向心力的实例分析教学目标 一、知识目标1、知道做圆周运动的物体会受到一个始终指向圆心的等效的力的作用，它就是物体所受的向心力。2、会在具体问题中分析向心力的来源。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、能力目标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，提高学生的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。 三、德育目标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。 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向心力，并结合牛顿运动定律求解有关问题。 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。 教学方法讲授法、分析归纳法、推理法、分层教学法。 教学用具投影仪、CAI课件 课时安排1课时教学过程学习目标完成过程 一、导入新课1、复习匀速圆周运动知识点(提问)描述匀速圆周运动快慢的各个物理量及其相互关系。2、直接过渡导入学以致用是学习的最终目的，本节课通过几个具体实例的探讨来深入理解相关知识点并学会应用。 二、新课教学(一)火车转弯问题模拟在平直轨道上匀速行驶的火车。提出问题：1、火车受几个力作用？2、这几个力的关系如何？学生活动设计1、观察火车运动情况。2、画出受力示意图，结合运动情况分析各力的关系。师生互动1、火车受重力、支持力、牵引力及摩擦力。2、四个合力为零，其中重力和支持力合力也为零，牵引力和摩擦力合力也为零。过渡那火车转弯时情况会有何不同呢？ 模拟平弯轨道火车转弯情形。提出问题：1、转弯与直进有何不同？2、受力分析。学生活动结合所学知识讨论分析师生互动1、思维方法渗透只要是曲线轨迹就需要提供向心力，并不是非得做匀速圆周运动。Fm中的r指的是确定位置的曲率半径。结论转弯时需要提供向心力，而平直路前行不需要。2、受力分析得：需增加一个向心力(效果力)，由铁轨外轨的轮缘和铁轨之间互相挤压而产生的弹力提供。深入思考挤压的后果会怎样？学生讨论由于火车质量、速度比较大，故所需向心力也很大。这样的话，轮缘和铁轨之间的挤压作用力将很大，导致的后果是铁轨容易损坏，轨缘也容易损坏。设疑引申那么应该如何解决这一实际问题？学生活动发挥自己的想象能力结合知识点设计方案。提示 设计方案目的为了减小弹力学生提出方案火车外轨比内轨高，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。点拨讨论那么什么情况下可以完全使铁轨和轨缘间的挤压消失呢？学生归纳重力和支持力的合力正好提供向心力，铁轨的内外轨均不受到挤压(不需有弹力)定量分析如下图所示设车轨间距为L，两轨高度差为h，转弯半径为R，质量为M的火车运行。师生互动分析 火车转弯规定临界速度实际讨论在实际中反映的意义是什么？学生活动结合实际经验总结：实际中，铁轨修好后R、为定值，又g为定值，所以火车转弯时的车速为一定值。拓展讨论若速度大于又如何？小于呢？师生互动分析1、vF向F(F支与G的合力)，故外轨受挤压对轮缘有作用力(侧压力)。2、vF向F(F支与G的合力)，故内轨受挤压后对轮缘有侧压力。说明向心力是水平的。(二)汽车过拱桥问题1、凸形桥和凹形桥(1)物理模型：如图(2)因是曲线，故需向心力2、静止情况分析学生活动结合“平衡状态”受力分析同学解答受重力、支持力，二者合力为零，F压G。3、以速度v过桥顶(底)(1)过凸形桥顶学生活动1、画受力示意图。2、利用牛顿定律分析F压。同学主动解答1、考虑沿半径方向受力mg-FNm2、牛顿第三定律。F压FN3、F压FNmg-mmg4、讨论：由上式知v增大时，F压减小，当v时，F压0；当v时，汽车将脱离桥面，发生危险。(2)过凹形桥底学生活动1、画受力示意图。2、利用牛顿定律分析F压。提问A层次同学，类比分析1、考虑沿半径受力FN-mgm2、牛顿第三定律FNF压3、F压FNmmgmg4、由上式知，v增大，F压增大拓展讨论实际中桥都建成哪种拱形桥？为什么？理论联系实际分析实践中都是凸形桥。强化训练1、在水平面上转弯的汽车，向心力是()A、静摩擦力B、重力与支持力的合力C、滑动摩擦力D、重力、支持力、牵引力的合力2、用细绳拴着质量为m的物体，在竖直平面内做圆周运动，则下列说法正确的是()A、小球过最高点时的最小速度是0B、小球过最高点时，绳子的张力可以为0C、小球做圆周运动过最高点的最大速度是D、小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与所受重力方向相反参考答案：1、A 2、B三、小结本节通过几个典型实例分析进一步认识了匀速圆周运动的一些特点，以及在实际问题中的具体应用，得出了此类问题的具体解题步骤及注意事项。学生活动分别独自按照教师提示及自己的理解归纳本节主要知识体系。四、作业1、课本练习P77，3、6 2、预习下节五、板书设计