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视频标签：生活中的圆周运动
所属栏目：高中物理优质课视频
视频课题：高中物理人教版必修2第五章曲线运动7.生活中的圆周运动-山西
教学设计、课堂实录及教案：高中物理人教版必修2第五章曲线运动7.生活中的圆周运动-山西省运城中学校
多媒体使用说明：多媒体作为教学辅助手段，使空洞的语言描述得以形象直观地展现，增强学生的感性认识。 六、教学过程 教学内容
教学活动
设计意图 导 入 新 课
（多媒体展示）
一、出示本节课学习目标 1．铁路的弯道
2．拱形桥和凹形桥 3.航天器中的失重现象 4.离心运动
通过教师提问的方式，复习引入本节课学习的主要内容。
新 课 教 学 主 要 过 程、
（一）火车转弯
观看火车过弯道的影片和火车车轮的结构的系列图片，请学生注意观察铁轨弯道的特点和火车车轮的特殊结构
问题1：请根据你所了解的以及你刚才从图片中观察到的情况，说一说火车的车轮结构如何？轨道结构如何？
轨道将两车轮的轮缘卡在里面。
问题2：如果内外轨一样高，火车转弯时做曲线运动，所受合外力应该怎样？需要的向心力有那些力提供。
在此基础上，引导学生进行弊端分析，提出下面的问题
问题3：火车的质量很大，行驶的速度很大，如此长时间后，对轨道和列车有什么影响？如何改进才能够使轨道和轮缘不容易损坏呢？
再次展示火车转弯时候的图片，提醒学生观察轨道的情况。
学生讨论后总结：
1．如果在转弯处使外轨道略高于内轨道，火车受力不是竖直的，而是斜向轨道的内侧。它与重力的合力指向圆心，成为使火车转弯的向心力。
2．如果根据转弯半径R和火车行驶速度v适当调整内外轨道的高度差，使转
突破难点：1. 铁轨
弯道的特点和火车车轮的特殊结构
2.向心力来源 突出重点： 1. 供需平衡 2. 规范解题
新 课 教 学 主 弯时所需要的向心力完全由重力G和支持力FN的合力提供，这样外轨道就不再受轮缘的挤压了。
（多媒体展示火车转弯的动力学分析过程以及转弯速度、内外轨高度差、半径的等量关系式）
思维拓展极其应用：
山区铁路弯道过多，能否大面积提速？赛车影片中，若减少水平弯道事故，你怎样设计弯道中的路面？你观察过高速路转弯处路面的情况吗？
点拨：高速路面上也是外高内地，并且超车道比主车道更加倾斜。
拓展：自行车转弯、赛车转弯、小鸟转弯、飞机转弯与此类似。
（二）汽车过桥
实例分析 展示图片 拱形桥 凹形桥
以凸形桥为例
通过提问，引导学生进入状态。
问题1：如果汽车在水平路面上匀速行驶或静止时，在竖直方向上受力如何？ 如果汽车在拱形桥顶点静止时，桥面受到的压力如何？
问题2：如果汽车在拱形桥上，以某一速度v通过拱形桥的最高点的时候，桥面受到的压力如何？
引导学生分析受力情况，并逐步求得桥面所受压力。
分析过程：
确定研究对象；
分析汽车的受力情况；
找圆心；
确定F合即F向心力的方向；
根据牛顿第二定律列方程，得出结论。PPT展示解题过程
问题3：根据上式，结合前面的问题你能得出什么结论？
A．汽车对桥面的压力小于汽车的重力mg；
B．汽车行驶的速度越大，汽车对桥面的压力越小。
问题4：试分析如果汽车的速度不断增大，会有什么现象发生呢？
强调规范解题
强调规范解题
要 过 程
当速度不断增大的时候，压力会不断减小，当达到时，汽车对桥面完全没有压力，汽车“飘离”桥面。
问题5：如果汽车的速度更大呢？汽车会怎么运动？（提示，此时汽车受力、速度、加速度如何）
汽车以大于或等于的速度驶过拱形桥的最高点时，汽车与桥面的相互作用力为零，汽车只受重力，又具有水平方向的速度的，因此汽车将做平抛运动。
问题6：如果是凹形桥，汽车行驶在最低点时，桥面受到的压力如何？
（学生板演解题过程）
问题7：前面我们曾经学习过超重和失重现象，那么试利用“超、失重”的观点定性分析汽车在拱形桥最高点，凹形桥的最低点分别处于哪种状态？
强调：汽车做的不是匀速圆周运动，我们仍使用了匀速圆周运动的公式，原因是向心力和向心加速度的公式对于变速圆周运动同样适用。
（三）课堂小结 请同学来完成，教师进行适当补充
学生回答不完整时，老师及时补充
（四）巩固与拓展训练
两道练习题见PPT
（小组讨论）
地球可以看作一个巨大的拱形桥。汽车沿南北行驶，不断加速。请思考：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0？此时汽车处于什么状态？驾驶员与座椅间的压力是多少？驾驶员躯体各部分间的压力是多少？驾驶员此时可能有什么感觉？
（五）航天器中的失重现象和离心运动
这两个问题让学生看教学视频，欣赏专家讲解，结束本节课。
强调规范解题
开阔学生的思路，增进学生的想象力，通过思维的拓展和应用，使得学生的思维品质得到提高，为进一步探索新知识 、解决新问题开辟更广阔的渠道
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
