本章小结第二课时教学实录

《圆周运动实例分析》教学设计

大弯中学

谭艳

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，学生还不能熟练地运用圆周运动的方法来分析，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。因此本节课以同学们熟悉的火车转弯和过山车实例切入，以圆锥摆的实验和理论探究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。

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。

二、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）能够画出圆锥摆的圆心及轨道半径、并对圆锥摆进行正确的受力分析，按所需列出方程。

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。

3．情感态度价值观

体会面对具体问题时，只用直觉思维有时解决问题是不够的，科学的方法往往更能发现问题的本质。

三、教学重点

牢牢抓住物体做圆周运动中的实质“供需相等”，利用F供=F需列方程。

四、教学难点

圆锥摆的动态分析、绳球、杆球、拱桥模型的临界分析。

五、教学资源

多媒体设备（ppt文稿），自制演示实验器材（雨伞演示离心现象，细线和塑料杯自制的水流星）。

六、教学过程

（一）实质

：F供=F需

（二）水平面转弯（圆锥摆模型）

认识火车车轮结构、内外轨存在高度差，过渡到常见圆锥摆模型。学生过手练习1和自主推导练习2。

（三）竖直圆周运动（绳球模型和杆球模型）

学生深度参与“水流星”的游戏，亲身感受在最高点水不流出来。教师在黑板上板书，紧紧围绕“做圆周运动的物体供需要相等”这一条思路，从函数的角度推出提供的向心力与实际

速度的关系。

（拱桥模型）

模仿老师推“水流星”的方法，学生自己推出“能在最高点不脱离路面的速度范围 。

0vgr”七、课堂练习

练习1、火车在外高内底的轨道转弯时，转弯速度比规定速度小，则与正常速度行驶比较（ ）

A、外轨对轮缘有侧压力 B、内轨对轮缘有侧压力

C、铁轨对火车的支持力增大 D、铁轨对火车的支持力减小

练习2、汽车在最高点能做圆周运动而不离开路面的速度范围?（轨道半径为r）

练习3、长度为L=0.5m的轻杆，一端固定一质量为m=3kg的小球，以另一端为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是2m/s，(g=10m/s2)则细杆受到的力为（ ）

A、 6N的拉力 B、 6N的压力

C、 24N的压力 D、 24N的拉力

练习4、

1、

左图中小球转动的轨道面越高，角速度怎么变化？

2、右图中小球转动的轨道面越高，角速度怎么变化？

巩固练习

5、 杂技演员表演“水流星”：在长为L=1.6m的细绳一端，系一个总质量为m=0.5kg的盛水容器，以绳另一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动。若“水流星”通过最高点的速度为2V=4m/s，重力加速度g＝10 m/s.则下列哪些说法正确：（ ）

A．水流星通过最高点时，有水从容器中流出

B．水流星通过最高点时，容器底部受到的压力为0 C．水流星通过最高点时，水处于完全失重，因此不受力

D．水流星通过最高点时，容器底部受到的压力不为0

6、假设一辆质量m＝2.0 t的小轿车,驶过半径R＝90m的一段圆弧凸形桥面，重力加速度g2＝10 m/s.求：

(1)汽车以多大速度通过桥面顶点时,对桥面刚好没有压力？

(2)汽车以10 m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大？

7、如下图所示，有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动．轨迹离地面的高度为H．下列说法中正确的是（ ）

A．H越高，摩托车对侧壁的压力将越大 B．H越高，摩托车的向心力将越大 C．H越高，摩托车运动的周期将越小 D．H越高，摩托车的线速度将越大

8、如上图所示，“飞椅”的游乐项目中，长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动．当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ，不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系．

9、表演“水流星”节目，如图所示，拴杯子的绳子长为L，绳子能够承受的最大拉力是杯子和杯内水重力的8倍．要使绳子不断，节目获得成功，则杯子通过最高点时速度的最小值为_____，通过最低点时速度的最大值为_____．(当地重力加速度为g)

八、课外作业：《优化设计》P33-34.