一、教學(xué)目標(biāo)

1. 能定性的分析火車外軌比內(nèi)軌高的原因;能定量分析汽車過拱形橋高點和凹形橋低點的壓力問題。

2.通過分析生活中常見的圓周運動，提高理論聯(lián)系實際的能力。

3.有將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活、社會實踐的意識，樂于探究日常用品或新產(chǎn)品中的物理學(xué)原理。

二、教學(xué)重難點

【重點】理解向心力是一種效果力。

【難點】正確認(rèn)識向心力的來源及用牛頓第二定律分析向心力的方法。

三、教學(xué)過程

環(huán)節(jié)一：導(dǎo)入

教師播放視頻：火車轉(zhuǎn)彎與火車軌道。

提問學(xué)生：為什么火車內(nèi)、外軌道的高度略有不同？順勢導(dǎo)入課堂。

環(huán)節(jié)二：新課講授

(一)火車轉(zhuǎn)彎

教師提問：什么是向心力？向心力表達(dá)式怎樣？

學(xué)生通過回顧之前的知識進(jìn)行作答。

教師提問：(1)當(dāng)火車在轉(zhuǎn)彎時，是什么力提供向心力？(2)如果轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌道一樣高，火車能否順利轉(zhuǎn)彎？為什么？

學(xué)生分組討論得出結(jié)果：轉(zhuǎn)彎時是由火車的重力與支持力的合力提供向心力。若是內(nèi)外側(cè)軌道一樣高，火車轉(zhuǎn)彎時，外側(cè)車輪的輪緣擠壓外軌，使外軌發(fā)生彈性形變，外軌對輪緣的彈力是火車轉(zhuǎn)彎所需向心力的主要來源，但由于火車質(zhì)量大，這樣做可能使車輪受損，火車側(cè)翻。

教師通過畫模型圖，引導(dǎo)并推出公式：

得出結(jié)論：在修筑鐵路時，須根據(jù)轉(zhuǎn)彎處軌道的半徑和規(guī)定的速度，適當(dāng)?shù)剡x擇內(nèi)外軌的高度差。

(二)汽車過拱形橋

教師出示例題：質(zhì)量為m的汽車，在拱形橋上以速度v前進(jìn)，設(shè)橋面的圓弧半徑為r，當(dāng)汽車通過橋的高點時，對橋的壓力是多大？并進(jìn)行受力分析和講解。

學(xué)生分組討論得:

選汽車為分析對象，受力分析可知合力為：

通過高點時有，根據(jù)牛頓第二定律

，有

總上可得：

小組討論：當(dāng)汽車通過橋的低點時，對橋的壓力是多大？完成后，教師進(jìn)行總結(jié)。

環(huán)節(jié)三：鞏固提高

高速公路轉(zhuǎn)彎處和場地自行車比賽的賽道，路面往往有一定的傾斜度，為什么？

環(huán)節(jié)四：小結(jié)作業(yè)

小結(jié)：師生共同總結(jié)。

作業(yè)：課后預(yù)習(xí)航天器失重現(xiàn)象、離心運動。

四、板書設(shè)計

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