§5.7 生活中的圆周运动
课题 生活中的圆周运动 课型 新授 教师
时间 班级 高三（2） 教具 多媒体、小火车及轨道
知
识
树
重点 会在具体问题中分析向心力的来源，综合运用牛顿定律分析解决问题．
难点 实际问题中向心力的来源的分析
教学过程 教学内容 教学设计意图
新课引入
设疑引导自主探究
前面几节课从不同的角度学习了有关圆周运动的基本知识和基本规律，而学以致用时我们学习的最终目的。本节课就从生活中的圆周运动入手，来深入理解圆周运动相关知识的应用。
提问：列举出生活中圆周运动的实例。
任务一、火车转弯
1. 观看火车转弯视频，讨论：
（1）向心力来源；
（2）这样做存在什么隐患；
（3）改进方案。
2.给出真实火车弯道图片，更有信服力。
3.教师在引导学生计算火车转弯的规定速度？
4. 讨论如果不按规定速度行驶，会出现什么样的情况？
调动学生积极性，让学生提出自己感兴趣的圆周运动。
通过观看视频让学生对火车转弯产生一个直观的认识。
激发学生的发散思维，集思广益，互相讨论，合作探究。
由定性讨论上升到定量研究，是学生感受到研究问题要严谨、深入。
任务二、汽车过拱形桥
1. 讨论：
（1） 汽车通过拱形桥最高点和凹形桥最低点时向心力来源？
（2） 列出汽车在拱形桥最高点和凹形桥最低点的牛顿第二定律方程？
（3） 分析汽车在拱形桥最高点和凹形桥最低点是超重还是失重？
2.找学生上黑板分析凸形桥和凹形桥，画受力，列牛顿第二定律方程，分析超重失重，教师总结。
3.思考与讨论：地球可以看做一个巨大的拱形桥，会不会出现这样的情况速度大到一定程度时，地面对车的支持力是零？
任务三：航天器中的失重现象
1. 航天器中宇航员向心力来源？
2.对航天器中的宇航员受力分析，列牛顿第二定律方程，分析速度多大时完全失重？
锻炼学生的自主探究能力，培养学生会用物理的眼光去观察周围事物的能力。
第 1 页 《生活中的圆周运动》教案
一、教学目标
（一）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。
（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。
（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，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。
二、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是谁提供向心力的，并结合牛顿运动定律求解有关问题。
三、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。
3、对变速圆周运动的理解和处理。
四、课时安排 第 2 页 1课时
五、教学准备
多媒体课件、粉笔、图片。
六、教学过程
新课导入：
师：请同学们回顾并叙述出对于圆周运动你已经理解和掌握了哪些基本知识
生：我已经理解和掌握了可以用线速度、角速度、转速和周期等来描述做圆周运动物体的
运动快慢；知道了圆周运动一定是变速运动，一定具有加速度；掌握了对于圆周运动的有关问题还必须通过运用牛顿第二定律去认真分析和处理。
教学设计
课题名称 生活中的圆周运动
教师姓名 学生年级 高一 课时 １课时
教学目标
知识与能力 （1）知道生活中常见圆周运动，会分析常见圆周运动向心力来源．
（2）知道离心运动及其产生的原因，知道离心现象的一些应用和可能带来的危害．
（3）进一步理解向心力的概念，掌握向心力公式的应用．
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。 3.通过对离心现象的实例分析，提高综合应用知识解决问题的能力。
情感态度
与价值观
（1）激发学生学习兴趣，培养学生关心周围事物的习惯．
（2）培养学生用理论解释实际问题的能力与习惯
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是谁提供向心力的。
教学难点 在具体问题中分析向心力来源，尤其是在火车转弯问题中。
教学策略
采用情景设置、启发式谈话法、讨论法，由浅入深,步步推进，构建完整的知识体系。
教学过程
【知识回顾、导入新课】--【学生预习】--【新课学习】--【课堂检测】--【课堂小结】--【课后作业】
知识回顾 老师：1提问向心力表达式。 2提示解决圆周运动的基本思路
学生：积极思考，回答问题
新课预习 老师：展示学习目标
学生：预习新课 新课学习 1.（1）火车水平轨道转弯
教师用多媒体展示火车车轮和铁轨的基本形状，并提出下列问题：火车圆周运动由谁提供向心力？学生：向心力由外轨和车轮轮缘的相互挤压作用产生的弹力提供
（2）火车倾斜弯道转弯
通过对水平轨道转弯的分析，提问：由于火车质量较大，速度较大势必对火车的轮缘和铁轨破坏性极大。同学们可以通过什么样的方式让火车转弯时减轻轮缘与铁轨之间的作用力？学生：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”，从而减轻铁轨和轮缘的挤压。
5.7 生活中的圆周运动
【学习目标】
1、加深对匀速圆周运动的原因及运动规律的理解
2、熟练掌握匀速圆周运动问题的处理方法
3、学会用牛顿运动定律解决生活中的匀速圆周运动问题
4、体会生活中的物理现象，养成探究生活中的问题的好习惯，提高逻辑思维能力
【学习过程】
【复习旧知】
做匀速圆周运动的物体其合外力特征：方向总是指向 ，大小 ，合外力完全充当向心力，向心力公式
【新课探究】
探究一、探究火车行驶在弯路过程中的系列问题
1、了解火车车轮和轨道结构
2、在上图画出火车运动轨迹（明确圆周运动的圆心和圆面）
3、探究当两轨道在同一水平面时，火车转弯受力情况及向心力的来源。
4、从理论角度分析两轨道在同一水平面时火车转弯的利弊？
5、探究如何对轨道进行改造才能减轻火车转弯时对轨道的挤压？
①在下图画出火车在改造后的轨道上做匀速圆周运动时的运动轨迹（确定圆心和圆面）？
②火车在改造后的轨道上做匀速圆周运动，当火车不挤压轨道时，火车受力情况及向心力的来源？
6、从理论角度分析：当已知转弯半径为r，并要求火车既不挤压内轨，也不挤压外轨时，转弯速度v、路基倾角θ，火车质量m之间的关系？
7、讨论：（1）在转弯处，如果超速行驶会怎样？
若列车行驶的速率大于规定速度，则___轨必受到车轮对它向___的压力（填“内”或“外”）
（2）如果低速行驶会怎样？
若列车行驶的速率小于规定速度，则___轨必受到车轮对它向___的压力（填“内”或“外”）
探究二、探究自行车行驶在弯路过程中的系列问题（或汽车） θ 车轮
轨道 1、分析受力情况，寻找自行车在水平面转弯过程中向心力的来源
2、定量分析：已知人和自行车总质量为m，转弯半径为r，转弯速度为v，摩擦力f，写出各参量之间的关系。思考：自行车转弯速度能无限大吗？
3、从火车转弯受到的启发考虑，公路的转弯路面应该怎样设计？
