例如:重力提供向心力(人造月球衛星); 彈力提供向心力(系留球在光滑水平表面上的均勻圓周運動); 摩擦力提供向心力(價格在轉盤上隨轉盤轉動); 合力提供向心力(圓柱擺等)。
2、討論高鐵轉彎:
(1) 顯示圖1:火車車輪有突出的車鉤。
(2)展示講義1:外軌作用在列車車鉤上的力F就是使列車轉向的向心力。
(3)展示講義2:當外軌低于內軌時,重力與支撐力的合力就是使列車轉向的向心力。
(4)討論:為什么對彎道直徑和列車速度有條件限制?
3.討論車輛過拱橋:
(1)思考:車輛通過拱橋時,路面壓力和重力哪個更大?
(2)演示講義3:車輛通過最低點拱橋的受力(變量)
(3)演示講義4:車輛過凹橋時急速跌落時的受力情況(變體)
(4)總結圓周運動超重和失重的情況。
詢價活動
1. 擺動吊床時,吊床底部的壓力是否恒定? 您能找到一種方法來實際驗證這一點并解釋原因嗎?
2、請觀察施工現場用于敲擊地面的“電動夯”的工作情況:底座何時離開地面? 它什么時候落地的? 為什么會出現這樣的結果呢?
均勻圓周運動學案例2
教學目標:
1. 知識目標:
1.知道什么是勻速圓周運動
2.了解線速度、角速度和周期
3.理解線速度、角速度與周期的關系
2、能力目標:
以便分析勻速圓周運動的相關公式并解決相關問題。
三、德育目標:
通過描述勻速圓周運動速度的教學,讓中學生了解到同一問題可以從不同的側面來研究。
教學重點:
1.了解線速度、角速度和周期
2.什么是勻速圓周運動
3、線速度、角速度與周期的關系
教學難點:
將勻速圓周運動理解為變速運動
教學方法:
講授、推理和歸納
教學用品:
投影儀、、多媒體
教學步驟:
1.導入新課程
(1)物體的運動軌跡是圓。 這種運動很常見。 朋友們可以舉一些反例嗎? (例如:旋轉電動吊扇上的點的運動、月球和行星繞太陽的運動等)
(2)明天我們學習最簡單的圓周運動——勻速圓周運動
2、新課教學
(1) 用幻燈片展示本課的學習目標
1.理解線速度和角速度的概念
2.理解線速度、角速度與周期的關系
3.理解勻速圓周運動是變速運動
(二)完成學習目標的過程
1、勻速圓周運動
(1)利用多媒體投影一個質點做圓周運動,并在相等的時間內經過相等的弦長。
(2)并給出定義:質點沿圓周運動,如果在相等的時間內經過的弧寬相同——這種運動稱為勻速圓周運動。
(3)例:通過播放視頻讓中學生感知:電風扇轉動時,其上各點的運動,月球和行星繞太陽的運動,都感覺是勻速圓周運動。
(4) 用筆記本模擬:兩個物體都做圓周運動,但速度不同
勻速圓周運動案例3
教學目標
知識目標
1.理解勻速圓周運動的概念。
2.理解線速度、角速度和周期的概念,掌握這些數學量之間的關系并能夠估計它們。
能力目標
培養中學生建模和分析綜合的能力。
情感目標
激發中學生學習興趣,培養中學生主動參與意識。
教材分析
教材首先明確研究了圓周運動最簡單的情況——勻速圓周運動,然后從描述勻速圓周運動速度的角度介紹了線速度、角速度、周期、頻率、轉速等概念,最后推導出來線速度,角速率和周期的關系,中間有一個思考和討論作為鋪墊。
伊斯蘭教法建議
對于線速度、角速度、周期等概念的教學建議是:通過現實生活中的例子(蝸桿轉動或皮帶傳動)或多媒體材料,讓中學生感受到運動的速度與物體的運動速度之間存在關系。做圓周運動的物體的自轉速度和周期。 需要引入相關的數學量來描述。 學習線速度的概念,可以引導中學生根據勻速圓周運動的概念(結合教案)理解弦長與時間之比保持不變的特性,從而得出線速度和方向。 同時要向中學生強調,線速度是物體做勻速圓周運動的瞬時速度。 在學習角速度和周期的概念時,應該向中學生解釋,這兩個概念是根據勻速圓周運動的特點和描述運動的需要而引入的,即當物體做圓周運動時勻速運動時,其所經過的每一段弦長都對應著一定的圓心角。 因此,物體沿圓周旋轉的速度也可以用圓心角與時間t的比值來描述。 因此引入角速率的概念。 根據勻速圓周運動的周期特征,物體沿圓周旋轉的速度也可以用旋轉一圈所需的時間長度來描述。 因此,引入了循環的概念。 在描述角速度的概念時,不需要向中學生指出角速度的矢量性質。 在描述概念的同時,讓中學生感受勻速圓周運動的特點:線速度、角速度、周期、頻率不變的圓周運動。
關于“線速度、角速度與周期的關系”的教學建議是:結合講義,引導中學生認識到這些數學量在圓周運動的描述中并沒有不同,而是相關的,并且引導中學生從以下思路去理解它們之間的關系:
教學重點:線速度、角速度、周期的概念
教學難點:量與應用的關系
主要設計:
1.描述勻速圓周運動的相關數學量。
(1) 請中學生舉出一些物體做圓周運動的例子。
(2) 演示講義 1. 齒輪傳動
第2講 皮帶傳動
提供引入概念、引發反思和討論的感覺
(3) 演示講義3:粒子做勻速圓周運動
它可以暫停。 它可以讀取運行時間、相應的弦長、圓心角,從而給出線速度、角速度、周期、頻率、轉速等概念。
2、線速度、角速度與周期的關系:
(1) 重新展示講義
1、齒輪傳動。 讓中學生感受到有些不同的點具有相同的線速度,但角速度和周期不同,有些不同的點具有相同的角速度和周期,但線速度不同; 所以我就引導朋友們來分析一下。 之間的關系
圓周運動是一種特殊的曲線運動運動的快慢教案設計,也是牛頓定理在曲線運動中的綜合應用。 有很多數學量來描述圓周運動,而且很多數學量(力、加速度、線速度)一直在變化。 因此,本單元是選修課教材的重點和難點,也是中學生的學習難點。 班主任根據中學生掌握教材的難易程度設計好教案非常重要,這對于順利完成本單元的教學非常重要。
1、向心力:有參考資料給出了向心力的定義:做圓周運動的物體所受到的指向圓心的外力合力,稱為向心力。 我認為這個定義是不準確的。 其次,很容易欺騙中學生,認為做圓周運動的物體受到向心力。 首先,向心力是根據力的作用而得名的。 它可以是某個力,也可以是幾個力的合力,也可以是某個力的分力。 該知識點的教材中路加版本處理得比較好。 首先,用一根細繩綁住的小球在光滑的水平面上進行圓周運動演示實驗,并分析其受力。 相當于圓心的力的作用稱為向心力。 這個定義也比較科學,容易讓中學生接受,并且留有等效力擴展的空間。 在之前的教學中,班主任通過圓周運動的例子引導中學生逐漸認識向心力。 在新課程的教學中,一些復雜的問題應該循序漸進,而不是一步到位。 PEP教材是先學向心加速度。 根據牛頓第二定律,這個加速度一定是由于指向圓心的合力造成的。 這種合力稱為向心力。 這樣給予的向心力就變得有點具體了,對于中學生來說不容易接受。
2、向心加速度:人教版教材用質點做勻速圓周運動求出△t時間內的速率變化△v,用△v△t求出平均加速度。 當△t趨近于零時,△v垂直于速度v,指向圓心,就是質點在此位置的加速度,稱為向心加速度、向心力和向心加速度,則公式為給出了加速度。 按照這個教案,邏輯性很強,中學生可以理解向心加速度的來龍去脈,但由于使用了速度差和極限概念,大多數中學生感覺學起來困難,從課堂效果來看效果不佳,因此該教學方案適合優秀中學生。 路加福音版的教材是通過對做圓周運動的物體的受力分析,得出結論:做圓周運動的物體受到向心力的作用,所以它必然有一個由向心力形成的加速度,這個加速度稱為向心力。加速度運動的快慢教案設計,且方向與向心力的方向一致,仍然指向圓心,然后直接給出向心加速度的物理表達,省去復雜的物理推論,難度大大增加的教學。 從課堂教學效果來看:中學生容易接受,師生互動較為活躍。
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