
【关键词】火车拐弯；难点；突破“生活中的圆周运动”是高中物理必修二教材中第五章第7节的内容。
在学习本节内容之前，学生已经接触了一种特殊的曲线运动——圆周运动，且理解了圆周运动的基本规律和研究方法。
圆周运动在日常生活中的实际例子很多，如何利用学过的知识来分析理解生活中常见的圆周运动的实际例子，这是本节课要解决的主要问题。
因此，本节内容选取了火车拐弯，汽车过桥，航天器中的失重现象和离心运动等四个实际例子，引导学生利用已经掌握的知识和方法来解决陌生情境中的圆周运动问题。
可以说，本节内容是圆周运动内容的一节应用课。
其中，“火车拐弯”问题是本节内容的一个难点问题。
本人在教学过程中发现，该内容的教学难点主要有以下几个方面。
第一，火车在做圆周运动时的圆心位置如何确定。
轨道外高内低，圆周运动的平面还和轨道平面平行吗。
第二，火车做圆周运动所需的向心力是由什么性质力提供的，外高内低的轨道设计形式是为了解决什么问题。
第三，当火车实际的运行速度大于或小于设计速度时，车轮和铁轨间发生挤压的原因和关系。
如何引导和启发学生利用所学知识来思考和解决这些问题，是本节内容教学的关键。
根据本人在教学中的实际经验，在解决以上问题时采取的方式和策略如下。
1.通过实际例子的分析，利用类比的方法，引导学生理解火车在外高内低的铁轨上做圆周运动时的圆心位置。
本人通过多媒体课件，把火车拐弯的情景图呈现给学生，并且引导学生思考，要找到圆心位置，应该先确定圆周运动的轨道平面。
火车拐弯高中物理教案
一、教学目标
1. 了解火车拐弯的物理原理；
2. 掌握火车拐弯时所受的向心力和摩擦力；
3. 能够运用牛顿定律解析火车拐弯的力学问题。
二、教学内容
1. 火车拐弯的原理；
2. 向心力和摩擦力的作用；
3. 牛顿定律在火车拐弯问题中的应用。
三、教学重点与难点
1. 火车拐弯的原理和相关概念的理解；
2. 掌握牛顿定律的应用方法。
四、教学方法与手段
1. 提问与讨论；
2. 实验展示；
3. 多媒体辅助教学。
五、教学步骤
1. 导入：通过提问引导学生了解火车在直线行驶和拐弯时的区别，引出火车拐弯的物理原理。
2. 探究：通过实验展示和多媒体资料，让学生了解火车拐弯时所受的向心力和摩擦力，并分析其作用。
3. 梳理：讲解火车拐弯问题中的力学模型，引导学生运用牛顿定律解析火车拐弯的力学问题。
4. 拓展：引导学生思考火车拐弯时其他可能存在的因素，并探究其影响。
5. 练习：布置相关练习题，检查学生对火车拐弯物理问题的掌握程度。
6. 总结：梳理本节课的重点内容，澄清学生对火车拐弯问题的理解。
六、教学反思
在本节课中，通过实验展示和多媒体资料的引导，学生更直观地了解了火车拐弯的物理原理和相关力学概念。
同时，通过布置练习题，检查了学生对该问题的掌握程度。
在今后的教学中，可以多结合案例分析和实际问题，深化学生对火车拐弯问题的理解。
