本站原创本文是一篇向心力论文范文,向心力类有关在职研究生毕业论文,关于学生德育教育案例文相关函授毕业论文范文。适合向心力及火车及德育教育方面的的大学硕士和本科毕业论文以及向心力相关开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
《匀速圆周运动的实例分析》案例
课题匀速圆周运动的实例分析授课教师张赫教
学
目
标知识目标:①知道一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速度,它就是物体所受的向心力.会在具体问题中分析向心力的来源.
②知道向心力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特殊点(该处物体所受合外力全部提供向心力,无切向分力)的向心力和向心加速度.
能力目标:培养学生独立观察,分析问题,解决问题的能力.提高学生概括总结知识的能力.
情感目标:渗透理论联系实际,学以致用的观点.重点分析具体问题中向心力的来源.难点分析具体问题中向心力的来源.教学
手段利用多媒体,投影仪等现代化教学手段.教学
方法创设情景法,讨论法,实验法教学过程教学
环节教师活动学生活动复习
提问
引课
使转台匀速转动,转台上的物体也随之做匀速圆周运动,(转台与物体间没有相对滑动)物体受到几个力的作用为什么物体会做匀速圆周运动
在日常生活中有很多圆周运动的实例:骑自行车,摩托车转弯,汽车,火车转弯,飞机作俯冲运动等都是圆周运动或圆周运动的一部分,这些运动的向心力的来源是什么这节课我们就来讨论在具体的问题中向心力的来源
展示火车转弯的情景,引入新课.回忆知识
分析问题
得出结论
逐步进入
学习状态
教学
环节教师活动
学生活动
新
授
课二,新课教学
火车转弯
展示火车转弯的情形,提出问题:火车能在高出路面的工字型轨道滚滚向前而不越轨一寸,这是为什么火车能安全的通过弯道,这又是为什么
分析火车车轮的特殊结构.
向心力的来源
弯道行使时,如果内外轨一样高,则外侧轮缘与铁轨之间发生挤压作用,外轨作用在轮缘上的弹力F,就是指向圆心使火车产生向心加速度的向心力(强调:指向圆心方向的合外力).
指出如果火车转弯时的速率是v,转弯处弧形轨道的半径是r,火车的质量是m,那么:F等于mv/r.
继续研究
提出问题:请你设计,怎样才能使轮缘跟铁轨不相互挤压,又能产生使火车转弯所需的向心力
弯道处外轨略高于内轨的情况下,铁轨对火车的支持力N的方向不在是竖直的,支持力N与重力G的合力F沿火车转弯的半径指向圆心.
如果外轨超出内轨的高度适当,可以使重力G与支持力N的合力F刚好等于火车转弯所需要的向心力.这时,与轮缘不相互挤压.
学生分析
直道行驶火车受力情况
弯道行驶火车运动形式,圆周运动必定受到向心力.
学生交流,得出结论:
设计:使路面向圆心一侧倾斜一个很小的角度,使外轨略高于内轨,如图所示)
教学
环节教师活动
学生活动
新
授
课
设铁路转弯处的圆弧半径为R,h为内外轨的高度差,d为两轨道间的距离,火车以多大速度转弯,外轨与轮缘不相互挤压.
F向等于Gtgθ当θ角很小时:
tgθ≈sinθ等于h/L
∴F向等于Gh/L
再由F向等于mv2/R,得
mv2/R等于Gh/L则有:v等于等于
讨论:①当V实等于V时,向心力完全由G和N的合力提供,
②当V实>,V时,火车轮缘与外轨相互挤压,
③当V实<,V时,火车轮缘与内轨相互挤压.
汽车过拱桥
在各种公路上拱形桥是常见的,质量为m的汽车在拱桥上以速度v前进,桥面的圆弧半径为R,我们来分析汽车通过桥的最高点时对桥面的压力.
当汽车在桥面上运动过最高点时,重力G和桥的支持力N在一条直线上,它们的合力是使汽车做圆周运动的向心力F向.
F向等于G-N等于mv2/R
N等于G-mv2/R<,G
车对桥的压力:N'等于N<,G
提出问题:压力小于重力什么现象
根据上面的分析可以看出:汽车行驶的速度越大对桥面的压力越小,试分析一下,当汽车的速度不断增大时会有什么现象发生呢
当汽车的速度增大到mv2/R等于mg即V等于√Rg时,汽车在桥顶只受重力G,又具水平速度V,因此开始做平抛运动.
引导学生计算后展开讨论:
渗透德育教育:
遵守纪律
引导学生明确研究对象并对研究对象进行受力分析.
学生回想前面的知识,明确失重,
重现象不只发生在竖直运动的物体上.只要有竖直方向的加速度就会有超重,失重现象,而与速度方向无关.教学
环节教师活动
学生活动
巩固练习
小结
布置作业
练习1:
练习2:
分析匀速圆周运动向心力的来源,在具体问题中首先要对物体进行受力分析,根据受力来加以确定,由合力提供,也可能弹力,摩擦力等中的某一种力提供.
质量是1×103kg的汽车驶过一座拱桥,已知桥顶点桥面的圆弧半径是90m,g等于10m/s2.求:
(1)汽车以15m/s2的速度驶过桥顶时,汽车对桥面的压力,
(2)汽车以多大的速度驶过桥顶时,汽车对桥面的压力为零
学生应用知识解决问题
启发学生总结出规律
板
书
设
计匀速圆周运动的实例分析
一、火车转弯二,汽车过拱桥
铁轨对火车的支持力与重力G重力G和桥的支持力的合力指向圆心,的合力指向圆心,成为使火车是使汽车做圆周运动的向心力,方向竖转弯的力,即向心力.直向下.
课
后
记
事
148