生活中的圆周运动教学反思
孙锦君
【期刊名称】读写算-素质教育论坛 【年(卷),期】2017(000)021 【总页数】2
一、教学整体设计思路
圆周运动是生活中普遍存在的一种运动,通过对一些生活中存在的圆周运动的分析,让学生更好地理解向心力和向心加速度的作用,从而知道其存在的危害及如何避免,知道优势和如何利用。
之前的教学发现,很多学生误认为向心力是一种特殊的力,是做匀速圆周运动的物体另外受到的力。所以从复习向心力和向心力的表达式,分析向心力的来源引入新课。
铁路的弯道这里有两个难点:一是哪些力提供向心力,二是圆心在何处。这里我通过汽车转弯受力分析引入,铁路弯道学生见过的人很少,我就用公路转弯处图片来引起共鸣,引入火车弯道的设计。
拱形桥分析汽车通过拱桥(凸形桥和凹形桥)顶点(最高点和最低点)时的力、速度、加速度的问题。为了加深学生的印象,这里准备了一个小实验——小钢球在圆形轨道上做圆周运动,让学生真实体验竖直平面内做圆周运动的条件。这一问题和“水流星”的物理模型是一样的,但对汽车这一实物,学生接受起来更为容易。所以这个小实验之后,紧跟着水流星的实验,并让学生做一个关于水流星的题目,以加深学生的印象。同时,顺利地归纳出轻绳模型,最后到轻杆模型,一切看起来都水到渠成,非常自然。
二、教学目标
(一)知识与技能
1.知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速度,它就是圆周运动的物体所受的向心力,会在具体问题中分析向心力的来源。从“供”“需”两方面去理解。
2.能理解运用匀速圆周运动的规律和牛顿运动定律分析处理生产生活中的具体实例。
3.了解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)情感态度与价值观
培养学生应用实践能力和思维创新意识;运用生活中的几个事例,激发学生的学习兴趣、求知欲和探索动机;通过对实例的分析,建立具体问题具体分析的科学观念;通过对实例分析后模型的建立,让学生意识到归纳总结的重要性。
三、教学重难点
重点:
1.理解向心力不是另外受到的一个力,可以是一个力的分力,也可以是几个力的合力。
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。 3.对临界问题的讨论。 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。
3.对变速圆周运动的理解和处理。
四、案例分析
铁路的弯道
火车以半径R=300m在水平轨道上转弯,火车质量为8×105kg,速度为30m/s。求火车所需的向心力。
从铁路的结构、火车的轮子开始分析,谁来提供向心力。 解题:
讨论得出:轨道水平时,火车受重力、支持力、轨道对轮缘的弹力、向后的摩擦力的作用,向心力由轨道对轮缘的弹力来提供。
思考,讨论,回答问题再进行受力分析,得出mg tan=m从而得出火车转弯速度
【讨论】v>V0,会出现什么情况?反之,又会怎样? 思考后得出:(1)当v=v0时,内、外轨均无侧压力。 (2)v>v0时,外轨对车轮有侧压力。 (3)v<v0时,内轨对车轮有侧压力。
五、反思小结
通过生活中的圆周运动教学,本节课中需要我们掌握的关键是:一个要从力的方面认真分析,搞清楚谁来提供物体做圆周运动所需要的向心力,能提供多大的向心力,是否可以变化;另一个方面从运动的物理量本身去认真分析,看看物体做这样的圆周运动究竟需要多大的向心力。如果供需双方正好相等,则物体将做稳定的圆周运动;如果供大于需,则物体偏离圆轨道,逐渐靠近圆心;如果外力突然变为零,则物体将沿切线方向做匀速直线运动。