匀速圆周运动的实例分析

教学目标 

知识目标
1、进一步理解向心力的概念．
2、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．

能力目标
1、培养在实际问题中分析向心力来源的能力．
2、培养运用物理知识解决实际问题的能力．

情感目标
1、激发学生学习兴趣，培养学生关心周围事物的习惯．

教学建议

教材分析
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．后面又附有思考与讨论，开拓学生的思维．

教法建议

1、培养学生分析向心力来源的能力，分析问题时，要首先引导学生对做周围运动的物体进行受力情况分析，并让学生清楚地认识到求出物体沿半径方向受到的合外力，就是提供给物体做圆周运动的向心力．

2、培养学生运用物体知识解决实际问题的能力．通过例题的分析与讨论（结合动画或课件），引导学生从中领悟掌握运用向心力公式的思路和方法．即： 第一：根据物体受力情况分析向心力的来源，做匀速圆周运动的物体 ．

第二：运用向心力公式计算做圆周运动所需的向心力 ．

第三：由物体实际受到的力 提供了它所需要的向心力 ，列出方程    求解．

3、可多举一些实例让学生分析．向心力可由重力、弹力、摩擦力等单独提供，也可由它们的合力提供．

4、在讲述汽车过拱桥的问题时，汽车做的是变速圆周运动，对此要根据牛顿第二定律的瞬时性向学生指出：在变速圆周运动中，物体在各位置受到的向心力分别产生了物体通过各位置的向心加速度，向心力公式仍是适用的．但要注意，对于物体做匀速圆周运动的情况，只有在物体通过最高点和最低点时，向心力才是合外力．同时，还可以向学生指出：此问题中出现的汽车对桥面的压力大于或小于车重的现象，是发生在圆周运动中的超重或失重现象．

教学设计方案

教学重点：分析向心力来源．

教学难点 ：实际问题的处理方法．

主要设计：

一、讨论向心力的来源：

例如：万有引力提供向心力（人造地球卫星）；弹力提供向心力（绳系小球在光滑水平面上的匀速圆周运动）；摩擦力力提供向心力（物价在转盘上随转盘一起转动）；合力提供向心力（圆锥摆等）．

二、讨论火车转弯：

（一）展示图片1：火车车轮有凸出的轮缘．

（二）展示课件1：外轨作用在火车轮缘上的力F是使火车必须转弯的向心力．

（三）展示课件2：外轨高于内轨时重力与支持力的合力是使火车转弯的向心力．

（四）讨论：为什么转弯处的半径和火车运行速度有条件限制？

三、讨论汽车过拱桥：

（一）思考：汽车过拱桥时，对桥面的压力与重力谁大？

（二）展示课件3：汽车过拱桥在最高点的受力情况（ 变 变）

（三）展示课件4：汽车过凹形桥时低点时的受力情况（ 变 变）

（四）总结在圆周运动中的超重、失重情况．

探究活动
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？