向心力的实例分析(物理教案)
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向心力的实例分析教学设计一、教学目标1、知识与技能:⑴进一步理解向心力的概念。
⑵理解向心力公式,进一步明确匀速圆周运动的产生条件,掌握向心力公式的应用。
⑶会在具体问题中分析向心力的来源,并进行计算。
2、过程与方法:⑴通过复习向心力及向心加速度的定义、来源,进一步加深对向心力的理解。
⑵通过例题的分析与讨论,引导学生从中领悟掌握运用向心力公式的思路和方法。
3、情感态度与价值观:⑴激发学生学习兴趣,培养学生关心周围事物的习惯。
⑵培养学生运用物体知识解决实际问题的能力。
⑶通过对圆周运动受力的分析,体会到任何事物的变化和运动都能找到动力学原因从而领悟到因果的制约与被制约关系。
⑷通过实际演练,使学生在巩固知识的同时,体会到物理就在我们身边,领略到将理论应用于实际解决问题而带来的成功的娱乐。
二、学情分析本节课是在学生已经基本掌握匀速圆周运动规律和描述圆周运动的基本物理量(线速度,角速度,向心力和向心加速度)以及有关公式推导与计算之后,安排的一节实例分析课。
本节课立足于匀速圆周运动基本规律上,结合实际生活中三个实例“水流星”、“火车转弯”和“汽车过拱桥”进行分析。
在课堂中采用实验演示,多媒体辅助手段,帮助学生建立形象直观的认识,降低难度。
三、教学重难点1、重点:受力分析、分析向心力来源。
2、难点:分析物体做匀速圆周运动的平面及圆心。
四、教学过程(知识回顾)1、回顾匀速圆周运动的向心力和向心加速度的定义以及向心力和向心加速度的表达式。
2、明确向心力是按作用效果命名的。
3、回顾向心力的来源:可以是某一个力提供向心力,也可以是某些力的合力提供向心力,还可以是某个力的分力提供向心力。
(新课教学)(一)“水流星”向学生演示“过山车”模型与“水流星”模型,演示的过程中请学生仔细观察现象。
实验过程:(实验一:将一个小球从“过山车”模型的一端释放,小球会顺利通过圆弧最高点到达另一端。
(实验二:将一个矿泉水瓶子截成两半,瓶身系上绳子做成一个简易的“水流星”模型,在瓶内装上适量水,用手握住绳子的另一端使瓶子以手为圆心,绳长为半径,在竖直平面内做圆周运动。
《向心力的实例分析》教案教学目标:一、知识与技能:1.学会分析生活中圆周运动实例的向心力来源2.应用牛顿第二定律和有关向心力知识分析实例,深刻理解向心力的基础知识3.熟练掌握应用向心力知识分析两类圆周运动模型的步骤和方法.二、过程与方法:通过分析生活中的车转弯等实际物理问题,掌握应用牛顿运动定律解决圆周运动问题的一般方法和步骤。
三、情感态度与价值观:1.通过对匀速圆周运动的实例分析,渗透理论联系实际的观点,提高学生的分析和解决问题的能力.2. 激发学生学习兴趣,培养学生关心周围事物的习惯、主动探索精神、应用实践能力和思维创新意识.教学重、难点重点:在具体问题中能找到是谁提供向心力的,并结合牛顿运动定律求解有关问题。
难点:具体问题中向心力的来源.关于对临界问题的讨论和分析.教学方法:导学法、讨论法、演示法教具:多媒体、自制火车轨道、车轮模型、过山车模型教学过程一、引入新课生活中有各式各样的圆周运动。
多媒体展示:摩托车转弯、过山车、汽车转弯的视频或图片。
二、新课教学(一)水平面上的圆周运动1、汽车转弯演示1:玩具车做直线运动进行受力分析,用细线栓住小车,小车做圆周运动,进行受力分析,线对车的拉力作为向心力。
物体做圆周运动需要一个向心力来维持。
演示2:用电动遥控车模拟汽车转转弯,此时没有细线的拉力,那么是什么力提供它圆周运动所需的向心力呢?学生活动一:对汽车车进行受力分析,找出向心力的来源,列出动力学方程,并表示出汽车能安全转弯的速度表达式。
教师引导:我们在弯道跑步时有什么感受?谈谈自己的体会。
那么汽车转弯时是否也有向外侧滑动的趋势。
总结:如果汽车的速度过大,侧向静摩擦力不足以提供所需的向心力,那么汽车就会飘移,构成危险,所以弯道往往要限速。
多媒体展示汽车转弯时的侧滑,和高速公路转弯处的限速牌。
r mv f 2=mfrv =过渡:汽车在水平面内转弯是借助侧向静摩擦力转弯,那火车在水平面内转弯是否也是由侧向静摩擦力提供向心力?2.火车转弯展示自制火车轨道和车轮的模型,提示学生观察其特点学生思考:观察火车轮的特点并思考火车在水平路面上转弯时,火车需要的向心力来源?(提示:由于火车质量很大、速度也不小)这样对轨道和列车有什么影响?外轨对轮缘的弹力提供向心力:N=F 向心=rmv 2回答:火车质量很大,速度也不小,外轨对轮缘的弹力很大,外轨和外轮之间的挤压过大, 铁轨容易受到损坏。
向心力的实例分析●教学目标一、知识目标1、知道做圆周运动的物体会受到一个始终指向圆心的等效的力的作用,它就是物体所受的向心力。
2、会在具体问题中分析向心力的来源。
3、知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动,会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度。
二、能力目标1、通过对匀速圆周运动的实例分析,渗透理论联系实际的观点,提高学生的分析和解决问题的能力。
2、通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用,渗透特殊性和一般性之间的辩证关系,提高学生的分析能力。
三、德育目标通过对几个实例的分析,使学生明确具体问题必须具体分析。
●教学重点1、理解向心力是一种效果力。
2、在具体问题中能找到向心力,并结合牛顿运动定律求解有关问题。
●教学难点1、具体问题中向心力的来源。
2、关于对临界问题的讨论和分析。
●教学方法讲授法、分析归纳法、推理法、分层教学法。
●教学用具投影仪、CAI课件●课时安排1课时●教学过程学习目标完成过程一、导入新课1、复习匀速圆周运动知识点(提问)描述匀速圆周运动快慢的各个物理量及其相互关系。
2、直接过渡导入学以致用是学习的最终目的,本节课通过几个具体实例的探讨来深入理解相关知识点并学会应用。
二、新课教学(一)火车转弯问题模拟在平直轨道上匀速行驶的火车。
提出问题:1、火车受几个力作用?2、这几个力的关系如何?[学生活动设计]1、观察火车运动情况。
2、画出受力示意图,结合运动情况分析各力的关系。
[师生互动]1、火车受重力、支持力、牵引力及摩擦力。
2、四个合力为零,其中重力和支持力合力也为零,牵引力和摩擦力合力也为零。
[过渡]那火车转弯时情况会有何不同呢?模拟平弯轨道火车转弯情形。
提出问题:1、转弯与直进有何不同?2、受力分析。
[学生活动]结合所学知识讨论分析[师生互动]1、[思维方法渗透]只要是曲线轨迹就需要提供向心力,并不是非得做匀速圆周运动。
F=m中的r指的是确定位置的曲率半径。
高中物理《向心力的实例分析》说课稿一、教材分析1.在教材中的地位作用《向心力的实例分析》是学生在学习了圆周运动、向心力与向心加速度之后的一节应用课,也是必修2中的重点内容。
并且在整本教材中起到了承上启下的作用,本节课从力和运动的角度对匀速圆周运动进行了较深入的研究,既能够加深学生对前面学习的匀速圆周运动基本规律的理解,又为接下来要研究的天体运动和带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动等问题奠定了基础。
并且本节课与人们的日常生活联系密切,因此,学好本节课,既可以提高学生对学习物理的兴趣,又为接下来更好地掌握物理规律打下良好的基础。
根据新课程标准的要求以及教材的具体内容,我从如下三个维度来确定本节课的教学目标:2、三维教学目标1)、知识与技能(1)知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速度,它就是圆周运动的物体所受的向心力.会在具体问题中分析向心力的来源。
(2)能理解运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活中的具体实例。
(3)知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动,会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度。
2)、过程与方法(1)通过对匀速圆周运动的实例分析,渗透理论联系实际的观点,提高学生分析和解决问题的能力。
(2)通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用,渗透特殊性和一般性之间的辩证关系,提高学生的分析能力。
(3)通过对离心现象的实例分析,提高学生综合应用知识解决问题的能力。
3)、情感、态度与价值观(1)通过对几个实例的分析,使学生明确具体问题必须具体分析,理解物理与生活的联系,学会用合理、科学的方法处理问题。
(2)通过离心运动的应用和防止的实例分析.使学生明白事物都是一分为二的,要学会用一分为二的观点来看待问题。
(3)养成良好的思维表述习惯和科学的价值观。
3.教学重点和难点教学重点:理解向心力是一种效果力;在具体问题中能找到是谁提供向心力的,并结合牛顿运动定律求解有关问题。
第四章第3节 向心力的实例分析教学设计学习目标1、知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速度,它就是圆周运动的物体所受的向心力.2、会分析汽车、火车转弯时向心力的来源.3、会用牛顿第二定律和向心力公式分析实际问题.重点与难点重点:1、理解向心力是一种效果力.2.在具体问题中能找到是谁提供向心力的,并结合牛顿运动定律求解有关问题. 难点: 对汽车、火车转弯向心力的分析.情景导入[投影视频]师:请同学们观看生活中常见的圆周运动以及赛车在经过弯道时画面,让大家思考我们如何才能使赛车在弯道上不减速通过?课件展示自行车赛中赛场和运动员的特点。
学生分组讨论以上问题。
提出问题:认真阅读课本P76-P77完成下列问题。
翻开“优化探究”P56“新知预习探究”一、转弯时向心力实例分析.1、水平路面转弯(1)在水平路面上滑冰运动员和摩托车在拐弯时由谁提供向心力呢?(2)在水平路面上滑冰运动员和摩托车在拐弯时速度过快或转弯半径太小时, 滑冰运动员和摩托车会出现什么现象,为什么?2、倾斜路面上转弯(1)在倾斜路面上汽车和火车在拐弯时由谁提供向心力呢(2)火车的轨道是怎样设计的?请分析说明?(3)弯道的限速取决于什么?请分析说明?3、空中转弯在天空中鸟和飞机转弯时由谁提供向心力呢?教学过程一、转弯时的向心力实例分析1、水平路面转弯(视频演示)(1)在水平路面上滑冰运动员和摩托车在拐弯时由谁提供向心力呢?在水平面上拐弯时,有向外侧打滑的趋势,地面就会对摩托车产生指向内侧的摩擦力,这时受到三个力的作用:重力G 、支持力N 和静摩擦力f,其中静摩擦力指向圆心,提供摩托车转弯时所需的向心力F ,即F=f.(2)在水平路面上滑冰运动员和摩托车在拐弯时速度过快或转弯半径太小时,滑冰运动员和摩托车会出现什么现象,为什么?设摩托车沿半径为R 的水平圆形跑道以匀速率v 行驶,若摩托车与路面的动摩擦因数为μ ,要使摩托车不侧滑,则摩托车行驶的最大速率是多少?解: max 2fm f R v ≤=gR v mg m R v μμ≤⇒≤⇒2由向心力公式:所以,当转弯速度过快或转弯半径太小时,摩擦力不足以提供摩托车转弯时所需向心力。
高中物理教案向心力5篇教案取材内容合理,切合课程宗旨,符合培养目标定位的要求,适应现实需要,讲述内容观点正确,有实际应用价值。
这里由小编给大家分享高中物理教案向心力,方便大家学习。
高中物理教案向心力篇1一、教材分析首先介绍热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。
进而分析系统在单纯的热传递过程中系统内能的变化,自然引出热量与系统内能概念的区别与联系,最后研究做功与热传递在改变系统内能上的异同。
二、教学目标知识与技能1.了解热传递的三种方式。
2.知道热传递是改变系统内能的一种方式。
3.能区分热量与内能的概念。
4.知道热传递与做功对改变系统的内能是有区别的过程与方法能举例说明热传递能够改变系统内能情感、态度与价值观了解感受能量的转移,增强我们学习物理、探索自然的兴趣。
三、教学重点难点重点:热传递对内能的改变。
难点:热量与内能的区别四、学情分析本节内容稍简单,易于学生接受。
五、教学方法自主学习、讨论、讲解六、课前准备铁丝、布、酒精灯七、课时安排1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑基础知识提问:1、焦耳的两个实验说明了什么?2、什么是内能?内能于什么有关?(二)情景引入、展示目标想一想,使一段铁丝的温度升高有哪些方法?回答:将铁丝来回多次弯折,用布摩擦,将铁丝放在火上烧,与高温物体接触……教师:可以通过做功改变物体内能,今天我们来学习改变物体内能的另一种方式——热传递。
(三)合作探究、精讲点播教师:引导学生阅读教材62页有关内容,思考并回答问题。
(1)什么是热传递?(2)热传递有几种方式?举例说明。
(3)热传递过程的实质是什么?1.热传递(1)热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分,叫做热传递。
(2)热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。
(3)热传递的实质:能量的转移①热传导:不借助于物质的宏观移动,而靠分子、原子等粒子的热运动,使能量由高温物体(或物体的高温部分)向低温物体(或物体的低温部分)传递的过程,这种过程在气体、液体和固体中都能发生。
向心力的实例分析一、教学目标1、会在具体问题中分析向心力的来源,明确向心力是按效果命名的力。
2、掌握应用牛顿运动定律解决匀速圆周运动问题的一般方法,会处理水平面、竖直面的问题。
3、知道向心力,向心加速度的公式也适应变速圆周运动,理解如何使用。
二、重点及难点分析1.重点(1)理解向心力是按效果命名的力。
(2)会在具体问题中分析向心力,综合运用牛顿定律分析解决问题。
2.难点(1)具体问题具体分析,理论联系实际。
(2)临界问题的分析和讨论。
3.疑点(1)火车转弯中的力学问题。
(2)汽车过桥中的力学问题。
4.解决办法:抓住典型问题,讲透讲深,再举一反三。
三、教学过程这一节课结合两个实际例子进行分析。
要充分发挥教师的主导作用和学生的主导作用,师生共同讨论,拓展知识。
复习提问:匀速圆周运动的物体受到向心力,向心力是怎样产生的?用已熟悉的例子说明:(1)绳拉物体做匀速圆周运动,绳的拉力提供向心力。
(2)物体随水平圆盘做匀速周围运动,静摩擦力提供向心力。
小结:向心力是由物体实际受到的一个力或几个力的合力提供的;向心力是按作用效果命名的力。
我们从分析向心力角度进一步研究几个实例:1、火车转弯学生阅读课本提问讨论:(1)火车匀速直线运动和匀速转弯是否同种状态?不是,火车匀速直线运动时合外力为零,火车匀速转变时受向心力,合外力不为零。
(2)火车转弯时所需的向心力如何产生?分两种情况讨论:内外轨一样高;外轨比内轨高。
当内外轨一样高时,铁轨对火车竖直向上的支持力和火车重力平衡向心力由铁轨外轨的轮缘的水平弹力产生,这种情况下铁轨容易损坏,轮缘也容易损坏。
当外轨比内轨高时,铁轨对火车的支持力不再是竖直向上,和重力的合力可以提供向心力,可以减轻铁轨和轮缘的挤压。
最佳情况是向心力恰好由支持力和重力的合力提供,铁轨的内、外轨均不受到侧向挤压的力。
定量分析火车转弯的最佳情况。
①受力分析:如图所示火车受到的支持力和重力的合力的水平指向圆心,成为使火车拐弯的向心力。
《向心力的实例分析》教学方案一、教材分析本节内容是鲁科版高中必修2第四章《匀速圆周运动》的第三节内容,在此之前,学生已经初步认识了匀速圆周运动,会用线速度、角速度、周期、频率描述匀速圆周运动的快慢。
而通过第二节向心力和向心加速度内容的学习,学生已经知道了向心力的大小与质量、角速度、半径的定量关系。
本节课立足于匀速圆周运动基本规律上,结合实际生活中两个实例“火车转弯”和“汽车过拱桥”进行分析,解决有关圆周运动问题重要的是搞清楚向心力的来源,明确提出向心力是按效果命名的力,任何一个或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度,它就是物体所受的向心力,这是研究圆周运动的关键。
教材后面又附有思考与讨论,以开拓学生的思维。
二、学习目标1.知识与技能(1)会在具体问题中分析向心力的来源,明确向心力是按效果命名的力.(2)掌握应用牛顿运动定律解决匀速圆周运动问题的一般方法,会处理水平面、竖直面的问题.(3)知道向心力,向心加速度的公式也适应变速圆周运动,理解如何使用.2.过程与方法(1)通过列举生活中圆周运动的例子,总结出这些多样的圆周运动的共同特点,及都受到向心力的作用。
(2)注意统一性和特殊性,注意一般方法和特殊方法,提高综合分析的能力.3.情感态度与价值观(1)通过对圆周运动受力的分析,体会到任何事物的变化和运动都能找到动力学原因从而领悟到因果的制约与被制约关系。
(2)通过实际演练,使学生在巩固知识的同时,体会到物理就在我们身边,领略到将理论应用于实际解决问题而带来的成功的娱乐.(3)激发学生学习兴趣,培养学生关心周围事物的习惯.三、学习对象分析本节课是在学生已经基本掌握匀速圆周运动规律和描述圆周运动的基本物理量(线速度,角速度,向心力和向心加速度)以及有关公式推导与计算之后,安排的一节实例分析课。
在课堂中采用实验演示,多媒体,电脑动画模拟等辅助手段,帮助学生建立形象直观的认识,降低难度。
四、学习重、难点1.学习重点(1)理解向心力是按效果命名的力.(2)会在具体问题中分析向心力,综合运用牛顿定律分析解决问题.解决方法:多联系实际,通过对生活实例的分析掌握重点内容2.学习难点:实际问题中向心力的来源的分析解决办法:通过对实例的分析,结合课件和实物演示,从力的作用效果上去寻找向心力五、教学设计思想为了在教学中体现科学探究精神,尽可能完整的经历科学探究过程,使学生通过体验感受战胜困难,解决物理问题的喜悦,体验到学习科学的乐趣,了解科学的方法,获取科学知识,本节教学把课本中的内容以问题的形式提出,通过学生探究式的大胆猜想,再通过科学的分析,将物理理论应用生活实际之中。
向心力的实例分析一、知识与技术1、明白若是一个力或几个力的合力的成效是使物体产生向心加速度,它确实是物体所受的向心力。
2、会在具体问题中分析向心力的来源。
3、引导学生应用牛顿第二定律和有关向心力知识分析实例,使学生深刻明白得向心力的基础知识。
4、熟练把握应用向心力知识分析两类圆周运动模型的步骤和方式。
二、进程与方式一、通过对匀速圆周运动的实例分析,渗透理论联系实际的观点,提高学生的分析和解决问题的能力。
二、通过对匀速圆周运动的规律也能够在变速圆周运动中利用,渗透特殊性和一样性之间的辨证关系,提高学生的分析能力。
3、运用启发式问题探讨教学方式,激发学生的求知欲和探讨动机;锻炼学生观看、分析、抽象、建模的解决实际问题的方式和能力。
三、情感态度与价值观一、通过对几个实例的分析,使学生养成认真观看、擅长发觉、勤于试探的良好适应,明确具体问题必需具体分析。
二、激发学生学习爱好,培育学生关切周围事物的适应。
重点难点重点:明白得做匀速圆周运动的物体受到的向心力是由某几个力的合力提供的,而不是一种特殊的力;找出向心力的来源,明白得并把握在匀速圆周运动中合外力提供向心力,能用向心力公式解决有关圆周运动的实际问题。
难点:火车在倾斜弯道上转弯的圆周运动模型的成立;临界问题中临界条件的确信。
教学方式教学、分析、推理、归纳教学用具CAI课件教学进程【新课引入】:在上课之前先问一下咱们班有无溜旱冰的同窗?(有),那么请问你在溜旱冰转弯是有什么感觉?你想平安或快速转弯,你将如何滑?(引导学生)要弄清楚这些问题。
这确实是本节课咱们要研究的问题。
【新课教学】:(一)、实例1:转弯时的向心力分析课件模拟在平直轨道上匀速行驶的火车,提出问题:(1)、火车受几个力作用?(2)、这几个力的关系如何?(学生观看,画受力分析示用意)师生互动:火车受重力、支持力、牵引力及摩檫力,其合力为零。
过渡:那火车转弯时情形会有何不同呢?课件模拟平弯轨道火车转弯情形,提出问题:(1)、转弯与直进有何不同?(2)、当火车转弯时,它在水平方向做圆周运动。
4.3 向心力的实例分析【学习目标】1、知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速,它就是圆周运动的物体所受的向心力。
会在具体问题中分析向心力的来源。
2、理解匀速圆周运动的规律。
3、知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动,会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度。
【学习重点】1、理解向心力是一种效果力。
2、在具体问题中能找到向心力,并结合牛顿运动定律求解有关问题。
【知识要点】1)水平面的圆周运动①汽车转弯汽车在水平的圆弧路面上的做匀速圆周运动时(如图6-1甲所示),是什么力作为向心力的呢?如果不考虑汽车翻转的情况,我们可以把汽车视为质点.汽车在竖直方向受到的重力和支持力大小相等、方向相反,是一对平衡力;如果不考虑汽车行驶时受到的阻力,则汽车所受的地面对它的摩擦力就是向心力,如图6-1乙所示.如果考虑汽车行驶时受到的阻力F f ,则静摩擦力沿圆周切线方向的分F t (通常叫做牵引力)与阻力F f 平衡,而静摩擦力指向圆心的分力F n 就是向心力,如下图丙所示,这时静摩擦力指向圆心的分力F n 也就是汽车所受的合力.②火车转弯火车转弯时,是什么力作为向心力呢?如果转弯处内外轨一样高,外侧车轮的轮缘挤压外轨,使外轨发生弹性形变,外轨对轮缘的弹力F 就是使火车转弯的向心力(如下左图所示).设转弯半径为r ,火车质量为m ,转弯时速率为v ,则,F=m rv 2.由于火车质量很大,靠这种办法得到向心力,轮缘与外轨间的相互作用力要很大,铁轨容易受到损坏.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v 0,适当选择内外轨的高度差,使转弯时所需的向心力完全由重力G 和支持力F N 的合力来提供,如上右图所示.必须注意,虽然内外轨有一定的高度差,但火车仍在水平面内做圆周运动,因此向心力是沿水平方向的,而不是沿“斜面”向上.F=Gtg α=mgtg α,故mgtg α=m rv 20, 通常倾角α不太大,可近似取tg α=h/d ,则hr=d gv 20.2)竖直平面内的圆周运动①汽车过凸桥我们先来分析汽车过拱桥最高点时对桥的压力.设汽车的质量为m ,过最高点时的速度为v ,桥面半径为r.汽车在拱桥最高点时的受力情况如上图所示,重力G 和桥对它的支持力F 1的合力就是汽车做圆周运动的向心力,方向竖直向下(指向圆心)所以G-F 1=m r v 2,则F 1=G-m rv 2. 汽车对桥的压力与桥对汽车的支持力是一对作用力和反作用力故压力F 1′=F 1=G-m rv 2. ②水流星水流星中的水在整个运动过程中均由重力和压力提供向心力,如下图所示,要使水在最高点不离开杯底,则N ≥0由 N +mg=m Rv 2.则 V ≥gR 【典型例题】例1 长度不同的两根细绳,悬于同一点,另一端各系一个质量相同的小球,使它们在同一水平面内作圆锥摆运动,如下图所示,则( )A.它们的周期相同B.较长的绳所系小球的周期较大C.两球的向心力与半径成正比D.两绳张力与绳长成正比分析 设小球作圆锥摆运动时,摆长为L ,摆角为θ,小球受到拉力为T 0与重力mg 的作用,由于加速度a 水平向右,拉力T 0与重力mg 的合力ma 的示意图如下图所示,由图可知mgtg θ=ma因 a=ω2R=22T 4πLsin θ得T=2πg L /cos θ,Lcos θ为旋转平面到悬点的高度,容易看出两球周期相同T 0sin θ=m 224T πLsin θ T 0=224Tπ L 224T π一定,T 0∝L F 向=224Tπ r ,F 向∝r 故正确选项为A 、C 、D 例2 质量为m 的汽车,以速度V 通过半径R 的凸形桥最高点时对桥的压力为 ,当速度V ′= 时对桥的压力为零,以速度V 通过半径为R 凹型最低点时对桥的压力为 .分析 汽车以速率V 作匀速圆周运动通过最高点时,牵引力与摩擦力相平衡,汽车在竖直方向的受力情况如下图所示.汽车在凸桥的最高点时,加速度方向向下,大小为a=v 2/R,由F=mamg-N 1=mv 2/R所以,汽车对桥的压力N 1′=N 1=mg-mv 2/R当N 1′=N 1=0时,v ′=Rg .汽车在凹桥的最低点时,竖直方向的受力如下图所示,此时汽车的加速度方向向上,同理可得,N2′=N 2=mg +mv 2/R.小结 由分析可以看出,圆周运动中的动力学问题只是牛顿第二定律的应用中的一个特例,与直线运动中动力学的解题思路,分析方法完全相同,需要注意的是其加速度a=v 2/R 或a=ω2R 方向指向圆心.例3 在水平转台上放一个质量为M 的木块,静摩擦因数为μ,转台以角速度ω匀速转动时,细绳一端系住木块M ,另一端通过转台中心的小孔悬一质量为m的木块,如右图所示,求m与转台能保持相对静止时,M到转台中心的最大距离R1和最小距离R2.分析 M在水平面内转动时,平台对M的支持力与Mg相平衡,拉力与平台对M的摩擦力的合力提供向心力.设M到转台中心的距离为R,M以角速度ω转动所需向心力为Mω2R,若Mω2R=T=mg,此时平台对M的摩擦力为零.若R1>R,Mω2R1>mg,平台对M的摩擦力方向向左,由牛顿第二定律f+mg=Mω2R1,当f为最大值μMg时,R1最大.所以,M到转台的最大距离为R1=(μMg+mg)/Mω2.若R2<R,Mω2R2<mg,平台对M的摩擦力水平向右,由F=ma.mg-f=Mω2R2f=μMg时,R2最小,最小值为R2=(mg-μMg)/Mω2.小结本例实际上属于一个简单的连接体,直线运动中关于连接体的分析方法,在圆周运动中同样适用.例4 长L=0.5m,质量可忽略的杆,其下端固定于O点,上端连接一个零件A,A的质量为m=2kg,它绕O点做圆周运动,如下图所示,在A通过最高点时,求下列两种情况下杆受的力:(1)A的速率为1m/s,(2)A的速率为4m/s.分析杆对A的作用力为竖直方向,设为T,重力mg与T的合力提供向心力,由F=ma,a=v2/R,得mg+T=mv2/RT=m(v2/R-g)(1)当v=1m/s时,T=2(12/0.5-10)N=-16N(2)当v=4m/s时,T=2(42/0.5-10)N=44N(1)问中T为负值,表明T与mg的方向相反,杆对A的作用力为支持力.讨论(1)由上式,当v=Rg时,T=0,当v>Rg时,T为正值,对A的作用力为拉力,当v<Rg时,T为负值,对A的作用力为支持力.(2)如果把杆换成细绳,由于T≥0,则有v≥Rg.例5 如下图甲所示,质量为m的物体,沿半径为R的圆形轨道自A点滑下,A点的法线为水平方向,B点的法线为竖直方向,物体与轨道间的动摩擦因数为μ,物体滑至B点时的速度为v ,求此时物体所受的摩擦力.解析:物体由A 滑到B 的过程中,受到重力、轨道对其弹力及轨道对其摩擦力的作用,物体一般做变速圆周运动.已知物体滑到B 点时的速度大小为v ,它在B 点时的受力情况如图6-12乙所示.其中轨道的弹力F N 、重力G 的合力提供物体做圆周运动的向心力,方向一定指向圆心.故 甲 乙F N -G=m R v 2 F N =mg+m Rv 2, 则滑动摩擦力为F 1=μF N =μ(mg+m Rv 2). 【达标训练】1.若火力按规定速率转弯时,内、外轨对车轮皆无侧压力,则火车以较小速率转弯时( )A.仅内轨对车轮有侧压力B.仅外轨对车轮有侧压力C.内、外轨对车轮都有侧压力D.内、外轨对车轮均无侧压力 2.把盛水的水桶拴在长为l 的绳子一端,使这水桶在竖直平面做圆周运动,要使水在水桶转到最高点时不从桶里流出来,这时水桶的线速度至少应该是( ) A. gl 2 B. 2/gl C. gl D.2glE.03.A 、B 、C 三个物体放在旋转圆台上,静摩擦系数均为μ,A 的质量为2m ,B 、C 的质量均为m ,A 、B 离轴为R ,C 离轴为2R ,则当圆台旋转时:(设A 、B 、C 都没有滑动,如下图所示)( )A.C 物的向心加速度最大B.B 物的静摩擦力最小C.当圆台转速增加时,C 比A 先滑动D.当圆台转速增加时,B 比A 先滑动4.如下图所示:在以角速度ω旋转的光滑的细杆上穿有质量分别为m 和M 的两球,两球用轻细线连接.若M >m,则( )A.当两球离轴距离相等时,两球都不动B.当两球离轴的距离之比等于质量之比时,两球都不动C.若转速为ω时两球不动,那么转速为2ω时两球也不会动D.若两球滑动,一定向同一方向,不会相向滑动5.如下图所示,一小球套在光滑轻杆上,绕着竖直轴OO′匀速转动,下列关于小球的说法中正确的是( )A.小球受到重力、弹力和摩擦力B.小球受到重力、弹力C.小球受到一个水平指向圆心的向心力D.小球受到重力、弹力的合力是恒力6.m为在水平传送带上被传送的物体,A为终端皮带轮.如下图所示,A轮半径为r,则m可被平抛出去时,A轮的角速度至少为 .参考答案g1.A2.C3.ABC4.CD5.B6.r。
物理学科教学设计1/ 8教学过程安排(含内容、方法)分析、评价、反思、引入新课师:前面我们学习了匀速圆周运动,今天我们继续往下学习。
人生的道路不一定总是一马平川,有时也许会遇到上坡下岭,有时可能会遇到转弯调头,有时还能原地打转,但是不管路途是平坦的,还是崎岖的,我们一定要切记不忘初心努力前行。
今天我们就围绕着这个初心继续往前学习,那么这个初心是哪个“心”呢?所有转弯的运动,都需要一个什么力才能转弯呢?生:向心力。
师:非常好,不忘初心的“心”,就是这个向心力的“心”。
今天我们学习的内容就是向心力的实例分析。
激励学生不要忘记了本来要做的事,为此继续努力地拼搏下去。
用同一个“心”字引出向心力,加深学生的印象。
知识点复习师:首先来复习复习解决圆周运动向心力问题的一般方法,总共分三步:1、找轨迹,定平面。
2、找圆心,定合力。
3、牛顿第二定律,列方程。
高中阶段研究的圆周运动,一般在两种平面内。
第一种是水平平面,第二种是竖直平面。
在研究竖直平面的圆周运动是主要研究两个位置,分别是那两个位置呢?生:最高点和最低点。
师:不错。
当我们找到研究对象后,确定了圆心的位置,就找到了向心力的方向。
那么这个向心力是不是一个固定的什么力呢?生:不是。
师:那能不能在受力分析的时候说物体收到重力,支持力和向心力呢?生:不能。
师:为什么呢?生:因为在匀速圆周运动中向心力是指向圆心的合力,只改变速度大小,不改变速度方向。
师:太好了!接下来就要运用牛顿第二定律来列方程求解未知条件了。
今天我们用到的是rvmF2这个方程。
强调寻找向心力的3个方法,加深知识印象。
新课教学实例一师:第一个例子,汽车在水平路面上转弯,需要什么力来当向心力呢?生:静摩擦力来充当向心力。
师:为什么呢?生:因为汽车不打滑,并且又沿着圆心向外滑动的趋势。
师:非常好!太棒了。
那大家再来想一个问题,静摩擦力会不会无线的大呢?生:不会,因为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,有最大值。
《圆周运动实例分析》教学设计一、教学设计思路1.通过前面的学习,学生已经知道做圆周运动的物体一定需要向心力,知道圆周运动中向心加速度的方向及表达式。
对生活中遇到的与圆周运动相关的具体问题,学生还不能敏锐而熟练地运用圆周运动的方法来分析,还不能把“由运动特点分析受力特点、由受力特点推断运动特点”这样的动力学思想很好的应用到圆周运动问题中去,这恰好是本节课要解决的问题。
2.物理教学要源于生活,回归生活。
教学过程中注意这一点会更接地气。
因此本节课以冰雪天气汽车侧滑的生活实例切入,以对汽车做圆周运动过程中的受力分析来引领基本方法,引出在三环路上速率相同半径不同的汽车哪个更易侧滑这样的实际问题,以提速防滑的安全方案设计引领学生关注和解决生活中的实际问题,以高速路面和汽车赛道的图片让学生体会道路外侧垫高的动力学本质。
3.物理课堂要以提升学生思维能力为核心,渗透物理方法为重点。
为调动起学生的思维积极性,使学生的思维有依托,呈现物理情景时宜采用“对比”的方式。
学生在解决相似而不同的问题时,会渐渐体会到通用的学科方法。
本节教学中采用如下教学手段:一个模型、多次变换;对比激疑、突出方法;理论分析、实验证实;方法运用、调查分析。
4.本节课所用到的方法是牛顿运动定律在曲线运动中的体现。
研究圆周运动所涉及的思想方法,在万有引力定律、带电粒子在磁场或电场中运动的学习中会继续应用。
因此本节课有承上启下的作用。
本节内容是动力学思想的延伸,也是后续内容的基础。
一、教学目标设计1.知识与技能(1)能够清楚表述简单情境中圆周运动的受力特点。
对于隐含物理问题,能够根据圆周运动的基本解题步骤逐渐得出结论,在此过程中体会动力学观点在圆周运动中的应用。
(2)能够利用所学知识对汽车侧滑原因进行定性的解释并说明提速防滑的具体方案。
(3)能够利用对汽车侧滑原因进行的分析引申到对火车转弯问题的研究。
(4)能够利用所学知识对过山车模型进行研究2.过程与方法经历理论推导和实验验证的物理过程,体会动力学思想在圆周运动中的应用。
高中物理向心力教案(热门6篇)高中物理向心力教案第1篇目录TOC o “1-3“ u 教学内容 PAGEREF _Toc393782737 h 1一、教学任务分析 PAGEREF _Toc393782738 h 1教材分析 PAGEREF _Toc393782739 h 1三维教学目标 PAGEREF _Toc393782740 h 1教学重点、难点 PAGEREF _Toc393782741 h 2二、学情分析 PAGEREF _Toc393782742 h 2三、教法学法 PAGEREF _Toc393782743 h 2教学方法 PAGEREF _Toc393782744 h 2学习方法 PAGEREF _Toc393782745 h 2四、教学过程 PAGEREF _Toc393782746 h 3新课引入 PAGEREF _Toc393782747 h 3新课讲授 PAGEREF _Toc393782748 h 3巩固练习 PAGEREF _Toc393782749 h 5课堂小结 PAGEREF _Toc393782750 h 5拓展提高 PAGEREF _Toc393782751 h 5课后思考 PAGEREF _Toc393782752 h 6板书设计 PAGEREF _Toc393782753 h 6五、教学特色 PAGEREF _Toc393782754 h 6《向心力》教学设计教学内容【课题】向心力【教材选择】普通高中课程标准(人教版)必修2 第五章第六节【课时安排】一课时【教学对象】高一学生一、教学任务分析教材分析《向心力》一节第五章曲线运动的重点、难点,具有承前启后的作用。
它既是本章知识的一个拐点,又是本章内容拓展的重要基础;通过学习,既能使学生从对圆周运动的表面认识上升到理论分析,又能让学生从生活中的圆周运动分析提高到对天体运动及带电粒子在电磁场中的运动的分析及推演。
《向心力的实例剖析》教案W【学习目标】1、知道向心力是物体沿半径方向的合外力。
2、知道向心力、向心加快度的公式也合用于变速圆周运动。
3、会在详细问题中剖析向心力的根源。
【学习重点】理解做匀速圆周运动的物体遇到的向心力是由某几个力的协力供给的,而不是一种特别的力【知识重点】1.火车转弯状况:向心力的根源: (1> 靠挤压铁轨获取 .(2> 内外侧铁轨高度不一样 , 支持力和重力的协力获取.2.汽车过拱桥:重力和支持力的协力供给向心力 .3.竖直平面内圆周运动(1> 绳或内轨道 ( 类水流星 >(2> 杆或外轨道 ( 类拱桥 >4.圆锥摆:靠绳的拉力和重力的协力供给向心力 .5.解决圆周运动问题的步骤 :(1> 正确地受力剖析 .(2> 依据运动状况找到圆周的圆心.(3> 在指向圆心的方向上成立x 轴.(4> x 轴上的协力充任向心力并列出方程;y 轴上的协力供给切线加快度.方法: 1. 圆周运动的最高点的速度极限剖析(1> 绳索、内侧轨道:这两种拘束状况只好供给向下的拉力或支持力, 不可以供给向上的力 , 因此 , 经过最高点的条件是v≥.(2> 外侧轨道:只好供给向上的支持力, 它不可以供给向下的拉力 , 因此速度有最大值 , 超出这个值 , 物领会做平抛运动 . 能够经过最高点的条件是v<.(3> 杆、管:硬杆和管道既能供给向下的力 , 也能供给向上的力 , 因此能够经过最高点的条件为 v>0.2.圆周运动常常和机械能守恒联合办理竖直方向的圆周运动问题 . 注意零势能点的选用 .【典型例题】【例 1】火车在倾斜的轨道上转弯 , 如下图 . 弯道的倾角为θ, 半径为 r . 则火车转弯的最大速率是 ( 设转弯半径水平 >A. B.C. D.解读: 先对车的受力进行剖析, 车遇到的重力竖直向下, 遇到的支持力垂直斜面向上 , 二者的协力水平 , 依据牛顿第二定律可得: mgtan θ =mv2/ r , 解得 C正确 .答案 :C【达标训练】1.杂技节目“水流星”是用细绳拴着一个盘子 , 盘子内盛有水 , 水的质量为 m, 使之整体在竖直平面内做圆周运动 . 以下说法中正确的选项是A. 盘子过最高点时 , 绳中的拉力能够为零 , 此时水恰好不流出B. 盘子过最高点时的最小速度能够是零C.到圆周最高点 , 水恰好不流出时的速度是D.盘子到圆周最高点时 , 绳索对盘子的拉力能够与盘子所受重力的方向相反2. 对于在公路上行驶的汽车转弯 , 以下说法中正确的选项是A. 在内外侧等高的公路上转弯时的向心力由静摩擦力供给B. 在内外侧等高的公路上转弯时的向心力由滑动摩擦力供给C.在内侧低、外侧高的公路上转弯时的向心力可能由重力和支持力的协力供给D.在内侧低、外侧高的公路上转弯时的向心力可能由重力、摩擦力和支持力的协力供给3.小金属球质量为 m, 用长为 L 的轻线固定于 O 点, 在 O 点正下方 L/2 处有一颗钉子 P. 现将悬线沿水平方向拉直 , 而后无初速开释 . 当悬线遇到钉子的瞬时 ( 设此时悬线没有断 >, 则以下说法正确的选项是A.小球的角速度忽然增大B.小球的线速度忽然增大C.小球的向心加快度忽然增大D.悬线的张力忽然增大4.小物块在张口向上的半圆形曲面内以某一速度开始下滑 , 因遇到阻力作用 , 速率保持不变 . 在下滑过程中 , 以下说法中正确的选项是A.因物块匀速下滑 , 因此加快度为零B.物块所受合外力的大小不变 , 但方向不停变化C.物块在滑到最低点从前 , 阻力在渐渐减小D.物块在滑到最低点从前 , 对曲面的压力在渐渐减小5.如下图 , 一轻杆一端固定质量为 m的小球 , 以另一端 O为圆心 , 使小球在竖直面内做圆周运动 , 以下说法中正确的选项是A. 小球过最高点时 , 杆所受的弹力必定等于零B.小球过最高点时速度只需稍大于零即可C.小球过最高点时 , 杆对球的作使劲能够与球所受重力方向相反 , 此时重力必定大于杆对球的作使劲D.小球过最高点时 , 杆对球的作使劲大小可能等于重力6.用细绳系一小球 , 使小球在水平面内做圆周运动 , 如下图 , 该装置叫圆锥摆 . 设锥摆摆长是 L, 半顶角是θ, 质量为 M的摆球在水平面内做圆周运动 . 则A. 摆线的拉力为 mg/cos θB. 摆球转动的角速度越大 , 其半顶角越大C.转动的角速度越大 , 其向心力越大1/2D.其周期为 2π ( Lcosθ/ g>7.细线长为 L, 小球质量为 m, 使小球在水平面内做圆周运动 . 增大小球绕 O 点的圆周运动的角速度ω′, 会发现线与竖直方向的夹角θ跟着增大 , 为何?答案:1、AC2 、ACD3 、ACD4 、 BC5 、 CD6 、 ABCD7.解读 : 小球受重力 mg、拉力 T.我们能够说由 mg和 T 的协力充任向心力 , 也能够说由 T 的水平重量充任向心力 , 由于小球是在水平面内做圆周运动 , 而重力方向竖直向下 , 与水平面垂直 , 重力的水平重量为零 .有 Tcosθ=mg,Tsin θ=mω2r , r =Lsinθ mgtan θ =mω2Lsin θ因此 cosθ =g/ Lω2, 可见 , ω增大则 cosθ减小 , 在 0<θ<π/2 范围内 ,cos θ减小则θ增大 .因此转得越快 , θ角就越大 .【反省】收获疑问声明:全部资料为自己采集整理,仅限个人学习使用,勿做商业用途。
高中物理《向心力的实例分析》的教案作为一名教学工作者,常常要写一份优秀的教案,借助教案可以有效提升自己的教学能力。
如何把教案做到重点突出呢?下面是店铺为大家整理的高中物理《向心力的实例分析》的教案,欢迎大家分享。
教材首先明确提出向心力是按效果命名的力,任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度,它就是物体所受的向心力,接着详细介绍了火车转弯和汽车过拱桥两个常见的实际问题.后面又附有讨论与交流,开拓学生的思维.1.匀速圆周运动的实例分析(1)日常生活中物体做圆周运动的例子比较多,受力情况也比较复杂.在对运动物体进行受力分析时,一定要分析性质力.也就是说,提供物体向心力的既可以是重力、弹力或摩擦力等性质力,也可以是它们的合力.(2)向心力和向心加速度的计算公式既适用于匀速圆周运动,也适用于变速圆周运动.例如,用细绳系着小球在竖直平面内做圆周运动,在最高与最低这两个特殊位置,物体所受的合外力全部提供向心力,有关的计算公式照样适用.2.竖直平面内的圆周运动需要理解两种情形(1)对没有物体支撑的小球(如小球系在细线的一端、小球在圆轨道内侧运动等)在竖直平面内做圆周运动过最高点的临界条件是:绳子或轨道对小球恰无弹力的作用,即若小球做圆周运动的半径为R,它在最高点的临界速度 .教学重点1.理解向心力是一种效果力;2.在具体问题中能找到向心力,并结合牛顿运动定律求解有关问题;3.具体问题中向心力的来源.教学难点1.火车在倾斜弯道上转弯的圆周运动模型的建立;2.关于对临界问题的讨论和分析.教具准备投影仪、CAI课件.课时安排1课时三维目标一、知识与技能1.会在具体问题中分析向心力的来源;2.引导学生应用牛顿第二定律和有关向心力知识分析实例,使学生深刻理解向心力的基础知识;3.熟练掌握应用向心力知识分析两类圆周运动模型的步骤和方法.二、过程与方法1.通过对匀速圆周运动的实例分析,渗透理论联系实际的观点,提高学生的分析和解决问题的能力;2.通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用,渗透特殊性和一般性之间的辩证关系,提高学生的分析能力;3.运用启发式问题探索教学方法,激发学生的求知欲和探索动机;锻炼学生观察、分析、抽象、建模的解决实际问题的方法和能力.三、情感态度与价值观1.通过对几个实例的分析,使学生明确具体问题必须具体分析;2.激发学生学习兴趣,培养学生关心周围事物的习惯;3.培养学生的主动探索精神、应用实践能力和思维创新意识.教学过程导入新课1.复习匀速圆周运动的'知识点(提问)(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.2.直接过渡导入学以致用是学习的最终目的,本节课通过几个具体实例的探讨来深入理解相关知识点并学会应用.推进新课一、火车转弯问题[CAI课件]模拟在平直轨道上匀速行驶的火车.提出问题:1.火车受几个力作用?2.这几个力的关系如何?[学生活动设计]1.观察火车运动情况.2.画出受力示意图,结合运动情况分析各力的关系.[师生互动]1.火车受重力、支持力、牵引力及摩擦力.2.四个合力为零,其中重力和支持力合力为零,牵引力和摩擦力合力也为零.[过渡]那火车转弯时情况会有何不同呢?[CAI课件]模拟平弯轨道火车转弯情形.提出问题:转弯与直进有何不同?学生活动:结合所学知识讨论分析,并对火车受力分析.[师生互动]1.[思维方法渗透]只要是曲线轨迹就需要提供向心力,并不是非得做匀速圆周运动,中的r指确定位置的曲率半径.[结论]转弯时需要提供向心力,而平直路前行不需要.2.受力分析得:需增加一个向心力(效果力),由铁轨外轨的轮缘和铁轨之间互相挤压而产生的弹力提供.[深入思考]挤压的后果会怎样?[学生讨论]由于火车质量、速度比较大,故所需向心力也很大.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.[设疑引申]那么应该如何解决这一实际问题?学生活动:发挥自己的想象能力,结合知识点设计方案.[提示]1.设计方案目的是为了减小弹力.2.录像剪辑——火车转弯.[学生提出方案]火车外轨比内轨高,使铁轨对火车的支持力不再是竖直向上.此时,重力和支持力不再平衡,它们的合力指向“圆心”,提供向心力,从而减轻铁轨和轮缘的挤压.[点拨讨论]那么什么情况下可以完全使铁轨和轨缘间的挤压消失呢?[学生归纳]重力和支持力的合力正好提供向心力,铁轨的内外轨均不受到挤压(不需有弹力).[定量分析]如图所示,设车轨间距为L,两轨高度差为h,转弯半径为R,质量为M的火车运行.[师生互动分析]据三角形边角关系对火车的受力情况(重力和支持力合力提供向心力,对内外轨都无挤压)又因为α很小所以sinα=tanα.综合有故又所以[实际讨论]在实际中反映的意义是什么?学生活动:结合实际经验总结:实际中,铁轨修好后h、R、L一定,又g为定值,所以火车转弯时的车速为一定值.[拓展讨论]若速度大于又如何?小于呢?[师生互动分析]1. (F支与G的合力),故外轨受挤压对轮缘有作用力(侧压力),F向=F+F侧.2. (F支与G的合力),故内轨受挤压后对轮缘有侧压力,F向=F-F侧.说明:向心力是水平的.二、汽车过拱桥问题1.凸形桥和凹形桥(1)物理模型[投影]如图甲、乙.(2)因汽车过拱桥是曲线运动,故需向心力.2.静止情况分析学生活动:结合“平衡状态”受力分析[同学积极解答]受重力、支持力,二者合力为零,F压=G.3.以速度v过桥顶(底)(1)过凸形桥顶学生活动:①画受力示意图.②利用牛顿定律分析F压.[同学主动解答,投影]①考虑沿半径方向受力②牛顿第三定律.F压=FN③④讨论:由上式知v增大时,F压减小,当时,F压=0;当时,汽车将脱离桥面,发生危险.(2)过凹形桥底学生活动:①画受力示意图.②利用牛顿定律分析F压.a.考虑沿半径受力 .b.牛顿第三定律FN=F压.C. .d.由上式知,v增大,F压增大.[拓展讨论]实际中桥都建成哪种拱形桥?为什么?[理论联系实际分析]①实践中都是凸形桥.②原因F压<mg.三、归纳匀速圆周运动应用问题的解题思路学生活动:结合火车转弯问题和汽车过桥问题各自归纳.多媒体课件展示:解题思路1.明确研究对象,分析其受力情况,确定研究对象运动的轨道平面和圆心的位置,以确定向心力的方向,这是基础.2.确定研究对象在某个位置所处的状态,进行具体的受力分析,分析哪些力提供了向心力,此为解题关键.3.列方程求解.在一条直线上,简化为代数运算;不在一条直线上,用平行四边形定则.4.解方程,并对结果进行必要的讨论.课堂小结1.教师小结本节通过几个典型实例分析进一步认识了匀速圆周运动的一些特点,以及在实际问题中的具体应用,得出了此类问题的具体解题步骤及注意事项.2.学生归纳分别独自按照教师的提示及自己的理解归纳本节主要知识体系.布置作业课本P77作业3、4、5、6.板书设计活动与探究1.荡秋千时,你对秋千底座的压力大小恒定吗?请你想办法实际验证一下,并解释为什么.2.请观察一下,建筑工地上用来砸实地面的“电动夯”工作时的情况:什么时候底座离开地面?什么时候砸向地面?为什么会出这样的结果?。
43《向心力的实例分析》教案教案:向心力的实例分析主题:向心力的实例分析年级:高中物理课时:1课时(45分钟)教学目标:1.理解什么是向心力,并能够区分向心力和中心力。
2.通过实例分析,了解向心力的作用和应用。
3.能够应用向心力的概念解答相关物理问题。
教学重难点:1.理解向心力和中心力的区别。
2.应用向心力的概念解答相关物理问题。
教学准备:1. PowerPoint 幻灯片。
2.黑板、白板及粉笔/白板笔。
3.复习案例材料:风车和回力车。
教学流程:一、导入(5分钟)1.引入问题:回顾质点在运动过程中受到的力,有的是指向运动路径的,有的是垂直于运动路径的,你能否说出其中一些力是有规律的?2.学生回答并互动讨论。
二、知识讲解(15分钟)1.解答问题:运动路径方向上的力有一个特殊的名称,即向心力。
向心力指向运动路径的哪一侧?质点受向心力作用会发生什么变化?与向心力相对的力是什么?2.提示并解释:向心力的实例主要有风车和回力车,通过这两个实例可以帮助我们更好地理解向心力的概念和作用。
3.分析实例:风车、回力车的运动过程中的向心力是什么?解释这些向心力的存在和作用。
4.总结:根据分析实例,总结向心力的特点和作用。
三、小组讨论(10分钟)1.将学生分成小组,让每个小组选择一个物理现象或实际问题,讨论其中可能存在的向心力,并解释向心力的作用。
2.审阅和评价学生的讨论成果,选取一些小组进行汇报。
四、解答问题(10分钟)1.收集学生的问题,解答其中与向心力相关的问题。
2.解答中需要引导学生思考如何利用向心力的概念和公式解答相关问题。
五、拓展练习(5分钟)1.布置拓展练习题,让学生巩固和应用向心力的概念和公式。
2.收取并检查学生的练习题。
六、课堂总结(5分钟)1.总结向心力的概念、作用和应用。
2.强调向心力在物理问题中的重要性。
教学反思:通过对风车和回力车等实例的分析,学生能够初步了解向心力的概念和作用。
通过小组讨论和解答问题的环节,学生能够进一步理解和应用向心力的概念和公式。
向心力的实例分析
一、学习目标:
(1)会在具体问题中分析向心力的来源,明确向心力是按效果命名的力。
(2)知道向心力,向心加速度的公式也适应变速圆周运动,理解如何使用。
(3)掌握应用牛顿运动定律解决圆周运动问题的一般方法,会处理水平面、竖直面的问题。
二、基础知识:
1、圆周运动向心力的大小、方向、特点:(适用于所有圆周运动)
向心力是根据力的作用效果命名的,不是一种新的性质的力。
向心力的方向始终指向圆心,与线速度垂直;作用效果:只改变运动物体的速度方向,不改变速度大小。
2、圆周运动向心加速度大小、方向、特点:(适用于所有圆周运动)
向心加速度的方向始终指向圆心,与线速度垂直;物理意义:描述线速度方向改变快慢的物
理量
3向心力的来源:
可以由某个力提供,可以由合力提供,可以由某个力的分力提供
匀速圆周运动:合外力提供向心力
非匀速圆周运动:指向圆心的合力提供向心力,切向力改变速度的大小,合外力不等于向心力
4、圆周运动解题步骤:
1、确定研究对象,找出轨迹、圆心、半径
2、受力分析,找向心力来源F 合(指向圆心的合力)
3、据牛顿第二定律列向心力方程求解
4、检查
2222===()v F ma m mrw mr r T π=向向2222==()v a rw r r T π=向2222===()v F ma m mrw mr r T
π=向合2222===()v F ma m mrw mr r T π=向指向圆心合力
三、水平面内的圆周运动:
1、水平圆盘绕中心轴匀速转动,角速度ω,质量为m 的木块和圆盘相对静止,一起匀速圆周运动。
(1)受力分析,找向心力来源;(2)列向心力方程;
(3)设动摩擦因数为u, 滑动摩擦力等于最大静摩擦力,
B 刚好滑动时的ω是多少?
2、小球做圆锥摆时细绳长L ,与竖直方向成θ角。
(1)受力分析,找向心力来源;(2)列向心力方程;
3、内壁光滑圆锥筒竖直放置,光滑小球贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动。
(1)受力分析,找向心力来源;(2)列向心力方程;
4、、竖直圆筒绕中心轴匀速转动,质量为m 的木块和圆筒相对静止,一起匀速圆周运动。
(1)受力分析,找向心力来源;(2)列向心力方程;
C
5、汽车在水平路面转弯:
(1)受力分析,找向心力来源;(2)列向心力方程
(3)汽车速度增加的危险。
6、高速公路汽车转弯/火车转弯:弯道都是外高内底,圆周运动轨道是水平面
(1)重力和支持力合力提供向心力,找向心力来源;列向心力方程
(2)车速过大的影响
(3)车速过小的影响
四、竖直面内圆周运动:
1、汽车过凹桥(最低点):
(1)受力分析,找向心力来源;列向心力方程;
(2)为安全过桥,速度大好还是速度小好?
2、汽车过凸桥(最高点):
(1)受力分析,找向心力来源;列向心力方程;
(2)为安全过桥,速度大好还是速度小好?
(3)为安全过桥,速度的限制。
3、小球在竖直光滑圆形轨道内侧做圆周运动(过山车)最低点:(1)受力分析,找向心力来源;列向心力方程;
最高点:(1)受力分析,找向心力来源;列向心力方程;
(2)为增加安全感,速度大好还是速度小好?
(3)小球能通过最高点,速度的限制。
4、不可伸长轻绳系小球在竖直面内做圆周运动
最低点:(1)受力分析,找向心力来源;列向心力方程;
最高点:(1)受力分析,找向心力来源;列向心力方程;
(2)小球能通过最高点,速度的限制。
5、不可伸长轻杆顶端固定小球在竖直面内做圆周运动
最低点:(1)受力分析,找向心力来源;列向心力方程;
最高点:(1)受力分析,找向心力来源;列向心力方程;
(2)小球能通过最高点,速度的限制。